固态发酵的参数周期变化及对微生物发酵的影响

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2l卷3期生物工程学报VoI．2lNo．32005年5月ChineseJournalofBiotechnologyMav2005固态发酵的参数周期变化及对微生物发酵的影响ThePeriodicChangeofEnvironmentFactorsinSolidStateFermentationandEfectonMicroorganismFermentation李宏强，陈洪章LIHong—QiangandCHENHong—Zhang中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室，北京100080StateKeyLaborat

2、oryofBiochemicalEngineering，InstituteofProcessEngineering，ChineseAcademyofSciences，Beijing100080，China摘要研究了压力脉动固态发酵反应器内环境参数的周期性变化以及这些周期性的环境刺激对于固态培养的斜卧青霉发酵的影响。研究结果显示：在这种反应器中，在空气压力脉动的带动下，反应器内的温度和空气湿度也会发生较大幅度的周期性变化，变化的周期和空气压力脉动的周期相同，变化的幅度随着压力脉动的幅度增大而增加；在外界周期刺激的条件下，较未加外界周期刺激斜卧青霉的生物量增加了104％，二

3、氧化碳的产生总量增加了229％和纤维素酶的产量增加了320％，数据显示外界周期刺激不仅增加了茵体的生物量同时增加了其代谢活性。关键词固态发酵，外界周期刺激，生物反应器，纤维素酶中图分类号Q815文献标识码A文章编号1000—3061t2005)03—0440—06AbstractTheperiodicchangeofenvironmenthcto~inairpressureoscillationsolidstatefermentationbioreactorwasstudied．Basedthisresearchtheeffectoftheperiodicenviron

4、mentstimulationsonPenicilliumdecumbensJUA10culturedinsolidstatesubstratewasresearchedtoo．Theresearchresultsshowedthatinthisbioreactorairtemperatureandrelativehumidityhadlargeamplitudeperiodicchangedrivedbyairpmssureoscillation．ThechangeshadsamefrequencywiththeairpressureOscillationandhad

5、amplitudethatincreasedwiththeairpressureincreased．Whenthepresslowerlimitandupperlimitwere0．0MPaand0．2MParespectively，pulsatingperiodwas20min，contrasttotheperiodgatherbreathsolidstatefermentation，theairpresspulsatingSSFhada2．29timestotalCO2productionincrease，3．2timesenzymeactivityincrease

6、and1．04timesbiomassincrease．Thedatasuggestedairpresspulsatingstimulationnotonlyincreasedbiomassbutalsothemetabolicactivity．Keywordssolidstatefermentation，environmentperiodstimulation，bioreactor，cellulase固态发酵是一种古老的发酵方式。上个世纪固态发酵技术。但是液体发酵也有其自身难以克40年代以来液体发酵逐渐取代固态发酵成为发酵服的缺点，如高能耗，生产大量的有机废水等，这些

7、的常规技术，仅在某些传统的行业如酿造等还采用缺点限制了其进一步的发展。为了解决这个问Received：November3，2004；Accepted：December15．2004．1'hisworkwassupportedbyGrantsfromTheNationalBasicResearchProgramofChina(973Program)(No．2004CB7197OO)；CASKnowledgeInnovati0nProgramImportantDirectionProject(No．KJCX2一SW·206)；Hi—TechR