發酵是指復雜的有機物在微生物作用下分解。
壹、廣義
利用生物體(包括微生物、植物細胞、酵母菌等)的代謝功能,使有機物分解的生物化學反應過程。比如釀酒、釀醋、面團的發酵、沼氣的產生、垃圾的腐敗等。
二、狹義概念
微生物通過無氧氧化將糖類轉變成乙醇的過程。發酵分為有氧發酵和無氧(厭氧)發酵。比如:酒是在無氧條件下發酵的,醋則是在有氧條件下發酵的。
發酵工程的三個階段及類型
壹、三個階段
1、生長發酵階段
在培養基中添加適當的營養成分,使微生物進行菌落生長,進行基礎代謝,準備進行後續的發酵過程。該階段是微生物菌群的生長和營養代謝期,此時產物的產生很少。
2、高產發酵階段
在生長發酵的基礎上,通過調整培養條件(如pH,溫度,氣體含量等)來激發微生物代謝產生產物。該階段是微生物進入穩態期,生產出所需產物的高峰期。此時需要控制發酵條件,促進產物的合成和積累。
3、產物制備階段
通過各種分離、純化、濃縮等方法,將發酵過程產生的產物獲得。產物制備階段如何進行,由產物性質和應用要求決定。該階段的關鍵在於高效分離純化產物,並使其符合質量要求和應用需求。
二、類型
1、 好氧發酵
好氧微生物在與空氣(氧氣)接觸的條件下生長、繁殖,氧化有機物或無 機物的產能代謝過程。專性好氧微生物把氧作為最終電子受體,通過有氧呼吸獲取能量。向微生物提供充足的氧氣,在發酵過程中需提供大量新鮮空氣並攪拌。
2、厭氧發酵
在隔絕空氣的條件下,兼性微生物和專性厭氧微生物生長並進行生物化學作用,對物質進行生化降解的過程。例如,梭狀芽孢桿菌引起的丙酮、丁醇發酵,沼氣發酵等。對於專性厭氧微生物,氧對其有毒性作用。
3、兼性厭氧發酵
利用兼性厭氧微生物進行的發酵。兼性厭氧微生物是指既可在有氧環境,又可在無氧環境中生活的微生物。