两栖发酵法制造技术

本发明专利技术属于生物发酵领域，具体涉及一种两栖发酵法。该方法是先配置固态培养料，在固态培养料中设置营养通道，按照固态发酵的要求灭菌，接种，控温，培养，待固态培养料中的营养供应不足的时候，配置该阶段微生物能够快速分解、吸收的液态营养，装液态营养的容器与营养通道连接，外设的液态营养通过营养通道输送至固态培养料中，满足培养微生物的营养需求，延长发酵周期。本发明专利技术两栖发酵法综合了固态发酵和液态发酵的优点，是一种全新的发酵方式，能够经济的实现产量大幅度增长。

Amphibian fermentation

The invention belongs to the field of biological fermentation, in particular to an amphibious fermentation method. The method is to configure solid-state culture material, set up nutrition channel in solid-state culture material, sterilize, inoculate, control temperature and cultivate according to the requirement of solid-state fermentation. When the nutrition supply in solid-state culture material is insufficient, the liquid nutrition that microorganisms can quickly decompose and absorb at this stage is disposed, and the container containing liquid nutrition is connected with nutrition channel. The liquid nutrition of peripheral is through nutrition. The channel was transported to the solid culture medium to meet the nutritional needs of the cultured microorganisms and prolong the fermentation period. The amphibious fermentation method of the invention integrates the advantages of solid-state fermentation and liquid-state fermentation, and is a brand-new fermentation method, which can achieve a large increase in output economically.

【技术实现步骤摘要】
两栖发酵法
本专利技术属于生物发酵领域，具体涉及一种两栖发酵法。
技术介绍
目前常用的发酵技术主要分为固态发酵和液态发酵。固态发酵是指微生物在几乎没有游离可流动水的培养基质上的生长过程及生物反应过程，与此相对应的液态发酵，它是指在生化反应器中，把微生物需要的营养物质溶解在水中作为培养基，灭菌后接入菌种，通入无菌空气并加以搅拌，提供适于菌体呼吸代谢所需要的氧气，并控制适宜的外界条件，进行菌大量培养繁殖的过程。固态发酵和液态发酵比较(许赣荣胡文锋固态发酵原理、设备与应用2009)见表1。表1.固态发酵和液态发酵比较从上表可以看出，固态发酵和液态发酵，各有优缺点，固态发酵原料复杂，不方便连续添加营养，污染小，成本低，液态发酵机械化、自动化操作，可以连续添加营养，自由水多，控温容易，产生大量废水，产量低，成本高，但如何整合固态发酵和液态发酵的优点，从而提高效率，一直是有待解决的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种两栖发酵法，该方法能有效地延长发酵周期，提产生产效率。本方法在固体发酵的基础上，通过导管和营养通道接入液态营养，故命名两栖发酵法，整个方法有如给病人注射营养物质过程，液态营养是营养物质，营养通道是动脉血管，注射器是导管，微生物菌丝吃料后，深入营养管道之中，构架起无数条毛细血管，当固体培养料养分即将耗尽或者供应不足时，接入液态营养，从而满足微生物生长，产酶、代谢的需求。本专利技术所述的两栖发酵法，按照培养微生物生理、营养需求配置固态培养料，在固态培养料中设置营养通道，所述营养通道是以吸水材料作为载体，制成实心或者管道形状，具备毛细现象功能，混入发酵培养料之中，营养通道之间交叉连接或者独立；按照固态发酵的要求灭菌、接种，控温、培养，待固态培养料中的营养供应不足的时候，配置该阶段微生物能够快速分解、吸收的液态营养，装液态营养的容器与营养通道连接，外设的液态营养通过营养通道输送至固态培养料中，满足培养微生物的营养需求,延长发酵周期。所述的固态培养料，根据培养微生物营养、生理需求的特点，设置好碳氮比，维生素，矿物质、PH、温度等要素，基质水分控制在55％-75％之间。所述的营养通道，以吸水材料作为载体，做成实心或者管道形状，混入发酵培养料之中，营养通道之间交叉连接或者独立，主要作用为固态培养料适时输送营养之用，保证产量的提升，也可以有散热、氧气和二氧化碳交换的作用，为了避免污染，一般情况下，营养通道埋入培养料之中，整体灭菌或者不灭菌，接种，移入发酵设备(设施)中，开始发酵，从功能上看，吸水材料本身有保障营养供应功能，做成具备毛细现象功能为佳。营养通道分开或者成排混入培养料中，常用的吸水材料有淀粉类、纤维素类、蛋白质类、合成类、复合类材料，考虑到承重，可以和其它材料混合使用或者使用其它材料来支撑，保障发酵需要的营养通道功能。营养通道作为一个功能单位，按照具体的补水、补充营养、通风、散热等需求设计，可以分为1.单纯补充水分功能，可以设计为实心和空心结构(管道状)2.营养(速效液体营养)补充功能，可以设计为实心和空心结构(管道状)3.气体交换功能，可以设计空心结构(管道状)4.速效营养和固体营养混悬液供应管道，可以设计为空心结构营养通道最重要的作用在于有效解决微生物所需营养的适时性问题和及时去除、转移发酵热。很明显，只要培养料中的营养通道设计成空心结构(管道状)就具备气体交换、水分补充、营养补充功能，营养通道可以深入培养料之间，为了保持管道结构，可以辅以其它材料来承重，营养通道之间可以相互连接，也可以独立存在，营养通道的入口可以裸露在外面，也可以用培养料掩盖，若培养料需要整体灭菌，宜采用培养料掩盖模式，避免被杂菌污染。常用的排列方式为整齐植入固态培养料中，可以矩阵排列，也可以成排安放在发酵料中间，还有一种可以采用的方式是营养通道穿过培养料，有利于营养的连续供应，废水、废物、废气及时排出固态发酵料，保障高产。所述的液态营养，是指配置微生物能够快速分解、吸收的呈液态的营养，或者能够通过导管和营养通道的混合物，一般情况下要求灭菌的营养液，若条件许可，其它微生物不易影响发酵菌种，也可以不用灭菌，通过无菌导管连接到固态培养料的营养通道中，保证营养的适时供应。装液态营养的容器与营养通道直接连接或通过导管连接。本专利技术的方法中，使用速效液态营养，且固液分离，液态营养与固态培养料分开独立，这里的速效液态营养是指培养微生物能够快速分解、吸收的碳源、氮源、维生素、矿物质等营养的混合物，营养浓度要满足培养微生物需求。为了快速供应，通常速效营养质量(不计水的质量)比例不低于30％，这里的速效营养是培养的微生物能够快速分解、吸收的营养物质，包括碳源、氮源、维生素、矿物质、水等要素。按照用途可以分为1.单纯补充水分。2.补充满足培养微生物营养需求的速效液体营养(水溶型)。3.补充培养微生物营养需求的速效营养和固体营养混悬液混合营养(固液混合型)。液态营养注入模式可以分为灭菌输入和不灭菌输入，若培养料需要无菌培养，采用灭菌的液态营养，用无菌导管输入培养料的营养通道中，若固体培养料不容易发生杂菌污染，可以直接用导管接入液体营养。液态营养接入量宜小于等于固体培养料中微生物的需求量，避免造成营养胁迫。本专利技术方法中，液态营养与营养通道之间可使用导管连接，常用的导管有，吸水材料、管道以及其它导管，也可以使用实心材料，利用重力、虹吸、毛细现象等原理把液态营养适时的运输到固态培养料的营养通道之中，实际上，营养通道也可以做导管使用，一种经济的做法是把液态营养与营养通道直接相连本专利技术具有以下的优点一、均衡适时供应营养通常发酵可以分为固态发酵和液态发酵，我们认为，发酵的本质是酶促反应，利用微生物新陈代谢来获取产品，因此无论是固态发酵还是液态发酵本质都是一样的，两者的区别也只是微生物不同环境下的不同表现形式，从而推断出，发酵不止也不限于常用的两种发酵方式。发酵水平或者产量可以用一个数学函数来表示：F(xi)＝m(xi)q(xi)g(xi)i＝1,2,3……nF(x)表示发酵水平或者产量m(x)表示微生物生长要素，碳源、氮源、维生素、矿物质、水分、氧气、PH等q(x)表示环境因素，温度，温差,二氧化碳，光照等等g(x)表示不利因子，如其它生物污染以及高盐胁迫、高热等其它不利影响因子假设各项影响因子都处于最优条件下，F(xi)取得最大值，由于F(xi)本身就是一个生化反应的总和，我们把它看成一个生化反应，各个影响因子按照比例供应，各个影响因子充分反应，一个相关因子不足，就不能取得最大值，很明显这是一个多个条件限制的多元函数线性规划问题。简单的说，若获得高产，必须营养充足，新陈代谢环境优越，外界不利影响小，回头再看固态发酵和液态发酵，自由水这个参数的不同，导致了其它参数的改变，从这个函数看，若保持函数值不变，一个参数的变大，必然要求至少一个其它的参数变小，一个参数的大幅度改变，必然导致其它参数相应变动，反过来，大幅度修改不同的参数可以表现为不同的发酵方式。两栖发酵法营养通道的引入，影响了营养供应、发酵热、通风等多项参数，在理论上，维持某个特定的发酵水平，增加一个相关维度要比少一个相关维度要经济实现，在此我们称为增维优化，而营养通道正是相关维度的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两栖发酵法，其特征在于，按照培养微生物生理、营养需求配置固态培养料，在固态培养料中设置营养通道，所述营养通道是以吸水材料作为载体，制成实心或者管道形状，具备毛细现象功能，混入发酵培养料之中，营养通道之间交叉连接或者独立；按照固态发酵的要求灭菌，接种，控温，培养，待固态培养料中的营养供应不足的时候，配置该阶段微生物能够快速分解、吸收的液态营养，装液态营养的容器与营养通道连接，外设的液态营养通过营养通道输送至固态培养料中，满足培养微生物的营养需求，延长发酵周期。

【技术特征摘要】
1.一种两栖发酵法，其特征在于，按照培养微生物生理、营养需求配置固态培养料，在固态培养料中设置营养通道，所述营养通道是以吸水材料作为载体，制成实心或者管道形状，具备毛细现象功能，混入发酵培养料之中，营养通道之间交叉连接或者独立；按照固态发酵的要求灭菌，接种，控温，培养，待固态培养料中的营养供应不足的时候，配置该阶段微生物能够快速分解、吸收的液态营养，装液态营养的容器与营养通道连接，外设的液态营养通过营养通道输送至固态培养料中，满足培养微生...

【专利技术属性】
技术研发人员：许晴，费明强，
申请(专利权)人：许晴，费明强，
类型：发明
国别省市：湖南,43