固體發(fā)酵是利用微生物在固體表面生長繁殖的一種發(fā)酵技術(shù)。它與發(fā)酵液固相相比較而言，具有發(fā)酵時間短（約30~40 min),生產(chǎn)過程中不需要發(fā)酵液的分離和濃縮；不需要添加或破壞細胞壁；原料利用率高，生產(chǎn)成本低；操作簡便易自動化等特點。它可應(yīng)用于飼料添加劑發(fā)酵生產(chǎn)；也可用于疫苗培養(yǎng)基及動物源性蛋白質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)；還可用于肉制品和水產(chǎn)制品等微生物發(fā)酵生產(chǎn)；也可用于食品發(fā)酵生產(chǎn)。固體發(fā)酵工藝可分為基礎(chǔ)工藝和創(chuàng)新工藝兩種形式。基礎(chǔ)工藝通過實驗與工程方法改進生產(chǎn)效率或生產(chǎn)過程產(chǎn)生新成分或新產(chǎn)品，并通過工業(yè)化生產(chǎn)形成新產(chǎn)品以供食品應(yīng)用；創(chuàng)新工藝通過新型發(fā)酵工藝和技術(shù)提高產(chǎn)品質(zhì)量進而延長保質(zhì)期等。目前已有很多應(yīng)用基礎(chǔ)工藝和新技術(shù)在我國進行研究和開發(fā)應(yīng)用。

固體發(fā)酵

微生物在固體表面生長繁殖是基礎(chǔ)工藝。固體發(fā)酵是一種發(fā)酵工藝過程，通過培養(yǎng)、繁殖、代謝及產(chǎn)物轉(zhuǎn)化來實現(xiàn)微生物在某一特定培養(yǎng)基上生長繁殖，從而生產(chǎn)出具有新功能或新性能（或新功能產(chǎn)品）。常用來發(fā)酵豆類、酵母液、果凍、食品添加劑及抗生素。從微生物生長形態(tài)來看主要有單細胞（多為細菌）、菌落、細胞壁、原生質(zhì)膜、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等多種形態(tài)。目前應(yīng)用最廣泛的是單細胞（多為細菌）發(fā)酵。在發(fā)酵過程中微生物可被培養(yǎng)、代謝并最終生成多種微生物制劑（如活性化合物、乳酸、尿素、氨基酸等）和多種生物活性物質(zhì)。

創(chuàng)新工藝是指具有創(chuàng)新思想的工藝，如把酵母發(fā)酵液從牛奶中分離出來，制成濃縮液出售給消費者，或者是將啤酒、葡萄酒發(fā)酵后濃縮液出售給消費者等。根據(jù)微生物和代謝產(chǎn)物中所含物質(zhì)種類和比例高低或發(fā)酵時間長短及發(fā)酵設(shè)備要求（如大氣壓、小容積),還有企業(yè)在原有基礎(chǔ)上增加了生產(chǎn)設(shè)備、工藝設(shè)備等。創(chuàng)新工藝由于在操作中無需添加或破壞細胞壁等優(yōu)點將對食品質(zhì)量有更高要求。例如液體乳品發(fā)酵采用無菌水和酵母作為原料制造乳品；啤酒發(fā)酵利用啤酒中酵母菌等微生物在發(fā)酵罐中進行發(fā)酵制造啤酒發(fā)酵時添加酵母菌發(fā)酵等。據(jù)不完全統(tǒng)計我國在國外固體發(fā)酵生產(chǎn)方面已有30多項研究與應(yīng)用。

根據(jù)發(fā)酵的類型，微生物發(fā)酵可分為原位型、加強型和轉(zhuǎn)化型三種類型。原位型發(fā)酵：原位型具有發(fā)酵設(shè)備簡單易操作及應(yīng)用范圍廣的特點。它利用菌種直接或間接地生長繁殖。比如在飼料發(fā)酵過程中利用細菌細胞壁產(chǎn)生發(fā)酵菌劑，將生物發(fā)酵劑注入飼料中直接發(fā)酵飼養(yǎng)動物；又如在疫苗生產(chǎn)中使用的蛋白質(zhì)培養(yǎng)基發(fā)酵技術(shù)等。加強型發(fā)酵：可用于直接將發(fā)酵菌種引入某些特定種類食物中培養(yǎng)生長并形成新的產(chǎn)品的過程。例如在肉類發(fā)酵過程中通過添加外源生長因子進行生長繁殖。轉(zhuǎn)化型發(fā)酵：在食品發(fā)酵過程中主要利用細胞壁產(chǎn)生生物發(fā)酵物質(zhì)進行發(fā)酵。

固體發(fā)酵