固态发酵技术
固态发酵工程技术的研究应用分析
固态发酵工程技术的研究应用分析【摘要】固态发酵工程技术是一种重要的生物工程技术，具有广泛的应用前景。
本文首先介绍了固态发酵工程技术的基本原理，包括微生物在固态底物中生长繁殖的过程。
然后详细探讨了固态发酵工程技术在食品加工、生物制药、环境保护和能源生产等领域的应用情况。
通过分析这些应用案例，可以看出固态发酵工程技术在提高生产效率、优化产品质量、节约资源和减少污染等方面的优势。
展望了固态发酵工程技术在未来的发展前景，指出它将继续推动相关产业的进步和发展。
固态发酵工程技术的研究应用已经取得了显著成果，为不同领域带来了新的发展机遇和挑战。
【关键词】固态发酵工程技术、研究、应用、分析、基本原理、食品加工、生物制药、环境保护、能源生产、前景展望、产业进步。
1. 引言1.1 固态发酵工程技术的研究应用分析固态发酵工程技术是一种利用微生物在无水或低水环境中生长繁殖并产生有用代谢产物的技术。
随着现代科技的发展，固态发酵工程技术在各个领域得到了广泛的应用和研究。
本文将围绕固态发酵工程技术的基本原理、在食品加工、生物制药、环境保护和能源生产等领域的应用进行深入分析和探讨，希望能够为相关产业的发展提供一定的参考和指导。
固态发酵工程技术的应用不仅可以提高产品质量和产量，还可以减少能源消耗和环境污染。
通过对固态发酵工程技术在不同领域的研究应用分析，可以更好地认识其在生产实践中的作用和意义，为未来的研究和开发提供理论支持和实践经验。
在面对日益严峻的环境和资源挑战时，固态发酵工程技术的研究应用将有望为各行各业带来新的发展机遇和解决方案。
通过对固态发酵工程技术的深入挖掘和应用，我们可以更好地发挥其在产业发展中的重要作用，推动相关产业的持续进步和创新发展。
2. 正文2.1 固态发酵工程技术的基本原理固态发酵工程技术的基本原理是在固态培养基上通过微生物的代谢活动来生产特定的产物。
与液态发酵相比，固态发酵更适合生产某些特定的产品，如发酵食品、饲料、生物柴油等。
固态发酵工程技术的研究应用分析
固态发酵工程技术的研究应用分析固态发酵工程技术是一种利用微生物在固态培养基上进行发酵的技术，近年来得到了广泛的关注和应用。
固态发酵技术具有许多优点，比如生产周期短、设备投资少、能耗低、产品质量好等，因此在食品加工、生物制药、环境保护等领域都得到了广泛的应用。
本文将从固态发酵工程技术的原理、应用领域和发展前景等方面进行分析和探讨。
固态发酵工程技术的原理是指将微生物所需的培养基和营养成分与生物制品混合，使其成为一种半固态或粘稠的状态，然后通过控制温度、湿度和通气等条件，利用微生物代谢产生的酶或代谢产物来进行发酵。
固态发酵相对于液态发酵来说，具有特殊的优点。
固态发酵可以减少液态废水的处理成本，降低了环境污染的风险。
由于固态发酵过程不需要大量的水，因此可以节约大量的能源和水资源。
由于固态发酵过程可以在相对干燥的条件下进行，因此不容易造成微生物的污染和生长不稳定。
由于这些优点，固态发酵工程技术在食品加工、生物制药、环境保护等领域得到了广泛的应用。
在食品加工领域，固态发酵工程技术主要应用于传统食品的生产。
酱油、豆豉、豆腐、米酒等传统食品都是通过固态发酵来制作的。
固态发酵工程技术可以改善食品的口感和口味，增加食品的营养价值，同时也可以延长食品的保存期限。
在生物制药领域，固态发酵工程技术主要应用于微生物发酵生产抗生素、酶、氨基酸、酒精等产品。
固态发酵技术在这些产品的生产中具有高效、节能、环保等特点，因此得到了越来越广泛的应用。
在环境保护领域，固态发酵工程技术也得到了广泛的应用。
通过固态发酵工程技术可以将农业废弃物、工业固体废弃物等转化为有机肥料或生物燃料，从而减少了固体废弃物的处理压力，减少了环境污染的风险。
固态发酵工程技术在未来的应用前景非常广阔。
随着人们对食品营养和安全的关注不断增加，传统食品的固态发酵工程技术将会得到更广泛的应用。
生物制药领域对高效、节能、环保的生产技术的需求也在不断增加，固态发酵工程技术将会成为生物制药领域的研究热点。
固态发酵技术-物质和热量
04
04
固态发酵技术的优化与改进
固态发酵技术的工艺优化
优化菌种选育
01
通过选育具有优良发酵性能的菌种，提高固态发酵产物的产量
和质量。
优化固态发酵工艺参数
02
通过调整发酵温度、湿度、pH值等工艺参数，改善固态发酵过
程的物质传递和热量平衡，提高产物产量。
优化固态发酵原料配比
03
微生物的生长和代谢
微生物生长
固态发酵过程中，微生物利用原料中 的营养物质进行生长繁殖，形成菌丝 体和孢子。
微生物代谢
微生物在生长过程中进行代谢活动， 将原料中的营养物质转化为代谢产物， 如酒精、乳酸、醋酸等。
代谢产物的形成和积累
酒精的形成和积累
固态发酵过程中，微生物将葡萄糖代谢产生酒精，随着发酵过程 的进行产生不利影响， 因此需要控制适宜的温度范围。
热量对固态发酵过程的影响
01
适宜的温度可以促进固态发酵的 进行，提高发酵效率。
02
过高的温度会导致微生物死亡或 失活，影响发酵效果。
温度的波动会影响固态发酵的稳 定性，因此需要保持温度的恒定 。
03
热量管理是固态发酵过程中的重 要环节，合理的热量控制可以提
固态发酵技术可以用于将 废弃物转化为生物质能， 提高能源利用效率。
在环境保护和治理领域的应用前景
有机废弃物处理
固态发酵技术可用于处理有机废弃物，如农作物秸秆、畜禽粪便 等，实现废弃物的资源化利用。
污水处理
固态发酵技术可以用于污水处理，降低水体中的有害物质含量， 提高水质。
土壤修复
固态发酵技术可以用于土壤修复，改善土壤质量，提高土壤肥力。
固态发酵技术的应用领域
固态分层发酵技艺
固态分层发酵技艺固态分层发酵技艺是一种传统的中国微生物发酵工艺，也是一种特殊的发酵方式，与液态发酵和半固态发酵不同。
它利用各种微生物在固体基质中的分层代谢作用，形成多种营养成分和食物味道的方法。
在该技艺的背景下，我们可以从以下几个方面来了解固态分层发酵技艺的特点和实现方法。
1.固态分层发酵技艺的基本原理。
在该技艺中，微生物在固体基质中按照一定的层次排列，在不同的环境中发挥各自的代谢作用，如产生发酵物质和发挥防腐保鲜作用。
而这些微生物与基质之间的相互作用具有非常重要意义，因为它们会导致各种复杂的微生物代谢产物和特征味道的产生。
因此，必须掌握用不同的微生物和基质来构建不同的分层发酵结构的方法以及关键微生物和代谢产物之间的关系。
2. 固态分层发酵技艺的过程。
固态分层发酵技艺主要由以下几个步骤组成：基质的制备、发酵物的接种、分层结构的构建和保险。
在实施这些步骤的过程中，我们需要掌握基质的调配、接种微生物的条件和参数、构建分层结构的方法、以及合适的保险措施，以及监测分层发酵中的质量指标。
3. 固态分层发酵技艺的优点。
固态分层发酵技艺主要有以下几个优点：首先，该技艺能够提高食物的口感和营养价值，因为微生物代谢过程能够释放出一些人体需要的营养成分和食物味道。
其次，这种技艺具有生态、安全、节能的特点。
因为其过程中没有大量的水、无需添加化学品，同时能够减少二氧化碳的排放，并且对于粮食、蔬菜等食材的保鲜有着显著的效果。
最后，这种技艺也可以运用在茶、酒等生产过程中，进一步的提高了产品的质量和营养价值。
通过以上的介绍，我们可以看出固态分层发酵技艺的重要性和应用前景。
对于内容创作者来说，我们应该多样化的方式展现这种技艺的魅力，从而使读者更加深入的了解和认识固态分层发酵技艺，为保护和发展中国传统技艺做出更好的贡献。
生物固态发酵技术的研究与应用
生物固态发酵技术的研究与应用随着现代科学技术的不断发展，越来越多的专业领域得以研究与应用，其中生物技术一直在不断地发展扩展，比如生物固态发酵技术就是较为常见的一种。
那么，到底什么是生物固态发酵技术呢？下面，就让我们一起来了解一下。
一、生物固态发酵技术概述生物固态发酵技术是指以固体物料为底物、微生物为生产菌种、在适宜的条件下，通过发酵代谢及酶的作用，转化物质为有用产物的代谢过程。
相比于液态发酵技术来说，生物固态发酵技术的优势在于可以利用固态底物，减少采购成本，提高生产效率，对环境污染的抵抗能力更强等方面。
二、生物固态发酵技术的研究生物固态发酵技术的研究主要分为两个方面：底物的筛选和菌种的优化。
对于底物的筛选方面，目前主要考虑的因素有以下几个：（1）日常生活中产生的废弃物；（2）容易获取且成本较低的农副产品废弃物；（3）可以促进微生物生长代谢，并且产生有用代谢产物的底物等。
而关于菌种的优化，主要有以下几个方面：（1）通过基因改造来提高产酶菌株的效能；（2）调节培养条件来提高产酶菌株的菌量等等。
除了以上两个方面，还有很多其他方面都在不断地被研究与探索着，从中我们也可以看出固态发酵技术有着非常广阔的应用前景。
三、生物固态发酵技术的应用生物固态发酵技术的应用远远不止一种，下面就给大家介绍几种常见的应用：（1）生物质制氢生物质制氢是使用固态发酵技术制造氢能源的一种方法，其原理是由细菌分解生物质，产生氢气。
（2）生物有机肥料固态发酵技术可以处理农业和家庭废弃物，产生高品质的有机肥料。
生物固态发酵技术可以大幅减少有害化学物质和污染物的制造，使得有机农业更加环保。
（3）生物还原污泥生物固态发酵被广泛应用于污泥还原工艺。
在这个过程中，微生物和酶将污泥内的腐烂有机物分解成土壤改良物质，同时产生能源，使污泥变为一种有用的底物。
总的来说，生物固态发酵技术无论在研究还是应用方面，都有着广泛的意义和重要性。
未来，它也一定会在更多领域得到应用并不断发扬光大。
固态发酵工艺
固态发酵工艺固态发酵工艺是一种以微生物在固体底物上生长代谢为基础的技术。
其主要优点包括发酵过程相对简单，生产成本低，产品品质好，营养价值高等。
因此，在食品、医药、化工等领域得到广泛应用。
本文将重点探讨固态发酵工艺的原理、分类、应用领域及挑战等方面。
一、固态发酵的原理固态发酵与液态发酵相比，其发酵底物通常是由白腐菌、黑曲霉、酵母菌等微生物种类组成的一种复杂生态系统。
这些微生物以底物为营养源，在发酵过程中产生酶和代谢产物，其中酶的作用可以分解底物成分，代谢产物则对底物的性质产生一定影响，直接决定了发酵产物的品质。
二、固态发酵的分类根据不同的发酵底物，固态发酵主要分为以下几类：豆类、谷物、木质素、酒渣、果皮等。
其中豆类是最常用的底物之一，如黄豆、豆饼等，主要用于生产豆制品，如豆豉、豆腐等。
谷物类固态发酵主要应用于酱油、米酒、醪糟等食品的生产。
木质素类固态发酵被广泛应用于木质素的降解和生物质燃料的制备等方面。
酒渣类固态发酵用于生物质能的转化和生产酒渣菌蛋白等。
果皮类固态发酵主要用于生产果皮醋等产品。
三、固态发酵的应用领域 1.食品领域：固态发酵技术在食品加工中得到了广泛应用，如豆制品、酱油、醋、米酒、酸奶、面包等。
2.药物领域：利用固态发酵技术生产天然药物，如青黛、灵芝、人参等。
3.环保领域：利用固态发酵技术处理废弃物，如酒渣、果皮等。
4.工业领域：通过固态发酵技术生产有机酸、生物柴油、单细胞蛋白等产品。
四、固态发酵工艺的挑战由于固态发酵的发酵底物非常复杂，所涉及的微生物多样且生态环境复杂，因此，固态发酵工艺面临着以下挑战： 1.微生物筛选和优化：选择合适的微生物对于固态发酵的成功至关重要，同时需要通过优化培养条件，提高微生物的代谢能力和产物的产率。
2.发酵条件控制：固态发酵中，底物湿度、通气、温度等因素都对发酵过程产生影响，需要合理控制这些条件，才能保证发酵的成功。
3.发酵底物的特性：不同的发酵底物性质不同，对于不同的固态发酵底物，需要制定相应的处理策略和工艺。
02【课堂笔记】《发酵工程》现代固体发酵技术部分
第一章微生物的现代发酵技术1.1固态发酵按照培养基物理性状的不同，分为固体发酵和液体发酵1)固态发酵是以气相为连续相的生物反应过程2)液态发酵是以液相为连续相的生物反应过程固体发酵：微生物在固态培养基上生长和代谢的一种发酵方式。
是指没有或几乎没有自由水存在，在有一定湿度的水不溶性固态基质中，用一种或多种微生物进行的一个生物反应过程。
固态发酵（曲法培养）：分为浅盘固体培养和深层固体培养此法最大的特点是：酶活力高1.1.1固态发酵的特点1)热量传递困难2)存在明显的营养梯度3)并无大量有机废水产生4)氧气、二氧化碳扩散比较容易1.1.2固体培养的优点1)原料多是谷物和农业废物，来源广泛，成本低廉2)防止污染：霉菌在水分较低的基质表面可以增殖3)通气：使用循环的冷却增湿无菌空气调控温度1.1.3固液发酵的比较1.1.4传统固态发酵与现代固态发酵根据固态发酵过程中是否能实现限定微生物纯种培养，分为传统固态发酵与1.1.5固态发酵分类1.1.5.1按微生物的情况和形成的产品条件自然富集固态发酵强化微生物混合固态发酵限定微生物混合固态发酵单菌固态纯种发酵1.1.5.2按固态发酵固相的性质分类固体底物基质固态发酵惰性载体吸附固态发酵1.1.6适合固态发酵的微生物固态发酵的最佳微生物即为丝状微生物，即为真菌或放线菌1)能够利用多糖的混合物2)有完整的酶系3)能够深入到料层中，也能够穿入基质细胞内4)不容易孢子化5)生长迅速，染菌较少6)可以在含水量比较低的基质中生长7)能够耐受高浓度的营养盐8)耐受基质预处理中产生的苯类等有毒物质1.1.7固态发酵的界面作用意义1)提供给微生物生长繁殖的场所2)营养物质通过界面作用吸附在界面表面，供给微生物的生长利用。
1.2固态发酵反应器固态发酵的放映基质以固态形式存在，反应体系内的传递极其复杂。
包括气固、气液、液固等形式，气相是最主要的流动介质。
以基质的运动情况分类静态固态发酵反应器动态固态发酵反应器1.2.1静态固态发酵反应器包括浅盘式和塔柱式反应器;优点:结构简单，操作方便，放大问题小;缺点:由于发酵基质的相对静止，热量、氧气和其他营养物质的传递困难，从而导致基质内部温度、湿度、酸碱度和菌体生长状态的严重不均匀。
固态发酵酿酒技术
固态发酵酿酒技术
固态发酵酿酒技术是一种传统的酿酒方法，与液态发酵相比，其特点在于酵母和发酵基质（如麦芽、米等）以固态形式存在，其中氧气和水分的含量较少，需要较长的时间和温度来完成发酵。
以下是固态发酵酿酒技术的一些基本步骤：
1.选取适宜的基质：固态发酵的基质应该有较高的含糖量和蛋白质含量，比如麦芽、大米等。
基质应当清洗干净、消毒处理，以避免有害细菌的污染。
2.发酵前处理：将选好的基质放入发酵箱中，控制其含水量和温度，利用酵母等微生物的作用，使基质中的糖分、淀粉质等转化为酒精和二氧化碳，形成酿酒的原料。
3.发酵过程控制：在固态发酵过程中，需要注意控制空气和水分的含量，保持适宜的温度，以促进微生物的生长和繁殖。
发酵过程中需要进行适时的搅拌，以充分利用氧气和保持发酵基质的均匀性。
4.熟化和贮存：发酵完成后，需要进行熟化和贮存处理，以使酿酒的风味更加浓郁、口感更加醇厚。
此过程中需要控制温度、光线和空气的含量，避免细菌和霉菌的生长，保持酒的品质。
固态发酵酿酒技术有着悠久的历史和丰富的文化内
涵，在一些地区和酒厂中仍然得到广泛应用。
与液态发酵相比，固态发酵能够更好地保留原料的风味和口感，且发酵过程中产生的有机酸等物质，还有助于增强酿酒的风味和保鲜效果。
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明代宋应星的《天工开物》 中的红曲制造
民国时期制曲情形
• 我国传统酿造技术绝大多数是固态发酵： • 白酒酿造：酒曲（固态）；酒窑发酵（固） • 黄酒酿造：酒曲（固态）；发酵（半固态） • 醋：曲（固）；酒醅（固，半固）；醋醅 （固态）； • 酱油：米曲（固态）；发酵（半固）； • 豆豉：固态； • 酱：曲（固态）；酱（半固）
2.2 固态发酵的特点
• 固态发酵，物料的水含量低，水活度低。
• 由于固体物料的比热容值与水的比热容值要小得多， 且物料水分含量越低，故物料热传导系数很小。但 单位体积发酵基质的产热量却较多。
• 固态发酵物料的颗粒特性、颗粒粒径大小不同的特 性、菌丝缠结导致物料结块特性，使基质的混合和 扩散都较困难，容易形成温度、基质浓度及产物浓 度的梯度。
• 固态发酵物料，或称为基质（substrate）， 既是微生物生长的营养源，是微生物生长的微 环境，也是发酵产物的聚集地。
• • • •
物料含水量并不是表示物料状态的唯一指标。 固态物料含水量：40%-80%。 有些发酵，物料含水量很大，仍可看作是固态。 原因：物料亲水性能好，尽管含水量高，但几乎 没有可流动的游离水。可看成是固态发酵。 • 例如：烟梗，料水比达1∶10，才有游离水出现。 • 水的作用：溶解作用；高热容量载体；加速质量 传递；物料孔隙的填充作用； 氧的载体； • 固态发酵物料含水量下降，使物料的许多性能不 同于液态发酵。
• 氧气和其它非极性气体的溶解度和扩散性较好。
• 霉菌的固体培养，比液态培养更容易产生孢子。 • 某些霉菌，在固态培养状态下，产生的酶更多，次 级代谢产物的产率更高（如青霉素，赤霉酸）。
• 固体培养，菌体量的测定比较困难。
• 有的固态发酵产品，无需提取纯化，直接可用于生 产或直接使用。 • 相对于液态发酵来说，传统固态发酵方式，能量消 耗低，生产成本低；大多没有废水排放，但有时会 有大量的固态废渣。 • 传统固态发酵手工操作较多，故劳动强度大。
曲
酒曲
米曲
红曲
饲料 酶曲
纤维素 类原料 分解酶 曲
大曲
小曲
酿酒 红曲
麸曲
麦曲
酱油 用米 曲
甜面 酱用 曲
色素 红曲 米
功能 性红 曲
传统踏曲操作
各种酒曲
固态法酿酒：
• 中国的酿酒行业采用固态发酵技术非常普 遍，并成为传统特色。 • 名优白酒：大都采用固态发酵法生产。 • 黄酒、甜酒娘：常用半固态发酵法。
液态发酵
产物浓度相对稀，下 游过程需分离掉大量 水分，产品的纯化相 对较易 产生大量的废水 微生物生长动力学和 传递动力学研究充分， 可用于指导发酵反应 器的设计和放大
污染 动力学研究
固态物料的输送
• 大多数情况下，发酵物料的预处理，发酵 和后处理三个过程是分别在不同的设备中 完成的，故固态物料的输送是必需的。 • 固态类物料的流动性能差，其输送不像液 态发酵那样可完全用泵输送。 • 固态物料输送的方式很多。取决于物料类 型。 • 涉及到无菌操作的物料输送，则相当困难。
3 固态发酵的应用
• 固态发酵技术常应用于酿造和食品加工行业，
• 现代以来在化工、环保、制药及冶金等行业也 大显身手。
• 在环保意识加强的今天，许多企业开始考虑用 固态发酵取代液态发酵，以减少废水排放。
3.1固态发酵在酿酒行业的应用
• • • • 主要体现在制曲和酿酒都是采用固态发酵方式 酒曲： 水分含量低（50%）；自然微生物接种，混菌发酵；曲室培养； 酒曲是酿酒时糖化发酵所用的粗酶制剂，曲广泛应用于酿酒、醋、酱油、 酱等酿造食品；曲品种繁多，如小曲、麦曲、大曲等，都是采用固态发 酵技术生产。
• • • • • • • • • •
第3章 固态发酵微生物 3.1 固态发酵多菌种培养及特点 3.2 固体种曲扩大培养技术 3.3 固态发酵菌体量的测定 第4章 固态发酵生物反应器 4.1 固态发酵生物反应器的构造和基本性能要求 4.2 固态发酵生物反应器的分类 4.3 传统固态发酵设施或装臵 4.4 现代固态发酵反应器 4.5 固态发酵反应器的配套设备
• 第7章 几种典型的固态发酵 • 7.1 固态发酵在块曲培养中的应用（好氧 类，块状物料，大曲和小曲） • 7.2 固态发酵在散曲培养中的应用（好氧 类，颗粒状物料，酱油曲和红曲） • 7.3 固态发酵在老窑白酒发酵中的应用 （厌氧发酵） • 7.4 固态发酵在农业中的应用（生物肥料， 农药，饲料，食用菌）
• 在物料层内同时存在固、液、气三相，故 各相之间存在界面。 • 由于发酵物料颗粒较小，颗粒具有很高的 比表面积（表面积与体积之比）；这为物 质传递（如营养物质，水分、氧气-二氧化 碳交换）及热量传递提供了很大的界面。 • 界面的存在：固-液界面；气-液界面； • 面积增加，有利于质量和热量传递；但界 面上存在很强的传递阻力
固态发酵技术
（ techniques of Solid-state fermentation）
江南大学生物工程学院 微生物制造及生态工学研究中心 许赣荣
发酵（fermentation）
• 发酵工程是生物工程的重要组成部分。 • 发酵：利用微生物生长和代谢活动，通过现代 化工程技术生产有用物质，或服务于社会。 • 发酵分为液态发酵，半固态发酵和固态发酵 • 固态发酵：发酵培养基是固态物料； • 液态发酵：发酵培养基是液态物料。
本章主要内容
• 1 固态发酵概述
• 2 固态发酵的基本过程 • 3 固态发酵的应用
1 固态发酵概述
• 1.1 固态发酵定义
• 1.2 固态发酵特点 • 1.3 固态发酵技术简史
各种固态培养的酒曲
例：红曲米固态发酵
右图：通风池式 下图：浅盘式
1.1 固态发酵的定义
• 固态发酵过程定义：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。
பைடு நூலகம்
• 教材及参考资料：
• [1] 固态发酵原理、技术和应用.许赣荣， 胡文锋.化学工业出版社，2009
• [2] Mitchell D.A., Krieger N., Bevovic M. Solid-State Fermentation Bioreactors. Fundamentals of Design and Operation [M]. Berlin: Springer, 2006.
固态发酵和液态发酵的比较
项目 固态发酵 液态发酵
通风问题
由于物料层压力降较 小，故通风动力消耗 不大
颗粒内的混合是不可 能，微生物的生长主 要受到营养物质的扩 散问题
需要高压空气，从气 相到液相的传氧系数 较小
可剧烈搅拌，营养物 质的扩散不是制约微 生物生长的主要因素
混合问题
产热
控制
代谢热的去除较为困 难，常导致过热
1573国窖-中国最早的酒窖
摊晾拌曲过程
拌糟
• 左图：上甑蒸酒 • 下图：接酒，看酒花
黄酒发酵和白酒发酵反应器
窖内各甑发酵材料的排列顺序示 意图
3.2 固态发酵在食品工业中的应用
• • • • • 主食类：面包，馒头等 副食品： 调味品：酱油，醋，酱，豉豉，腌菜等 保健食品：灵芝，樟芝 食用菌：
• 人们受到自然发酵的启发，开始人工制作 酒曲并用之于酿酒，酿酱，酿醋等。这就 是固态发酵技术的起源和发展。
山东诸城凉台出土东汉时期的画像砖---庖厨图 中的酿酒画面
• 北魏贾思勰《齐民要术》：九例酒曲制法的详细 记载，都是块状曲。 • 块曲的制造有了专门的曲模，称为“范”，有铁 制的园形范，有木制的长方体范，其大小各异。 • “神曲”是用手团成的，直径2.5寸，厚9分园型 块曲，糖化发酵力已相当于现在的“小曲”， “神曲”的用量只占米用量的3%左右。
• 还有一种被称为“笨曲”的则是用1尺见方，厚2 寸的木制曲模，用脚踏制而成。相当于大曲。
• 唐宋时期的酒曲生产技术基本成型。 • 唐末成书的“四时撰要”：“竖曲如隔子眼”的描述，说 明了酒曲在曲房中的堆积的方式； • 北宋末期的朱肱著《北山酒经》，对当时的制曲酿酒技术 进行了全面而精辟总结。其中所提到的掌握制曲时的物料 水分、温度、适时通风和翻料技术等，在现代也仍然有相 当高的借鉴作用。 • 制曲时人工接种的方式，即：“团成饼子，以旧曲末逐个 为衣”。即把新制成的曲块团放在陈曲粉末上滚动一下， 陈曲粉末便粘在新曲团的表面，陈曲末中因有大量的霉菌 孢子，可以在曲团上迅速繁殖，形成生长优势。
• 晋代江统作《酒诰》： • “酒之所兴，肇自上皇，或云仪狄，又云杜康。有饭不尽， 委馀空桑，郁积成味，久蓄气芳，本出于此，不由奇方”。
• 在农业出现前后，贮藏谷物的方法粗放。 天然谷物受潮后会发霉和发芽，吃剩的熟 谷物也会发霉。发霉发芽的谷粒，就是上 古时期的天然曲糵，将之浸入水中，便发 酵成酒。
固态发酵和液态发酵的比较
项目 培养基质水分 低 含量 水活度 培养基 较低的水活度，杂菌 因此而不易生长 原料种类少，但成分 不完全明确，无机盐 种类要求不多； 培养基体积浓度高， 高基质浓度导致产品 浓度高，故体积生产 率高， 固态发酵 高 水活度高，许多微生 物都可生长 多种纯度高，化学物 质明确的组分配合而 成， 培养基体积浓度较低， 故体积生产效率较低； 高基质浓度导致流体 流变学的问题，需要 流加培养 液态发酵
1.2 固态发酵技术发展简史
• 固态发酵技术最早始于酒曲的制造及酿酒。 • 我国传统的酿造技术以固态发酵为主。 • 《书经•说命篇》：“若作酒醴，尔惟曲蘖”。 • “曲”的繁体字是“麴”， “麴”是麦子等谷物原料经罨 （包）制而成的，即是发霉的谷粒制成的.
• 《周礼•宫伯》记载王室“酱用百有二十缶”
由于在线测定及菌体 量的测定不易进行， 发酵过程控制很困难
水的相对含量高，发 酵液温度控制较容易
许多在线检测已经实 用化或正在研发中， 易检测菌体量，易自 动控制