固态发酵(solid state fermentation)和深层发酵(submerged fermentation)的区别

固态发酵和深层发酵的关键区别在于固态发酵是在含水量较低的固体基质上培养微生物，而深层发酵则是在含水率超过95%的液体培养基中培养微生物。

微生物在各种工业中都是有益的。细菌和真菌在工业中有着广泛的应用。在工业发酵过程中，应大规模培养微生物，以提取微生物代谢所需的产物。固态发酵和深层发酵是工业化生产酶的两种主要类型。在固态发酵中，由生长在固体基质上的微生物进行发酵，而在深层发酵中，发酵是由在液体培养基中生长的微生物进行的。每种方法都有优点也有缺点。

什么是固态发酵(solid state fermentation)？

固态发酵是一种用于酶生产的发酵方法。顾名思义，发酵是由生长在含水量很低的固体表面或固体基质上的微生物进行的。单一的不溶性底物为生长中的微生物提供碳、氮等营养物质。微生物附着在固体基质上生长。固态发酵通常使用复合和非均质的农业产品或农业工业的副产品，如稻壳、麦麸、甜菜浆、小麦和玉米粉等，因此基质成本较低，易于获得。

此外，丝状真菌是固态发酵的理想微生物。此外，细菌、酵母和其他真菌也可以在固体基质上生长，并可用于固态发酵。

固态发酵(solid state fermentation)和深层发酵(submerged fermentation)的区别

图01：固态发酵

固态发酵的优点

与其他发酵过程类似，固态发酵也有许多优点，如下所示。

这种媒介简单，容易获得，而且便宜
与液体介质相比，基质需要更少的预处理
由于水分含量低，污染受到限制
强制通风通常更容易
简化和最小化下游工艺和废物处理
简易发酵设备
高容积生产率

虽然固态发酵有许多优点，但也有以下几个缺点。

固态发酵的缺点

低湿度会限制微生物的生长
大规模的代谢是固态发酵的一个问题
监控工艺参数的困难

什么是深层发酵(submerged fermentation)？

深层发酵是我们在工业酶生产中使用的另一种发酵方法。此外，它还需要一个大型的无菌发酵罐，它能为生长的微生物提供一个由最适温度、pH值、搅拌程度、氧气浓度等组成的可控环境。液体发酵发生在有微生物的液体培养基中。因此，水分含量高，所有的营养物质都存在于液体培养基中，以供微生物生长。最重要的是，营养素在整个培养基中均匀地提供给微生物进行深层发酵。搅拌有助于营养物质和微生物细胞的均匀分布。