发酵豆粕固体发酵工艺概述

叶赫娜兰.孤城

这是有关工艺的综述。与网友们讨论。

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1.        发酵豆粕的历史渊源

发酵豆粕的工艺，在技术上讲，各有来源，目前流行工艺来源于食品，某大工艺来源于上世纪80年代固体发酵纤维素酶技术。

1.1目前流行的发酵豆粕的历史渊源

目前流行的发酵豆粕，技术来源有两个面，一个是食品，一个是农业科研院所。

参考食品发酵的白酒工艺，用酵母菌或霉菌进行堆积，有时换用乳酸菌和芽孢杆菌。实质上就是进行简单的堆积，没有控制过程。

参考酱油工艺的前半部分，用盘子（0.7米x1.0米）或发酵床（1.2米宽，长度不限，越十几到几十米，深20公分，底部强制通风）。这个工艺比较科学一点，但是也没有过程控制。

流行工艺的特点就是没有过程和终点控制。食品发酵经过了几百年的经验积累，已经有一套自己的控制模式，但是，如果完全用食品的工艺和菌种（仅限曲霉和酵母）则成本太高，发酵时间也太长，所以目前工艺并不是完全按照食品发酵来的中间有简化。

流行技术的另一个来源是农业院所，在培养研究生时，选择了发酵豆粕为方向，他们提出的工艺特点是，仅仅在理论上围绕产品最终效果，推理出所选菌种，根本不考虑工艺的可实施性。往往选用多菌株发酵。

按照发酵工业的技术特点，实际上来说，需要严格的过程控制。

1.1某大学发酵豆粕（即固体发酵）技术的渊源

某大在上世纪80年代到90年代，曾经做过几十年的纤维素酶发酵工艺探索，其中一条路就是固体发酵。

曾经有老师把这个固体工艺推广到饲料发酵。后来，河北做这一块，但是，并没有走学校的路线。

在做纤维素酶时，某大的技术很简练，也很稳定，包括做发酵豆粕，也没问题。不过，依然没有引入过程参数。

这时，某大试着把液体深层发酵的思想和过程控制方式引入到固体发酵。2009，2010年，在实验室带研究生实验时，固体发酵是其中一个方向，于是正是把过程参数引进，主要有：失重比，氨基氮，还原糖，溶磷。

这样，以氨基氮为主要指标，结合其他数据，控制发酵过程，判定发酵终点，就可以的到稳定的产品。

2.发酵豆粕工艺流程

下面把大致工艺流程分别介绍一下。

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2.发酵豆粕工艺流程

下面把大致工艺流程分别介绍一下。

2.1某大工艺

首先准备摇瓶种子，然后转种子罐（大致像我实验室里的50升罐的样子，但是要大一些），发酵10小时左右。

1，物料（豆粕）配料（加入无机盐，缓冲液，麸皮，葡萄糖或淀粉----玉米粉，这些是平衡营养的用量很少，总量12%左右）。
2，灭菌（121度1-2小时或100度4-8小时）。
3，摊凉，接种（接入发酵罐准备的种子），把物料疏松化。
4，进入自动固体发酵机（自行设计，有强制通风和搅拌功能）或发酵床，一般发酵14-20小时，不会超过24小时。
5，烘干。

在整个过程中（包括种子罐），每两小时取样检测，绘制曲线，控制过程的无菌化和数据可重复性。并反馈喷淋糖液或降温，等。

顺畅的工艺是每天24小时不停的（成本考虑，这是发酵工业的特点，一旦停下来，设备清洁，保养，重新启动，费用很高）。

以上是某大工艺，是现在用的工艺。

2.2目前流行的工艺

目前工艺，流行的大概有4种：

1，浅盘或发酵床，灭菌物料拌上菌种（曲霉）直接发酵----这是最老实的一种，也是相比来讲比较具有稳定性的一种。

2，物料不灭菌，直接拌上菌种，上发酵床或浅盘。

3，物料不灭菌，堆积在槽中，或装入大塑料袋密封，用酵母菌，芽孢杆菌，乳酸菌发酵。

4，以上三种（主要是前两种），发酵完，里面的胞外酶还是比较多的，于是，再加水，保温利用胞外酶来进一步酶解发酵豆粕。

以上常见工艺，没有“发酵过程工程”的监测和反馈。

2.3目前工艺技术短板和与某大技术的比较

某大本来做纤维素酶就很严格，在引入液体发酵的控制思想和过程参数后，稳定性问题就已经解决了。但是，相比目前流行工艺，投资要大，维持规模要大。这一点不容易克服。

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3一般的固体发酵工艺和液体发酵工艺介绍

3.1固体发酵工艺
   
固体发酵工艺，是指物料含水量40-60%，物料呈固体状，不流动的发酵工艺。

缺点是含水量低，则代谢强度低，比较慢。优点是含水量低，则容易处理大宗物料。因此是适合豆粕发酵的。

目前某大的固体发酵工艺，用的是“液体种子，固体发酵”。原因在于液体种子活力旺盛，且不存在种子萌发不整齐造成稳定性降低的情况。是目前比较严格的工艺，可重复性很强。

“液体种子”部分，其实就是一个完整的液体发酵工艺过程。

3.2液体发酵工艺

液体发酵工艺是围绕发酵罐展开的。

由水电气冷风作为动力传输。比较完整的是一般的抗生素工厂，比较袖珍的是实验室的5几十升实验罐。

原理一样。

维持液体发酵和维持固体发酵是一样的，都需要种子室，化验室，无菌室，看管人员，消毒人员，一线操作人员，都是独立的工段。对协调性要求较高。

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4.设备与投资规模

4.1设备与厂房

固体发酵设备：

1，自动消毒装置，保温维持装置，打料装置，发酵装置。估计x万元。
2，烘干装置。估计x万元。

   种子（液体发酵）设备：

1，        建成种子室（初期与无菌室合并）。估计x万元。
2，        发酵罐。估计约x万元。

控制部分：
主要是化验室（初期与看管人员合并）。估计x万元。

    以上没有计算水电气冷风等动力建设，初期应该考虑和合作方共用或租场地时寻找。如果不能配套，再想办法。

4.2技术生产人员配备

技术人员配备，菌种室4人，化验室3人（上12小时，歇24小时,或，4人，上8小时，歇24小时）。

生产人员配备，车间工人3-5人。

4.3投资规模

按纯利x元算（以技术含量评价，合理纯利应该在x元左右），保平规模为日产x吨。

可以考虑以这个产量维持，同时扩展新产品，增加新的赢利点。

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5.可能的扩展方向

    一旦公司（或单位）成立，产品开发必须参照公司运作的市场要求和公司内在要求进行，不能完全依照实验室现在的方向。

5.1固体工艺的扩展产品展望

考虑x元以上或更高纯利的产品，则：

1，代加工一切可能的固体发酵工艺产品，如，像芽孢，乳酸，粪链球菌，都可以.
2，考虑开发包括x菌，x菌在内的新产品。

5.2液体工艺的扩展产品展望

这一部分相当自由，可以考虑多上一个发酵罐留作中式。目前：

畜牧行业，下一步会进行溶菌酶等分子技术的蛋白药物。

化工行业，考虑合适的机会推出生物科降解塑料和琥珀酸工艺。

牧场侠客

注意机密 很多好东西都被外国人偷走了

叶赫娜兰.孤城

回复 7# 牧场侠客


    我害怕的是别人不来拿，而不是别人拿去了啊。

呵呵。

龙城飞将

真专业，谢谢孤城兄的无私奉献，继续啊

qw4137

真正有核心竞争力的东西说给老外听，他也未必会。不能闭门造车做学问，有交流才有进步。