固態發酵(solid state fermentation)和深層發酵(submerged fermentation)的區別

固態發酵和深層發酵的關鍵區別在於固態發酵是在含水量較低的固體基質上培養微生物，而深層發酵則是在含水率超過95%的液體培養基中培養微生物。

微生物在各種工業中都是有益的。細菌和真菌在工業中有著廣泛的應用。在工業發酵過程中，應大規模培養微生物，以提取微生物代謝所需的產物。固態發酵和深層發酵是工業化生產酶的兩種主要類型。在固態發酵中，由生長在固體基質上的微生物進行發酵，而在深層發酵中，發酵是由在液體培養基中生長的微生物進行的。每種方法都有優點也有缺點。

什麼是固態發酵(solid state fermentation)？

固態發酵是一種用於酶生產的發酵方法。顧名思義，發酵是由生長在含水量很低的固體表面或固體基質上的微生物進行的。單一的不溶性底物為生長中的微生物提供碳、氮等營養物質。微生物附著在固體基質上生長。固態發酵通常使用複合和非均質的農業產品或農業工業的副產品，如稻殼、麥麩、甜菜漿、小麥和玉米粉等，因此基質成本較低，易於獲得。

此外，絲狀真菌是固態發酵的理想微生物。此外，細菌、酵母和其他真菌也可以在固體基質上生長，並可用於固態發酵。

固態發酵(solid state fermentation)和深層發酵(submerged fermentation)的區別

圖01：固態發酵

固態發酵的優點

與其他發酵過程類似，固態發酵也有許多優點，如下所示。

這種媒介簡單，容易獲得，而且便宜
與液體介質相比，基質需要更少的預處理
由於水分含量低，汙染受到限制
強制通風通常更容易
簡化和最小化下游工藝和廢物處理
簡易發酵設備
高容積生產率

雖然固態發酵有許多優點，但也有以下幾個缺點。

固態發酵的缺點

低溼度會限制微生物的生長
大規模的代謝是固態發酵的一個問題
監控工藝參數的困難

什麼是深層發酵(submerged fermentation)？

深層發酵是我們在工業酶生產中使用的另一種發酵方法。此外，它還需要一個大型的無菌發酵罐，它能為生長的微生物提供一個由最適溫度、pH值、攪拌程度、氧氣濃度等組成的可控環境。液體發酵發生在有微生物的液體培養基中。因此，水分含量高，所有的營養物質都存在於液體培養基中，以供微生物生長。最重要的是，營養素在整個培養基中均勻地提供給微生物進行深層發酵。攪拌有助於營養物質和微生物細胞的均勻分佈。