第五組 ：王泓政(食品四)、劉耕宏(園藝碩一)、 曾鈺婷(園藝碩一)、林冠宇(園藝碩一)、 李冠樺(園藝碩一) 生技中草藥製程操作技術 固態發酵 第五組 ：王泓政(食品四)、劉耕宏(園藝碩一)、 曾鈺婷(園藝碩一)、林冠宇(園藝碩一)、 李冠樺(園藝碩一)
大綱 何謂固態發酵 固態發酵培養重要參數 固態發酵優點 固態發酵缺點 菇類之固態發酵產品 2017/3/13
何謂固態發酵 利用固態基質作為營養來源，在含水量較 低的環境下進行微生物培養與發酵。 菌株、培養基的營養組成與培養的方法是 固態發酵最主要考量之因素。 真菌菌絲生長過程中大多可攀附和穿透固 體基質，加上其可在低水活性與較高的滲 透壓環境下生長。 因此，目前在固態發酵製程的開發上，以 真菌的應用例子較多。 2017/3/13
培養基的營養主要為提供微生物生長過程所需的碳 源、氮源與其他微量物質等。 通常使用穀類物質或是農業廢棄物作為固態基質。 選擇適合的固態基質種類與前處理方式（如顆粒大 小、蒸煮方法、含水量等）是很重要的。 培養條件上必須考量的因素包括含水量、培養溫度、 培養酸鹼值、碳源與氮源的比例、翻攪的頻率等。 2017/3/13
固態發酵培養重要參數 水分含量、濕度(Moisture) 大部分固態發酵的低水分環境較有利於酵母菌與真 菌的生長。 溫度(Temperature) 每單位質量發酵物所產生的熱比液態發酵大，因此 大規模發酵的溫度很難控制。 pH 1.酵素與某些二次代謝產物的穩定性會受pH的影響 2.大部分的基質都是很有效的緩衝劑，可防止發酵 過程中pH劇烈變化。 2017/3/13
固態發酵優點 細菌的生長受到低水活性的限制，因此固態發酵較 不易受到污染。 固態發酵的填充容積比液態深層發酵高，因為固態 發酵水含量低。 如果產物必需從固態發酵中來萃取，只需要較少的 溶劑與較低的回收成本。 發酵殘餘物的處理非常簡單。因為發酵殘餘物的水 含量很低，可將之乾燥做為動物飼料或肥料。 2017/3/13
固態發酵缺點 固體基質床的攪拌非常困難，造成基質床異質性的 生理、物理、化學環境不均勻。因此細胞、養分、 溫度、水含量分佈不規則，這個複雜性使得過程控 制非常困難。 微生物呼吸或代謝產生熱使得溫度控制非常困難。 因為固態基質床的熱傳導係數非常低。通常強制通 氣是控制培養溫度的唯一方法。 菌體生長與其它發酵參數的快速測量非常困難，尚 無有用的感測器可供直接測量。 2017/3/13
微生物被限制在低水含量的基質上生長。黴菌或其 他菌絲真菌最適合，細菌則不適合生長。 目前仍然缺少有效的方法可用來分析發酵的狀況， 連續操作與自動化非常困難。 由於固態發酵高產率的影響因子間的交互作用相當 複雜，培養策略通常是依靠經驗與實驗結果。 2017/3/13
菇類之固態發酵產品 菇類為真菌界含有豐富的蛋白質、膳食纖維與些許 生理活性物質如多醣體等的營養物質。 利用固態發酵方式可將菇類菌絲培養在穀類或是一 些農產廢棄物上，不僅可提高穀類之營養價值亦可 增加農產廢棄物附加價值。 2017/3/13
雖然固態發酵無法分離純化菌絲體，但是菌絲在穀 類上發酵，而直接提供含菇類菌絲體的穀類產品就 成為新的產品。 這些成品經由抗氧化能力分析後均具有不同程度的 效果，可見具有開發為新興保健食品之潛力。 2017/3/13
參考資料 陳書豪，探討樟芝的溫度變化對液態發酵與固態發 酵生產三萜類與多醣體之影響 毛正倫，食藥用菇及其固態發酵保健食品之開發 2017/3/13