酵过程。典型的例子是传统酒曲和酱油、腌莱、烟草发酵、茶叶发酵、青贮、堆肥等。它不 需要人工接种微生物,其所需发酵的微生物主要依赖于当地空气和物料中的自然微生物区 系,多种微生物演替成最适于生长代谢或共生协作的小生态环境。其微生物富集区系不仅与 当地空气和物料中的自然微生物区系有关,而且与小生态环境自然变化密切相关。 强化微生物混合固态发酵是指在自然富集固态发酵的基础上,根据人们部分掌握的微生 物代谢机制,人为强化接种微生物茵系不明确的富集培养物或特定微生物培养物所进行的混 合发酵过程。强化微生物混合固态发酵除应用于沼气发酵、白酒发酵作用外,在石油采收、 湿法冶金、食品发酵等领域同样显示其优势。人们在长期的科学研究和生产实践中却不断发 现,不少生命活动及其效应是借助于两种以上的生物在同一环境中的共同作用下进行的,甚 至是单独不能或只能微弱进行的。例如废物的处理,纤维索和本质素的降解,甲烷的产生和 利用等。自然界的微生物没有一种是单独存在的,单靠纯培养很难反映它们的真实活动情况。 因此,强化微生物混合固态发酵微生物资源具有非常广阔的应用前景。 限定微生物混合固态发酵是在对微生物相互作用和群落认识的基础上,接种混合培养的 微生物是已知和确定的,通常使用两种或两种以上经过分离纯化的微生物纯种,同时或先后 接种同一灭过茵的培养基中,在无污染条件下进行的固态发酵过程。人类对微生物的利用经 历过天然混合培养到纯种培养两个阶段,纯培养技术使得研究者摆脱了多种微生物共存的复 杂局面,能够不受干扰地对单一目的菌株进行研究,从而丰富了人们对微生物形态结构、生 理和遗传特性的认识。但是,在长期的实验和生产实践中,人们不断地发现很多重要生化过 程是单株微生物不能完成或只能微弱地进行的,必须依靠两种或多种微生物共同培养完成。 虽然微生物混合培养在很多领域中的作用已得到充分肯定,部分成果己成功应用于实践,但 对大多混合菌体系中菌间相互关系和作用机制的研究尚不够深入。因此,目前对于具有协同 作用关系的菌株筛选和组合还是一个随机过程的,缺乏有效的理论指导,而且对于已经应用 的混合培养体系也不能有效地协调菌间的关系,使其达最佳生态水平,发挥最大效应。这严 重地阻碍了混合菌培养的发展和应用。因此,如果从生理、代谢和遗传角度对混合茵间关系 和协同作用机制进行深入研究,对混合菌培养的理论和应用都将有巨大的突破。随着混合菌 培养在各方面应用研究的深入,人们不再满足于传统的反应模式,已开始引人一些新兴的生 物工程技术,使该领域的研究更具活力。采用固定化细胞技术固定混合菌可使反应系统多次 使用,降低成本,增加效率,在实际应用中很有意义。利用细胞融合技术和基因工程技术由 具有互生或共生关系的微生物构建工程菌,可使工程菌既具有混合培养的功能,又拥有纯培 养菌株营养要求单一、生理代谢稳定、易于调控等优点,也是极有前景的研究方向。 单菌固态纯种发酵是在纯培养基础上建立起来的,对于选育良种、保持生理活性和代谢 过程中的稳定起很大作用。它对于扩大固态发酵的应用范围和潜力的发挥起到非常重要作 用,同时,也是固态发酵一个重要方向。 2,按固态发酵固相的性质分类 根据固态发酵固相的性质,可以把固态发酵分为两种类型。一种是以农作物(如麸皮、 豆饼等)为底物的固态发酵方式。这些底物既是固态发酵过程中的固相组成部分,又为微生 物生长提供营养,在这里可以称这种发酵为传统固态发酵方式(或固体底物基质固态发酵)。 另一种固态发酵方式是以惰性固态载体为固态发酵过程令的固相,微生物生长的营养是吸附 在载体上的培养液,称这种发酵方式为惰性载体吸附固态发酵。 同体底物基质固态发酵利用的培养基是既充当固相,又为微生物生长提供营养的初级农 作物产物,如麸皮、马铃薯、谷子、豆饼以及其他含淀粉和纤维素的农作物产品。第二种固 态发酵采用的固体是惰性载体,这些载体可以是天然的,也可以是人工分成的。这些载体材 料有大麻、珍珠岩、聚氨酯泡沫体、蔗糖渣和聚苯乙烯等。 固体底物基质固态发酵的一个主要的不足之处就是碳源是它们的结构组成部分,在微生