沼气发酵主要利用微生物的好氧原理 对吗?

【专家解说】：1.发酵的概念:“发酵”这一词用的非常普遍。在生物氧化和能量代谢中，是指在无氧气的情况下，微生物体内葡萄糖被分解成二氧化碳和中间有机物，并释放能量，这一过程称为发酵(在有氧气的情况下，微生物体内的葡萄糖被氧化分解成二氧化碳和水，并释放能量，这一过程称为呼吸或氧化)。但是，在工农业应用微生物进行生产时，无论用好氧性微生物进行生产还是用厌氧性微生物进行生产，通称为发酵。因此，“发酵”专指利用微生物进行生产时生物物质的分解、合成过程。 2.发酵的类型:微生物发酵的类型极其多样。根据微生物对葡萄糖的发酵产物的不同，主要分为以下各类: (1)乙醇发酵(酒精发酵):进行乙醇发酵的微生物主要是酵母菌，如啤酒酵母等，此外还有少数种类的细菌也能进行乙醇发酵。乙醇发酵与酿酒、酒精生产、发面等有密切关系。其原理是酵母菌在缺氧的条件下，将葡萄糖经糖酵解途径产生丙酮酸，然后，丙酮酸脱羧生成乙醛，乙醛还原成乙醇。酵母菌用于酿酒或酒精生产，常用的原料物质是:糖类物质如甜菜、糖蜜、果汁等;淀粉物质如玉米、高粱、谷物、薯类等;纤维物质如木屑、芦草等。用淀粉或纤维物质为原料时，必须先经过糖化过程，是由其它微生物完成的，酵母菌不能直接发酵淀粉和纤维。 (2)乳酸发酵:乳酸发酵主要是乳酸细菌在厌氧条件下进行的发酵作用。它们利用糖经糖酵解途径生成丙酮酸，丙酮酸再还原产生乳酸。根据发酵产物的区别又分为同型乳酸发酵(产物中只有乳酸的，如乳酸链球菌、乳酪链球菌、干酪乳杆菌等)和异型乳酸发酵(产物中除乳酸外还有乙酸、乙醇、CO2、H2的，如乳酸杆菌、明串珠菌等)。这二类乳酸发酵都能使乳类和食品酸化。我们日常生活中的牛奶变酸、腌泡菜、制作酸菜、青贮饲料和酸奶、奶酪的制作等，都是利用乳酸发酵。质量好的泡菜、酸菜中，主要是同型乳酸发酵作用，因为异型乳酸发酵产生的乳酸少，产物较复杂，容易造成其它腐败微生物的生长，影响发酵制品的质量。 (3)醋酸发酵:进行醋酸发酵的主要是各种醋酸细菌。这些细菌在有氧的条件下，通过有氧呼吸，将乙醇氧化，在获得能量的同时，产生醋酸。醋酸细菌广泛存在于自然界中。在果园土壤中、葡萄和其它浆果或酸败的食物表面，以及未杀菌的醋、果酒、啤酒、黄酒中，都有醋酸细菌。这些细菌都是需氧的小杆菌。醋酸细菌氧化乙醇的作用是酿醋工业的基础。传统酿醋过程是利用各种粮食作原料酿造。但是，醋酸细菌不能利用淀粉，所以在接种时，不仅要有醋酸细菌，还要接入酵母菌、霉菌。霉菌先将淀粉糖化成葡萄糖，酵母菌将葡萄糖发酵成酒，再由醋酸细菌氧化成醋。 (4)沼气发酵:沼气是有机物经厌氧微生物的发酵作用产生的可燃性气体，其中除主要成分甲烷(CH4)外，还有少量的H2、N2、CO2。有机物经发酵作用产生沼气的过程，是在无氧的条件下经多种微生物综合作用的结果。沼气发酵过程分成三个阶段:第一阶段是由厌氧和兼性厌氧细菌将纤维素、淀粉等糖类分解成单糖后，再形成丙酮酸;将蛋白质分解成氨基酸后，再形成有机酸;将脂类分解成甘油和脂肪酸后，再形成丙酸、乙酸、丁酸、乙醇、H2和CO2。第二阶段是产生氢产乙酸的细菌群，利用第一阶段产生的有机酸，分解成乙酸、H2和CO2。第三阶段由严格厌氧的产甲烷菌群来完成。产甲烷菌群可以利用CO2、甲醇、甲酸、乙酸、H2产生甲烷。甲烷细菌在自然界的沼泽、池塘的污泥、食草动物的粪便中存在，因此，进行沼气发酵的有机物可用性畜的粪便和塘泥。我国农村利用秸秆、杂草生产沼气，解决了燃料困难。沼气发酵后的残渣是优质、卫生的有机肥料。 以上叙述了四种发酵类型，除上述几种外，还有其它一些类型。