用作沼气发酵原料的有机物种类繁多，如禽畜粪便、作物秸秆、食品加工废物和废水，以及酒精废料沼气发酵中食物链和能量分配图等，其主要化学成分为多糖、蛋白质和脂类。其中多糖类物质是发酵原料的主要成分，大型带压发酵罐原理，它包括淀粉、纤维素、半纤维素、果胶质等。这些复杂有机物大多数在水中不能溶解，必须首先被发酵菌所分泌的胞外酶水解为可溶性糖、肽、氨基酸和脂肪酸后，才能被微生物所吸收利用。发酵性菌将上述可溶性物质吸收进入细胞后，经过发酵作用将它们转化为乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类及一定量的氢、二氧化碳。在沼气发酵测定过程中，发酵液中的乙酸、丙酸、丁酸总量称为中挥发酸(TVA)。蛋白质类物质被发酵性菌分解为氨基酸，又可被菌合成细胞物质而加以利用，多余时也可以进一步被分解生成脂肪酸、氨和氢等。蛋白质含量的多少，直接影响沼气中氨及氢的含量，而氨基酸分解时所生成的有机酸类，则可继续转化而生成甲烷、二氧化碳和水。脂类物质在菌脂肪酶的作用下，首先水解生成甘油和脂肪酸，甘油可进一步按糖代谢途径被分解，脂肪酸则进一步被微生物分解为多个乙酸。
其原理是用泵将发酵液压入文氏管中，由于文氏管的收缩段中液体的流速增加，大型带压发酵罐规格，形成负压将空气吸入，并使气泡分散与液体混合，增加发酵液中的溶解氧。这种设备的优点是：吸氧的效率高，广西大型带压发酵罐，气、液、固三相均匀混合，设备简单，无须空气压缩机及搅拌器，动力消耗省。这种设备适用于宇宙飞船的密封舱中，利用藻类的光合作用将气体中的二氧化碳还原成氧。
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目前，基因工程手段的改造正影响着传统的发酵工业，如果行业人士不努力进行攻关，分子生物工程技术优势很可能在新一轮的竞争中失去。而随着分子生物工程的发展，其已为优良菌种的选育提供了更为广阔的天地。
从行业分析来看，随着发酵罐的日益大型化，它与手工曲制备的矛盾也越来越突出，如何实现麸曲制备的工业化，或是代之以孢子粉，是多年未能突破的难题。Zui为理想的是制成孢子粉或采用固定化技术，不过技术难度很高。当下更为现实的是以固体发酵来改变落后的曲制备工艺。
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