发酵泡沫的控制

lwdfjw

一、泡沫的产生、性质及变化
% U; D) u# V" @' h$ ~
产生原因：①外界引入，在通气过程中，伴随机械搅拌、空气被分成细小的气泡，从溶氧的角度讲，气泡越细越好，使空气中的氧和发酵液中的CO2能充分的进行交换，这些气泡升到发酵液面形成泡沫。

②由发酵液内部产生微生物在进行发酵活动时，往往产生一些气体，如CO2，这些代谢气体凝结形成气泡，冒出到发酵液面，成为发酵泡沫，菌体代谢越旺盛，这部分泡沫的产生量越多。
6 N5 @8 v8 w; S# J2 _3 B! K
) g2 F7 Y% V8 F$ I( D性质：泡沫实际上是气溶胶构成的胶体系统，其分散相是空气和代谢气，连续相是发酵液，泡沫间隔着一层液膜而被彼此分开不相连通。

2 i5 [  k) E0 o7 A  T- ~发酵过程中泡沫的变化：这种变化是指在发酵过程中，发酵液面的泡沫聚集的量的变化。根据泡沫产生的原因，我们总结出泡沫变化的规律：从通气搅拌方面来看，通气量越大，搅拌越剧烈，则产生的泡沫越多；从发酵液的性质来看，培养基中蛋白质含量越多，发酵液的粘度，浓度越大，则生成的泡沫稳定性就越高。从菌体方面来看：菌体旺盛生长时，产生的泡沫多，当发酵液中营养基质被菌体大量消耗时，浓度下降，则气泡的稳定性也减弱，在发酵后期，伴随菌体的自溶，使发酵液中蛋白质浓度又上升，则发酵液的起泡性又增强。因此，发酵周期中，各阶段泡沫的产生是多种因素综合作用的结果，各时期变化较大，应具体分析。
  L2 B) k6 \, T) R7 z/ A# Z' H& z
二、泡沫对发酵的影响

发酵过程中产生过多持久的泡沫会给发酵带来很多不利：
6 e$ R7 h" x% n
' u7 _/ w4 D2 w①减少发酵的有效容积，若不加控制，过多的泡沫通过排气管溢出，造成发酵液流失；
9 i* u: |  `6 `7 @) H
9 O$ q2 {7 `. X7 P; [②过多的泡沫可能从罐顶的轴封渗出罐外，这就增加了染菌的机会；
+ |  F9 x, ?* T! X: i; U+ r3 o  I
③使部分菌体粘附在罐盖或罐壁上，而失去作用；

* |' U" M& c; W  u; B  H3 ~8 u9 O④泡沫严重时，影响通气搅拌的正常进行，妨碍代谢气的排出，对菌体呼吸造成影响，甚至使菌体代谢异常，影响生产率。
5 F, [$ y8 t. l; N! D- H
% t) A( _$ R/ b因此，在发酵过程中应控制泡沫的产生。
. v1 @' j0 I5 _7 z, [& H
三、泡沫的控制

+ U0 K) _. \3 j泡沫控制的目的在于打碎泡沫液膜，使气相和液相分离。因此，可以通过化学方法，降低泡沫液膜的表面张力，使泡沫破灭，也可利用物理方法，使泡沫液膜的某些部分局部受力，打破液膜原来的受力平衡而破裂。

（一）化学消泡

1.消泡剂选用依据：

& F$ p3 _  \! v& |①表面活性剂，具有较低的表面张力（内聚力弱），消泡效果明显。
0 n4 ^/ D  F4 B, J
②对气-液界面的散布系数必须足够大，才能迅速消泡；
5 V  R) u1 M5 ]) c8 X  n6 I, f4 w) j
2 r5 v& s7 [. q# H! M/ T4 L- F③无毒害性，且不影响发酵菌体；

) I" S3 [9 g9 T( x! n6 e5 g④不干扰各种测量仪表的使用；
/ e1 X# C) z' s: l
2 R9 d' Q( Z% j! j6 N) R4 B7 L⑤在水中的溶解度较小，以保持持久的消泡性能；

⑥来源方便，使用成本低；

; b( b' E4 f- ~; D* F: m( Z2 M常用的一些消泡剂：①天然油脂；②高碳醇、脂肪酸和酯类；③聚醚类；④硅酮类；

& t" @) ?- p  @2.应用：在消泡剂的使用时主要是让其有足够的分散性能，除用机械方式协助其扩散外，还用载体以助其分散，具体使用有以下几种形式：

% g. i' D3 \) e. p% y. w①消泡剂 + 载体；

②复合消泡剂；
+ {. V6 \, G1 V5 {( M
③消泡剂 + 乳化剂

9 H" i: \4 {7 w/ F2 E3 e（二）机械消泡

. n0 {6 {1 f! u% C$ k' ?化学消泡最显著的缺点是影响氧气的溶解，使其减少1/3～1/5，这对微生物供氧极为不利；机械消泡能克服这一缺点，但其应用效果不如化学消泡迅速可靠，不能从根本上消除引起稳定泡沫的因素。
$ F8 q+ k* u: O' f; W" R
1.消泡装置设计依据：
4 Y1 ]8 F/ E6 c4 T9 ^0 `
: d+ G# z; m4 C6 b, L3 I①动力小；②结构简单；③易清洁；④运行可靠；⑤维护费用低；

) D$ W# N) n/ |- p2 Z2.机械消泡方式：罐内消泡；罐外消泡；
8 Q1 ]2 y: @6 h0 J) ]. L7 i
第四节  补料的控制
: S  l& u' g2 B4 Y+ m8 A# W4 @  ]
1 J( x" o" s8 X# d- n) T! g1 \3 a一、补料的意义、内容、原则

意义：补充菌体营养，延长发酵期（推迟自溶期），提高发酵产量；
# N! R' ?7 C0 y
内容：补充C源、N源、无机盐、诱导酶的底物；
( q, _7 r, M$ g' q- V, R% v
% U2 ^! A$ z$ }' m) c, \原则：根据菌体生长代谢规律；生产需要；

! X. |& P: c5 ~( f" ]（二）补料操作

时间：为达到生产目的，在需要时加入；
: B( X) e' O1 X! m
7 ~1 v/ g1 L6 O2 v方式：以不引起发酵液成分剧烈波动为前提；

( V% y& C9 _* z0 B补量：加入与消耗平衡；

bayernno13

dddddddddddddddddddd

guowei927111

提高罐压，较少通气量。

shixue

提高罐压。。。。。