发酵泡沫的控制

lwdfjw

一、泡沫的产生、性质及变化
$ O& x# u. d4 i0 ^
- u: b0 N/ f6 {' v% ~* }# i2 Z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。
* e( R, R2 q, A; Q! @0 p  }0 u
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。

8 G. \" @! [) t4 L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。

% P# k3 x! Z/ Y. e' W" d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。
5 R& M7 K/ ]! `4 O1 r3 s% Q
二、泡沫对发酵的影响
/ q: r" [* T: O2 D. I
发酵过程中产生过多持久的泡沫会给发酵带来很多不利：
0 \& ~) t+ s0 ~$ H6 W
①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；

: y0 r% a, @$ C" N( |* s②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；

/ b2 u& m7 s- U- ^8 k2 D③使部分菌体粘附在罐盖或罐壁上，而失去作用；
. v) c3 p% v# b! B5 k1 K0 W) j
④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。
3 A& w5 q0 A8 x1 q- Y/ l  S8 b( t
因此，在发酵过程中应控制泡沫的产生。

8 B" a' i# q) z; G$ h三、泡沫的控制
5 t/ v; T9 f3 s. o& @3 d/ V
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。
1 b0 y7 s) j- O% Z* R# V
- A& Y! S/ z* L（一）化学消泡

% f  ^8 |/ d1 U+ b# G1.消泡剂选用依据：

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。
) W4 U' R1 m6 \& |
& c; Z% @0 N3 g7 ^$ F: m. g②对气-液界面的散布系数必须足够大，才能迅速消泡；

③无毒害性，且不影响发酵菌体；

④不干扰各种测量仪表的使用；
+ @! w2 X( Y5 G5 [2 G, j) G% _, z
⑤在水中的溶解度较小，以保持持久的消泡性能；
! G: }) q2 k# f7 _
6 t; a) b; Z+ I' f⑥来源方便，使用成本低；

$ m- `6 P2 N( S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；
+ H' E3 r6 I! R0 K& p8 Z
- g# y& @, a2 @) m/ W, v2.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：
# B+ i( i" @! w& c# a! D
①消泡剂 + 载体；

②复合消泡剂；
  w. d9 M- n: ?( ~
③消泡剂 + 乳化剂

- T' K; X/ `$ |8 h' W0 a# }（二）机械消泡

% r8 R% Y. H, F: i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。

1.消泡装置设计依据：
$ _# B8 |5 a/ |$ D
  E% k; R0 Z4 H, k9 y3 u' \①动力小；②结构简单；③易清洁；④运行可靠；⑤维护费用低；

4 l: A, v3 x  ]! R$ V2.机械消泡方式：罐内消泡；罐外消泡；

; W! o" J9 j8 T第四节  补料的控制

- s' z! @, R2 {( h一、补料的意义、内容、原则
9 d0 Z# i, p+ ?1 R
, y8 L1 M8 B5 c) g意义：补充菌体营养，延长发酵期（推迟自溶期），提高发酵产量；
4 y% ^  s% [1 }7 [" V
内容：补充C源、N源、无机盐、诱导酶的底物；
9 E. r3 `5 _4 z# G) `! O/ U6 p( h
! h$ H6 M* s$ K6 }" F! S! {原则：根据菌体生长代谢规律；生产需要；
4 V  p9 ~' i9 c0 Y3 k, m
2 e3 Y0 `1 E* M8 s8 @8 x! C（二）补料操作
9 V  I% B- f$ _- k" F- Q+ A
5 w' t, t2 x, Y' d/ s. ]时间：为达到生产目的，在需要时加入；
$ e1 D2 _3 @6 S0 X& }( {
* b1 t3 ]- Z2 o. R7 S* b* h& V方式：以不引起发酵液成分剧烈波动为前提；
9 Y& k3 K7 m& n& e/ E2 P2 q; b9 U2 G
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。。。。。