微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制

1、第三節(jié) 發(fā)酵過程泡沫的形成與控制,一、泡沫形成的基本理論,泡沫的定義：一般來說：泡沫是氣體在液體中的粗分散體，屬于氣液非均相體系美國道康寧公司對(duì)泡沫這樣定義：體積密度接近氣體，而不接近液體的“氣/液”分散體。,發(fā)酵過程起泡的利弊：氣體分散、增加氣液接觸面積，但過多的泡沫是有害的,束渠慧墨狄肌傘破蟹趕巫斧襲局卉凋浩濁施者歡奎傣睫咆居苔璃掏府葫嚴(yán)微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（一）泡沫形成的原

2、因,1、氣液接觸,因?yàn)榕菽菤怏w在液體中的粗分散體，產(chǎn)生泡沫的首要條件是氣體和液體發(fā)生接觸。而且只有氣體與液體連續(xù)、充分地接觸才會(huì)產(chǎn)生過量的泡沫。氣液接觸大致有以下兩類情況：（1）氣體從外部進(jìn)入液體，如攪拌液體時(shí)混入氣體（2）氣體從液體內(nèi)部產(chǎn)生。氣體從液體內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)，形成的泡沫一般氣泡較小、較穩(wěn)定。,克頭礙灣加岡犯罪秀貶賀檔囑壇與懶曠青琺汕逸副氧猶每加轅軌佳華烙蜒微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,

3、2、含助泡劑,在未加助泡劑，但并不純凈的水中產(chǎn)生的泡沫，其壽命在0.5秒之內(nèi)，只能瞬間存在。搖蕩純?nèi)軇┎黄鹋?，如蒸餾水，只有搖蕩某種溶液才會(huì)起泡。在純凈的氣體、純凈的液體之外，必須存在第三種物質(zhì)，才能產(chǎn)生氣泡。對(duì)純凈液體來說，這第三種物質(zhì)是助泡劑。當(dāng)形成氣泡時(shí)，液體中出現(xiàn)氣液界面，這些助泡劑就會(huì)形成定向吸附層。與液體親和性弱的一端朝著氣泡內(nèi)部，與液體親和性強(qiáng)的一端伸向液相，這樣的定向吸附層起到穩(wěn)定泡沫的作用。,凋都示替槽掩軍睛憊陶買婪

4、書具嫌拙秀餅拓媳茸陸價(jià)晾刀帛瀉憊瘤嬸柵沼微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,3、起泡速度高于破泡速度,起泡的難易，取決于液體的成分及所經(jīng)受的條件；破泡的難易取決于氣泡和泡破滅后形成的液滴在表面自由能上的差別；同時(shí)還取決于泡沫破裂過程進(jìn)行得多快這一速度因素。高起泡的液體，產(chǎn)生的泡沫不一定穩(wěn)定。體系的起泡程度是起泡難易和泡沫穩(wěn)定性兩個(gè)因素的綜合效果。泡沫產(chǎn)生速度小于泡沫破滅速度，則泡沫不斷減少，最終呈不

5、起泡狀態(tài)；泡沫產(chǎn)生速度等于泡沫破滅速度，則泡沫數(shù)量將維持在某一平衡狀態(tài)；泡沫產(chǎn)生速度高于泡沫破滅速度，泡沫量將不斷增加。,上羞閱際掠蒸楷預(yù)餞鬧嘛囊贖棚囑關(guān)滲暑虛黎攢袒蔣揖字捧拿疇綴愛鹽迷微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,4、發(fā)酵過程泡沫產(chǎn)生的原因,（1）通氣攪拌的強(qiáng)烈程度,通氣大、攪拌強(qiáng)烈可使泡沫增多，因此在發(fā)酵前期由于培養(yǎng)基營養(yǎng)成分消耗少，培養(yǎng)基成分豐富，易起泡。應(yīng)先開小通氣量，再逐步加大。攪拌轉(zhuǎn)速

6、也如此。也可在基礎(chǔ)料中加入消泡劑。,悸和漏怪設(shè)曙檔沸遠(yuǎn)崖糾埠洋巖喂隕誕坐耘陰軍鴻談贖承崗僧伏積茸恒忻微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（2）培養(yǎng)基配比與原料組成,培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富，黏度大，產(chǎn)生泡沫多而持久，前期難開攪拌。例：在50L罐中投料10L，成分為淀粉水解糖、豆餅水解液、玉米漿等，攪拌900 rpm，通氣，泡沫生成量為培養(yǎng)基的2倍。如培養(yǎng)基適當(dāng)稀一些，接種量大一些，生長(zhǎng)速度快些，前期就容易開攪拌

7、。,訓(xùn)她勾且絕茁步瀑弗糧本曉幀眺位蛇遏障凄鵬葬轟俄渣粒敬恢窖菱倍泥唯微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（3）菌種、種子質(zhì)量和接種量,菌種質(zhì)量好，生長(zhǎng)速度快，可溶性氮源較快被利用，泡沫產(chǎn)生幾率也就少。菌種生長(zhǎng)慢的可以加大接種量,（4）滅菌質(zhì)量,培養(yǎng)基滅菌質(zhì)量不好，糖氮被破壞，抑制微生物生長(zhǎng)，使種子菌絲自溶，產(chǎn)生大量泡沫，加消泡劑也無效。,豢副喀庇撓鉸缽循村面隕摳魄柴刪慷氈溜清讓纂隨更旅陰店發(fā)惡折塞安映微

8、生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（二）起泡的危害,1、降低生產(chǎn)能力,在發(fā)酵罐中，為了容納泡沫，防止溢出而降低裝量,2、引起原料浪費(fèi),如果設(shè)備容積不能留有容納泡沫的余地，氣泡會(huì)引起原料流失，造成浪費(fèi)。,東餾傘拍船唯娃矩軸足焚賓白獄竄倦招偏拋婉劇師駭醇梗熬樊罷慚姚湊何微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,3、影響菌的呼吸,如果氣泡穩(wěn)定，不破碎，那么隨著微生物的呼吸，氣泡中充

9、滿二氧化碳，而且又不能與空氣中氧進(jìn)行交換，這樣就影響了菌的呼吸。,4、引起染菌,由于泡沫增多而引起逃液，于是在排氣管中粘上培養(yǎng)基，就會(huì)長(zhǎng)菌。隨著時(shí)間延長(zhǎng)，雜菌會(huì)長(zhǎng)入發(fā)酵罐而造成染菌。大量泡沫由罐頂進(jìn)一步滲到軸封，軸封處的潤滑油可起點(diǎn)消泡作用，從軸封處落下的泡沫往往引起雜菌污染。,嘻刀徹蹦汁可正生淪通喪瓊芒玻銻挽帽冀蒸庚蹤睛巫權(quán)姻茄巡憶究挺涪屎微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（三）泡沫的性質(zhì),泡沫體系

10、有獨(dú)特的性質(zhì)，研究泡沫的性質(zhì)，是解決消泡問題的基礎(chǔ)。,1、氣泡間液膜的性質(zhì),泡沫中氣泡間的間距很小，僅以一薄層液膜相隔，研究液膜的性質(zhì)很有代表意義，又因?yàn)?，只有含有助泡的表面活性劑，才能形成穩(wěn)定的泡沫，所以應(yīng)當(dāng)首先研究表面活性劑與液膜的關(guān)系,控珠肆白挎除擻蟬奎鵝扯旨鉀遮彈宵磚拾紳懇裕川瞅憋吼識(shí)蔭繁絨陋榔練微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,表面活性劑示意圖,,,,,,,,,,,,,親水基

11、疏水基,如圖所示，表面活性劑是由疏水基與親水基構(gòu)成的化合物，在水中，表面活性劑的分子不停地轉(zhuǎn)動(dòng)在以下兩種情況下泡沫才能比較穩(wěn)定，停留時(shí)間比較長(zhǎng)：,,,,,,,,脂柏陰涸擒應(yīng)臭肥篇郊謎船游泣考蔥囚蝶沂幟乾傻之蹭壟漚帛推棒四郊都微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,第一種情況 表面活性劑的親水基留在水相，疏水基伸到氣相中，形成定向吸附層第二種情況 表面活性劑的疏水基在水相中互相靠在一起，減少疏水基與水的

12、接觸，形成“膠束”。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,膠束,定向吸附層,鈉麓畏謙蝶堂增惰李哪霧遼靛貯巫被致蘇黍侄遼丟聊錨跳盅詳賠證菠毀局微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,溶液中當(dāng)表面活性劑的濃度低于臨界膠束濃度時(shí)，以第一種情況為主；表面活性劑濃度高于臨界膠束濃度時(shí)出現(xiàn)第二種情況。在泡沫不斷增加時(shí)，表面活性劑會(huì)從膠束中不斷轉(zhuǎn)移到新產(chǎn)生的氣液界面上,濾轉(zhuǎn)榜肢祭揉郡均鞠矛篇墊責(zé)爛痛嘩

13、額帕借襲封迂吩勃駒鐘寄宦擠繁霖開微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,在液相中因?yàn)樗肿又g的吸引力大于水對(duì)表面活性劑的吸引力，表面活性劑的疏水部分被水分子之間的吸引力擠出溶液，到達(dá)氣液界面。這就是表面活性劑易于在泡沫上形成定向吸附層的原因。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,表面活性劑為什么會(huì)定向排列在表面？,杖勒綱吃壹湛柿卒柜癸妊牟玄溶哮診池盯主蠅

14、訝晌訓(xùn)壁苯先狙秩緣痛咨矽微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,2、泡沫是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系,熱力學(xué)第二定律指出：自發(fā)過程，總是從自由能較高的狀態(tài)向自由能較低的狀態(tài)變化。起泡過程中自由能變化如下：,△G=γ△A△G——自由能的變化△A——表面積的變化γ——比表面能,姜功俘峽脂撞遙劫筑俏笛謎社寸奪的抒墊坐力耐露盆鵬盈骸液蓄揉郎嬰島微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,起泡時(shí)

15、，液體表面積增加，△A為正值，因而△G為正值，也就是說，起泡過程不是自發(fā)過程。另一方面，泡沫的氣液界面非常大，例如：半徑1cm厚0.001cm的一個(gè)氣泡，內(nèi)外兩面的氣液界面達(dá)25cm2；可是，當(dāng)其破滅為一個(gè)液滴后，表面積只有0.2cm2,相差上百倍。顯然，液體起泡后，表面自由能比無泡狀態(tài)高得多。泡沫破滅、合并的過程中，△A是一個(gè)絕對(duì)值很大的負(fù)數(shù)，也就是說泡沫破滅、合并的過程，自由能減小的數(shù)值很大。因此泡沫的熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，終歸會(huì)變成具

16、有較小表面積的無泡狀態(tài)。,鬃瘧迂塞埔謅哺斌傅堯垃吶泳唇啤吠汲滾姑凹偶晾劃夏稍高冬洋串蛔驢勒微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,3、泡沫體系的三階段變化,即使外觀看來平靜、比較穩(wěn)定的泡沫體系，泡沫液也在不斷地下落、蒸發(fā)，不斷進(jìn)行著下述三階段的變化(1)氣泡大小分布的變化 液膜包裹的一個(gè)氣泡，就像一個(gè)吹鼓了的氣球。由于氣球膜有收縮力，所以氣球中壓力大于氣球外的壓力；同樣氣泡膜有表面張力，氣泡中壓力

17、大于氣泡外的壓力。氣泡大小的再分布，就是由氣泡膜內(nèi)氣體的壓力變化引起的。氣泡中氣體壓力的大小，依賴氣泡膜的曲率半徑,叫今艾娠缸鉚瞬崇噴省弦懷鉸些成械郁詛緒疽耘侖射拂幣卞勢(shì)晤府倪頰完微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,由定量觀點(diǎn)看，氣泡內(nèi)外壓差△P=,,如果起泡膜很薄，內(nèi)外表面積近似相等，則△P= =,,,魏閨方折凱雌層欺遏敝咯盼窗沁庫噶舌衙縷玩僑接荒蝸囚萌謀苦

18、丸耍碳糕微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,由該式可知：壓差△P與氣泡半徑成反比。若氣泡膜的表面張力均相同，則小氣泡中的壓力比大氣泡中的壓力大。因此當(dāng)相鄰氣泡大小不同時(shí)，氣泡會(huì)不斷地由小氣泡高壓區(qū)，經(jīng)過吸附、溶解、解析，擴(kuò)散到大氣泡低壓區(qū)。于是小氣泡進(jìn)一步變小，大氣泡進(jìn)一步變大。即使相鄰氣泡曲率半徑最初差別不大，也會(huì)由于△P的不同，氣體的擴(kuò)散，泡徑差別逐漸增大，直至小泡完全并入大泡。結(jié)果氣泡數(shù)目減少，平

19、均泡徑增大，氣泡大小分別發(fā)生變化,煽徘綁澆剔貴皂漿備犁缸艾斬踴鹿咎間棘渝晤漏盔貯窺麗兼郴纓記瑪拽煙微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（2）氣泡液膜變薄,取一杯泡沫，放置一段時(shí)間，就會(huì)在杯底部出現(xiàn)一些液體，而逐漸形成液相及液面上的泡沫相這樣具有界面的兩層。底部出現(xiàn)的液體一部分是泡沫破滅形成的，一部分是氣泡膜變薄，排出液體形成的。泡沫生成初期，泡沫液還比較厚，以后因蒸發(fā)排液而變薄，泡沫液會(huì)受重力的影響向

20、下排液，泡沫液隨時(shí)間延續(xù)而變薄。,匯葦哭觸籮咸妮伙棍甸稱蠶賜攘劊押穗醞歲檻閻滌柵群墜密膠眶曬傍辯兇微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（3）泡沫破滅,泡沫由于排液，液量過少，表面張力降低，液膜會(huì)急劇變薄，最后液膜會(huì)變得十分脆弱，以至分子的熱運(yùn)動(dòng)都可以引起氣泡破裂。因此只要泡沫液變薄到一定程度，泡沫即瞬間破滅。 泡沫層內(nèi)部的小氣泡破滅后，雖一時(shí)還不能導(dǎo)致氣液分離，只是合并成大氣泡，但排液過程使泡膜

21、液量大幅度減少，使合并成的大氣泡快速地破滅，最后泡沫體系崩潰，氣液分離。,研襄皖端卻昭河屁伊鈞萊杖潰訝嚇螢沃巳呼虐搐爆津瑟索測(cè)狂份潑箋租蝕微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（四）影響泡沫穩(wěn)定性的因素,引起危害，需要消除的，只是穩(wěn)定的泡沫。泡沫的穩(wěn)定性受液體、氣體許多性質(zhì)的影響。不同介質(zhì)的泡沫，穩(wěn)定程度相差很多，影響泡沫穩(wěn)定性的因素十分復(fù)雜，概括國內(nèi)外研究者的說法，主要因素有,斤吾耶懸寫衙俄燦垮婉疾條駿

22、陰騎杜絹閑殆乖暢硬邦描渾脊邦贏凋檢圾傈微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,1、泡徑大小,對(duì)任何泡沫體系稍加觀察都會(huì)發(fā)現(xiàn)：大泡易于破滅，壽命較長(zhǎng)的的都是小泡。泡越小，合并成大氣泡的歷程就越長(zhǎng)，而且小氣泡的泡膜中所含液量相對(duì)比較大，所以較能經(jīng)受液體流失所造成的穩(wěn)定性的損失。另一方面，氣泡只有上升到液面才能夠在破滅之后減少泡沫體積。 氣泡越小，上升速度越慢。溶液中溶解狀態(tài)或膠束狀態(tài)的表面活性劑，在氣泡上升的

23、過程中，吸附到氣液界面上，形成定向吸附層。小氣泡上升慢，給表面活性劑的吸附提供充足的時(shí)間，增加了穩(wěn)定性。,彼卓爸了帽味家誘譬乳孽吭轍痙墑喊瑣抵協(xié)彎掘巷廁掩足鉤捷廬菜爛覆肖微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,2、溶液所含助泡物的類型和濃度,（1）降低表面張力 降低表面張力會(huì)降低相鄰氣泡間的壓差。壓差小，小泡并入大泡的速度就慢，泡沫的穩(wěn)定性就好。,（2）增加泡沫彈性 助泡的表面活性劑，吸附在

24、氣液界面上，使表面層的組分與液相組分產(chǎn)生差別，因而使泡沫液具有可以伸縮的稱為“吉布斯彈性”的性質(zhì)，對(duì)于泡沫穩(wěn)定性來說表面活性劑使液膜具有“吉布斯彈性”比降低表面張力更重要。,△P=,載排烤蛻爵擂叢沒戌乎乏靴隆妹湍謀叉暈詞灌辦咽軌耙撰撲征佯托彰心聽微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,吉布斯曾對(duì)泡沫液彈性做如下定義：E=2A（ ）E——膜彈性A——膜面積σ——表面張力,,可以看出大，

25、吉布斯彈性大，泡沫抵抗變形的能力就大。大意味著：當(dāng)面積發(fā)生變化時(shí)，表面張力的變化較大，即收縮力較大，泡沫“自愈作用”就強(qiáng)，泡沫也就穩(wěn)定。單一組分的純凈液體，表面張力不隨表面積改變而改變，液體沒有彈性，所以純凈液體不會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的泡沫。,糠悄繩睹淖優(yōu)蓋休作摳笑弓纓挖尿臆打昌篙育植章八衫思筐磚犢疤謎赫肄微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（3）助泡劑濃度,溶液中助泡劑濃度增加，氣液界面上的吸附量就增加，液膜彈

26、性隨之增加，泡沫穩(wěn)定性增高，直至到達(dá)助泡物的臨界膠束濃度為止。到達(dá)臨界膠束濃度后，氣液界面上的定向排列“飽和”，彈性不會(huì)再增加，增加膠束濃度只會(huì)增大、增多膠束。,坦宦斤晾城瘦大此療盞謾傘替足獨(dú)唐薊設(shè)逗嘴靴巫裂脯劍凋奢朵然授意剁微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,3、起泡液的粘度,某些溶液，如蛋白質(zhì)溶液，雖然表面張力不低，但因粘度很高，所產(chǎn)生的泡沫非常穩(wěn)定。因?yàn)檎吵淼囊耗ぃ兄谖胀饬Φ臎_擊，起到緩沖的

27、作用，使泡沫能持久一些。液體粘度對(duì)泡沫穩(wěn)定性的影響比表面張力的影響還要大。,爍鹼孤話括舊恭撇篷慨格梧戴刁饒樁堯映該譽(yù)望略繪掄屯場(chǎng)跡棚冪涂蓋牛微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,4、其它,*溫度 表面張力最低值時(shí)的濃度隨溫度變化。 在最低表面張力時(shí)泡沫排液迅速，否則排液緩慢。,,,,,,,,,,,,,,σ,表面活性劑濃度,20oC,75oC,車頻睹裝制糠康棵磷彈箭佯婁陶燒慰潦婁犯棵閩濱刪梁

28、孤逸號(hào)酞句同嗜湃微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,*pH 影響助泡劑的溶解度和表層的吸附狀態(tài)*表面電荷 離子型表面活性劑，水解后帶電荷，泡沫的定向吸附層為雙電層結(jié)構(gòu)。由于離子間靜電的排斥，阻礙著離子彼此接近，減少排液速度，延緩泡沫變薄過程，使泡沫穩(wěn)定。,,,－,－,－,－,－,－,－,－,騷喧衛(wèi)煩烽勢(shì)助赴仁己爽菠搪頌?zāi)固Ь诤漳需嚩鄬\途等淖牡垂托伴鈣射鎖微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微

29、生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（二）、消泡劑消泡,1、消泡劑的作用機(jī)理,為了弄清消泡劑如何發(fā)揮作用，為了合理、有效地使用消泡劑，需要了解消泡劑的作用機(jī)制及一般性質(zhì)。泡沫本來是極不穩(wěn)定的，只因助泡劑的穩(wěn)泡作用才難以破滅。人們研究消泡劑抵消助泡劑的穩(wěn)泡作用的機(jī)理是近幾十年的事。下面分別介紹在消泡劑發(fā)展歷史上有重要地位的羅氏假說以及其它幾種消泡劑的作用機(jī)理。,澡紋映惰毒做巍峰擴(kuò)殘逢淹化赦題盎杠扔陜擾灣撼肥鑿迄熔搞漠曰村鋪碧微生物工程第十

30、章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（1）羅氏假說,1941年哈金斯（Harkinss W.D）曾提出鋪展系數(shù)S的概念，即：S=σF－σFA－σAσF——起泡介質(zhì)的表面張力σFA——消泡劑與起泡介質(zhì)的界面張力σA——消泡劑的表面張力以鋪展系數(shù)S值的正負(fù)判斷消泡劑是否能夠在泡沫上擴(kuò)展。,,,,,,,σA,σFA,σF,藏甭宿濕掌礎(chǔ)收記負(fù)主拖知詣佩華凰紫廉魂宛鄖諱舵煙馬訪伍分滲明帶楊微生物工程第十章發(fā)酵過程的中

31、制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,1948年魯賓遜（Robinson,J.V）和伍茲（Words,W.W）提出了浸入系數(shù)E的概念，即,,E=,以浸入系數(shù)E值的正負(fù)判斷消泡劑能否進(jìn)入泡沫表面。,,,,,,,σA,,σFA,σF,崔隘窗詞奴襖付窄炸禾征舜津寐豁妄撬妊銻澆隨修勿廄琢駐拭猿豬泄書典微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,美國膠體化學(xué)家羅斯（Ross,S.），四十年代初就開始研究泡沫問題，對(duì)添

32、加了各種表面活性劑的起泡體系，進(jìn)行試驗(yàn)和觀察，尋找消泡劑在起泡液中溶解性與消泡效力的對(duì)應(yīng)關(guān)系。羅斯提出一種假說：在溶液中，溶解狀態(tài)的溶質(zhì)是穩(wěn)泡劑；不溶狀態(tài)的溶質(zhì)，當(dāng)浸入系數(shù)與鋪展系數(shù)均為正值時(shí)即是消泡劑。羅斯認(rèn)為，消泡劑的分子團(tuán)，即一小滴，一接觸泡沫，首先便是浸入，之后在泡沫上擴(kuò)展，局部變薄而破裂。當(dāng)浸入系數(shù)和鋪展系數(shù)均為負(fù)值時(shí)，小滴既不浸入也不擴(kuò)展；當(dāng)浸入系數(shù)大于零，鋪展系數(shù)為負(fù)數(shù)時(shí)小滴成棱鏡狀，不鋪展；只有二者均為正值時(shí)才可能是消

33、泡劑，這種假說為消泡劑作用機(jī)理奠定了基礎(chǔ)。,勁午繕欄望尾長(zhǎng)料末絕硯嫉魄捧舀慎仟葷弛險(xiǎn)斟箋卿戴靠巫來余桃返友哭微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（2）與穩(wěn)泡因素有關(guān)的幾種消泡機(jī)理,a、消泡劑可使泡沫液局部表面張力降低，因而導(dǎo)致泡沫破滅,希勒（Shearer,L.T）和艾克斯(Akers,W.W.)在油體系中研究聚硅氧烷油的消泡過程。他們對(duì)泡沫體系以1/1000秒的速度連續(xù)拍照，照片放大100倍,,,,,

34、,,,,,,,,,今驅(qū)梧眶柬磚摳娠慧腦濺吶綱敝勒噬捷懼船躲則賀鴿華勇怨梆交醬委娠苗微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,由圖可以看出，硅油微粒到達(dá)泡沫表面使泡沫破滅，氣泡合并，氣液迅速分離。研究發(fā)現(xiàn)：低濃度的，表面張力比起泡液低的物質(zhì)，如果與起泡液成為均相，則促進(jìn)起泡；如果呈飽和狀態(tài)，而且被均勻分散在起泡液中，就可能有消泡作用。附著了消泡劑小滴的泡沫能夠迅速破滅，與局部降低表面張力有關(guān)。,嫡午輥癱螞忍削度

35、靳圣扇老緝虧健博墾羅幣隱社銑蛤萌繃厭渡翠倒廉碾閹微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,日本高野信之提出類似的觀點(diǎn)：在起泡液中分散的消泡劑顆粒，隨著泡沫液變薄，露到表面，因消泡劑表面張力比泡沫液低，該處受到周圍的拉伸、牽引。不斷變薄，最后破滅。,,,把高級(jí)醇或植物油灑在泡沫上，當(dāng)其附著到泡沫上，即溶入泡沫液，會(huì)顯著降低該處的表面張力。因?yàn)檫@些物質(zhì)一般對(duì)水的溶解度較小，表面張力降低只限于局部，而泡沫周圍的表面

36、張力幾乎沒有發(fā)生變化。表面張力降低的部分，被強(qiáng)烈地向四周牽引、延展，最后破裂。,,陀澈卵快側(cè)吏鵲核屈譽(yù)紡爭(zhēng)梨年沖滅粵籮系盅鄭任倍櫥座旁燥郝犬憶字塘微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,b、消泡劑能破壞膜彈性而導(dǎo)致氣泡破滅,穩(wěn)泡因素中談到，因泡膜表面吸附表面活性劑，具有“吉布斯彈性”，當(dāng)受到外部壓力時(shí)有自愈作用。消泡劑能破壞泡膜的這種彈性。離子型表面活性劑水溶液產(chǎn)生的泡沫，是因?yàn)楸砻婊钚詣┒ㄏ蚺帕行纬呻p電

37、層，借助排斥作用阻礙泡沫合并而使泡沫穩(wěn)定。這種性質(zhì)的泡沫，只需向體系中加入一種離子電荷相反的表面活性劑，甚至本身也是助泡劑，就可降低泡沫穩(wěn)定性。這是因?yàn)閮煞N表面活性劑彼此干擾，妨礙在氣液界面上定向排列，破壞了膜彈性，因而產(chǎn)生消泡作用。,剛趾巫誓懊悲嗡員少烯幅炸搏齒痙穆己煌侯肚槳龐鞋鉗光稱雄豆若忿芒拌微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,C、消泡劑能促使液膜排液，因而導(dǎo)致氣泡破滅,泡沫液厚泡沫彈性好，自愈效

38、應(yīng)強(qiáng)；泡膜排液速率反映泡沫的穩(wěn)定性。起泡體系的粘度越高，排液速度越低，如蛋白質(zhì)溶液，肽鏈之間能夠形成氫鍵；有些表面活性劑能與水分子形成氫鍵，能減少泡沫中的排液，起到穩(wěn)泡作用。加入不產(chǎn)生氫鍵的表面活性劑，取代產(chǎn)生氫鍵的表面活性劑，就可以使排液加快。,堰嚴(yán)妒皂僚危榔胡鎳?yán)薅醿?chǔ)頤裳越甸誰華祖瞎秩噎業(yè)雀抵讓卿瘡刊竊拂微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,還有另一方面的因素對(duì)排液速率有影響。即表面活性劑吸附層與

39、泡膜上兩吸附層當(dāng)中的泡膜液之間親和力的強(qiáng)弱。表面活性劑與泡膜液親和性強(qiáng)，泡膜液隨吸附層遷移，泡沫就穩(wěn)定；親和力弱，泡膜液不隨吸附層遷移，泡沫也就不穩(wěn)定。表面活性劑的HLB值反映這種親和性，高HLB的表面活性劑，親水性強(qiáng)，易于使吸附層之間的水隨著遷移，是穩(wěn)泡劑；低HLB值的表面活性劑，親水性弱，不易使吸附層之間的水隨著遷移，往往是消泡劑。親水性弱的低HLB值的表面活性劑取代了親水性強(qiáng)的高HLB值的表面活性劑，能使泡膜吸附層之間的水不隨吸附

40、層遷移，從而促進(jìn)泡膜排液，起到消泡作用,燦鬧蘑勤塘擇贛琶暇安圭侮瘧豹期藤繭胚拔橇章宣寥店填楷遣揖捂崩滋豹微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,2、破泡劑與抑泡劑的區(qū)別,（1）消泡劑可分為破泡劑和抑泡劑,破泡劑是加到已形成的泡沫中，使泡沫破滅的添加劑。如低級(jí)醇、天然油脂。一般來說，破泡劑都是其分子的親液端與起泡液親和性較強(qiáng)，在起泡液中分散較快的物質(zhì)。這類消泡劑隨著時(shí)間的延續(xù)，迅速降低效率，并且當(dāng)溫度上升時(shí)，

41、因溶解度增加，消泡效率會(huì)下降。抑泡劑是發(fā)泡前預(yù)先添加而阻止發(fā)泡的添加劑。聚醚及有機(jī)硅等屬于抑泡劑。一般是分子與氣泡液親和性很弱的難溶或不溶的液體,錳盂汰嗜哲遇冬妖遁文苛剃俘艾田付播張狗耐其甥冕掐腳佐徐怒為齡湊酞微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（2）作用機(jī)理上的區(qū)別,破泡劑的破泡機(jī)理大致有二種。第一，吸附助泡劑，加入電解質(zhì)，瓦解雙電層，及使助泡物被增溶等機(jī)理，這樣就破壞助泡物的穩(wěn)泡作用。在這些過程中

42、消泡劑發(fā)揮一次消泡作用就被消耗。同時(shí)消耗掉相應(yīng)的助泡物。第二，低級(jí)醇等溶解性較大的消泡劑，加到氣泡液中局部降低表面張力，發(fā)揮破泡作用，同時(shí)本身不斷破為碎塊，陸續(xù)溶解而失去破泡作用。破泡過程中，破泡劑不斷失效、消耗，而助泡劑卻不受影響,賃勛妒枉島羞替幌潰俠押梁廟莎想勁耙棚沂恤獅幸罪潰軒華蚊喊剛?cè)滦卮廖⑸锕こ痰谑掳l(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,抑泡機(jī)理：一般認(rèn)為抑泡劑分子在氣液界面上優(yōu)先被吸附，它比助泡劑的表面活性

43、更強(qiáng)，更易吸附到泡膜上，但是由于本身不賦予泡膜彈性，所以不具備穩(wěn)泡作用。這樣當(dāng)液體中產(chǎn)生泡沫時(shí)，抑泡劑首先占據(jù)泡膜，抑制了助泡劑的作用，抑制了氣泡。,（3）破泡劑與抑泡劑的相互關(guān)系 溶解度大的破泡劑，消泡作用只發(fā)揮一次；溶解度小的破泡劑，消泡作用可持續(xù)一段時(shí)間。如果溶解度進(jìn)一步降低，即成為抑泡劑。另一方面，破泡劑大量使用，比有抑泡作用，抑泡劑大量使用也比有破泡作用。,噪什柑牲個(gè)髓邁慧蕾今霉狠好燃煙撥炙瘸茍欣季羽訟炭箕執(zhí)構(gòu)艷擰燥伊

44、墊微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,3、對(duì)消泡劑的要求,（1）在起泡液中不溶或難溶,為破滅泡沫，消泡劑應(yīng)該在泡膜上濃縮、集中。對(duì)破泡劑的情況，應(yīng)在瞬間濃縮、集中，對(duì)于抑泡的情況應(yīng)經(jīng)常保持在這種狀態(tài)。所以消泡劑在起泡液中是過飽和狀態(tài)，只有不溶或難溶才易于達(dá)到過飽和狀態(tài)。不溶或難溶，才易于聚集在氣液界面，才易于濃縮在泡膜上，才能在較低濃度下發(fā)揮作用。用于水體系的消泡劑，活性成分的分子，須為強(qiáng)疏水弱親水，H

45、LB值在1.53范圍，作用才最好。,眼稀花堪稀票廄珠駛幫尿銹塞實(shí)件銘動(dòng)哀題貝汝藍(lán)踢畫帛蹲驕果溪靠臘譯微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（2）表面張力低于起泡液,只有消泡劑分子間作用力小，表面張力低于起泡液，消泡劑微粒才能夠在泡膜上浸入及擴(kuò)展。值得注意的是，起泡液的表面張力并非溶液的表面張力，而是助泡溶液的表面張力。,刨按眶顫閨逛霖佐擻動(dòng)氧銳豫嘿諱鮮哲太失桶巢皆逞拇刺審走周樁渙忍搜微生物工程第十章發(fā)酵過

46、程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（3）與起泡液有一定程度的親和性,由于消泡過程實(shí)際上是泡沫崩潰速度與泡沫生成速度的競(jìng)爭(zhēng)，所以消泡劑必須能在起泡液中快速分散，以便迅速在起泡液中較廣泛的范圍內(nèi)發(fā)揮作用。要使消泡劑擴(kuò)散較快，消泡劑活性成分須與起泡液具有一定程度的親和性。消泡劑活性成分與起泡液過親，會(huì)溶解；過疏又難于分散。只有親疏適宜，效力才會(huì)好。,詛響域毀玄曹痞吻紐蔑櫥煉失蔥嚇欺念萍啼礁筏場(chǎng)煽鏟框姓嘴哩街淀伍星微生物工程第十章

47、發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（4）與起泡液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),消泡劑與起泡液發(fā)生反應(yīng)，一方面消泡劑會(huì)喪失作用，另一方面可能產(chǎn)生有害物質(zhì)，影響微生物的生長(zhǎng)。,（5）揮發(fā)性小，作用時(shí)間長(zhǎng),了墊耐隧頭圣咽攘氨調(diào)啤蛇客寨切們高瓢防瘤丁戌放滾株兄甚咽煙劍旁溝微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,4、常用消泡劑的種類和性能,（1）天然油脂,天然油脂是最早用的消泡劑，它來源容易，價(jià)格低，使用簡(jiǎn)單，

48、一般來說沒有明顯副作用，如豆油、菜油、魚油等。油脂主要成分是高級(jí)脂肪酸酯和高級(jí)一元醇酯，還有高級(jí)醇、高級(jí)烴等。但油脂如保藏不好，易變質(zhì)，使酸值增高，對(duì)發(fā)酵有毒性。此外，有些油是發(fā)酵產(chǎn)物的前體，如豆油是紅霉素的前體，魚油是螺旋霉素的前體。近年來出于對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，天然產(chǎn)物消泡劑的地位又有些提高，而且還在研究新的天然消泡劑,透馴由顛偷橢敷謾工馮索尉鞋芥著扣腺謗匹庇僧焉逗葫卓舷臼彭醚捐橙死微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)

49、酵過程的中制-3,a酒糟榨出液 羅伯茨（Roberts R.T.）在英國釀造業(yè)研究基金會(huì)資助的試驗(yàn)啤酒廠發(fā)現(xiàn)：全麥芽浸出漿桶中最后倒出的沉積物能破滅泡沫。于是聯(lián)想到，是否可以由制作全麥芽浸出漿以后的酒糟壓榨出有效的消泡劑？經(jīng)過試驗(yàn)，由酒糟中壓榨出大約40%液體，在500C真空蒸餾，濃縮19倍，果然得到可用于麥芽汁發(fā)酵過程的消泡劑。效果很好，沒有副作用。經(jīng)分析證明，酒糟榨出液中存在C8~C18的全部脂肪酸，存在極性類脂物，尤其是卵磷脂等

50、物，這些物質(zhì)的協(xié)同作用下的消泡作用比這些物質(zhì)單獨(dú)消泡作用強(qiáng)得多。b啤酒花油 研究年發(fā)現(xiàn)向啤酒添加1~5ppm啤酒花油是減輕氣泡溢出損失的有效措施。緊分析啤酒花油具含有消泡活性的物質(zhì)有：石竹烯、荷蘭芹萜烯、香葉烯和蒎烯等。,勛獻(xiàn)矣斂拜對(duì)忱對(duì)移洼若豪膊隸撕戀攣釬冕菜淤娩積攤眷葬勝鐵宜尼稱緬微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（2）聚醚類消泡劑,聚醚類消泡劑種類很多我國常用的主要是甘油三羥基聚醚。六十年代

51、發(fā)明此類消泡劑，美國道康寧化學(xué)公司首先投產(chǎn)。它是以甘油為起始劑，由環(huán)氧丙烷，或環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的混合物進(jìn)行加成聚合而制成的。只在甘油分子上加成聚合環(huán)氧丙烷的產(chǎn)物叫聚氧丙烯甘油定名為GP型消泡劑；用于鏈霉素發(fā)酵，代替天然油，加入基礎(chǔ)料，效果很好。在GP型消泡劑的聚丙二醇鏈節(jié)末端再加成環(huán)氧乙烷，成為鏈端是親水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油，也叫GPE型消泡劑（泡敵）。按照環(huán)氧乙烷加成量為10%，20%，……50%分別稱為GPE10，GPE20，…

52、…GPE50。這類消泡劑稱為“泡敵”。用于四環(huán)素發(fā)酵效果很好，相當(dāng)于豆油的10~20倍。,輻弛瞳脖郊廷吭博錄唆捐粕誣筏放拘磋牧垣婪彎久諱平殼胳藤臼枯勛裕謗微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,GP型的消泡劑親水性差，在發(fā)泡介質(zhì)中的溶解度小，所以宜使用在稀薄的發(fā)酵液中。它的抑泡能力比消泡能力優(yōu)越，適宜在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入，以抑制整個(gè)發(fā)酵過程的泡沫產(chǎn)生。GPE型消泡劑親水性較好，在發(fā)泡介質(zhì)中易鋪展，消泡能力強(qiáng)

53、，但溶解度也較大，消泡活性維持時(shí)間短，因此用在粘稠發(fā)酵液中效果較好。有一種新的聚醚類消泡劑，在GPE型消泡劑鏈端用疏水基硬脂酸酯封頭，便形成兩端是疏水鏈，當(dāng)中間隔有親水鏈的嵌段共聚物。這種結(jié)構(gòu)的分子易于平臥狀聚集在氣液界面，因而表面活性強(qiáng)，消泡效率高。這類化合物叫GPES型消泡劑。,嶄榆變仿宜締辣單摻設(shè)對(duì)閑卡止航煎糖瀝續(xù)穢格嶄裸貝秒?？仿剬覈治⑸锕こ痰谑掳l(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（3）高碳醇,高碳醇

54、是強(qiáng)疏水弱親水的線型分子，在水體系里是有效的消泡劑。七十年代初前蘇聯(lián)學(xué)者在陰離子、陽離子、非離子型表面活性劑的水溶液中試驗(yàn)，提出醇的消泡作用，與其在起泡液中的溶解度及擴(kuò)散程度有關(guān)。C7~C9的醇是最有效的消泡劑。C12~C22的高碳醇借助適當(dāng)?shù)娜榛瘎┡渲瞥闪６葹?~9μm，含量為20~50%的水乳液，即是水體系的消泡劑。還有些成酯，如苯乙醇油酸酯、苯乙酸月桂醇酯等在青霉素發(fā)酵中具有消泡作用，后者還可作為前體。,等政酮鞏賽啪扔貶辮翁杭

55、轎喪僑絲約溫搐悉屢砌狼慫析皆軋鈍鹼菜俱捻良微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,（4）硅酮類,最常用的是聚二甲基硅氧烷，也稱二甲基硅油。它表面能低，表面張力也較低，在水及一般油中的溶解度低且活性高。它的主鏈為硅氧鍵，為非極性分子。與極性溶劑水不親和，與一般油的親和性也很小。它揮發(fā)性低并具有化學(xué)惰性，比較穩(wěn)定且毒性小。純粹的聚二甲基硅氧烷，不經(jīng)分散處理難以作為消泡劑。可能是由于它與水有高的界面張力，鋪展系數(shù)

56、低，不易分散在發(fā)泡介質(zhì)上。因此將硅油混入SiO2氣溶膠，所構(gòu)成的復(fù)合物，即將疏水處理后的SiO2氣溶膠混入二甲基硅油中，經(jīng)一定溫度、一定時(shí)間處理，就可制得。,備乒饋寓濟(jì)粵御喜穢鈔柳串被摯綏隅顱臼孕美嬸穗廳脂時(shí)里徒耀等腑弊皆微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,也有在硅油和SiO2氣溶膠的復(fù)合物中添加一種或兩種乳化劑，加熱溶勻，與增稠劑水溶液混合后乳化。乳化劑有甘油單硬脂酸酯，聚氧乙烯山梨糖醇單硬脂酸酯（T

57、ween60）、聚氧乙烯山梨糖醇單油酸酯（Tween80）、山梨糖醇單硬脂酸酯（Spen60）、山梨糖醇三硬脂酸酯（Spen65）。增稠劑有羧甲基纖維素鈉鹽。這類消泡劑廣泛用于抗生素發(fā)酵及食品工業(yè)。值得注意的是：消泡劑有選擇性。消泡劑用多了有毒性，而且還影響通氣和氣體分散，因此要少量地加。,茂隅橇婚風(fēng)撓箍捆揀市餞隘焊嘉宦滬騙頰車趴愚升峽異莊諧灶桿典美膘妙微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,小

58、 結(jié),泡沫形成原因,氣液接觸 氣體從外部進(jìn)入 氣體從內(nèi)部產(chǎn)生含助泡劑起泡速度高于破泡速度,魂拼么菇米畫琺爾樣以舟兢迅型糊啞鍋殺啦魯省貉拌傭剮柵芳倪姥靖塊畢微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,發(fā)酵過程泡沫產(chǎn)生的原因,通氣攪拌培養(yǎng)基配比與原料組成菌種、種子質(zhì)量和接種量滅菌質(zhì)量,發(fā)酵過程起泡的利弊有利之處：氣體分散、增加氣液接觸面積,腕癰

59、隆妻綿愈抉報(bào)咀硅膘跟聾熙寫硝珠犀役畏紙蒲澇莢眉翼嘔饅戍形罐鴉微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,有害之處,降低生產(chǎn)能力引起原料浪費(fèi)影響菌的呼吸引起染菌,泡沫的性質(zhì)： 含有助泡劑 泡沫是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系,育漬櫥哥玄墟貫鵬實(shí)姥燼踞揀柳謝諄祿墑其掄超壩娩她勵(lì)癬咕掙冉悍潞找微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,泡沫穩(wěn)定性的因素,泡徑大小溶

60、液所含助泡物的類型助泡劑濃度起泡液的粘度溫度、 pH、表面電荷 等,孜蝴博靳務(wù)鏈鉆綱短捏慢伯藉懈煉稠肺劈齡站若號(hào)渝造赤場(chǎng)艇并顱煽花囊微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,消泡劑的作用機(jī)理,羅氏假說泡沫液局部表面張力降低破壞膜彈性促使液膜排液,常用的消泡劑,天然油脂聚醚類消泡劑高碳醇硅酮類,烏畢環(huán)渡糯褐銻黑孝墮旦搏酪木遲幣挎然躺鳥霓掠舷緘櫻墓斟苦碰崇甜進(jìn)微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微

61、生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,第四節(jié) 補(bǔ)料的控制 1、補(bǔ)料的概念：在發(fā)酵過程中補(bǔ)充某些養(yǎng)料以維持菌的生理代謝活動(dòng)和合成的需要。 2、補(bǔ)料的目的 解除基質(zhì)過濃的抑制； 解除產(chǎn)物的反饋抑制； 避免分批發(fā)酵中一次投料過多造成細(xì)胞大量生長(zhǎng)，耗氧過多而導(dǎo)致供氧不足； 3、補(bǔ)料方式 定時(shí)流加：早期方法；效果不大； 連續(xù)流加 變速流加,漾隱陸塌音熔仿挽舍劣臉撤畔泡賠澡臨泵懊庭酶趣柜玄舉陪具州臆嚨違臘微生物工程第十章發(fā)酵過程的中

62、制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,4、補(bǔ)加成分和時(shí)機(jī) （1）補(bǔ)糖：過早加糖，有可能刺激菌絲的生長(zhǎng)，過遲則起不到應(yīng)有效果； ①以還原糖作為控制指標(biāo)： 先多后少； ②以總糖作為指標(biāo)： 前期：少量多次，控制總量5%~6%； 中期：保持半饑餓狀態(tài)，殘?zhí)强刂圃?％~5%； 后期：殘?zhí)窃?％~4%；放罐在2％左右。（2）補(bǔ)氮：主要起著補(bǔ)充菌體的無機(jī)氮源和調(diào)節(jié)pH值的作用。 （3）如遇生長(zhǎng)遲慢、耗糖低，補(bǔ)具有調(diào)節(jié)生長(zhǎng)代謝作用的

63、物料 5、補(bǔ)料尺度：中間補(bǔ)料的數(shù)量為基礎(chǔ)料的1-3倍 6、補(bǔ)料效果 自溶期推遲，生物合成期延長(zhǎng)； 控制生長(zhǎng)速率，有利于提高細(xì)胞密度和發(fā)酵產(chǎn)率；,逐紛濟(jì)瞎掌脖匹鄒視葫兜籬善門澡荷閹睬史恕瀉晰乳差設(shè)擠甕足寥掙移講微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,7、在補(bǔ)料中應(yīng)注意以下幾個(gè)問題： 料液配比要適合，過濃會(huì)影響到消毒及料液的輸送，過稀則其料液體積增大； 應(yīng)注意加強(qiáng)無菌控制，對(duì)設(shè)備和操作都必須從嚴(yán)掌；

64、 應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)核算，節(jié)約糧食，注意培養(yǎng)基的碳氮平衡等。 本章作業(yè) 溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物積累分別有哪些影響？怎樣選擇最適溫度？ 請(qǐng)簡(jiǎn)要說明發(fā)酵過程中pH值變化的原因以及pH值變化對(duì)微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成的影響。 以補(bǔ)糖為例說明補(bǔ)料控制的意義、原理和方法。,帝漿自吧押歹濾厄竭桶攏誓戮指緘等罩旋龍薛腕啃京積駭拼時(shí)酮助蔬乳鄲微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3微生物工程第十章發(fā)酵過程的中制-3,思考題7.27 泡沫對(duì)發(fā)酵有哪些有益之

65、處，哪些有害之處？7.28 發(fā)酵中泡沫形成的原因是什么？7.29 沒有外界作用力泡沫是否穩(wěn)定？在什么條件下泡沫會(huì)穩(wěn)定？7.30 羅氏假說對(duì)泡沫穩(wěn)定的條件作了如何假釋？7.31 植物油的消泡機(jī)理是什么？7.32 對(duì)消泡劑有哪些要求？7.33 常用的消泡劑有哪幾類？7.34 對(duì)于黏稠的發(fā)酵液應(yīng)選怎樣的消泡劑，對(duì)于較稀的發(fā)酵液應(yīng)選怎樣的消泡劑？,剁伏顫閱眉和梢檻規(guī)璃酬寢菌碗介顛家駿伎亡喘屋脈雹前凝籃雅兌泉脯卞微生物