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第六章发酵工艺控制 泡沫的影响 1 主要内容 泡沫产生的原因泡沫过多对发酵的危害泡沫的消长规律泡沫的消除和防止 2 1 泡沫产生的原因 充气产生泡沫微生物代谢气体形成泡沫泡沫的产生与培养基性质有关 蛋白质原料 蜜糖水解原料 淀粉水解不完全时易发泡 3 2 泡沫过多对发酵的危害 使装量减少 或造成跑液 使产量降低 通过轴封泄漏 污染设备 增加染菌机会 菌体粘附罐顶 罐壁 发酵液中菌体量减少 影响通气搅拌的进行 造成减产或菌体提前自溶 菌体提前自溶会促使更多泡沫形成 恶性循环 减风量 影响溶解氧浓度 影响生长 代谢 加消泡剂 给提取工艺带来困难 4 3 泡沫的消长规律 通气和搅拌 随通气和搅拌增加而增加 搅拌比通气影响大 培养基原料性质 蛋白胨 玉米浆 花生饼粉 黄豆饼粉 酵母粉等蛋白质原料是主要发泡物质 培养基灭菌方法 温度过高 形成蛋白黑色素 5 羟甲基糖醛 泡沫增多 细胞代谢活动 初期 高粘度 低张力 泡多 中期 粘度降 张力升 泡少 后期 自溶 泡上升 5 4 泡沫的消除和防止 消泡方法 改变培养基成份 减少通气 选育新生产种化学法 添加消泡剂 油类等 应用面广机械法 靠机械强烈振动 压力的变化 使气泡破裂 或借助机械力将排出气体中的液体加以分离回收 6 4 泡沫的消除和防止 化学消泡法机理 由于消泡剂本身的表面张力较低 当其与气泡膜表面接触时 使气泡膜局部的表面张力降低 从而使气泡破裂 消泡剂的特点 是表面活性剂 具有一定的亲水性 溶解度较小 无毒 不干扰溶氧 pH值等测定仪表的使用 来源广 价廉 缺点 1 消耗多种油类或化工原料 2 使发酵液中氧的吸收减少1 5 1 3 7 4 泡沫的消除和防止 工业上常用的消泡剂天然油脂类高碳醇 脂肪酸和酯类聚醚类硅酮类 聚硅油类 消泡剂的增效增强消泡剂的散布 载体增效 乳化增效 并用增效 8 4 泡沫的消除和防止 机械消泡优点 节省原料 减少了染菌机会缺点 不能从根本上消除引起气泡的原因 不如化学消泡迅速可靠 需设备 耗能 机械消泡装置的选择依据 动力小 结构简单 坚固耐用 清洁 杀菌 容易 维修 保养 费用少 9 4 泡沫的消除和防止 机械消泡方法罐内消泡 在发酵罐内消除泡沫耙式消泡桨 碟式消泡器等罐外消泡 将泡沫引出发酵罐外 消泡后再返回罐内旋转叶片消泡器 离心式消泡器等 10 4 泡沫的消除和防止 耙式消泡桨 11 4 泡沫的消除和防止 碟片式消泡器优点 消泡能力强 功耗小缺点 结构复杂 维护麻烦 12 4 泡沫的消除和防止 旋转叶片罐外消泡 13 4 泡沫的消除和防止 离心力罐外消泡
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