微生物与发酵工艺

微生物与发酵工艺第1页，共13页，2023年，2月20日，星期六一、实验目的

1.熟悉5L发酵罐的结构和操作。

2.掌握亚硫酸盐氧化法测定KLɑ。第2页，共13页，2023年，2月20日，星期六

溶氧系数的测定方法有许多种，概括起来分为三大类，即亚硫酸盐氧化法、动态法和稳态氧平衡法。本实验采用亚硫酸盐氧化法，以Cu2+作为催化剂，溶解在水中的氧能立即氧化其中的亚硫酸根离子，使之成为硫酸根离子。若反应器中装入亚硫酸盐和少量催化剂铜离子(0.5mol/LNa2SO3水溶液，另加10-3mol/L的CuSO4)，同时进行通风搅拌，则反应器中氧的传递和反应过程可表示为：

二、实验原理第3页，共13页，2023年，2月20日，星期六

Cu2+

气相O2

液相O2+2SO32+

2SO42-

未反应的SO32++I2+H2OSO42-+2HI

淀粉指示剂

未反应的I2+2Na2S2O3

Na2S4O6+2NaI二、实验原理第4页，共13页，2023年，2月20日，星期六

在常温下，亚硫酸根离子的氧化反应是很快的，其反应速度远大于氧的溶解速度，所以氧一经溶于液相就立即被氧化(反应液中的氧浓度CL→0)。

这样溶氧速度就成了控制氧化反应的决定因素，通过测定反应液中亚硫酸根离子浓度的变化即可测定出溶氧速度，进一步即可计算出溶氧系数。二、实验原理第5页，共13页，2023年，2月20日，星期六

0.1mol/L硫代硫酸钠溶液1L称取25gNa2S2O3·5H2O于500mL烧杯中，加入300mL新煮沸过的冷蒸馏水，待完全溶解后，加入0.2gNa2CO3，然后用新煮沸过的蒸馏水稀释至1000mL，保存于棕色瓶中，在暗处放置，10天左右后标定。2.0.05mol/L碘标准溶液1L称取13g碘和25gKI于200mL烧杯中，加少许蒸馏水，搅拌至碘全部溶解后，转入棕色瓶中，加水稀释至1000mL，塞紧，摇匀后放置过夜。三、实验材料第6页，共13页，2023年，2月20日，星期六

3.0.2%淀粉指示剂100mL称取0.2g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，溶于100mL沸水(蒸馏水)中，继续煮沸至溶液透明。冷却，贮于玻璃塞瓶中备用。(新配制)

4.吸管（2、5、25mL）、酸式滴定管、试管、洗耳球、小漏斗、铁架台、100mL量筒、250mL碘量瓶、5L发酵罐三、实验材料第7页，共13页，2023年，2月20日，星期六

1.于5L发酵罐中装入0.5mol/L亚硫酸钠溶液3L，罐温调至25℃，加入10-3mol/L硫酸铜溶液50mL，开搅拌搅匀（转速300rpm），待通气量稳定后（通气量10L/min），即可取样。2.取样前先弃去20mL左右反应液，再用试管正式取样并计时。15min后取第二次样，再过15min后取第三次样。四、实验步骤第8页，共13页，2023年，2月20日，星期六3.移取2mL反应液于装有25mL0.05mol/L碘标准溶液的250mL碘量瓶中，加预先煮沸冷却水50mL，然后用0.1mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，再加入0.2%淀粉指示剂5mL，此时溶液呈深蓝色，继续用0.1mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色刚好消失。三、实验材料第9页，共13页，2023年，2月20日，星期六1.结果分析与记录OUR=(900ΔV•M)/(V0•t)OUR：耗氧速率（mol/L•h）ΔV：两次取样滴定硫代硫酸钠溶液的体积差(mL）V0：取样分析液体积，V0=2mLM：硫代硫酸钠溶液浓度，M=0.1mol/Lt：两次取样间隔时间（s），t=15min×60s/min=900sKLɑ=4.8×103OUR(25℃)KLɑ：液相体积氧传递系数（1/h）五、结果与讨论第10页，共13页，2023年，2月20日，星期六V1=mLV2=mLV3=mLΔV/mLOUR/mol/L•hKLɑ/1/hKLɑ平均值/1/h第11页，共13页