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發布時間: 2018-12-18
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泡沫的形成條件為:氣液兩相共存以及表面張力高的物質。在發酵過程中有兩種泡沫:一是液體發酵液液面上的泡沫,氣相比例很大,有明顯的邊界。菌種與液體混合后,在發酵早期的泡沫,和發酵液中的泡沫性質都不相同。液體泡沫分散在發酵液中,穩定性好,與液體無明顯的邊界。物質:由氣溶膠組成的膠體體系,其分散相為空氣和代謝氣體,連續相為發酵液。泡沫從一層液膜分離并彼此分離。泡沫是熱力學不穩定系統熱力學第二定律,指出自發過程總是從高自由能狀態變為低自由能狀態,也就是說,起泡過程不是自發過程。
另一方面,泡沫的氣液界面非常大。例如:半徑1cm厚0.001cm的一個氣泡,內外兩面的氣液界面達25cm2;可是,當其破滅為一個液滴后,表面積只有0.2cm2,相差上百倍。泡沫破滅、合并的過程中,自由能減小的數值很大。因此泡沫的熱力學不穩定體系,終歸會變成具有較小表面積的無泡狀態。
發酵過程泡沫產生的原因如下:
1. 通氣攪拌的強烈程度發酵前期培養基成分豐富,易起泡。采用較小通氣量及攪拌轉速,再逐步加大。也可在基礎料中加入消泡劑。
2. 培養基配比與原料組成前期培養基營養豐富粘度大,產泡沫多而持久。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900rpm,通氣,泡沫生成量為培養基的2倍。如培養基適當稀一些,接種量大一些,生長速度快些,前期就容易攪拌開。
3. 菌種、種子質量和接種量菌種質量好,生長速度快,可溶性氮源較快被利用,泡沫產生幾率也就少。菌種生長慢的可以加大接種量。
4. 滅菌質量培養基滅菌質量不好,糖氮被破壞,抑制微生物生長,使種子菌絲自溶,產生大量泡沫,加消泡劑也無效。泡沫的形成一般有以下幾種規律: 整個發酵過程中,泡沫保持恒定的水平;發酵早期,起泡后穩定地下降,以后保持恒定;發酵前期,泡沫稍微降低后又開始回升;發酵開始起泡能力低,以后上升。