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发布时间: 2018-12-18 访问量: 4536 次
泡沫的形成条件为:气液两相共存以及表面张力高的物质。在发酵过程中有两种泡沫:一是液体发酵液液面上的泡沫,气相比例很大,有明显的边界。菌种与液体混合后,在发酵早期的泡沫,和发酵液中的泡沫性质都不相同。液体泡沫分散在发酵液中,稳定性好,与液体无明显的边界。物质:由气溶胶组成的胶体体系,其分散相为空气和代谢气体,连续相为发酵液。泡沫从一层液膜分离并彼此分离。泡沫是热力学不稳定系统热力学第二定律,指出自发过程总是从高自由能状态变为低自由能状态,也就是说,起泡过程不是自发过程。
另一方面,泡沫的气液界面非常大。例如:半径1cm厚0.001cm的一个气泡,内外两面的气液界面达25cm2;可是,当其破灭为一个液滴后,表面积只有0.2cm2,相差上百倍。泡沫破灭、合并的过程中,自由能减小的数值很大。因此泡沫的热力学不稳定体系,终归会变成具有较小表面积的无泡状态。
发酵过程泡沫产生的原因如下:
1. 通气搅拌的强烈程度发酵前期培养基成分丰富,易起泡。采用较小通气量及搅拌转速,再逐步加大。也可在基础料中加入消泡剂。
2. 培养基配比与原料组成前期培养基营养丰富粘度大,产泡沫多而持久。例:在50L罐中投料10L,成分为淀粉水解糖、豆饼水解液、玉米浆等,搅拌900rpm,通气,泡沫生成量为培养基的2倍。如培养基适当稀一些,接种量大一些,生长速度快些,前期就容易搅拌开。
3. 菌种、种子质量和接种量菌种质量好,生长速度快,可溶性氮源较快被利用,泡沫产生几率也就少。菌种生长慢的可以加大接种量。
4. 灭菌质量培养基灭菌质量不好,糖氮被破坏,抑制微生物生长,使种子菌丝自溶,产生大量泡沫,加消泡剂也无效。泡沫的形成一般有以下几种规律: 整个发酵过程中,泡沫保持恒定的水平;发酵早期,起泡后稳定地下降,以后保持恒定;发酵前期,泡沫稍微降低后又开始回升;发酵开始起泡能力低,以后上升。