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发酵泡沫的形成与消泡剂的选择
【概要描述】破灭泡沫,消泡剂应该在泡膜上浓缩、集中。对破泡剂的情况,应在瞬间浓缩、集中,对于抑泡的情况应经常保持在这种状态。所以消泡剂在起泡液中是过饱和状态,只有不溶或难溶才易于达到过饱和状态。
发酵泡沫产生的原因:
1. 发酵过程中通气大,搅拌的动力强烈使泡沫增多;
2. 发酵的微生物太过于活跃,培养基营养丰富,粘度大,而产生的泡沫多;
3. 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
4. 菌种质量好,生长速度快,可溶性氮源较快被利用,使发酵液蛋白质浓度上升,浓度增强产生了泡沫;
5、发酵罐菌体裂解,导致大量的蛋白质释放,液体中不断的膨胀,与空气接触导致大量的气泡出现。
6、受到环境的影响,发酵时气温迅速上升,再加上发酵过程中不断搅拌,从而导致气泡有增无减。
选择消泡剂要符合以下特点:
1、在起泡液中不溶或难溶
为破灭泡沫,消泡剂应该在泡膜上浓缩、集中。对破泡剂的情况,应在瞬间浓缩、集中,对于抑泡的情况应经常保持在这种状态。所以消泡剂在起泡液中是过饱和状态,只有不溶或难溶才易于达到过饱和状态。不溶或难溶,才易于聚集在气液界面,才易于浓缩在泡膜上,才能在较低浓度下发挥作用。用于水体系的消泡剂,活性成分的分子,须为强疏水弱亲水,HLB值在1.5-3范围,作用才最好。
2、表面张力低于起泡液。
只有消泡剂分子间作用力小,表面张力低于起泡液,消泡剂微粒才能够在泡膜上浸入及扩展。值得注意的是,起泡液的表面张力并非溶液的表面张力,而是助泡溶液的表面张力。
3、与起泡液有一定程度的亲和性。
由于消泡过程实际上是泡沫崩溃速度与泡沫生成速度的竞争,所以消泡剂必须能在起泡液中快速分散,以便迅速在起泡液中较广泛的范围内发挥作用。要使消泡剂扩散较快,消泡剂活性成分须与起泡液具有一定程度的亲和性。消泡剂活性成分与起泡液过亲,会溶解;过疏又难于分散。只有亲疏适宜,效力才会好。
4、与起泡液不发生化学反应。
消泡剂与起泡液发生反应,一方面消泡剂会丧失作用,另一方面可能产生有害物质,影响微生物的生长。
5、挥发性小,作用时间长。