第四章 发酵过程控制 7-8 泡沫发酵终点.ppt

发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 发酵过程泡沫的形成与控制 第 八 节 发 酵 终 点 的 判 断 不同类型的发酵，要达到的目标不同，因而发酵终点的判断标准也不同。 1 一般对发酵及原材料成本占整个生产成本主要部分 的发酵产品，主要追求提高： 产率 （kg / m3 ·h) 得率 （Kg产物 / kg基质） 发酵系数 （kg产物 /罐容积 m3·发酵周期h） 2 如下游提取、精制占主要部分，则除了要求高的产率和 发酵系数外，还要求高的产物浓度。 t T — 培养放罐、检修的工作时间 tD — 打料、灭菌时间 tL — 停滞期 分批培养的生产率 发酵总的生产周期： t T — 培养放罐、检修的工作时间 tD — 打料、灭菌时间 tL — 停滞期 X0和Xf —— 起始和终了时的细胞浓度； μm —— 最大比生长速率 3 如要提高总的生产率则有必要缩短发酵周期 就是要在产物合成速率较低时放罐，延长发酵虽然略能提高产物浓度，但生产率下降，且消耗每千瓦电力，每吨冷却水所得产量也下跌，成本提高。 4 放罐时间对下游工序有很大影响 放罐时间过早，会残留过多的养分，如糖、脂肪、可溶性蛋白等，对提取不利，这些物质能增加乳化作用或干扰树脂的交换； 放罐时间太晚，菌丝自溶，不仅会延长过滤时间还会使一些不稳定的抗生素单位下跌，扰乱提取工段的作业计划。 （2）pH 影响助泡剂的溶解度和表层的吸附状态 （3）表面电荷 离子型表面活性剂，水解后带电荷，泡沫的定向吸附层为双电层结构。由于离子间静电的排斥，阻碍着离子彼此接近，减少排液速度，延缓泡沫变薄过程，使泡沫稳定。 － － － － － － － － 二、泡沫的控制 （一）化学消泡剂消泡 1、消泡剂的作用机理 为了弄清消泡剂如何发挥作用，为了合理、有效地使用消泡剂，需要了解消泡剂的作用机制及一般性质。 泡沫本来是极不稳定的，只因助泡剂的稳泡作用才难以破灭。人们研究消泡剂抵消助泡剂的稳泡作用的机理是近几十年的事。下面分别介绍在消泡剂发展历史上有重要地位的罗氏假说以及其它几种消泡剂的作用机理。 （1）罗氏假说 1941年哈金斯（Harkinss W.D）曾提出铺展系数S的概念， 即：S=σF－σFA－σA σF——起泡介质的表面张力 σFA——消泡剂与起泡介质的界面张力 σA——消泡剂的表面张力 以铺展系数S值的正负判断消泡剂是否能够在泡沫上扩展。 σA σFA σF σFA 1948年鲁宾逊（Robinson,J.V）和伍兹（Words,W.W）提出了浸入系数E的概念，即 以浸入系数E值的正负判断消泡剂能否进入泡沫表面。 σA σFA σF 美国胶体化学家罗斯（Ross,S.），四十年代初就开始研究泡沫问题，对添加了各种表面活性剂的起泡体系，进行试验和观察，寻找消泡剂在起泡液中溶解性与消泡效力的对应关系。罗斯提出一种假说：在溶液中，溶解状态的溶质