發(fā)布時間:2022-08-12 11:30:00
目前,在發(fā)酵工業(yè)上氧的利用率很低,因此提高傳氧效率,就能大大降低空氣消耗量,從而降低設備費和動力消耗,且減少泡沫形成和染菌的機會,大大提高設備利用率。溶氧是好氧發(fā)酵控制最重要的參數(shù)之一,而消泡劑作為發(fā)酵工業(yè)上廣泛使用的添加劑對生物發(fā)酵過程溶氧量的影響也成為眾多發(fā)酵企業(yè)必須研究的課題之一。
生物發(fā)酵過程中,好氧微生物的生長、繁殖及表達外源蛋白均需要大量的氧氣。氧氣在聚硅氧烷消泡劑中的溶解度大于水,消泡劑可能會從上升的氣泡中積聚氧氣,并將其釋放到液體中。表面破裂的氣泡也會分散消泡劑油滴,導致更多的氧氣被釋放。因此,為了確保發(fā)酵體系獲得最佳氧氣傳遞,需要評價不同濃度的消泡劑對溶氧的影響。
KOCH V等研究發(fā)現(xiàn),不含硅消泡劑對氧氣傳遞沒有太大影響,含硅消泡劑在發(fā)酵初始階段對氧氣傳遞有顯著影響,但是這種影響隨著發(fā)酵的進行逐漸減弱,60~100min后完全消失。有文獻報道在釀酒酵母發(fā)酵中添加0.25%(V/V)的消泡劑,溶氧傳遞系數(shù)k1a增加到90%:消泡劑添加量低于0.25%(V/V)時,kla有所降低。ROUTLEDGE S J等的研究結果正好相反,其發(fā)現(xiàn)kla在0.4%一0.6%(V/V)的消泡劑中較高,而在0.6%~1.0%(V/V)的消泡劑中逐漸降低。這是因為幾位學者使用不同的發(fā)酵體系,而消泡劑對不同體系中溶氧的影響還未建立統(tǒng)一的評價標準,從而得出不同的研究結論。
綜上所述,消泡劑是影響溶氧量的眾多因素之一,好氧發(fā)酵體系中的溶氧水平受多種因素影響,如培養(yǎng)基、菌種、代謝產物等。除此之外采用調節(jié)溫度、液化培養(yǎng)基、中間補水、添加表面活性劑等工藝措施,均能來改善溶氧水平。
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本文章參考文獻:曹家明.消泡劑在生物發(fā)酵過程中的應用研究進展[J].中國釀造,2019,38(9):19-23.
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