发酵中的消泡
298酶制剂消泡剂在酶制剂发酵中的应用
恒鑫化工王芳芳
酶制剂消泡剂在酶制剂发酵中的应用
在酶制剂生产发酵过程中，常常会产生大量的泡沫，对正常生产会产生影响，解决这一问题需使用酶制剂消泡剂进行消泡处理，并要防止泡沫的产生，才能保证生产的正常运行，提高产品质量。
酶法生产的氨基酸、味精、核苷酸、葡萄糖等都是酶制剂在食品工业中的应用。
使用酶制剂可提高产品质量，降低成本，节约原料，保护环境。
THIX-298酶制剂消泡剂是结合先进消泡、抑泡技术及实践经验，研发的具有国际先进水平的最新一代专业用于酶制剂发酵行业的专用酶制剂消泡剂。
298酶制剂消泡剂在酶制剂发酵过程中具有优异的特点，消泡快，抑泡久，用量少，耐高温，耐强酸强碱，表面张力小，良好的扩散性和渗透性，无负作用，收率水平高，稳定的化学性能，较强的耐气化性，添加量少，后期提取简单。
对酶制剂菌种无影响。
酶制剂消泡剂适用于酶制剂发酵行业，如淀粉酶、糖化酶、ɑ-淀粉酶、蛋白酶、凝乳酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、纤维素酶等各种酶制备过程。
根据发酵工艺的特点，THIX-298酶制剂消泡剂在酶制剂发酵过程中可在基础料中添加，也可在后期经高温灭菌后流加；使用时可以和豆油等植物油混溶使用进行消抑泡；经使用证明，在使用前根据发酵工艺的特点确定合理的添加比例，有易于提高产量；建议添加量0.1‰-0.3‰，是聚醚类及硅类消泡剂使用量的1/3-1/2。
恒鑫化工王芳芳。
发酵过程泡沫的控制
泡沫对发酵的影响与控制摘要：泡沫对发酵过程产生多种不利因素，是影响发酵过程重要主要因素之一，本文主要就泡沫的性质，以及泡沫消除的方式进行论述。
并阐述了消泡技术发展的趋势，以及新型的化学消泡技术。
关键词：发酵、泡沫、消泡剂、活性剂一、泡沫产生的原因泡沫是气体在液体中的粗分散体，产生泡沫的首要条件是气体和液体发生接触。
而且只有气体与液体连续、充分地接触才会产生过量的泡沫。
，按产生原因可以大致分为两类：①外界引入，在通气过程中，伴随机械搅拌、空气被分成细小的气泡，从溶氧的角度讲，气泡越细越好，使空气中的氧和发酵液中的CO2能充分的进行交换，这些气泡升到发酵液面时无法及时消除而形成泡沫。
②由发酵液内部产生微生物在进行发酵活动时，往往产生一些气体，如CO2，这些代谢气体凝结形成气泡，冒出到发酵液面，成为发酵泡沫，菌体代谢越旺盛，这部分泡沫的产生量越多。
培养基配比与原料组成以及性质对泡沫也有很大的影响。
培养基营养丰富，黏度大，产生泡沫就多而持久二、泡沫的性质：泡沫是气体被分散在少量液体中的胶体体系。
泡沫间被一层液膜隔开而彼此不相连通。
发酵过程中所遇到的泡沫，其分散相是无菌空气和代谢气体，连续相是发酵液影响泡沫稳定性的因素1、泡径大小通常情况下大泡易于破灭，寿命较长的都是小泡，另一方面，气泡只有上升到液面才能够在破灭之后减少泡沫体积，所以气泡越小，上升速度越慢。
小气泡上升慢，给表面活性剂的吸附提供充足的时间，增加了稳定性。
、2、溶液所含助泡物的类型和浓度（1）降低表面张力降低表面张力会降低相邻气泡间的压差。
压差小，小泡并入大泡的速度就慢，泡沫的稳定性就好。
（2）增加泡沫弹性泡沫液具有可以伸缩的称为“吉布斯弹性”的性质，对于泡沫稳定性来说表面活性剂使液膜具有“吉布斯弹性”比降低表面张力更重要吉布斯曾对泡沫液弹性做如下定义：E=2AσE——膜弹性A——膜面积σ——表面张力（3）助泡剂浓度3，发酵液的粘度某些溶液，如蛋白质溶液，虽然表面张力不低，但因粘度很高，所产生的泡沫非常稳定。
表面活性剂的起泡和消泡[1]
![表面活性剂的起泡和消泡[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/45a7ced38ad63186bceb19e8b8f67c1cfad6ee28.png)
表面活性剂的起泡和消泡摘要：表面活性剂是一类重要的精细化学品，用途十分广泛，在各行中发挥着重要的作用。
其中，表面活性剂的起泡和消泡作用也有着重要的地位。
关键字：表面活性剂起泡和消泡原理影响因素应用一、起泡和消泡的原理由液体薄膜或固体薄膜隔离开的气泡聚集体称为泡沫。
在液体泡沫中，液体和气体的界面起着重要作用。
根据吉布斯吸附公式，在形成泡沫过程中，溶液中的溶质(表面活性剂)吸附在气-液界面上。
无论是天然泡沫，还是人工泡沫，有时它有利于生产，有时则不利于生产。
在选矿、肥皂工业及泡沫灭火等中，起泡和泡沫是有利的，而在烧锅炉、溶液浓缩和减压蒸馏中，起泡和泡沫是有害的。
因此，起泡现象与化学工业的各种过程及日常生活密切相关，不过有时需强化起泡，有时需减弱起泡，所以必须了解泡沫稳定性机理。
在液体泡沫中各气泡相交外形成所谓拉普拉斯交界，如图一的P点处。
根据拉普拉斯公式(Ap=2r／R)，溶液中P点的压力小于A点，故液体自发地从A向P处流动，于是液膜逐渐变薄，此过程称为泡沫排液过程，当液膜变薄到一定程度，便导致液膜破裂，泡沫破坏。
所以纯液体不能形成稳定泡沫。
图一泡沫交界泡沫的破灭主要是由于气体通过膜进行扩散、液膜中的液体受重力作用及膜中各点的压力不同而导致流动(排液)引起的。
在形成的泡沫中，气泡的大小通常是不均匀的，根据拉普拉斯关系式，小气泡中的压力大于大气泡中的压力，故小气泡中的气体有自动扩散至大气泡的倾向，于是小气泡逐渐变小，而大气泡逐渐变大，最终泡沫消失。
由于重力的作用，液膜中的液体自动地向下流动。
在液膜排液过程中流下的液体分子较容器底部的液体分子有较大的自由能，自发过程是向自由能减小的方向进行，所以气泡不断地排液使膜壁变薄而破裂，从而导致泡沫消失。
二、促使泡沫稳定的一些主要因素。
1.表面张力如前所述，泡沫生成时体系的总表面积增大，体系的能量也相应增高；泡沫破灭时体系的总表面积减小，体系的能量也相应降低。
所以可以认为，液体的表面张力是影响泡沫稳定性的因素之一。
发酵罐的消泡系统
气搅拌罐的装液量一般不能超过容器容积的 70～80％，一方面，这是由于通气后液面会有所
上升；更重要的原因是，预留部分空间可以避免
泡沫马上冲出罐体，为消除泡沫提供一段缓冲的 时间。一般对越容易产生泡沫的体系，装液量要
公两个人，一条鱼也足够我们吃了。盛情难却
越少。图 9-4 中，通气搅拌罐顶部有一个额外的
搅拌桨，称为消泡桨，其作用就是通过机械作用 消除泡沫。在多数情况下，仅凭消泡桨还不足以
及时破坏所有的泡沫，因此通常还须进一步采用
添加化学消泡剂的方法消泡。
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植物油、聚醚类非离子型表面活性剂都可以
用于化学消泡，它们可以直
种策略同时使用。为了及时检测泡沫是否达到预
警高度，通常在反应器上方装有液位电极，一旦 泡沫达到相应的高度，就可以通过消泡控制装置
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自动向反应器中流加消泡剂。
1ck0f7c7f 发酵罐/
几种常见的消泡剂种类
消泡剂的详细分类(作者：中和润消泡剂)在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫，需要添加消泡剂。
消泡剂的种类很多，有机硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝、含胺、亚胺和酰胺类的，具有消泡速度更快，抑泡时间更长，适用介质范围更广，甚至苛刻介质环境如高温、强酸和强碱的特点。
广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、涂料、石油化工、造纸、工业清洗等行业生产过程中产生的有害泡沫。
1、天然油脂(即豆油、玉米油等)优点：来源容易，价格低，使用简单;缺点：如贮存不好，易变质，使酸值增高。
2、高碳醇高碳醇是强疏水弱亲水的线型分子，在水体系里是有效的消泡剂。
七十年代初前苏联学者在阴离子、阳离子、非离子型表面活性剂的水溶液中试验，提出醇的消泡作用，与其在起泡液中的溶解度及扩散程度有关。
C7~C9的醇是最有效的消泡剂。
C12~C22的高碳醇借助适当的乳化剂配制成粒度为4~9μm，含量为20~50%的水乳液，即是水体系的消泡剂。
还有些成酯，如苯乙醇油酸酯、苯乙酸月桂醇酯等在青霉素发酵中具有消泡作用，后者还可作为前体。
3、聚醚类消泡剂种类挺多，主要有以下几种：a.GP型消泡剂以甘油为起始剂，由环氧丙烷，或环氧乙烷与环氧丙烷的混合物进行加成聚合而制成的GP型的消泡剂亲水性差，在发泡介质中的溶解度小，所以宜使用在稀薄的发酵液中。
它的抑泡能力比消泡能力优越，适宜在基础培养基中加入，以抑制整个发酵过程的泡沫产生。
b.GPE型消泡剂即泡敌在GP型消泡剂的聚丙二醇链节末端再加成环氧乙烷，成为链端是亲水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油，也叫。
按照环氧乙烷加成量为10%，20%，……50%分别称为GPE10，GPE20，……GPE50。
GPE型消泡剂亲水性较好，在发泡介质中易铺展，消泡能力强，但溶解度也较大，消泡活性维持时间短，因此用在粘稠发酵液中效果较好。
c.GPES型消泡剂：有一种新的聚醚类消泡剂，在GPE型消泡剂链端用疏水基硬脂酸酯封头，便形成两端是疏水链，当中间隔有亲水链的嵌段共聚物。
发酵工艺重点知识
发酵⼯艺重点知识绪论发酵：⼴义——通过微⽣物的培养使某种特定代谢产物或菌体本⾝⼤量积累的过程。
狭义——厌氧微⽣物或兼性厌氧微⽣物在⽆氧条件下进⾏能量代谢并获得能量的⼀种⽅式。
发酵⾷品：是指经过微⽣物（细菌、酵母和霉菌）或酶的作⽤，使加⼯原料发⽣⼀系列⽣物化学变化及物理变化⽽制成的具有独特风味和特有风格的⾷品。
（酒：酵母，酸奶：乳酸菌，醋：醋酸菌等）功⽤：与普通⾷品相⽐，发酵⾷品作⽤：（1）保留原来⾷物中的活性成分，分解某些对⼈体不利的因⼦。
（2）提⾼⾷物营养素的利⽤程度。
（3）VB12较为丰富。
（4）脂肪含量较低。
（5）有⼀定的保健作⽤。
发酵⼯业：指利⽤⽣物的⽣命活动产⽣的酶，将⽆机或有机原料进⾏酶加⼯，获得产品的⼯业。
（产品包括⾷品、保健品药品、⽣物制品等。
）与化学⼯业相⽐，⾷品发酵与酿造的特点：安全简单原料⼴泛反应专⼀代谢多样易受污染菌种选育菌种选育、保藏与复壮微⽣物杂交育种含义、使⽤的培养基、⽅法含义：两个基因型不同的菌株通过吻合（接合）使遗传物质重新组合，从中分离和筛选具有新性状的菌株。
杂交育种⽬的：（1）使不同菌株的遗传物质进⾏交换和重新组合，从⽽改变原有菌株的遗传物质基础，获得杂种菌株（重组体）。
（2）把不同菌株的优良性状汇集重组体菌株中，提⾼产量和质量，甚⾄改变菌种特性，获得新的品种。
（3）获得的重组体对诱变剂的敏感性得以提⾼和恢复，以便重新使⽤诱变⽅法进⾏选育。
在杂交育种中通常使⽤的培养基（1）完全培养基(CM)：含有糖类、多种氨基酸、维⽣素及核酸碱基及⽆机盐等⽐较完全的营养基质，野⽣型和营养缺陷型菌株均可⽣长。
(2) 基本培养基(MM)：只含纯的碳源、⽆机氮和⽆机盐类，不含有氨基酸、维⽣素、核苷酸等有机营养物，营养缺陷型菌株不能在其上⽣长，只允许野⽣型⽣长。
(3) 有限培养基(LM)：在基本培养基或蒸馏⽔中含有10％⼀20％完全培养基成分。
(4) 补充培养基(SM) (鉴别培养基)：在基本培养基中加⼊⼰知成分的氨基酸、维⽣素等，通常⽤作鉴别分离⼦。
发酵常用的消泡方法
发酵常用的消泡方法
在发酵过程中，产生的气泡会对产品质量产生影响，因此需要采用消泡方法来控制气泡的产生。
下面是几种常用的消泡方法：
1. 添加消泡剂：在发酵过程中添加消泡剂，如硅油等，可以有效地抑制气泡的产生。
但需要注意的是，消泡剂的使用量不能过多，否则会影响产品的食品安全性。
2. 增加搅拌力度：通过增加搅拌力度可以将气泡分散，从而减少气泡的产生。
但是需要注意，过度搅拌会导致发酵产物的质量下降。
3. 降低发酵温度：降低发酵温度可以减缓微生物的生长速度，从而减少气泡的产生。
但需要注意的是，过低的发酵温度会延长发酵时间，影响产品的产量。
4. 控制发酵pH值：通过控制发酵pH值可以影响微生物的生长速度，从而减少气泡的产生。
但需要注意的是，过低或过高的pH值都会影响微生物的生长。
以上是几种常用的消泡方法，不同的产品和发酵条件需要选择合适的消泡方法来控制气泡的产生，从而保证产品的质量。
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消 泡 剂
消泡剂
消泡剂又称防沫剂，用以抑制和消除食品加工、造纸、印染、水处理、涂料和油墨加工等过程中所产生的泡沫。
在食品加工中，消泡剂能防止和消除食品加工过程中产生的有害气泡，使操作顺利。
通常使用挥发性小、扩散力强的油状物，或水溶性表面活性剂。
使用最广的消泡剂是有机硅树脂，由金属硅与有机氯化物，经催化反应制得有机氯硅烷单体，精馏分离除去副产物，再经水解缩聚而得。
用于味精发酵、葡萄酒、酱油、糖、乳制品、果酱等制造，酶和淀粉的提取及加工。
在印染过程中用消泡剂去除表面活性剂引起的泡沫。
原用磷酸三丁酯、辛醇等，现已采用有机硅的复合物。
在造纸过程中，消泡剂可以消除因各种因素所形成的泡沫。
可根据各工序的具体情况和要求选择。
如废水处理要求成本低，并不致引起二次污染，可在表面活性剂中掺有一定抑泡能力的膨润土为填料；用于碱法纸浆洗涤、漂白和黑液浓缩的消泡剂，要求耐碱、耐高温，大多数由烯烃类溶剂和亲油性表面活性剂组成；用于造纸机的消泡剂，要求在纸面上不会形成油污点和不会影响抗水性，可选用硅油或硬脂肪酰胺、钙（铝）皂等组成的乳液型消泡剂。
涂布消泡剂应兼有消泡和抑泡两种功能，不影响涂层光亮度和印刷性能，其组分多选用饱和醇、脂肪醇酯或聚氧乙烯脂肪醇醚等多种表面活性剂组成。
发酵工程名词简答
发酵工程名词解释与简答一.名词解释：1.发酵工程：是指采用现代工程技术手段，运用微生物旳某些特定功能，或直接把微生物应用于工业生产过程，为人类生产有用产品旳一种技术。
2.代谢控制发酵：人为地变化微生物旳代谢调控机制，使有用中间代谢产物过量积累，这种发酵称为代谢控制发酵。
3.次级代谢产物是指微生物在一定生长时期，以初级代谢产物为前体物质，合成某些对微生物旳生命活动无明确功能旳物质过程，这一过程旳产物，即为次级代谢产物。
4.营养缺陷型突变株：指某一菌株丧失了合成某种营养物质旳能力，在培养基中若不外加这种营养成分就不能正常生长旳变异菌株。
5.酶活性调整：通过变化酶分子旳活性来调整代谢速度旳调整方式称为酶活性旳调整，是发生在蛋白质水平上旳调整。
6.初级代谢产物：是指微生物从外界吸取多种营养物质，通过度解代谢和合成代谢，生成维持生命活动所需要旳物质和能量旳过程。
这一过程旳产物即为初级代谢产物。
7.产物增进剂：是指那些非细胞生长所必须旳营养物，又非前体，但加入后却能提高产量旳添加剂。
8.DE值（葡萄糖值）：体现淀粉水解程度及糖化程度，指葡萄糖（所有测定旳还原糖都当作葡萄糖来计算）占干物质旳百分率。
9.前体：指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身旳构造并没有多大变化，不过产物旳产量却因加入前体而有较大旳提高。
9.培养基：广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需旳一组营养物质和原料。
同步培养基也为微生物培养提供除营养外旳其他所必须旳条件。
10.发酵生长因子：从广义上讲，但凡微生物生长不可缺乏旳微量旳有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子11.临界氧浓度：微生物旳耗氧速率受发酵液中氧旳浓度旳影响，多种微生物对发酵液中溶氧浓度有一种最低规定，这一溶氧浓度叫做临界氧浓度。
12.介质过滤除菌：是使空气通过经高温灭菌旳介质过滤层，将空气中旳微生物等颗粒阻截13.发酵热：引起发酵过程温度变化旳原因是发酵过程所产生旳热量，称为发酵热。
发酵过程中常用的消泡方法
发酵过程中常用的消泡方法
发酵过程中常用的消泡方法有以下几种：
1. 手动搅拌：用勺子或者搅拌器不断搅拌，将气泡逐渐消除。
2. 漏斗法：将发酵液倒入漏斗中，让其自然流下，气泡会沿着漏斗壁壁上升逃逸。
3. 分离法：将发酵液倾斜倒入另一个容器中，让氧气、二氧化碳等气体分离出来，再将液体倒回原位置。
4. 减少搅拌：降低搅拌速度或搅拌时间，减少气体进入液体的机会。
5. 制作发酵剂时，可以添加少量抗泡剂，如海藻酸盐等，来防止气泡产生。
6. 调整发酵环境，如控制温度、湿度等，使气体产生减少。
消泡剂消泡原理范文
消泡剂消泡原理范文消泡剂是用于去除液体表面上的气泡的化学物质。
它们在很多工业和科研过程中都有广泛应用，例如发酵过程、化学反应过程、油井注水等。
消泡剂能够有效地破坏气泡的结构，使其迅速消失。
本文将介绍消泡剂的消泡原理，并结合实例进行说明。
首先，我们来了解一下气泡的形成原因。
在液体表面上出现气泡是因为液体内部有气体（如空气、二氧化碳等）的存在。
当液体接触到空气或气体时，气体溶解度较低的液体会将气体从液体中释放出来，形成气泡。
气泡的形成对许多工业和科研过程不利，因为它们会降低反应速度、干扰液体的流动性能，甚至会引发爆炸等危险。
消泡剂的作用机制可以分为两类：物理作用和化学作用。
首先是物理作用。
消泡剂通常以表面活性剂的形式存在。
表面活性剂分为亲水性和疏水性两种，其中亲水性表面活性剂的亲水基团会使其富集在液体表面，而疏水性表面活性剂的疏水基团则会排斥液体，使其分布在液体表面。
液体表面上的气泡能够通过亲水性表面活性剂的富集被覆盖住，形成一个稳定的薄膜，防止气泡的进一步扩张。
而疏水性表面活性剂通过降低液体的表面张力，使气泡更易破裂。
因此，物理作用主要是通过表面活性剂改变液体表面的特性来阻止气泡的形成和扩张。
其次是化学作用。
在一些特殊情况下，表面活性剂的物理作用可能不足以破坏气泡的结构。
此时，消泡剂会添加一些化学成分，如有机硅化合物、聚合物等，来增强其消泡效果。
有机硅化合物具有低表面能和高壁能的特性，能够与气泡表面的液体形成强力的相互作用力，使气泡迅速破裂。
聚合物则通过吸附在气泡表面形成一层粘稠的薄膜，破坏气泡的结构，使其迅速消失。
综上所述，消泡剂的消泡原理可以通过物理作用和化学作用来解释。
物理作用主要是通过表面活性剂改变液体表面的特性，阻止气泡的形成和扩张。
化学作用则是通过添加一些化学成分来增强消泡剂的效果，破坏气泡的结构，使其迅速消失。
消泡剂的应用可以提高工业和科研过程的效率和安全性，为相关领域的发展做出重要贡献。
THIX-298发酵用消泡剂
THIX-298 发酵用消泡剂(适用于医药、生物发酵)
THIX-298 发酵消泡剂是具有国际先进水平的最新一代专业用于发酵领域的消泡剂， 是消泡剂专家在吸收国外同类产品先进经验的基础上，运用最新消、抑泡理论和技术，把 多种具有消、抑泡功能的官能团进行复杂的化学反应生产出来的。 项目 外观 味道 溶解性 耐温性 消泡性 抑泡性 离子型 PH 值 离心稳定性(3000r/min×30min) 技术指标 无色至灰白色具有一定粘度的液体 轻微特殊性的气味 与豆油任意比例混溶 130℃~150℃ 高温无变化 0.8 秒 60 小时 非离子型 6-7 无明显相分离现象
王芳芳
298 发酵消泡剂具有消泡快，抑泡久，耐高温，耐强酸强碱的特点，无副作用，添加 量少，后期提取简单，提高收率水平。根据发酵工艺特点，可在基础料中添加，也可在后 期经高温灭菌后流加。使用过程中建议添加量 0.1‰-0.3‰，是聚醚类及硅类消泡剂使用 量的 1/3-1/2。还可与豆油等植物油混合使用。 经使用证明，在使用前根据发酵工艺特点确定合理的添加比例，有易于提高产量，过 量的添加消泡剂可能对菌种生长有负面影响。 THIX-298 发酵用消泡剂适用于生物、医药等发酵工艺，如各类抗生素、头胞、青霉 素、链霉素、谷氨酸、赖氨酸、黄原胶、酒精、 酵母、酶制剂、大豆蛋白、柠檬酸、氨基 酸、维生素 c 及芽胞菌等各种菌种的生产发酵过程的消泡。
发酵过程中泡沫的控制方法
发酵过程中泡沫的控制方法发酵过程中泡沫的控制方法主要有以下几种：
1. 定期搅拌：通过定期搅拌可以破坏发酵液表面的泡沫，同时使酵母能均匀分布在发酵液中，有利于菌体和产品的分离。
2. 使用消泡剂：可以在发酵液中添加适量的消泡剂，它能在一定程度上降低表面张力，抑制泡沫的产生或使已有的泡沫减少。
常见的消泡剂包括硅油、脂肪酸和其钠盐、非离子型消泡剂和有机硅消泡剂等。
3. 采用自动消泡系统：对于大型发酵罐，可以安装自动消泡系统，利用压缩空气等手段快速消除泡沫。
这些方法都可以在一定程度上控制发酵过程中的泡沫，具体选择哪种方法还需要根据实际情况而定。
发酵工程——精选推荐
发酵⼯程1）接种龄：接种龄是指种⼦罐中培养的菌丝体开始移⼊下⼀级种⼦罐或发酵罐时的培养时间。
2）接种量：指移⼊的种⼦液体积和接种后培养液体积的⽐例。
临界溶解氧浓度：指不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度。
3）前体：指某些化合物加⼊到发酵培养基中，能直接彼微⽣物在⽣物合成过程中合成到产物物分⼦中去，⽽其⾃⾝的结构并没有多⼤变化，但是产物的产量却因加⼊前体⽽有较⼤的提⾼。
4）产物促进剂：所谓产物促进剂是指那些⾮细胞⽣长所必须的营养物，⼜⾮前体，但加⼊后却能提⾼产量的添加剂。
5）淀粉糊化：指淀粉受热后，淀粉颗粒膨胀，晶体结构消失，互相接触变成糊状液体，即使停⽌搅拌，淀粉也不会再沉淀的现象。
6）呼吸强度：单位时间内单位重量的细胞所消耗的氧⽓，mmol O2·g菌-1·h-17）摄氧率（耗氧速率）：单位时间内单位体积的发酵液所需要的氧量。
mmol O2·L-1·h-1。
1) ⽣物反应器过程的多尺度理论指的是哪三个尺度？答：分⼦尺度、细胞尺度、反应器尺度2）发酵产品⽣产中尾⽓分析包括哪些内容？尾⽓分析仪器主要有哪些？答：尾⽓CO2的测量和尾⽓氧的测定，分别采⽤不分光红外线⼆氧化碳测定仪（简称IR）和热磁氧分析仪来测定3 ）推导单级连续培养过程达到稳定状态时⽐⽣长速率与稀释率的关系式µ = D答：单级连续培养是指⼀边补⼊新鲜料液⼀边放出等量的发酵液，使发酵罐内的体积维持恒定。
达到稳态后，整个过程中菌的浓度，产物浓度，限制性基质浓度都是恒定的。
即⽐⽣长速率与稀释率的关系式µ = D。
1 ⼤多数微⽣物发酵过程在通⽓条件下容易形成泡沫，对泡沫的控制和消除通常采⽤的措施有哪些？答：泡沫的控制，可以采⽤三种途径：①调整培养基中的成分(如少加或缓加易起泡的原材料)或改变某些物理化学参数(如pH 值、温度、通⽓和搅拌)或者改变发酵⼯艺(如采⽤分次投料)来控制，以减少泡沫形成的机会。
食品发酵与酿造模拟试题(附参考答案)
食品发酵与酿造模拟试题（附参考答案）一、单选题（共81题，每题1分，共81分）1.谷氨酸发酵过程pH值的调节方法中，（）方法在工业上不使用A、尿素B、氨水C、碳酸钙D、液氨正确答案：C2.在微生物发酵工程中利用乳酸杆菌生产乳酸的发酵属于（）？A、好氧性发酵B、厌氧性发酵C、好厌间歇发酵D、兼性发酵正确答案：B答案解析：按微生物生长代谢需要分类这种方法将发酵罐分成好气和厌气两大类。
抗生素、酶制剂、酵母、氨基酸、维生素等产品是好气发酵罐中进行的；丙酮、丁醇、酒精、啤酒、乳酸采用厌气发酵罐。
它们的主要差别是由于对无菌空气的需求不同，前者需要强烈的通风搅拌，目的是提高氧在发酵液中的体积氧传递系数KLα，后者则不需要通气。
3.单级恒化连续发酵罐是保持微生物的（）处于稳定状态？A、细胞浓度B、细胞质量C、生长比速D、菌体形态正确答案：C4.当微生物生长与产物合成存在哪种关系的时候，课利用和关系式求得本征生长得率系数和产物得率系数。
A、偶联B、部分偶联C、完全偶联D、不偶联正确答案：D5.下列选项中不属于自然选育的缺点的是？A、简单易行B、效率低C、很难使生产水平大幅度提高D、进展慢正确答案：A答案解析：自然选育的优点与缺点：自然选育简单易行，可以达到纯化菌种、防止菌种衰退、稳定生产、提高产量等目的。
适合减缓菌种变异和退化。
自然选育的最大缺点是效率低、进展慢，很难使生产水平大幅度提高。
6.山西陈醋酿造的主要工艺流程？A、玉米→酒精发酵→接种醋母→醋酸发酵→加盐陈酿→熏醋→淋醋→陈酿贮藏B、高粱→酒精发酵→接种醋母→醋酸发酵→淋醋→加盐陈酿→熏醋→陈酿贮藏C、高粱→酒精发酵→接种醋母→醋酸发酵→加盐陈酿→熏醋→淋醋→陈酿贮藏D、玉米→酒精发酵→接种醋母→醋酸发酵→熏醋→加盐陈酿→淋醋→陈酿贮藏正确答案：C7.沙土管保藏法适合下列哪种微生物菌株保藏？A、谷氨酸棒状杆菌B、枯草芽孢杆菌C、大肠杆菌D、酵母菌正确答案：B答案解析：（3）沙土管保藏法方法：将干燥砂粒与细土混合后灭菌制成砂土管，然后接种保藏原理：无营养，缺氧，干燥、低温适用：产孢子的丝状真菌、放线菌；有芽孢的细菌保藏期：2-10年或更长8.（）是一种具有氧化乙醇生成醋酸能力的细菌。
发酵过程中消泡的方法
发酵过程中消泡的方法发酵是一种复杂的过程，这个过程中会产生大量的二氧化碳气体，这会导致泡沫的产生。
这对于许多的食品制造来说是一个大问题，因为泡沫会影响产品的成型、品质和质量。
因此，消泡是生产中必需的一个过程。
消泡有许多的方法，下面主要介绍四种常见的方法。
一、机械消泡法机械消泡法是利用高速旋转的设备来削弱泡沫，从而达到消泡的效果。
它主要使用在制造液态产品例如啤酒、牛奶、果汁和汽水等。
这种方法使用的消泡器通常是一个有孔的金属板，其中孔的大小和形状都是可以改变的。
消泡机械通常是由马达驱动的，高速旋转会发生高速冲击泡沫的现象。
二、化学消泡法化学消泡法是指利用化学成分，来改变泡沫的物理特性以达到消泡的效果。
在化学消泡法中，常常加入一些表面活性剂、酵素或某些化合物，这些物质可以破坏泡沫的表面张力，从而漏气或解乳。
三、真空消泡法真空消泡法是利用真空泵来移除泡沫中的空气和二氧化碳气体，从而达到消泡的效果。
真空消泡法通常使用在高萌发酵产品的制造中，由于发酵的过程产生的泡沫比较多，这种方法可以更有效地消除泡沫。
此外，真空消泡法也可以应用在巧克力、橡胶和药品制造等领域。
四、表面滴涂法表面滴涂法是指在液体表面撒上一些滴涂剂，可以控制泡沫的间距和大小从而达到消泡的效果。
常用的表面滴涂剂包括硅油、甘草酸盐、硫酸钠和木脂素等。
这种方法不会影响产品的口感和品质，又可以很好地控制消泡的效果，因此在食品制造和医药制造的领域得到广泛的应用。
总之，消泡是食品、化工和医药等各领域制造的一个必要工艺，各种消泡方法各有所长，都可以根据不同的需求，选择不同的消泡方法。
然而，无论是哪种方式，都要时刻注意消泡剂的添加量和控制效果，确保产品的质量和品质。
发酵中自动消泡的原理
发酵中自动消泡的原理
发酵是指在生物或化学过程中，由于微生物的代谢活动产生的气体排出。
发酵过程中产生的气体通常会形成泡沫，即发酵中的泡沫现象。
发酵中自动消泡的原理主要有两种：
1. 表面活性剂作用：发酵液中的洗涤剂或其他表面活性物质具有降低液体表面张力的作用。
这些物质可以在气泡和液体交界面上降低表面张力，并阻碍气泡的形成和增长。
因此，添加一定量的表面活性剂可以减少气泡的形成和泡沫的持续存在。
2. 气泡破裂：发酵过程中，气泡在液体中上升时会受到周围液体的阻力。
当气泡上升速度达到一定程度时，液体的阻力会使气泡壁产生剪切力，并引起气泡的破裂。
这种破裂会释放气体，并减少泡沫的数量和体积。
总之，自动消泡的原理主要是通过添加表面活性剂或在液体中形成剪切力，来阻碍气泡的形成和破坏已形成的气泡，以减少发酵过程中的泡沫现象。
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四、消泡方法
消除发酵过程中的泡沫,可以用物理方法、机械方法及加入消泡剂等方法。 （一） 物理方法消泡 所谓物理方法消泡, 就是利用改变温度等方法 , 使泡膜粘度或弹性降低 ,从而 使泡沫破裂的方法。 如在高温下,由于粘度降低,使泡膜易于破裂,而在低温下,泡膜 弹性降低,使泡沫不能稳定。例如:一种“用低温放电控制泡沫”⑧的方法,据称对控 制发酵泡沫有良好的效果。该方法为将低温放电装置安装在泡沫上面,根据泡沫 的成份和状态,调节电压的大小,即能控制泡沫的发生,如图 1、所示,在发酵罐 1 内 放入培养液 2,搅拌器 3 不断搅拌时产生泡沫 4,在发醉罐上部安装的电极 5 上加上 5~10KV 的电压,则由于低温放电发射电子,使泡沫逐渐减小,因为电仅上通有高压, 所以通常在发酵罐中安装有绝缘子 6,通过该绝缘子安装母线 7,电极与母线相连。
前言
在谷氨酸、抗生素等发酵过程中,为了培养生长菌而得到所需要的谷氨酸、 抗生素等, 需要在发酵罐中通入大量的无菌空气 , 同时 ,为了增加发酵液的气一液 界面,又必须对发酵液加以搅拌。由于发酵液中含有丰富的蛋白质等营养物质,因 此特别容易产生大量泡沫 ;随着生长菌的大量繁殖 ,发酵液的粘度逐渐变大 ,发酵 罐内发泡现象更加显著。泡沫的大量产生,对发酵会产生十分不利的影响,如妨碍 生长菌的呼吸,造成代谢异常,使菌体提早自溶,造成抗生素或谷氨酸产量降低;泡 沫的大量产生,使发酵罐减少装液量即降低了“定容”,而且会造成发酵液随泡沫从 发酵罐溢出,即产生大量“逃液”,增加了感染杂菌的机会等等。因此,有效地控制发 酵中所产生的泡沫是十分重要的 ,它不仅可以起到增加产量 ,提高质量的作用 ,而 日.还可以防止环境污染。为了有效地控制泡沫,可以采用物理消泡法、机械消泡 法及用消沫剂消泡法等。 但各种方法均需考虑到发酵液的性质、 现场的操作条件, 生产成本等因素,根据具体不同的情况而选用一定的方法消泡。
于 500ml 的玻藕量筒中装入 10001 被消抱的派休,放入气体分布器,调节气体 流量,待泡沫升到一定高度后加入一定量的消泡剂 ,观察泡沫变化情况(破泡试验) 或者在要消泡的浓体中事先加入一定量消泡剂,通过气体分布器通入气体,观察发
泡情况(抑泡试验)。但这种方法也只能粗略地决定消泡剂的消泡效果。 3.消泡剂的使用方法 消泡剂的合理使用, 可以充分发挥其消泡作用 , 因此, 在发酵过程中必须根据 各种不同的具体条件,采用合理的消泡方法。 (1)消泡齐巧的稀释一般聚醚类消泡剂只有在胶体状态下才能发挥其作用 ,如 果胶体改变,如凝聚成大粒子或溶解成真溶液,就会使消泡剂失效。发酵过程中使 用消泡剂一般都用水进行稀释,稀释浓度从 1 拓~30 多不等,但浓度太高,往往使分 散性不好,究竟应稀释到什么程度,只要能达到消泡剂用量很少就可以消泡就行了。 把聚醚消泡剂用水稀释后继续冷却到“浊点”以下,使其全部溶解,然后再使消泡剂 溶液温度回升到浊点以上,使聚醚形成极微细的乳状粒子,能显著提高消泡能力 L。 但如果将消泡剂稀释液在浊点以下使用,则消泡效果会明显降低。 (2)消泡剂的加入量消泡剂只有在低浓度时才显示出高的表面活性,当发酵过 程中加入过多的消泡剂,特别是质量差的消泡剂 , 往往会走向反面, 在发酵液中变 为助泡剂。再则,有些消泡剂对发酵过程中的氧传递有一定影响 L,这就更要求消 泡剂的用量应尽量少 ,以减少其对氧传递的影响 ,另外,过多的加人消泡剂,对生产 成本也不利 ,因此,在发酵过程中选用高效的消泡剂是合理的。就发酵本身而言 , 一般发酵液粘度比较大 ,所加入的消泡剂量应多 ;而发酵液粘度比较小 , 整个发酵 过程粘度变化不大,则加人消泡剂量可以少一些。 (3)消泡剂的加入方法 发酵中所使用的消泡剂采用基础料中一次加入好还是采用中间续加法好,说 法不一。这一方面要根据消泡剂的效果,另一方面要根据发酵条件。一般来说,在 发酵周期短的生产过程中,如谷氨酸发酵,可以采用基础料中一次加入的方法 L,其 好处是操作简单,缺点是消泡剂用量相对地要多一些。对发酵周期比较长的生产 过程,如土霉素发酵 0,以采用中间续加法为好,这样可以充分发挥消泡剂的作用 , 巨消泡剂用量也比较少,但在基础料中先加入少量的消泡剂,对控制发酵前期的泡 沫有较好的作用。 所谓中间续加法,即在发酵过程中视发酵罐内泡沫升到一定高度后再加入一 定量的消泡剂,续加可以用手控,也可以用自控,方法较多,下面仅例举几种加以简 单说明。 ①消泡剂注入装置法该法装置如图 3 所示,首先在消泡剂配制罐内配成一定 浓度的消泡剂乳浊液,用无菌压缩空气保压,待发酵罐 4 内发酵液产生泡沫 5 上升 至离视镜了约 0.5 米处,开启伐 1,使消泡剂乳浊液充满计量杯 2,然后关闭伐 1,开启 伐 3,消泡剂加入发酵罐内,泡沫即消除,当泡沫再次升高时,重复上述步骤,该消泡 剂注入装置也可安装自动器进行自动注加。 ②消泡剂渗入装置法 该法的操作过程如图 4 所示,多孔的消泡剂渗入器 l(它可由棉花带,不锈钢丝 网,石棉、 玻璃纤维等制成,也可用玻璃或陶瓷烧结成一根多孔的中空管子)用一定 量的消泡剂浸透,当发酵罐 2 内发酵液 4 产生泡沫 3 升高而接触到渗入器下端时, 一定量的消泡剂就渗出到泡沫层上,这时泡沫即下降。当泡沫再次升高时,与渗入 器再接触, 泡沫再次被控制, 最后当渗入器消泡剂被渗完后 , 必须再将消泡剂从贮 存器 8 经导管 n 流入渗入器,该装置可以用手控,也可以用自动或半自动控制。自 控时为发酵罐内装入一定高度的电极 5。 该泡沫升高与电极接触时,报警箱 6 内指 示灯或电铃了即放出信号,同时贮存器 8 内的消泡剂由控制器 10 将阀门 9 开启后 经导管 11 流入渗入器,泡沫即刻下降。在大的发酵罐内可以安装二个或多个消泡
三、消泡机理
为了消除泡沫,只要能破坏泡沫的稳定条件即可。如除去发泡物质,变成纯液 体,降低泡膜粘度和强度,加入与发泡剂能反应的物质,加入消泡剂等等。在发酵液 中加入消泡剂、一是起破泡作用,二是起抑泡作用。对破泡机理可解释为:首先消 泡剂的液滴进入泡膜内 ,液滴变成泡膜的一部分之后 , 使泡膜面扩大,然后随着消 泡剂的进一步扩张,在消泡剂进入的最初部分变薄,最后使袍膜破裂。设发酵液的 表面张力为 ri,消泡剂的表面张力为 rn。,发酵液与消泡剂的界面张力为 rin,则有: E=ri+rin-rn; S= ri-rin-rn; 式中 E 为渗入系数,S 为扩展系数. 破泡过程可以看成是自由能的减小,当 E>O 时,消泡剂渗入泡膜中;E<O 时,消 泡剂不渗入泡膜。在扩展阶段,当 S>O 时,消泡剂在泡膜上扩张;S<O 时,消泡剂不 扩张,所以,只有当 E>O,S>O 时,消泡剂才显示出破泡作用。 当 E<O 时,由于渗入和 扩张都不进行,就显不出破泡的作用;当 E>O,S<O 时,由于消泡剂不能充分扩展,所 以,有时有破泡作用,有时没有破泡作用。 抑泡作用可以看成是除去发泡剂的吸附层,而将抑泡剂分子优先吸附的作用, 当在发酵过程中吸附了消泡剂的发酵液,由于其表面粘度在局部地方显著降低,该 部分泡膜就容易破裂。抑泡和破泡作用如何体现,这要根据消泡剂和发酵液的具 体配合而定 ,如在发酵液中加入消泡剂破泡 , 当加入的量比较多,则多余的破泡剂 则成为抑泡剂。
绝缘子由氟塑料制成。 同时为提高放电效率,母线外面最好用云母粉与环氧树脂混合物作绝缘体包 盖,电极材料用不锈钢,限据设备的大小 ,用对称安装多个母线以及与母线相连的 电极,就能够有效地控制泡沫 ,泡沫与电极之间的距离越大 , 在同样的电压下消饱 效果越小,但是电极与泡沫过分接近也并不好。 (二)机械方法消泡 有时候,怕消泡剂会污染产品 ,或者是为了节省开支, 采用机械方法消泡也能 收到一定的效果,采用机械消泡,一般是利用压力急速变化 ,剪切力,压缩力和冲击 力等将泡沫消除,如在发酵罐内连续不断地减压和加压 , 使压力反复变化; 从发酵 罐底部把液休抽出又从发酵罐上面连续不断地送进去;采用慢慢搅拌;用空气喷射 破坏泡沫或吹散泡沫;或采用音波消泡等等。在发酵工艺中应甲一种高转速的机 械消泡装置④,据称能得到较好的消泡效果,且这种装置制作简单,价格低廉。这种 高转速的机械消泡装置是一个专用马达带动的,由小型双层叶轮组成,其转速高达 3000 转/分,在发酵罐内它的位置可按发酵液面上下调整,由于叶轮之间的离心作 用及它们在转动时对罐壁产生足够大的冲击力,使泡沫打碎而被消除,在连续的工 艺过程中,消沫器控制着泡沫,使发酵过程保持一个安全的液面。但在某些泡沫特 别稳定的生产场合, 采用机械方法消泡时, 往往需要加入一定量的化学消沫剂 ,作 为辅助消泡。 (三)加消泡剂法消泡 采用物理方法消泡或机械方法消泡,都不能从根本上消除泡沫稳定的因素,因 而也就不能彻底消除泡沫。加入消泡剂消泡,不仅有明显的消泡效果,而且使用方 法简便,所以,它是目前发酵过程中使用的主要方洪。1.消泡剂的种类消泡剂从天 然物质到合成物质,如聚醚、硅酮、油脂、脂肪酸、脂肪酸醋、脂肪酸盆、磷酸 酚、胺类等等,种类繁多,此外,还有用聚烯怪等固体微粒作消泡剂的。虽然作为消 泡剂的种类比较多, 但聚醚类及酮类两类的性能比较优越 , 应用范围广泛 ,目前国 内外研制和生产的消泡剂大多以这两类为主。从谷氨酸及抗生素角度考虑,硅酮 型消泡剂低毒抗氧化,破饱能力强,但抑泡能力低,因而耗用量大。该类消泡剂适用 于碱性发酵,对于微酸性发酵效果不佳,它对生长菌发育有一定抑制作用⑦。聚醚 消袍剂的特点是抑泡能力强、破泡速率低,因此比较适用于谷氨酸、抗生素等发 醉。
面积变小,所以纯液休的泡沫系统是一个热力学不稳定系统,它不能产生持久的泡 沫。而发酵液不是一种单组分纯液体 ,它含有蛋白质, 碳氢化合物表面活性剂等 , 它们使发酵液表面张力变小,使形成泡沫新表面所需的能量变小而易发泡。蛋白 质分子的存在,由于它是一种长链分子,它能使泡膜表面粘度增加。泡膜表面粘度 增加,使从泡沫上脱除液体的作用变慢,同时可使泡膜在较长时间内保持的较厚、 较稳定的形式。因此,发酵中所产生的饱沫有较好的持久性。
发酵中的消泡
13 生工杨雅娴
摘要
本文闸述了谷氛酸、杭生素等发酵过程中所产生的泡沫性质,消泡机理及消 沫剂的种类,与选用原则,并系统地介绍了各种浦泡方法。