发酵用消泡剂简介跟其发展.doc

发酵用消泡剂简介及其发展摘要:发酵过程中一般均能产生较多的泡沫,这些泡沫给正常的生产生活带来了诸多影响。发酵的正常进行离不开消泡剂。本文系统的论述了泡沫的产生及其危害,着重介绍了消泡剂的发展及现在重点使用的几种消泡剂,并对其发展进行了展望。关键词:发酵泡沫消泡剂一泡沫的产生及其危害在大多数微生物发酵过程中,由于存在各种客观因素,培养液中就形成了泡沫,最主要的几个因素有:①通气搅拌的强烈程度:通气大、搅拌强烈可使泡沫增多,强烈的通气搅拌,大通气②培养基配比与原料组成培养基营养丰富,黏度大,产生泡沫多而持久,前期难开搅拌。③菌种、种子质量和接种量:菌种质量不好,生长速度慢,可溶性氮源不能较快被利用,泡沫产生几率也就大。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。泡沫是气体被分解在少量液体中的胶体体系,气液之间被一层液膜隔开,彼此不相连通。形成的泡沫有两种类型:一种是发酵液液面上的泡沫,气相所占的比例特别大,与液体有较明显的界限,如发酵前期的泡沫;另一种是发酵液中的泡沫,又称流态泡沫(fluidfoam),分散在发酵液中,比较稳定,与液体之间无明显的界限。发酵过程产生少量的泡沫是正常的,但起泡会带来许多不利因素,如发酵罐的装料系数减少、氧传递系统减小等。泡沫过多时,影响更为严重,会造成各种影响:①降低生产能力,如各种生物发酵(啤酒生产、酒精制造、医药上各大抗生素的生产中各种发酵罐反应釜蒸煮罐等设备,为了防止泡沫的出现,防止漫溢损失,投料系数要大打折扣,有时达不到30%。②引起原料浪费:由于泡沫的原因,能够造成有用或贵重原料因漫溢而损失,由此产生的浪费就不言而喻。如造纸厂、糖厂饱充工序、纺织厂的织造工序的上油工序,常因泡沫而引起溢出。③延长了反应周期:由于化学反应产物中包括有气体、液体,泡沫会造成气体滞留,延长了反应周期,不必要地多消耗了动力。又如果酒发酵由于泡沫存在使反应过度而变味。④影响菌的呼吸如果气泡稳定,不破碎,那么随着微生物的呼吸,气泡中充满二氧化碳,而且又不能与空气中氧进行交换,这样就影响了菌的呼吸。⑤引起染菌:由于泡沫增多而引起逃液,于是在排气管中粘上培养基,就会长菌。随着时间延长,杂菌会长入发酵罐而造成染菌。大量泡沫由罐顶进一步渗到轴封,轴封处的润滑油可起点消泡作用,从轴封处落下的泡沫往往引起杂菌污染。⑥污染环境、引起事故的原因之一:由于泡沫漫溢,必然会污染生产环境及其周围环境,有的甚至造成重大事故。所以,控制泡沫乃是保证正常发酵的基本条件。二泡沫的消除 泡沫的控制,可以采用两种途径: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。但这些方法的效果有一定的限度;②采用机械消泡或消泡剂消泡这两种方法来消除已形成的泡沫。还可以采用菌种选育的方法,筛选不产生流态泡沫的菌种,来消除起泡的内在因素,如用杂交方法选出来不产生泡沫的土霉素生产菌株。对于已形成的泡沫,工业上可以采用机械消泡和化学消泡剂消泡或两者同时使用。本文重点介绍用消泡剂消泡:消泡剂是指具有化学和界面化学消泡作用的药剂,利用外界加入消泡剂,使泡沫破裂。当泡沫的表层存在着由极性的表面活性物质形成双电层时,可以加入另一种具有相反电荷