发酵过程中泡沫导致溶氧升高的原因分析
DO(电极读数)=供氧(实际溶解氧)-菌体耗氧,由于在前期和后期菌体的活力变化趋势不同,耗氧也不同,故分类讨论。
发酵前期:起泡时,气液接触面积增大,Kla增大,发酵罐相对供氧能力(指溶解氧)上升(经讨论,这种说法不正确,因为起泡是不利于氧溶解的,搅拌后起泡被打碎才能增大气液接触面积),DO增大;另外“电极被泡沫包围,测量的是泡沫里面的氧含量,泡沫里面是空气,所以偏高”也有一定道理。此时菌体的耗氧虽在增加,但趋势小于起泡导致的溶解氧增加的趋势,从而电极检测的DO上升;加消泡剂时,泡沫破碎,放出空气(大于二氧化碳的释放)像增加了通气量(溶解氧增大)的效果,导致DO短时上升,这是主要原因。其次,消泡剂对菌体来说是有毒害的,可能影响菌体代谢耗氧。从而DO短暂升高,但此时菌的代谢耗氧是旺盛的,不久就会表现出DO下降。
发酵后期:起泡时,溶解氧增加,菌体耗氧在减小,DO一定上升;消泡时DO先短暂升高的原因同上,对于随后的DO降低,虽然菌体耗氧在减慢,其减小程度可能不大,表现出DO下降,但后期的下降不会像前期那样剧烈。
所以,发酵前期DO升高,主要分析泡沫,另罐压升高等;后期则还有菌体活力下降的原因。
这个规律对于部分小试、中试发酵罐适用,但第大罐可能不会有这种现象,得具体情况具体分析!
各位看看解释的哪里有毛病,望指教!!!
给个精华吧! 有道理 认为起泡时,气液接触面积增大,Kla增大,发酵罐相对供氧能力(指溶解氧)上升这种解释是正确的,比较能解释罐上的现象。加入消泡剂消泡后,do的下降较为明显,降低了气液接触面积,造成溶氧下降。大罐表现的非常明显,那些过程消泡过量,造成液面无泡的罐批中后期溶氧一般跌零,造成发酵代谢的异常。 这种说法 楼上的有实际经验吗 希望能仔细讲一下 谢谢 “起泡是不利于氧溶解的,搅拌后起泡被打碎才能增大气液接触面积” 我的经验,起泡时必伴随着溶氧的蹿升;加消泡剂时没有观察到溶氧先上升后下降的现象,都是立即下降,除非溶氧值超过变数器读数上限。
大肠杆菌、毕赤酵母观察到的现象均如此。普通酵母应该也是,很多年没有做普通酵母了,没有例外的印象。 谁有尾气分析的?给个起泡消泡全过程的数据吧。
记得在教科书上,氧在膜间的传递,并不考虑膜是否是稳定的。
稳定的膜:1、提高氧传递面积(泡沫多),2、降低起泡内气体的交换速率,使起泡内的氧分压降低。
加消泡剂后,小泡迅速破碎并形成大泡涌出液面。除非变化的膜能大大提高氧的传递,否则看不到供氧上升的理由。
加消泡剂对菌体的呼吸会造成影响,如果抑制了细胞对氧的消耗,那么耗氧速率的降低会导致溶氧上升。
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5L 30L罐都有短暂升高的现象,至于原因得综合分析;中试罐、大罐的情况,由于菌体数量级的不同,检测精度等,可能导致没有这种现象。还有,搅拌时打碎气泡,增大气液接触面积,这种说法是否正确?貌似与“起泡时,气液接触面积增大”矛盾 泡沫初期形成对kla影响增加,到泡沫形成一定程度kla下降,这时候do才表现出下降趋势。
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照这样说,起泡有利于增加溶解氧,抛开泡沫过多导致染菌,提取困难等问题,难道起泡利于发酵了???
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