微生物发酵过程泡沫的消长规律

根据泡沫产生的原因,可以找到一些泡沫消长的规律,它与许多因素有关。

首先,泡沫的产生与通气、搅拌的剧烈程度等外力因素有关。

其次,泡沫的产生与培养基的成分有关。培养基配方中含蛋白质多,黏度大,容易起泡。玉米浆、蛋白胨、花生饼粉、黄豆饼粉、酵母粉、糖蜜等是发泡的主要物质。同一浓度下,起泡能力最强的是玉米浆,其次是花生饼粉,再其次是黄豆饼粉。糖类本身起泡能力较差,但在丰富培养基中高浓度的糖增加了发酵液的黏度,起稳定泡沫的作用。例如,葡萄糖在黄豆饼粉溶液中的浓度越高,起泡能力也越强。

此外,培养基的灭菌方法、灭菌温度和时间也会改变培养基的性质,从而影响培养基的起泡能力。如糖蜜培养基的灭菌温度从110℃升高到130℃,灭菌时间为半个小时,发泡系数(qm)几乎增加一倍。据分析,这可能是由于形成了大量的蛋白黑色素和5羟甲基(呋喃醇)糠醛。

在发酵过程中,发酵液的性质随菌体的代谢活动不断变化,也会影响泡沫的形成和消长。例如,霉菌在发酵过程中的液体表面性质变化直接影响泡沫的消长。在发酵初期,泡沫的高稳定性与高表观黏度和低表面张力有关。随着发酵过程中碳源、氮源的利用,以及起稳定泡沫作用的蛋白质的降解,发酵液黏度降低,表面张力上升,泡沫逐渐减少。在发酵后期菌体自溶,可溶性蛋白增加,又导致泡沫量回升。

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