自吸式发酵罐流型与溶氧的研究

1、当转子直径为59mm时.其吸气的临界转速为650～900转/分,此时转子末端的线速度为2～2.8米/秒。2、一号三弯叶转子的吸气量比较理想,鼓出的气泡较均匀,细致,转子的参数为D∶L=5∶1:D∶R=2∶1,。在同样转速条件下,其吸气量较大,功率消耗较小. 3、由转子吸入鼓出的气泡直径约0.5mm至2mm,可分为第一溶氧区,溶氧速率较大;第二溶氧区,溶氧速度下降;第三溶氧区,溶氧速度较小. 4、当液层高度较大时,循环的气泡量很小,当液层高度逐渐下降,气泡的射程减小,若再下降,吸气量反而减少.当液层高度超过一定范围高度,逐渐升高时,吸气量逐渐减少。6、在定子上安装导筒,液体的旋流作用减少,靠近导筒的大气泡区,气泡基本直线上升,若液体在导筒迴流不足,则大大减少吸气量。     

对发酵罐搅拌功率(通气准数)的测算

通过实测发酵罐搅拌功率，在不通气和通气的1：0．4（VVM）范围内，求得通气准数Na=P／Po=0．8-0．6。此准数具有实用参考价值。     

连续多级塔式发酵罐的研究(一) 影响连续多级塔式发酵罐的因素实验

本文对影响连续多级塔式发酵罐的各因素如:气体截留、反混系数、混合时间、氧传递速率、停留时间分布等作了研究。综合分析各因素间的相互关系,找出最适因素条件,得出了体积溶氧速率与通气速率的关系式。并用电子计算机从理论上分析了各种条件下的停留时间分布曲线。建立了多级塔式发酵罐连续发酵模型,为多级塔式发酵罐的连续应用提供了理论依据。     

连续多级塔式发酵罐的研究 Ⅱ.用多级塔式发酵罐连续培养面包酵母的实验

本文在各因素实验基础上,用多级塔式发酵罐进行了连续培养面包酵母实验。各项经济技术指标达到了较好水平,最大稀释率为0.304小时-1,得率为40.8%,细胞干重为1923克/升·发酵液,生产率达到5.85克（干重）/升·小时。实现了一个多级连续过程在一个反应器中完成,     

塔式发酵罐的研究 Ⅲ、塔式发酵罐中液体循环理论的探讨

<正> 前言 塔式发酵罐是一种气流搅拌发酵罐。发酵罐中气流搅拌的强弱直接影响发酵罐的溶氧速率和混合时间等性能指标,而塔式发酵罐中液体循环量的大小在一定程度上反映了定酵罐中气流搅拌的强度。由此可知,探讨塔式发酵罐中液体循环的理论,对于研究塔式发酵罐中气流搅拌的特性和改善塔式发酵罐的性能,具有非常重要的意义。     

基于CFD技术的机械搅拌通风发酵罐溶氧性能预测

以25℃的清水及空气为介质,应用两相流模型模拟发酵罐内流场的气、液两相流动.对模拟出的内流场,重点分析了气相含量、气相速度的分布情况.用取样实验进行气相含量验证,证明了应用CFD技术对机械通风发酵罐进行性能评价的有效性,为此类发酵罐性能预测评价提供了一种有效的技术手段.     

发酵罐结构对浙江玫瑰醋品质的影响

采用回流搅拌发酵罐、气动搅拌发酵罐和机械搅拌发酵罐,对浙江玫瑰醋冲缸放水之后进行机械化酿造;并对发酵结束后的浙江玫瑰醋得率、有机酸和挥发性成分进行测定,比较不同发酵罐和搅拌频率对浙江玫瑰醋品质的影响。结果表明:用气动搅拌发酵罐和机械搅拌发酵罐,搅拌频率为5 d 1次的酿造方式,可以将浙江玫瑰醋得率从传统的7.84 kg(1 kg大米生产醋质量)分别提高到8.25 kg和8.13 kg;回流搅拌发酵罐生产的玫瑰醋乳酸含量较高,机械搅拌发酵罐可以提高玫瑰醋中非挥发有机酸酸含量,对有机酸含量进行主成分分析和聚类分析发现,不同发酵罐对浙江玫瑰醋有机酸组成有较大影响,搅拌频率对有机酸影响不大;搅拌频率的增加可以增加玫瑰醋中氨基酸含量;用回流搅拌发酵罐生产的浙江玫瑰醋挥发性成分显著低于其他玫瑰醋,对挥发性成分含量进行主成分分析和聚类分析发现,发酵罐对玫瑰醋中挥发性成分影响较大,搅拌频率影响较小。采用气动搅拌发酵罐并且搅拌频率为5 d 1次方式生产的玫瑰醋与传统玫瑰醋品质最接近。     

外循环气升式发酵罐体积溶氧系数及其应用于柠檬酸发酵的研究

对10L外循环气升式发酵罐的体积溶氧系数进行了研究，得出了体积溶氧系数与操作条件之间的关联式。在此基础上，进行了柠檬酸发酵试验，并与10L机械搅拌发酵罐进行比较，实验结果表明，研制的外循环气升式发酵罐的发酵结果优于机械搅拌发酵罐。因此，外循环气升式发酵罐用于柠檬酸的发酵生产具有较好的前景。     

溶氧控制对木聚糖酶发酵过程影响的研究

溶氧是影响木聚糖酶发酵的重要因素之一。为了优化木聚糖酶发酵过程的溶氧控制,在30 L自动发酵罐上,考察了搅拌转速和通风比不同条件下的溶氧水平对木聚糖酶发酵的影响。结果表明,发酵前期通过搅拌转速自动控制溶氧,对数期溶氧控制在15%,后期溶氧控制在45%,在此条件下,木聚糖酶活高达2406.175 U/m L,比分段控氧前酶活提升了50%。本文提出了通过溶氧与搅拌联动并配合通风比的调节实现罐内分段控氧的新思路。      

剪切环境和溶氧控制对酸奶菌株分批发酵的影响

在2.5 L小型发酵罐中分别考察了剪切环境和溶氧控制对酸奶菌株生长的影响.根据活菌数、细胞生长速率和菌体形态的变化情况.确定德氏乳杆菌保加利亚亚种KLDS 1.9201和唾液链球菌嗜热亚种KLDS 3.021可耐受的搅拌剪切力范围分别为50～100 r/min和50～200 r/min,该搅拌转速下可将溶氧水平控制在0～5%左右,在前者条件下KLDSI.9201增殖10 h后的活菌数约为1.13×109mL-1,后者条件下KLDS3.0201发酵培养8 h后的活菌数约为2.15×109 mL-1.     

以氧消耗速率指导的补料培养基优化提升糖化酶发酵水平

黑曲霉产糖化酶发酵过程数据显示,发酵中后期产酶速率的下降与采集的生理代谢参数氧消耗速率(oxygen uptake rate,OUR)的降低有着重要相关性,OUR的降低与某些营养元素控制的菌体生长和代谢有关。该文利用Design Expert软件,通过单因素筛选实验、Plackett-Burman设计和中心组合设计对黑曲霉产糖化酶发酵过程中的补料培养基进行优化,确定了流加培养基:棉籽蛋白4.19 g/L,糖蜜9.01 g/L,硫酸铜0.015 g/L,由此明显改变了后期OUR快速下降和产物合成速率降低的问题。50 L反应器中的发酵验证实验表明,添加了优化的补料培养基的糖化酶酶活比未添加的罐批提升了11.35%以上,可明显提升糖化酶生产效率。     

降温速率对苹果细胞结构的影响

目的:找到苹果最适宜的降温速率。方法:利用低温冷台设备观测苹果组织细胞结构的变化及在降温前后其冻结温度的变化,同时对比分析其面积、圆度、周长、直径、变形度、体积、内压各参数的变化趋势。结果:随着降温速率的增大,苹果细胞的结冰温度逐渐降低,冻结时间逐渐缩短。苹果细胞7种形态学参数随之发生变化,且变化趋势一致,随降温速率增大先减小后增大。结论:苹果细胞适宜的降温速率为10℃/min。     

糖基化对小米醇溶蛋白结构和消化性影响

小米蛋白是优质蛋白重要来源,其中醇溶蛋白含量最高,加工方式对其结构和消化性的影响日益受到关注。以100、120、140、160、180℃加热处理25 min作为试验条件,研究热处理、D-木糖糖基化对小米醇溶蛋白结构和消化性的影响。结果表明：随着加热温度的升高,糖基化处理小米醇溶蛋白α-螺旋和无规则卷曲的含量下降而β-折叠的含量增加,表面疏水性、内源荧光强度降低,游离巯基含量减少,二硫键含量增加,消化率降低。除表面疏水性外,单独加热与糖基化处理,小米醇溶蛋白表现出相同规律,而糖基化的影响程度更显著。皮尔逊相关性分析显示,小米醇溶蛋白β-折叠含量及二硫键与蛋白消化率高度相关,因此,单独热处理及糖基化会引起小米醇溶蛋白的有序性结构比例增加,促使蛋白结构更加紧密而发生分子间聚集,从而造成小米醇溶蛋白的消化性降低。研究结果为进一步探索热处理对小米蛋白结构和营养消化特性的研究提供了理论基础。     

溶氧浓度对谷氨酸发酵关键酶的影响

谷氨酸发酵中,不同溶氧条件对产物谷氨酸和主要副产物乳酸的生成积累影响很大。文中研究了不同溶氧条件下和几种非正常条件下的谷氨酸发酵中主要关键酶(谷氨酸脱氢酶和乳酸脱氢酶)的变化规律,为谷氨酸发酵的进一步优化和控制提供了基础数据。     

搅拌与溶氧对黄原胶发酵的影响

黄原胶是由黄单胞菌分泌的一种胞外酸性杂多糖，几十年来国内外许多学者对黄原胶的生物合成机理、黄胶产生菌的生理生化特性及其发酵工艺等方面进行了较系统的研究。西方综述了利用机械式生物反应器发酵生产黄原胶时，搅拌转速与溶氧对黄原胶发酵过程中的各种参数的控制以及黄原胶质量的影响。     

过氧化氢处理对Ⅰ型胶原结构和性能的影响

采用不同浓度的过氧化氢对Ⅰ型胶原进行处理,并通过红外、DSC、电泳、SEM、AFM和特性黏度检测,对过氧化氢处理胶原后胶原结构的变化进行了探究分析。结果表明:过氧化氢与胶原可发生化学交联,AFM检测证实了当过氧化氢浓度增加时胶原分子间距变小,纤维间缠绕紧密,尤其是当浓度增为2%时,胶原分子更是缠结在一起,形成更为粗大的纤维束,这使得胶原的热稳定性、特性黏度、分子质量得到不同程度地提高;但当过氧化氢浓度达到3%时,其反而对胶原结构有一定破坏,使胶原产生了一定的降解。研究认为,过氧化氢对胶原起着交联和降解的双重作用:在低浓度时对胶原的作用以交联为主,在高浓度时对胶原的作用以降解为主。     

速冻速率对胡萝卜细胞结构参数的影响

为研究速冻过程中不同速冻速率对果蔬细胞结构的影响,将胡萝卜样本分别在不同的速冻速率下进行了冻结实验,研究比较胡萝卜未漂烫组与漂烫处理组的细胞结冰点随速冻速率的变化情况,并建立植物细胞圆柱体模型,还对其内压、体积与渗透系数进行计算。结果表明:漂烫处理组样品的细胞结冰点低于未漂烫组,细胞结冰点随速冻速率的增大而降低;细胞体积随细胞内压的增大而减小,随温度的降低呈先增大后减小的趋势;渗透系数总体随冻结过程的延长而减小,其变化的激烈程度也随冻结速率的增大而减小。      

冰淇淋结构对融化速率、硬度的影响

简要介绍冰淇淋结构成分对冰淇淋制品融化速率及硬度的影响,试验中冰淇淋采用三种不同甜味剂、三种乳化剂用量以及不同的出料温度,通过对冰淇淋浆料粘度等测定以及成品气泡、冰晶大小等的分析,探索冰淇淋融化速率、硬度与结构特性间的关系。     

溶氧对红曲菌发酵生物合成橙色素的影响

研究了溶氧对红曲菌在发酵罐中生物合成橙色素的影响。分别采用不同通气量和搅拌转速以达到不同溶氧水平,考察不同溶氧水平下红曲菌w1夏在10 L发酵罐中生产橙色素的情况,并将优化后条件放大至50 L发酵罐中。结果表明,不同通气量水平下底物消耗、p H值和溶氧情况相似,但最终橙色素色价不同,基本上呈现出随通气量增加,色价呈现上升趋势;搅拌转速升高,菌体量和色价均随之升高,但涨幅不大;50 L罐中菌体生长和橙色素合成结果验证了10 L罐结果。在大规模生产时应尽可能采用高的通气量和适宜的搅拌转速,达到较高的溶氧水平,以利于菌体生长和橙色素合成。     

溶氧对L-羟脯氨酸发酵的影响及其控制

为了研究溶氧对L-羟脯氨酸发酵的影响,分别在不同的溶氧水平下进行发酵实验,通过对菌体生长情况、L-羟脯氨酸产量、糖酸转化率和副产物乙酸积累量的分析,确定L-羟脯氨酸发酵的最佳溶氧控制条件.结果表明:采用分阶段溶氧控制策略,在发酵前期(0~8h)维持溶氧在20%~30%,发酵中期(8~24h)维持溶氧在30%~40%,发酵后期(24~32h)溶氧维持在20%~30%.在此条件下进行L-羟脯氨酸发酵时,L-羟脯氨酸产量和糖酸转化率最高,分别达到45.3g/L和20.7%,并且乙酸积累量较低,仅为1.7g/L.结果表明,分阶段溶氧控制策略既有利于菌体生长,促进产物高效合成,同时又能有效降低副产物乙酸的形成,使整个L-羟脯氨酸发酵过程维持良好的状态.