雷剛

摘 要：泡沫是伴隨發(fā)酵而生的，也是造成發(fā)酵后期染菌，影響菌產量的重要因素。本文分析了生物卷煙發(fā)酵過程中泡沫的產生機制、影響，介紹了常用的泡沫控制策略，以期為生產中泡沫消除提供參考。

關鍵詞：生物卷煙；發(fā)酵；泡沫

1發(fā)酵過程泡沫的產生原因

1.1培養(yǎng)基成分問題：培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富，黏度大，如蛋白質（蛋白質是由氨基酸分子呈線性排列所形成）原料：蛋白胨、玉米漿、黃豆粉、酵母膏。其中含有大量的蛋白質，而蛋白質正是泡沫產生的主要因素。

1.2發(fā)酵初期，由于培養(yǎng)基營養(yǎng)消耗少，成分豐富，易起泡沫。培養(yǎng)初期通氣量越大，攪拌越劇烈，則產生的泡沫越多。

1.3滅菌的強度越大，其發(fā)酵中的泡沫越多。由于滅菌的過程中，高溫使得培養(yǎng)基中的糖、氨基酸形成了大量的類黑精，或者形成了：5-羥甲基糠醛，糖氮被破壞。抑制微生物的生長，使菌絲自溶（菌體自身的蛋白溶于培養(yǎng)液中），產生大量泡沫。

2發(fā)酵過程泡沫的消除

2.1針對培養(yǎng)基成分問題，可以調整培養(yǎng)基組成，選取起泡少的物質。培養(yǎng)基營養(yǎng)物質豐富，在培養(yǎng)初期攪拌強烈的條件下，容易產生泡沫，所以在培養(yǎng)基的選擇上可以選那些既含有足夠的營養(yǎng)物質又不容易氣泡膜的培養(yǎng)基，這樣可以在源頭上抑制泡沫的產生。

2.2鑒于初期培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富，菌種處于調整期，菌的數目比較少，活性相對較低（分裂代謝緩慢，合成代謝旺盛）。對氧氣的需求量相對不是很大，所以可以先調小進氣量，隨著菌的生長再逐漸增大，攪拌轉速也是如此。但是通氣量的調節(jié)主要取決于前期繪制的菌種生長曲線或摸索的進氣量值，以生長曲線為參考，在調整期、對數期、穩(wěn)定期采用不同的供氣量。至于供氣量的大小，現已有摸索值，但還不是最佳值，還要在實驗和大量的生產實踐中摸索。

2.3實消強度大，對培養(yǎng)基破壞大。鑒于我們的培養(yǎng)基是工業(yè)成品，其中含雜質不是很多，能否考慮降低實消強度。特別是在升溫時間、降溫時間的控制上尤為重要（這個操作方法應該統(tǒng)一），一旦高溫時間（90°C以上）維持過長，對培養(yǎng)基的破壞相當大，還可能在中間產生大量的分解物，這些物質又可能產生大量的泡沫。所以對實消時間的控制為重點。

2.4改變溫度，使黏度或彈度降低。靠機械強烈震動和壓力變化，促使泡沫破裂。就目前我們的生產現狀只能選用壓力變化來破泡。鑒于多次實踐，我摸索出了一種方法，名字暫且為“料液翻騰溶泡法”，因為在培養(yǎng)初、中期，特別是泡沫形成初期還是有一定效果，現將具體方法描述于下：

1.先將罐壓調至0.05MPa左右，然后關閉罐頂排氣

2.迅速開大進氣，讓罐內料液劇烈翻騰，同時罐壓也在快速升高，當罐壓達到0.15MPa左右時關閉進氣。（據觀察，在料液劇烈翻騰時對泡沫有一定的溶解和破除作用，加之此時的高壓對泡沫的消除更為明顯）

3.可以適當維持0.15MPa壓力半分鐘。然后讓壓力緩慢落回0.05MPa，這個時間應該保持在一分鐘以上，可以適當長點，防止泡沫快速產生。

4.然后再重復以上1、2、3過程，便對初期泡沫有一定的消除作用（注：此方法對13#、38#菌效果明顯，對7#菌效果不佳）

2.5加消泡劑。目前我們用的為抑泡劑，一種天然抑泡劑油。但是，抑泡劑加入的時機很重要：發(fā)酵過程中起泡過程與菌體繁殖有關，當生長對數期，由于菌體迅速生長繁殖放出大量二氧化碳，使泡沫大量上升，當菌體生長進入衰老期時，代謝活動趨于緩和，泡沫也隨之減少，在發(fā)酵后期，伴隨菌體的自溶，使發(fā)酵液中蛋白質濃度又上升，則發(fā)酵液的起泡性又增強。

所以在什么時候加、加入多少量（加入太多使酸值增高，抑制菌的生長）是非常重要的。我覺的在調整期后期、對數期初期加入有很好的抑制效果，因為此時泡沫還沒大量形成，而下一個時刻泡沫就要大量產生，能在這個時間加入足量消泡劑，對泡沫的抑制作用是最好的。

鑒于我們的生產實際和經驗，油只是一種抑泡劑，在泡沫形成之處有一定抑制效果，一旦泡沫產生就很難再控制，也就是說失去了它的意義。鑒于此我們便可以聯合“料液翻騰溶泡法”，在泡沫已經形成，但此時油已無法控制，我們便可以先用“料液翻騰溶泡法”消除泡沫，一旦有效，可以再加油，讓抑泡劑重新發(fā)揮作用。

另外油的新鮮程度也影響消泡能力，油越新鮮，所含的天然抗氧化劑越多，形成過氧化物的機會少，酸價也低，消泡能力強，副作用也小。

2.6菌種、種子質量和接種量：菌種質量好，生長速度快，可溶性氮源（一切蛋白質都含氮元素，且各種蛋白質的含氮量很接近，平均為16%）較快被利用，泡沫產生幾率也就低。若菌種生長慢的可以加大接種量。（除一級罐外，其他難以實現，但可以作為二、三級菌種生長狀況和起泡的參考）。

結語

泡沫是伴隨發(fā)酵而生的，也是造成發(fā)酵后期染菌，影響菌產量的重要因素。在其他的工業(yè)發(fā)酵中可以放心大膽的使用化學消泡劑，但是作為卷煙，一種食品類要求，我們只能采取物理消泡的方法為主，適量添加植物油。在泡沫的問題上我們還任重道遠，我們要在后期的工作中繼續(xù)探索，在不適用化學消泡劑的情況下，找到更為高效的方法。

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