黄原胶发酵过程的流变学研究:
黄原胶发酵过程的流变学研究,黄原胶是由黄单孢菌发酵产生的一种多糖聚合物.黄原胶在发酵过程中的流变学特性不仅影 响着发酵过程中的质量、动量和能量的传递，还影响着动力学过程及最终产品的分离和性质.考察了黄 原胶在SMG发酵罐中的流变学特性随发酵周期的变化结果表明：发酵初期发酵液为牛顿性流体，随着 发酵时间的延长，黄原胶浓度的积累，发酵液转变为假塑性流体，且流变学参数K n可以描述为黄原胶 浓度p的函数.
本试验为分批发酵过程，发酵初期发酵液浓 度较低，黄原胶发酵过程的流变学研究,呈现明显的牛顿性流体性质，发酵至 18 h,发酵液粘度开始变大，黄原胶浓度开始増 加，发酵液粘度明显变稠，随后，发酵液粘度急剧 増加，直至结束.试验过程中，发酵液粘度和黄原 胶浓度随发酵时间变化的趋势如图1所示.
0引言
成为产量最大的一种微生物多糖.我国对黄原胶 的需求也越来越大.黄原胶发酵液具有极高的粘 度，尤其后期表现为典型的非牛顿性流体.研究黄 原胶发酵过程中的流变学特性有助于人们对发酵 过程的了解，对工艺及动力学的研究也有很大的 帮助.目前，众多学者多针对机械搅拌式发酵罐进 行研究.本文采用自行设计的SMG发酵罐进行了 黄原胶的发酵过程，并对该过程进行了发酵过程 的流变学特性的研究.
1.1菌种
图1黄原胶浓度和发酵液粘度与时间的关系 Fig. 1Relationship of concentration and
viscosity and time
2.2流变学特性
黄原胶发酵液在发酵过程中，流型在发生着 变化.图2显示了发酵过程中切应力与切变率之 间的关系.从图中可以看出:发酵初期呈现为牛顿 性流体发酵后期呈为典型的假塑性流体通常可
野油菜黄单孢菌，由郑州大学生化工程中心 提供.
1.培养基
斜面培养基、发酵培养基[2 .
1.3测定方法
定期从罐底取样，粘度测定采用NDJ— 1旋 转粘度计，3号转子，60 r/min室温下测定;流变学 参数测定采用NDJ— 7旋转粘度计进行测量.黄 原胶浓度测定采用酒精沉淀法[2].
由于发酵初期，产生的黄原胶很少，且测量的 误差较大，在研究K, n与广之间的关系时，主要 考察明显产胶的过程.根据所测得的数据，经过回 归，K n可以描述为如下方程：
K = 4.216X 10—5p4342; n = 0.8376-〇.213lnp ,(2)
(p = 0 时，K =3; = 1).
图4中实线为方程所得曲线，数据点为试验 值，二者平均相对误差均小于10%.可见二者符 合较好.
3结论
试验研究了利用SMG型发酵罐进行黄原胶 发酵过程中的流变性特性.研究表明，黄原胶发酵过程的流变学研究,发酵初期发 酵液为牛顿流体随着发酵的进行，逐渐转变为非 牛顿流体.流变指数n由大变小，稠度系数K由 小变大.二者均为黄原胶浓度p的函数.函数形 式为：n=0. 8376 —0. 213lnp;K=4. 216X 10—5 p4342(p = 0 时，K = 3; n= 1).