黄原胶发酵过程中流变学行为和气液传质的研究

Abstract

在10L搅拌式发酵罐中,研究了黄原胶发酵的流变学行为和气液传质特征。发酵液呈现典型的假塑性行为,后期发酵液稠度系数K大于20Pa.snn,流变指数n低于0.2,随着胶浓度的提高,搅拌所带来的剪切力不够,使有效搅拌区域减小,发酵液几乎不随搅拌浆而转动。考察了表观粘度ηm、搅拌转速N和通气速率Ug对体积氧传质系数kLa值的影响,将kLa值与转速N和表观粘度ηm进行了无因次关联。实验条件较高搅拌下的高剪切,不仅能提高整体混合,而且能够促进细胞周边分泌的黄原胶粘液层向主体扩散,有利于强化传递。在所研究的气速范围内,通气速率的提高似乎对气液传质的贡献不大。具有较高剪切和较大有效搅拌区域的反应器被认为更适合于黄原胶发酵过程