De toxiciteit en bacteriedodende kracht van anionische oppervlakteactieve stoffen liggen tussen deze twee in

2020-12-16 00:27:11

Het metabolische proces van fermentatiemateriaal is een reeks biochemische reacties. Vanwege de kleine omvang van bacteriën, de snelle biokatalytische reactie, de moeilijkheid van het volgen van reacties en de beperking van experimentele apparatuur, is de ontwikkeling van fundamenteel onderzoek naar het metabolisme van microbieel materiaal voor een groot deel beperkt. Het duurt behoorlijk lang om het materiaalmetabolisme van een soort volledig te begrijpen. Het onderzoek naar de fermentatie en het metabolismeproces van glutaminezuur heeft bijvoorbeeld tientallen jaren geduurd. Op dit moment, met de snelle ontwikkeling van de biotechnologie, experimentele technologie en apparatuur blijven vernieuwen, zal de onderzoekscyclus blijven verkorten. De verklaring van het mechanisme dat oppervlakteactieve stoffen als fermentatiepromotor kunnen worden gebruikt, is gebaseerd op het uitgangspunt van het volledig begrijpen van het materiaalmetabolisme van bacteriële fermentatie, met behulp van biologische upstream-technologie, zoals genetische manipulatie en celmanipulatie, om dit theoretische probleem in essentie op te lossen, en vervolgens de praktische problemen van hoge kosten en lage productie in de huidige fermentatie-industrie op te lossen. Praktische oplossingen naar voren brengen.

Wanneer oppervlakteactieve stoffen aan het fermentatiesysteem worden toegevoegd, hetzij als ontschuimer of als promotor, aan het einde van het fermentatieproces, zullen oppervlakteactieve stoffen nog steeds oplossen in de fermentatiemoederloog, waardoor de componenten van de fermentatiemoederloog complexer worden, wat de procesomstandigheden voor de scheiding en zuivering van metabolieten daaruit kan beïnvloeden. Dit effect kan echter gunstig of ongunstig zijn, afhankelijk van de aard van de oppervlakteactieve stof. Het is algemeen bekend dat sommige oppervlakteactieve stoffen als vlokmiddelen kunnen worden gebruikt, zoals polyacrylamide, polyvinylalcohol, natriumdodecylxanthaat, enz. Als dit soort oppervlakteactieve stof als fermentatiepromotor aan het systeem wordt toegevoegd, kan dit gunstig zijn voor de scheidingssnelheid van metabolieten. Als de oppervlakteactieve stof een oplosbaar makend effect heeft, is het effect tegengesteld.

Momenteel zijn er weinig rapporten over de toevoeging van oppervlakteactieve stoffen aan het fermentatiesysteem als vlokmiddel. Alleen de concentratie van metabolieten in de fermentatiemoederloog wordt bestudeerd wanneer oppervlakteactieve stof als promotor aan het fermentatiesysteem wordt toegevoegd, en andere aspecten van onderzoek zijn niet betrokken. Om de efficiëntie van de fermentatie te verbeteren, is het daarom noodzakelijk om meer aandacht te besteden aan de studie van de opbrengst aan vlokmiddel.

Uit de classificatie van oppervlakteactieve stoffen blijkt dat er veel soorten oppervlakteactieve stoffen zijn: volgens de hydrofiele groepen zijn ze onderverdeeld in carboxylaat, sulfaat, quaternair ammoniumzout, PEO-derivaat, lacton, enz.; sommige onderzoekers kunnen ze verdelen in ionisch type en niet-ionisch type volgens de ionische eigenschap van hun moleculaire samenstelling; er zijn ook verschillende classificaties op basis van hun wateroplosbaarheid, chemische structuurkenmerken en methode van grondstoffenbronnen. Momenteel wordt algemeen erkend dat de classificatiemethode gebaseerd is op de aard van dissociatie, die kan worden onderverdeeld in vier categorieën: anionische oppervlakteactieve stoffen, kationische oppervlakteactieve stoffen, amfotere oppervlakteactieve stoffen en niet-ionische oppervlakteactieve stoffen. Op voorwaarde dat het mechanisme waarmee de oppervlakteactieve stof de fermentatie bevordert niet duidelijk is, kan de oppervlakteactieve stof die nodig is voor experiment en productie niet worden geselecteerd.

Veel oppervlakteactieve stoffen hebben een bepaalde bacteriedodende functie vanwege hun structurele kenmerken. Geramine is bijvoorbeeld een kationische oppervlakteactieve stof met een goed bacteriedodend effect. Maar de bacteriedodende functie wordt pas duidelijk als de concentratie oppervlakteactieve stof een bepaalde kritische waarde bereikt. Over het algemeen is de toxiciteit van kationische oppervlakteactieve stoffen groter dan die van niet-ionische oppervlakteactieve stoffen, en de toxiciteit en bacteriedodende kracht van anionische oppervlakteactieve stoffen liggen tussen deze twee in. De oppervlakteactieve stof als fermentatiepromotor moet de normale groei van bacteriën verzekeren onder de vooronderstelling van het verbeteren van de opbrengst aan fermentatieproducten. Dit vereist dat de toegevoegde hoeveelheid oppervlakteactieve stof kleiner moet zijn dan de kritische waarde van de bacteriedodende concentratie van verschillende oppervlakteactieve stoffen. Het onderzoek naar deze kritische waarde is echter onvoldoende. Het concentratiebereik van de geselecteerde oppervlakteactieve stoffen is gewoonlijk 0,5-10 g / l, afhankelijk van de voorlopige test of persoonlijke ervaring. Bij zo'n breed concentratiebereik is het gemakkelijk om het bevorderende effect van sommige oppervlakteactieve stoffen te negeren, en er kunnen geen rigoureuze conclusies uit worden getrokken.