在生物发酵过程中，温度的变化对发酵效果具有显著影响。它不仅影响酶反应速率和菌体代谢产物的合成方向，还会改变微生物的代谢调控机制。温度还会对发酵液的理化性质产生影响，如粘度、溶解度和传递速率等。发酵温度的变化是如何产生的呢？
我们需要了解发酵过程中温度波动的因素。以下是一些主要因素：
1. 温控器的波动：温控器的设置范围可能存在误差，导致温度波动。
2. 发酵时间的差异：在发酵过程中，微生物呼吸代谢水平的变化会影响发酵进程。发酵顶峰过后，温度通常会下降，这是自然规律。
3. 气体控制水平的影响：氧气充足时，呼吸代谢水平高；反之则低。温度波动对发酵产物的影响显著，包括产量和时间。
我们探讨发酵过程中泡沫的形成及其控制。
泡沫的产生及其影响
泡沫是气体在液体中的粗分散体，气、液之间被一层液膜隔开，属于气液非均相体系。在发酵过程中，泡沫的形成与多种因素有关，包括：
- 基质的种类：培养基中的蛋白质和代谢物等表面活性剂的存在。
- 通气量：通气条件下，培养液中会出现一定数量的泡沫。
- 搅拌速率：搅拌速率会影响气泡的大小和数量。
- 微生物细胞生长代谢：微生物的生长代谢会影响泡沫的形成。
- 灭菌条件：灭菌条件不当可能导致泡沫的形成。
泡沫按发酵液性质不同分为两种类型：
- 表面泡沫：存在于发酵液表面，气相所占比例大，与液体有明显的界限。
- 分散泡沫：分散在黏稠的菌丝发酵液中，比较稳定，与液体之间无明显的界限。
泡沫的稳定性主要与液体的表面性质（如表面张力、表观黏度）和泡沫的机械强度有关。发酵液中蛋白质和细胞本身具有稳定泡沫的作用，使泡沫比较稳定。
泡沫的控制
在好氧发酵过程中，搅拌可以使大气泡变为小气泡，增加气体与液体的接触面积，从而提高氧传递速率和二氧化碳气体的逸出。过多的持久性泡沫会给发酵带来负面影响，如：
- 降低发酵罐的装料系数。
- 增加菌群的非均一性。
- 增加污染杂菌的机会。
- 导致产物的流失。
合理地控制发酵过程中产生的泡沫是取得高产的重要因素之一。
