NDJ—2G型旋转粘度计的改装与发酵液的流变测量.pdf

维普资讯 4O 食品与发酵工业 FoodandFermentationIndustries Vo|．24 No．4 NDJ一2G型旋转粘度计的改装与发酵液的流变测量 馘 健 冠少督 (大连理工大学化工学院生化工程研究所．大连．116012) (华南理工大学生物工程系，广州．510641) — 白风武 冯朴荪 唐立 民 ’ (太连理工太学化工学院生化工程研究所，大连，116012) (大连理工大学工程力学系，大连，116024) 摘 要 鉴于高等真菌 (如灵芝、云芝)发酵液具有高浓度、大颗粒、颗粒柔性和呈非牛顿液 体性质，但表现牯度不是很大莘特征．造成 目前市售粘度计或渡变仪难以对其进行有效的流 麦删量等情况，本文对NOJ一2G型旋转圆筒牯度计进行改装、标定和修正，使其量程变小、灵 敏度提高，且实现转子的无缎变速，从而可对高等真菌发 关键词 苎量苎羔芝 韭￡塑壅芝 高等真菌 (灵芝、云芝、虫草、茯苓、马 确、复 勃、猴头等约百多种)具有很高的药用价值和 2G型 营养价值 。近年来，运用现代生物工程技术手 生产。该粘度计虽然精度高、灵敏性好，但其 段对其菌丝体进行发酵培养已成为一个重要 量程太大，速度档太少，转速不易调节，不适 的热点研究方向，将在食品、医药工业中具有 于高等真菌发酵液的流变特性测量，故只能 广阔的应用前景。 对其进行结构改装，重新标定并进行修正。本 当高等真菌菌丝体在生物反应器里进行 文将介绍这些工作 发酵培养时，菌丝体往往缠绕成球状或椭球 状，且颗粒直径一般在 0．5～2．2ram之间， 1 NDJ--2G型RCV 的结构特点与设 到培养后期，发酵液中菌球颗粒的湿体积分 计原理 数可达 30 以上。因此，该类发酵液一般为 复杂的胶体体系。大多数情况下为非牛顿型 1．1 仪器的结构特点 液体 ，但表观粘度不是很大，给现有的各种粘 (1)内外圆筒同轴，内圆筒支托系统的 度计或流变仪带来了实测的困难 由于发酵 轴承和轴尖，分别采用高强度的人造宝石和 液的流变特性涉及到反应中的传质与传热过 高级台金制成，配以线性 良好的扭转游丝， 程，必然影响到生物化学反应和细胞的生长， 确保了仪器的精确性与灵敏性} 因此发酵液流变特性是反应器结构设计优 (2)能获得较大范围的剪切速率和测量 化，规模放大及发酵过程工艺操作与优化控 范围。 制等需要考虑的重要基础数据之一。可见，探 1．2 设计原理 求高等真菌发酵液的有效流变测量方法对整 该仪器根据牛顿液体在同轴圆筒间剪切 个丝状真菌(包括霉菌)的发酵培养将具有重 应力与速度梯度的相互关系，通过数理计算 要意义。 而设计 。其设计的基本公式为： 旋转圆筒粘度计 (RCV)适用于几乎所 r=M ／2；rrh (1) 有液体的流变测量，具有简便、测量迅速准 r一2 2。／(R2一R1) (2) ·收稿时间：1997一O9—22 维普资讯 第 24卷 第 4期 谢 健等 ：NDJ一2G型旋转粘度计的改装与发酵液的流变测量