單一組分的液體一般是不能形成泡沫的,只能形成短暫的氣泡。例如向蒸餾水中吹氣,可以產(chǎn)生氣泡,但是這種氣泡存在的時間是很短的,當氣泡離開水面馬上就會破裂。其他的純?nèi)芤喝缫掖?、苯?也不能形成泡沫。要想形成存在時間較長的泡沫,液體至少要有兩種以上的組分。加入表面活性劑的水溶液就是一種典型的易產(chǎn)生泡沫的體系。蛋白質(zhì)、糖以及其他一些水溶性高分子溶液,也易產(chǎn)生穩(wěn)定持久的泡沫,例如發(fā)酵液體系。這種含有多種有機質(zhì)的混合物在發(fā)酵生產(chǎn)過程中很容易形成泡沫。

在發(fā)酵生產(chǎn)過程中泡沫生成的原因主要有兩個方面。第一,由外界引入。發(fā)酵生產(chǎn)過程大部分都是好氧性的,這就需要在發(fā)酵過程中不斷的向發(fā)酵罐里通入無菌空氣,伴隨著機械攪拌,無菌空氣就會被分成許多細小的氣泡,從溶氧的角度來講,氣泡越細溶氧的效果就越好,因為氣泡直徑越小,氣液接觸的比表面積就越大,但是這些氣泡上升到發(fā)酵液液面上會很容易形成泡沫第二,由發(fā)酵液內(nèi)部產(chǎn)生。微生物在進行發(fā)酵活動時,往往會代謝產(chǎn)生出許多的氣體,這些代謝氣體凝結(jié)形成氣泡,上升到發(fā)酵液面,形成發(fā)酵泡沫,菌體代謝越旺盛,這部分泡沫的產(chǎn)生量就會越多。這些氣泡密集聚集在一起,形成蜂窩狀的泡沫。

對于泡沫的結(jié)構(gòu),人們已經(jīng)普遍接受了泡沫的交界結(jié)構(gòu),認為泡沫是氣體分散在液體中的分散體系,其中氣體所占的體積分數(shù)很大,氣體被液膜隔開,形成許多大小不等的氣泡,這些氣泡并不是像我們所想象的那樣呈圓球形的,而是彼此以角相交,所以在多邊泡沫結(jié)構(gòu)中,大多數(shù)是六邊形結(jié)構(gòu),一般是三個氣泡相交,因為這個角度最穩(wěn)定。由圖一可以看出,泡沫是多面體氣泡構(gòu)成的集合。

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