微生物與發(fā)酵工藝

微生物與發(fā)酵工藝第1頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.熟悉5L發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)和操作。

2.掌握亞硫酸鹽氧化法測(cè)定KLɑ。第2頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

溶氧系數(shù)的測(cè)定方法有許多種，概括起來(lái)分為三大類，即亞硫酸鹽氧化法、動(dòng)態(tài)法和穩(wěn)態(tài)氧平衡法。本實(shí)驗(yàn)采用亞硫酸鹽氧化法，以Cu2+作為催化劑，溶解在水中的氧能立即氧化其中的亞硫酸根離子，使之成為硫酸根離子。若反應(yīng)器中裝入亞硫酸鹽和少量催化劑銅離子(0.5mol/LNa2SO3水溶液，另加10-3mol/L的CuSO4)，同時(shí)進(jìn)行通風(fēng)攪拌，則反應(yīng)器中氧的傳遞和反應(yīng)過(guò)程可表示為：

二、實(shí)驗(yàn)原理第3頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

Cu2+

氣相O2

液相O2+2SO32+

2SO42-

未反應(yīng)的SO32++I2+H2OSO42-+2HI

淀粉指示劑

未反應(yīng)的I2+2Na2S2O3

Na2S4O6+2NaI二、實(shí)驗(yàn)原理第4頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

在常溫下，亞硫酸根離子的氧化反應(yīng)是很快的，其反應(yīng)速度遠(yuǎn)大于氧的溶解速度，所以氧一經(jīng)溶于液相就立即被氧化(反應(yīng)液中的氧濃度CL→0)。

這樣溶氧速度就成了控制氧化反應(yīng)的決定因素，通過(guò)測(cè)定反應(yīng)液中亞硫酸根離子濃度的變化即可測(cè)定出溶氧速度，進(jìn)一步即可計(jì)算出溶氧系數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理第5頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

0.1mol/L硫代硫酸鈉溶液1L稱取25gNa2S2O3·5H2O于500mL燒杯中，加入300mL新煮沸過(guò)的冷蒸餾水，待完全溶解后，加入0.2gNa2CO3，然后用新煮沸過(guò)的蒸餾水稀釋至1000mL，保存于棕色瓶中，在暗處放置，10天左右后標(biāo)定。2.0.05mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)溶液1L稱取13g碘和25gKI于200mL燒杯中，加少許蒸餾水，攪拌至碘全部溶解后，轉(zhuǎn)入棕色瓶中，加水稀釋至1000mL，塞緊，搖勻后放置過(guò)夜。三、實(shí)驗(yàn)材料第6頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

3.0.2%淀粉指示劑100mL稱取0.2g可溶性淀粉，用少量水調(diào)成糊狀，溶于100mL沸水(蒸餾水)中，繼續(xù)煮沸至溶液透明。冷卻，貯于玻璃塞瓶中備用。(新配制)

4.吸管（2、5、25mL）、酸式滴定管、試管、洗耳球、小漏斗、鐵架臺(tái)、100mL量筒、250mL碘量瓶、5L發(fā)酵罐三、實(shí)驗(yàn)材料第7頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

1.于5L發(fā)酵罐中裝入0.5mol/L亞硫酸鈉溶液3L，罐溫調(diào)至25℃，加入10-3mol/L硫酸銅溶液50mL，開(kāi)攪拌攪勻（轉(zhuǎn)速300rpm），待通氣量穩(wěn)定后（通氣量10L/min），即可取樣。2.取樣前先棄去20mL左右反應(yīng)液，再用試管正式取樣并計(jì)時(shí)。15min后取第二次樣，再過(guò)15min后取第三次樣。四、實(shí)驗(yàn)步驟第8頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.移取2mL反應(yīng)液于裝有25mL0.05mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的250mL碘量瓶中，加預(yù)先煮沸冷卻水50mL，然后用0.1mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色，再加入0.2%淀粉指示劑5mL，此時(shí)溶液呈深藍(lán)色，繼續(xù)用0.1mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定至藍(lán)色剛好消失。三、實(shí)驗(yàn)材料第9頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.結(jié)果分析與記錄OUR=(900ΔV?M)/(V0?t)OUR：耗氧速率（mol/L?h）ΔV：兩次取樣滴定硫代硫酸鈉溶液的體積差(mL）V0：取樣分析液體積，V0=2mLM：硫代硫酸鈉溶液濃度，M=0.1mol/Lt：兩次取樣間隔時(shí)間（s），t=15min×60s/min=900sKLɑ=4.8×103OUR(25℃)KLɑ：液相體積氧傳遞系數(shù)（1/h）五、結(jié)果與討論第10頁(yè)，共13頁(yè)，2023年，2月20日，星期六V1=mLV2=mLV3=mLΔV/mLOUR/mol/L?hKLɑ/1/hKLɑ平均值/1/h第11頁(yè)，共13頁(yè)