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    粘度的檢測及博勒飛粘度計
        粘度的檢測及粘度計
        由于生物發酵系統大多是氣液固三相混合體系,發酵液中含有微生物細胞和代謝產物,往往呈現非牛頓流體特性;加上反應器要求無菌操作,因為發酵液的在線檢測有一定難度。一般可從反應器中無菌取樣,再用粘度計進行檢測,即可測出其流變學特性。而對于發酵液的在線檢測,最好是采用自動無菌取樣循環系統,使發酵液通過取樣管路流過旋轉粘度計或毛細管粘度計,從而可實現發酵液粘度的在線檢測。
        微生物的種類不同,大小、形狀也不同,微生物發酵液的劉冬特性顯示出其所具有的不同劉冬特性。略呈球形的酵母菌的稀薄懸濁液為牛頓流體,而真菌和放線菌的發酵液呈現非牛頓性。發酵液中含有多糖類高分子物質時,發酵液也是一種非牛頓流體(多為假塑性流體)。此外,很多情況下微生物自身會形成凝聚塊。因此測定微生物發酵液的粘性時,應根據目的與對象選擇測定方法,應注意微生物或凝聚塊的直徑與毛細管的內徑、與旋轉圓筒的間隙大小的比。液體粘度受溫度影響很大,需要使用能進行高精確度溫度控制的恒溫水槽。
        下面介紹發酵液的粘度測定中用的最多的毛細管粘度計和旋轉粘度計,包括其構造、特點及使用方法。
        旋轉粘度計的優點是:毛細管粘度計的剪切速率隨管內位置變化很大,如果旋轉性內筒和外筒的間隙足夠小,內筒壁到外筒壁的剪切速率幾乎不變,非常適合于測定非牛頓流體。但對于低粘度的試樣,由于支撐內筒的軸受到摩擦,使測定受到一定的限制,難于進行高精度的測定。另外雖然為保持試樣溫度需將粘度計浸于恒溫水槽中取得溫度平衡,但靠近內筒部分測定過程中試樣的溫度會發生改變,應十分注意。
        在旋轉粘度計中,有一種具有可以取下的雙重圓筒形外筒(外筒徑為容器的內徑,實際上相當于將外筒徑無線擴大),而使其內筒旋轉的博勒飛粘度計,使用較為簡便。
        除了上述毛細管粘度計和旋轉粘度計以外,發酵液的粘度檢測有時采用震動式粘度傳感器,主要利用強制震動的金屬棒的震動特性與液體粘度的關系來實現檢測,雖然可保證無菌操作,但由于只能測定粘度的相對值,且精確度較差,使其應用受到一定限制。
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