Độc tính và khả năng diệt khuẩn của chất hoạt động bề mặt anion nằm ở giữa hai loại

2020-12-16 00:27:11

Quá trình trao đổi chất của vật liệu lên men là một chuỗi các phản ứng sinh hóa. Do kích thước nhỏ của vi khuẩn, phản ứng xúc tác sinh học nhanh, khó theo dõi phản ứng và hạn chế của thiết bị thí nghiệm, việc phát triển nghiên cứu cơ bản về chuyển hóa vật liệu vi sinh vật đã bị hạn chế ở mức độ lớn. Phải mất khá nhiều thời gian để hiểu hết quá trình trao đổi chất vật chất của một chủng. Ví dụ, việc nghiên cứu quá trình lên men và trao đổi chất axit glutamic đã trải qua hàng thập kỷ. Hiện nay, với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ sinh học, công nghệ và thiết bị thí nghiệm tiếp tục cập nhật, chu kỳ nghiên cứu sẽ tiếp tục được rút ngắn. Việc giải thích cơ chế mà Chất hoạt động bề mặt có thể được sử dụng làm chất xúc tác lên men dựa trên tiền đề hiểu biết đầy đủ về quá trình chuyển hóa vật chất của quá trình lên men vi khuẩn, với sự trợ giúp của công nghệ ngược dòng sinh học, như kỹ thuật di truyền và kỹ thuật tế bào, để giải quyết vấn đề lý thuyết này về cơ bản, và sau đó giải quyết các vấn đề thực tế về chi phí cao và sản xuất thấp trong ngành lên men hiện nay. Đưa ra các giải pháp thực tế.

Khi các Chất hoạt động bề mặt được thêm vào hệ thống lên men, dù là chất khử bọt hay chất xúc tiến, cho đến cuối quá trình lên men, các Chất hoạt động bề mặt vẫn sẽ hòa tan trong rượu mẹ lên men, làm cho các thành phần của rượu mẹ lên men trở nên phức tạp hơn, điều này có thể ảnh hưởng đến các điều kiện của quá trình tách và tinh chế các chất chuyển hóa từ nó. Tuy nhiên, tác dụng này có thể có lợi hoặc không có lợi, tùy thuộc trực tiếp vào bản chất của chất hoạt động bề mặt. Người ta biết rằng một số chất hoạt động bề mặt có thể được sử dụng làm chất keo tụ, chẳng hạn như polyacrylamide, rượu polyvinyl, natri dodecyl xanthate, v.v. Nếu loại chất hoạt động bề mặt này được thêm vào hệ thống như một chất kích thích lên men, nó có thể có lợi cho tốc độ tách các chất chuyển hóa. Nếu chất hoạt động bề mặt có tác dụng hòa tan thì tác dụng ngược lại.

Hiện tại, có rất ít báo cáo về việc thêm chất hoạt động bề mặt vào hệ thống lên men dưới dạng chất keo tụ. Chỉ nồng độ các chất chuyển hóa trong rượu mẹ lên men được nghiên cứu khi chất hoạt động bề mặt được thêm vào hệ thống lên men dưới dạng chất xúc tiến và các khía cạnh nghiên cứu khác không liên quan. Vì vậy, để nâng cao hiệu quả của quá trình lên men cần quan tâm nhiều hơn đến việc nghiên cứu hiệu suất tạo bông.

Từ việc phân loại chất hoạt động bề mặt, có thể thấy rằng có nhiều loại chất hoạt động bề mặt: theo nhóm ưa nước, chúng được chia thành carboxylate, sulfate, muối amoni bậc bốn, dẫn xuất PEO, lactone, v.v.; một số nhà nghiên cứu có thể chia chúng thành loại ion và loại không ion theo tính chất ion trong thành phần phân tử của chúng; Ngoài ra còn có nhiều cách phân loại khác nhau tùy theo độ hòa tan trong nước, đặc điểm cấu trúc hóa học và phương pháp nguồn nguyên liệu thô. Hiện nay, người ta thường thừa nhận rằng phương pháp phân loại dựa trên bản chất của sự phân ly, có thể chia thành bốn loại: chất hoạt động bề mặt anion, chất hoạt động bề mặt cation, chất hoạt động bề mặt lưỡng tính và chất hoạt động bề mặt không ion. Trong điều kiện cơ chế thúc đẩy quá trình lên men của chất hoạt động bề mặt chưa rõ ràng thì không thể lựa chọn được chất hoạt động bề mặt cần thiết trong thí nghiệm và sản xuất.

Nhiều chất hoạt động bề mặt có chức năng diệt khuẩn nhất định do đặc điểm cấu trúc của chúng. Ví dụ, geramine là chất hoạt động bề mặt cation có tác dụng diệt khuẩn tốt. Nhưng chức năng diệt khuẩn chỉ rõ ràng khi nồng độ chất hoạt động bề mặt đạt đến một giá trị tới hạn nhất định. Nói chung, độc tính của chất hoạt động bề mặt cation lớn hơn chất hoạt động bề mặt không ion, độc tính và khả năng diệt khuẩn của chất hoạt động bề mặt anion nằm ở giữa hai loại. Chất hoạt động bề mặt như một chất kích thích lên men, nhằm đảm bảo sự phát triển bình thường của vi khuẩn với mục đích cải thiện năng suất của các sản phẩm lên men. Điều này đòi hỏi lượng chất hoạt động bề mặt được thêm vào phải nhỏ hơn giá trị tới hạn của nồng độ diệt khuẩn của các chất hoạt động bề mặt khác nhau. Tuy nhiên, nghiên cứu về giá trị quan trọng này là không đủ. Khoảng nồng độ của chất hoạt động bề mặt được chọn thường là 0,5-10 g/L theo thử nghiệm sơ bộ hoặc kinh nghiệm cá nhân. Trong phạm vi nồng độ rộng như vậy, người ta dễ dàng bỏ qua tác dụng thúc đẩy của một số chất hoạt động bề mặt và không thể rút ra kết luận chặt chẽ.