1、泡沫形成的原因

在(zai)大多(duo)數微(wei)生(sheng)物(wu)發酵(jiao)過程(cheng)中，由于培(pei)養(yang)(yang)基(ji)中有(you)蛋白(bai)(bai)類(lei)表面活性(xing)劑(ji)存在(zai)，在(zai)通(tong)氣條件下培(pei)養(yang)(yang)液中就形(xing)成(cheng)了泡(pao)(pao)沫。泡(pao)(pao)沫的(de)多(duo)少既與通(tong)風量(liang)、攪拌的(de)劇烈程(cheng)度有(you)關(guan)，又與培(pei)養(yang)(yang)基(ji)所用原材料的(de)性(xing)質(zhi)有(you)關(guan)。發酵(jiao)培(pei)養(yang)(yang)基(ji)中的(de)蛋白(bai)(bai)質(zhi)原料是主(zhu)要(yao)的(de)發泡(pao)(pao)物(wu)質(zhi)，其含(han)量(liang)越(yue)多(duo)越(yue)容易起(qi)(qi)泡(pao)(pao)。多(duo)糖水解不完全(quan)，糊精含(han)量(liang)多(duo)，也容易引起(qi)(qi)泡(pao)(pao)沫的(de)產(chan)生(sheng)。培(pei)養(yang)(yang)基(ji)的(de)滅菌(jun)方法和操(cao)作(zuo)條件均會影響培(pei)養(yang)(yang)基(ji)成(cheng)分(fen)的(de)變化而(er)影響發酵(jiao)時泡(pao)(pao)沫的(de)產(chan)生(sheng)。菌(jun)體本身也有(you)穩定泡(pao)(pao)沫的(de)作(zuo)用，發酵(jiao)液的(de)菌(jun)體濃度越(yue)大，發酵(jiao)液就越(yue)容易起(qi)(qi)泡(pao)(pao)。

2、泡沫對發酵的影響

在發酵(jiao)(jiao)過程中，過多(duo)的(de)(de)泡(pao)沫會(hui)(hui)降低(di)發酵(jiao)(jiao)罐的(de)(de)裝(zhuang)料系數和氧傳(chuan)遞系數，造成(cheng)大量逃液，發酵(jiao)(jiao)液從排(pai)氣管路(lu)或軸(zhou)封(feng)逃出(chu)而增加染菌機會(hui)(hui)等，嚴重時無法(fa)進行正(zheng)(zheng)常(chang)(chang)的(de)(de)通氣和攪拌，阻礙菌體呼吸，導致代謝異常(chang)(chang)或菌體自溶。因此，控制泡(pao)沫是正(zheng)(zheng)常(chang)(chang)發酵(jiao)(jiao)的(de)(de)基本保證(zheng)。

3、泡沫的控制

控(kong)制(zhi)泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)的(de)途徑主要有兩種：①調(diao)整培養基(ji)成分（如(ru)(ru)少(shao)加或(huo)緩(huan)加易(yi)起泡(pao)(pao)(pao)的(de)原材料）或(huo)改變某些工藝參數（如(ru)(ru)pH值、溫度、通氣和(he)(he)攪拌(ban))或(huo)者采(cai)用(yong)多次(ci)投料來控(kong)制(zhi)，以減少(shao)泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)形(xing)成的(de)機(ji)會。但這些方法對(dui)發酵的(de)影響較大，因此，其(qi)采(cai)用(yong)和(he)(he)效果很受限制(zhi)。 ②采(cai)用(yong)機(ji)械法或(huo)消(xiao)(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)法消(xiao)(xiao)(xiao)除已形(xing)成的(de)泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)，化學消(xiao)(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)還(huan)有抑(yi)制(zhi)泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)形(xing)成的(de)作用(yong)。因此工業(ye)上常采(cai)用(yong)機(ji)械消(xiao)(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)(pao)和(he)(he)消(xiao)(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)消(xiao)(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)(pao)。

（1）機械消泡

機械(xie)消(xiao)泡(mechanical defoaming)是利(li)用(yong)機械(xie)強烈振(zhen)動或壓力變化使(shi)泡沫破裂，是一種(zhong)利(li)用(yong)物(wu)理(li)作用(yong)消(xiao)除泡沫的(de)方(fang)式。機械(xie)消(xiao)泡法具有節省(sheng)原(yuan)料、減少染菌機會等優點，但其消(xiao)泡效果不理(li)想，僅可(ke)作為消(xiao)泡的(de)輔助方(fang)法。

（2）消泡劑消泡

消(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)劑(defoamer,.antifoamer)消(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)就(jiu)是(shi)利(li)用外加(jia)消(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)劑使(shi)泡(pao)(pao)沫(mo)破裂。消(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)劑可降低泡(pao)(pao)沫(mo)液膜的(de)(de)(de)機械(xie)強(qiang)度(du)，或者降低液膜的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)黏度(du)，或者兼有兩(liang)者的(de)(de)(de)作(zuo)用，達到(dao)破裂泡(pao)(pao)沫(mo)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。消(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)劑都是(shi)表面(mian)(mian)活性(xing)劑，具(ju)有較低的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)張(zhang)力。如聚氯(lv)乙烯氧丙(bing)烯甘油(GPE)的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)張(zhang)力僅為33×10-3N/m,而青霉素發(fa)酵液的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)張(zhang)力為(60~68)X103N/m。消(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)劑消(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)是(shi)目前(qian)發(fa)酵工業上(shang)應(ying)用最廣的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)消(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)方(fang)法。其優(you)點是(shi)消(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)作(zuo)用迅速可靠，但消(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)劑用量過多會增加(jia)生(sheng)產成本，且有可能影響菌體的(de)(de)(de)生(sheng)長和(he)代謝。

4、消泡劑在(zai)發酵領(ling)域的更新(xin)迭代(dai)

適用于發酵領域的(de)消(xiao)(xiao)泡(pao)劑(ji)到(dao)目前為(wei)止，已經(jing)(jing)經(jing)(jing)歷(li)了四代更新換代。第(di)(di)(di)一(yi)代消(xiao)(xiao)泡(pao)劑(ji)一(yi)般用天(tian)然油脂類(lei)。第(di)(di)(di)二代季(ji)戊(wu)四醇(chun)、高碳醇(chun)類(lei)。第(di)(di)(di)三代消(xiao)(xiao)泡(pao)劑(ji)是(shi)到(dao)現在比較常用的(de)聚(ju)醚(mi)類(lei)、有機硅類(lei)、聚(ju)醚(mi)有機硅類(lei)。第(di)(di)(di)四代消(xiao)(xiao)泡(pao)劑(ji)是(shi)聚(ju)醚(mi)改性類(lei)（也(ye)稱(cheng)復合型消(xiao)(xiao)泡(pao)劑(ji)），是(shi)目前為(wei)止最為(wei)理想的(de)新品種，也(ye)是(shi)消(xiao)(xiao)泡(pao)劑(ji)的(de)發展方(fang)向(xiang)。

*聚(ju)醚(mi)(mi)類消泡(pao)劑大(da)致有以下幾(ji)類：氧(yang)化丙烯與甘油聚(ju)合(he)而成的叫聚(ju)氧(yang)丙烯甘油（GP型）。丙三醇(chun)無規聚(ju)醚(mi)(mi)（GPE型），又稱泡(pao)敵。異構十三醇(chun)無規聚(ju)醚(mi)(mi)（TPE型）。丙二醇(chun)無規聚(ju)醚(mi)(mi)（PPE型）

根據(ju)消(xiao)泡原(yuan)(yuan)理和發酵液的性質，在選擇發酵消(xiao)泡劑時可遵(zun)循(xun)以下幾點原(yuan)(yuan)則(ze)：

1、液體消泡劑必須要(yao)有(you)一定(ding)的不(bu)溶性，不(bu)干擾溶氧、pH值等(deng)測定(ding)儀表(biao)的使用。

2、分散型好，能夠(gou)在(zai)發(fa)酵液中迅速鋪展，并具有低表面張(zhang)力。

3、消泡(pao)劑的粘度也會影響消泡(pao)效率(lv)，低粘度鋪展性(xing)和滲透性(xing)更好(hao)。

4、實驗篩選消泡劑對菌體(ti)生長及產物合成(cheng)的影響。

5、上罐驗證，確定合適(shi)的(de)消泡劑。