在生物發酵過程中,起泡可能是幾乎每個品種都會遇到的問題,特別是在一些大規模、高負荷的發酵中,起泡會帶來一些比較嚴重的后果,比如:泡沫內的細胞截留、頂部空間的氣體傳輸速率降低、由于排氣過濾器堵塞導致生物反應器過壓和發酵罐裝料量的減少等等,這些都會使得生產產量的降低。
發酵過程起泡,通常采用的消泡辦法主要有化學消泡法和機械消泡法。化學消泡劑的名稱和總類,多種多樣,但都或多或少給生物發酵帶來一些不利的影響,下圖為《Bioprocess Engineering Principles》對某產品添加消泡劑的后對傳質系數KLa的影響:

所以,機械消泡法,在某種意義上來說,才既能消泡,而又不會對生物發酵過程產生影響。常見的機械消泡器,有棒狀,有槳狀,有釘耙,等等,但,如果我們了解生物發酵起泡的成因,主要是由于蛋白質對液體泡沫膜的穩定作用,就可以大概知道,這些機械消泡器,差強人意了。下圖是《Introduction on Foam and its Impact in Bioreactors》研究的機械消泡槳的截圖:

本公司研制機械消泡技術,在多個產品得到成功應用,一些產品的應用時長已經超過20年。它不僅安全、衛生、可靠,極大的減少了消泡劑的使用,在不而外增加動力的同時,也無形中提高了發酵的水平和產量。下圖為實例圖片,已做糊化處理:

天臻生化技術公司的發酵罐除沫技術,核心部件采用文丘里效應原理,當泡沫或者夾帶泡沫的流體,流經文丘里收縮結構時,流速增加、壓力降低,然后迅速進入擴展結構,流速降低、壓力提升。在這快速的內壓變化過程,促使泡沫快速破裂,達到消泡的目的。下圖為wiki里面的文丘里動圖,便于理解。

天臻生化技術,不負所望!
參考文獻:
1、《微生物工程工藝原理》,華南理工大學出版社;
2、《BIOPROCESS ENGINEERING PRINCIPLES》,;
3、《Introduction on Foam and its Impact in Bioreactors》
4、《Proteins and surface effects in fermentation: foam, antifoam and mass transfer》