筛选消泡剂方案

1、消泡剂应用筛选方案发酵过程消泡剂应用筛选方案多数发酵过程产生泡沫，由于泡沫的存在可能导致产量降低、逃液、染菌等不良影 响，因此筛选合适的消泡剂对发酵生产的意义重大。一方面要考虑消泡剂的质量，不能 为药品生产引入不可去除的杂质，不能引起代谢异常，不能影响后工序，不能引起发酵 成本的明显上升等，另一方面要考虑是否能够提高产量。符合这两方面要求的消泡剂才 是优良的消泡剂。如果在生产水平直接进行实验，则风险大，成本高，故而不可取，目前从中等发酵 罐放大到生产水平的技术已经成熟， 50L 规模发酵的控制策略和参数变化已经能够对生 产应用起到指导作用。本方案完成对消泡剂的筛选，包括小试和中试水平的检测在小

2、试水平完成消泡剂加量、消泡效果、成本初步分析、不同消泡剂比较及为中试 放大作准备。在中试水平完成消泡剂添加策略的研究、消泡效果考察、消泡剂对代谢影响研究、 成本分析。然后选出最适消泡剂。本方案主要是通过验证消泡剂的消泡效果和验证消泡剂对代谢过程的影响来实现的 突出消泡剂对发酵过程参数的影响，用理论和参数相关分析来深入说明选择的依 据。分析报表包括 4 项内容：（1）表格及分析（2）代谢过程图及分析（3）不同消泡剂效果比较及原因分析（4）图片消泡剂应用筛选方案小试和中试水平需要检测的参数表 1 检测参数列表：摇瓶过程参数发酵罐代谢参数pHpH氨基氮氨基氮还原糖还原糖菌丝浓度菌丝浓度比生长速率比生

3、长速率发酵单位发酵单位总糖总糖体积体积菌丝形态菌丝形态 DOECO2EO2 RQ FKLa 比产率 葡萄糖加率 生物效价 氨水加率 消泡剂补加量 消泡剂补加速率 RPM 温度消泡剂应用筛选方案具体方案1. 筛选流程D、E更适合发酵D 最 适 合 发 酵 过 程如果无差异调整参数B、D、E 比较适合淘汰B图 1 消泡剂筛选流程消泡剂应用筛选方案2. 初筛假如有 A、B、C、D、E 5 种消泡剂。按照表 1 配方配制培养基，然后加入规定体 积的消泡剂，每组 3 个平行，第 16 组为对照不加消泡剂。2 2003 3004 1005 2006 3001002003001011121002003001

4、3100142001530016在发酵 48h、96h 取样和 144h 放瓶测定 pH、发酵单位、还原糖、总糖、氨基氮、PMV 等参数。然后对这些参数进行分析，推测出 5 个品种消泡剂对发酵的影响，并分 析：对生长是否有影响；对代谢过程是否有影响；对发酵结果是否有影响。结论： AE5 种消泡剂中，哪种消泡剂促进产量、抑制产素，并根据代谢情况作出初步判断。假如 B、D、E是适合的，则在初筛实验中就确定 B、D、E的合适初始浓度：B 300ppm、D 100ppm、 E 200ppm。消泡剂应用筛选方案3. 摇瓶复筛 摇瓶复筛的目的是找到消泡效果好，而且对生产无影响或有促进作用的消泡剂，并 初步

5、获得发酵罐补加或流加方案。3.1 消沫效果的考察取某发酵后期 100ml 发酵液置于 200ml量筒中，充空气鼓泡， 然后加入相同体积的 消泡剂 B、D、E、X、Y，观察消泡效果，根据初筛情况，从 B、D、E 中选出 2个消泡 剂（如 D 和E），进行摇瓶复筛。（X，Y 为其它常用的 2种消泡剂）。3.2 摇瓶考察 按照配方配制培养基，然后加入规定体积的消泡剂 D、E，每组 3 个平行，第 15组 为对照不加消泡剂。表 3 摇瓶培养基配制策略消泡剂组号DE XY15021003150415052006250730083509100102001130012100132001430015在发酵 4

6、8h、96h、 144h测定 pH、发酵单位、还原糖、总糖、氨基氮、 PMV 等参然后对这些参数进行分析，推测出2 个品种（ D 、E）消泡剂对发酵的影响，并与其它 2 个常用的消泡剂进行比较。根据合适的初始加量进行成本合算。 再根据发酵过程参数变化情况和成本情况得出 进一步的结论： D、E 之中哪种消泡剂是最适合的，并确定合适初始浓度。消泡剂应用筛选方案4. 确定发酵过程补加策略配制培养基，然后添加规定量的初始消泡剂，然后消毒 30 分钟，接种后开始培养， 发酵过程记录各种一次参数和二次参数，这些参数包括： pH、DO、ECO2、EO2、RQ、 KLa 等，检测生化参数，并完成不同参数相关性

7、分析，以便得出这种消泡剂是否适合发 酵罐发酵过程。有些品种后期一般泡沫很大，因此下一步还要确定补加的方案，一般情况下，加入 消泡剂后会使 DO 降低，如果加入超量的消沫剂后，会使发酵受到扰动，代谢途径可能 发生变化，因此过程中加入消泡剂的原则是：量要少，不影响代谢途径，并保持一定的 泡沫量。这就要求将泡沫的控制也纳入总体的发酵控制方案之中，而不能仅仅以控制泡 沫为目的。参数相关性分析是控制泡沫方案的基础， 对工艺过程进行细致分析后才能够得出适 合的策略。5. 异常情况加入消泡剂后，发酵单位可能会降低。这种现象要认真分析参数变化情况，不可直 接认为是因为加入了消泡剂之后导致的。如果出现了这种现象要进行验证实验，或调整 方案后再进行实验。如果加入消泡剂后，发酵单位有明显提高，可能是因为这种消泡剂对代谢起到了