筛选消泡剂方案.docx

第 PAGE 1 第 PAGE 1 页 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： 表格及分析 代谢过程图及分析 不同消泡剂效果比较及原因分析 图片 小试和中试水平需要检测的参数 摇瓶过程参数 pH 氨 基 氮 还 原 糖 菌丝浓度 比生长速率发酵单位 总糖 体积 菌丝形态 表 1 检测参数列表： 发酵罐代谢参数 pH 氨 基 氮 还 原 糖 菌丝浓度 比生长速率发酵单位 总糖 体积 菌丝形态DO ECO2 EO2 RQ F KLa 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 筛选流程 具体方案 A、B、C、D、E 5 种消泡剂 如果无差异调整参数 D、E 更适合发酵  如果无差异调整参数 发酵参数（ pH、NH -N、P 2 et al  发酵参数成本等 B、D、E 比较适合 D 最适合发酵过程 消泡效果 发酵参数 （ pH、NH2-N、P et al 淘汰B 对发酵过程的影响及添加策略 图 1 消泡剂筛选流程 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。 表 2 摇瓶培养基配制策略 组号 消泡剂 A ppm B ppm C ppm D ppm E ppm 发酵单位 u/ml 1 100 2 200 3 300 4 100 5 200 6 300 7 100 8 200 9 300 10 100 11 200 12 300 13 100 14 200 15 300 16 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：A~E5 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。 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，并初步获得发酵罐补加或流加方案。 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）。 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。 消泡剂组号DE 消泡剂 组号 D E X Y 1 50 2 100 3 150 4 150 5 200 6 250 7 300 8 350 9 100 10 200 11 300 12 100 13 200 14 300 15 在发酵 48h、96h、144h 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 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。 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