消泡器泡沫分离与发酵耦合技术

泡沫分离技术是一门既古老又年轻的分离技术。论古老,其已经有近100年的历史。第一篇使用泡洙分离技术的专利可以追溯到1918年。早在二十世纪六十年代,泡沫分离技术就被认为是分离洗涤剂、金属离子最具有前景的技术。

泡沫分离技术在机理研究、模型建立、工业实际生产等方面直到目前仍有很多不足甚至空白。随着泡沫分离技术的发展,人们对泡沫分离机理的研究日益深入。泡沫分离与发酵耦合成技术应运而生,成为进人21世纪以来广泛研究的一项下游分离技术,可以将泡沫分离与发酵耦定义为在微生物发酵过程中运用泡沫分离技术将具有表面活性的目标产物原位分离,从而达到解除产物抑制,产品浓缩的技术。

一般认为泡沫分离与发酵耦合技术的优势在于:第一,通过对产物的移除,解除了产物对生产菌株的反馈抑制效应,从而增加产量;第二:发酵单元与分离单元耦合减少了单元操作的步骤,简化了生产工艺；第三：相对于其它耦合技术,泡沫分离与发酵耦合的特点是，通人的空气不仅与生产菌种亲和性强,还能促进发酵罐中的气液相、固液相均匀。

可见泡沫分离与发酵耦合技术具有其它偶和技术不可比拟的优势,具有良好前景。尽管对于膜分离、萃取分离、结晶分离等与发酵耦合的报道已经很多。对于泡沫分离与发酵耦合的研究确鲜有报导。

泡沫分离与发酵耦合技术研究首先仍会围绕着新产物适用性探索、耦合过程强化这两大热点进行，但工作重心更倾向于耦合过程强化。解决泡沫携带菌株问题,可以尝试新的、更简洁的固定化手段,或尝试.选择性更强的膜构件。解决耦合初期培养基产生泡沫问题,可以尝试加入凤谷机械消泡器、探究发酵液起泡性规律,优化参数使发酵型起泡性降低等策略。其次,一些报告中耦合装置设计的过于复杂,这不仅给工业生产带来麻烦,也更容易染菌。所以简化已有的消泡器装置也可以作为新的研究方向。第三，由于泡沫分离技术发展较为深人,研究人员可以尝试将泡沫分离研究成果应用到泡沫分离与发酵耦合技术中来,比如泡沫分离塔中的构件、多级分离技术、改变塔构造等。