一种枯草芽孢杆菌液体发酵专用消泡剂及制备方法与流程

本发明涉及微生物发酵生产领域，具体是一种适用于枯草芽孢杆菌发酵生产的复配消泡剂。

背景技术：

在工业微生物发酵中，由于培养基营养过于丰富，发酵微生物的代谢特性或者通风、搅拌过于剧烈等原因，往往会产生大量泡沫。泡沫的存在，轻则影响发酵液溶氧而导致微生物生长代谢异常，重则出现溢罐，导致染菌以及物料损失，既影响了发酵生产的正常进行，也带来了不同程度的经济损失。为抑制并消除泡沫产生，通常要在培养基配置时或发酵过程中添加消泡剂。目前应用的消泡剂种类较多，使用的效果和所针对的对象各不相同。

枯草芽孢杆菌是一种多功能微生物，其生长速度快、营养需求低、抗菌能力强、发酵操作简单，能产生多种酶类（如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶）及营养物质（如多种氨基酸和维生素类物质），已经广泛应用于饲料、污水处理、生物肥发酵及酶制剂等领域。与其他芽孢杆菌属微生物的不同之处在于，该菌在液体发酵过程中会大量起泡，不仅难以消除，且再生能力强。常规消泡剂对其消泡抑泡能力有限，为保证发酵进程，往往需要使用大量消泡剂，不仅增加了发酵成本，而且过量的消泡剂会影响枯草芽孢杆菌的正常生长和代谢，取舍两难。

技术实现要素：

本发明的技术任务是提供一种适用于枯草芽孢杆菌液体发酵生产的消泡剂。

本发明并不涉及所用消泡剂的具体制备方法，而是选择市面上主流的不同类型消泡剂进行复配，从而达到消泡目的。所用消泡剂包括：（1）磷酸三丁酯（tbp）；（2）聚醚消泡剂（hr）；（3）有机硅消泡剂（sxp101）；（4）发酵专用消泡剂（thix-298）。

上述各组分的重量份配比为：

tbp：10~20份

hr：20~30份

sxp101：20~30份

thix-298：40~60份

复配消泡剂的效果评价通过下述小试试验进行：

取发酵至泡沫期（一般为6-10小时）的枯草芽孢杆菌发酵液1升，置于高径比1.5~2.0的透明玻璃容器（本发明采用2升烧杯）中，用家用制氧机按照1.0~2.0的进气比通入氧气，并安装电动搅拌器，搅拌桨深入至液面下3/4处，搅拌转速为200rpm。搅拌至泡沫高度稳定时，用直尺测量泡沫高度，然后准确加入1毫升（发酵液体系的千分之一）复配消泡剂，用秒表记录泡沫消除时间，以及再次起泡至1厘米高度的时间，分别记录为t1、t2。以t1、t2值的大小来评价复配消泡剂的效果。

图1经过实验对比及500升发酵罐中试验证，本发明的复配消泡剂在泡沫期消泡效果极佳，且在添加后的6-10小时内，再起泡沫高度不超过1厘米。通过发酵验证，复配消泡剂对枯草芽孢杆菌的生长及代谢几乎没有负面影响，可用性极高。

附图说明

图1是各组分消泡剂单独使用时的t1、t2数据。

图2是小试试验数据。

图3是小试试验数据。

图4是小试试验数据。

图5是小试试验数据。

具体实施方式

实施例1：

复配消泡剂的制备：

tbp：10份

hr：20份

sxp101：30份

thix-298：40份

图2小试试验数据：500升发酵罐中试，发酵至第8小时，发酵液起泡50厘米以上，加入300毫升（千分之一）复配消泡剂，10.5秒彻底消泡，6小时后泡沫再次超过1厘米。

实施例2：

复配消泡剂的制备：

tbp：10份

hr：40份

sxp101：10份

thix-298：40份

图3小试试验数据：500升发酵罐中试，发酵至第8小时，发酵液起泡50厘米以上，加入300毫升（千分之一）复配消泡剂，9.6秒彻底消泡，5.2小时后泡沫再次超过1厘米。

实施例3：

复配消泡剂的制备：

tbp：10份

hr：10份

sxp101：40份

thix-298：40份

图4小试试验数据：500升发酵罐中试，发酵至第8小时，发酵液起泡50厘米以上，加入300毫升（千分之一）复配消泡剂，10.0秒彻底消泡，6.8小时后泡沫再次超过1厘米。

实施例4：

复配消泡剂的制备：

tbp：10份

hr：40份

sxp101：40份

thix-298：10份

图5小试试验数据：500升发酵罐中试，发酵至第8小时，发酵液起泡50厘米以上，加入300毫升（千分之一）复配消泡剂，25.5秒彻底消泡，6.3小时后泡沫再次超过1厘米。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种适用于枯草芽孢杆菌液体发酵生产的复配消泡剂，属于微生物发酵生产领域。所述的消泡剂由磷酸三丁酯（TBP）、聚醚消泡剂（HR）、有机硅消泡剂（SXP101）以及发酵专用消泡剂（THIX‑298）构成，各组分的重量份配比为：TBP：10~20份、HR：20~30份、SXP101：20~30份、THIX‑298：40~60份。本发明消泡速度快，抑泡时间长，效果明显，同时对微生物生长和代谢无不良影响，成本较低，具备良好的应用价值。

技术研发人员：李昆仑;赵林;岳秋林;李宝君;孙欣
受保护的技术使用者：济南航晨生物科技有限公司
技术研发日：2019.01.21
技术公布日：2019.04.19