一、生物发酵工业，一般是利用微生物生产酒类、酱品等食品，以及抗生素、维生素、氨基酸药品等。在发酵过程中发泡是常见和必然的现象。发酵过程中所遇到的泡沫，其分散相是无菌空气和代谢气体，连续相是发酵液，泡沫之间隔着一层液膜，相互聚集，来不及逃逸出液面，从而越聚越多，形成大量泡沫。

如果不加影响和控制，泡沫会造成很多危害：

①降低了发酵罐的装料容量；

②菌丝与氧的传递量减少；

③泡沫升至罐顶有可能溢出，增加了生物菌染菌的机会；

④泡沫从排气管外逸，导致发酵液和产量损失；

⑤部分菌丝黏附在罐盖上失去作用；

⑥影响通气和搅拌正常开启。

⑦对后来的菌体分离、浓缩和最终产品的分离造成麻烦。
二|、生物发酵工业为什么会有泡沫产生？

发酵过程中，一般有2种类型的泡沫。一种是因机械搅拌通风鼓泡造成的机械性品泡沫，通常浮在发酵液表面，和液面有明显界面，且泡沫比较大，容易破裂消除。另一种是在的发酵液当中的泡沫。这种泡沫分散很细，且很均匀，较稳定，很难清除。这种泡沫对发酵过程影响很大。

影响发酵过程泡沫产生，主要有以下几个因素：

1. 通风量、搅拌转速

通风量越大，泡沫越多；搅拌转速越大，泡沫越多。

2. 发酵培养基性质

基质中的有机氮源是起泡的主要因素，如蛋白胨、玉米浆、黄豆粉、酵母粉等是主要的发泡剂。

一些对泡沫起稳定作用的物质，如葡萄糖起泡性较差，但它却会增加发酵液的黏度，稳定泡沫。

3. 灭菌操作

灭菌过程中，灭菌的强度越大，其发酵液中的泡沫越多。特别实消过程，需注意泡沫规律，避免跑料。

4. 菌体生长代谢

通常在发酵初期，由于培养基中的大量的发泡物质的存在，使得泡沫较多，但这时的泡沫大，易破碎。

随着菌体的大量的增殖，以及大量的发泡物质被消耗，发酵过程中有一段时间泡沫很少。

当菌体进入对数生长期后，由于菌体呼吸强度的增加，泡沫越来越多。

当菌体进入产物合成期后，发酵液的泡沫仍然继续增加，这主要是由于菌体合成的产物增加了发酵液的黏度。

发酵后期，由于大量的菌体的死亡以及死亡菌体细胞的菌体自溶，使得发酵液中的大分子蛋白质浓度增加，泡沫更为严重。当发酵感染杂菌和噬菌体时，泡沫异常多。

三、发酵过程中泡沫该如何控制呢？

可以通过调整培养基中的成分（如少加或缓加易起泡的原材料）或改变某些物理化学参数（如pH、温度、通气和搅拌），或者改变发酵工艺（如采用分次投料）来控制，以减少泡沫形成的机会，但这些方法的效果有一定的限度。

还可以采用菌种选育的方法，筛选不产生流态泡沫的菌种，来消除起泡的内在因。

对于已形成的泡沫，工业上可采用化学消泡剂消泡和机械消泡或两者同时使用消泡。

1. 化学消泡

是指向发酵液中添加一定量的消泡剂，利用其特殊性质消除泡沫的方法。消泡剂的要求也很高：不溶于泡沫液体；表面张力小；无化学反应性；加热杀菌时具有耐热性；无毒、无臭，不妨碍微生物生长；不降低微生物菌种生长所需的氧溶解度。
发酵工业常用的消泡剂主要有天然油脂类、聚醚类、高级醇类（或酯类）及硅酮类（聚硅油）等4类，以天然油脂类和GPE聚醚消泡剂、FE-30发酵用有机硅消泡剂类最常用。

生产中，一般在发酵培养基中加入一定量的消泡剂，和培养基一同灭菌，具有一定的抑泡作用。在玉米浆为培养基中，一般加聚醚类消泡剂0.01%到0.03%，使达到灭菌及降温不产生明显泡沫为宜。
在发酵过程中根据需要定时流加消泡剂，作为中间流加的消泡剂，通常按一定的浓度 配制，经灭菌、冷却，贮存于消泡剂罐中，用无菌空气保压待用。

2. 机械消泡

是靠机械强烈振动和压力的变化，促使气泡破裂，或借助于机械力将排出气体中的液体加以分离回收，从而达到消泡的作用。

但是机械消泡的效果不如化学消泡迅速、可靠，不能从根本上消除引起稳定泡沫的因素，同时它还需要一定的设备和消耗一定的动力。

因此要控制好发酵生产中的泡沫，需要综合消泡剂的选型，生产过程控制等各环节的力量，紧密配合，使生物发酵行业泡沫控制在对生产影响最少的状态。