泡沫分离与发酵耦合技术在生物表面活性剂生产领域显示出极大优势。然而大部分文献只是报道该技术对不同产物适用性的探索,很少涉及这项技术本身的改进,比如:发酵菌会随泡沫溢出发酵罐;发酵初期培养阶段由于通气也会产生大量泡沫等。本文针对以上问题,对泡沫分离与发酵耦合技术进行了强化与改进。避免了菌体随泡沫溢出造成的浪费和污染、培养期抑制了泡沫的产生,发酵后期又使泡沫聚集达到分离效果。首先,本文对pH、塔高、气体流量等耦合条件进行优化,通过内回流作用回收溢出的菌体,并通过菌体和产物的富集比、回收率、残留率、失活率对耦合过程进行评价。通过优化在最佳条件下(pH 5.5、塔高75 cm、气体流量100 mL/min、温度30°C)泡沫分离与发酵耦合多粘菌素E总效价达到917932.31 U(1147.4 U/mL),是对照组673499.1 U(841.9 U/mL)的1.36倍。并通过实验对上述过程的吸附机理做了详细讨论,结果表明多粘菌素E主要吸附在气液接触界面。生产菌部分分布在气泡之间的间隙液中,部分随杂蛋白溢出。杂蛋白在整个分离过程中可以被认为是稳定剂。其次,本文提出并研究了通过加入天然植物油抑制泡沫并使泡沫再次产生的技术。通过确定没有气泡干扰下最佳气体流量,选择最适合的天然植物油种类,耦合工艺的优化等对泡沫分离与发酵耦合技术进行了强化。最终采用培养期使用100 mL/min,分离期300 mL/min的工艺,泡沫分离与发酵耦合多粘菌素E总效价达到1169054.26 U(1461.3 U/mL),是对照组673499.1 U(841.9 U/mL)的1.74倍。