冯 涛， 夏建业， 储 炬

（1. 华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室，上海 200237；2. 国药集团威奇达药业有限公司，山西大同 037300）

在微生物发酵的整个过程中，反应器的混合、传质和剪切是影响发酵过程的3 个流场特征参数，这些参数与微生物发酵过程相关联，因此反应器内流场结构对于微生物发酵起着至关重要的作用，是反应器设计和发酵过程优化中的一项重要技术[1]。工业发酵开发过程离不开摇瓶，菌种筛选、培养基优化、发酵条件等都在摇瓶中进行。此外，种子的培养条件优化可通过摇瓶进行培养放大[2]。因此，摇瓶内的流场结构对菌种筛选、培养基优化、种子培养条件优化、发酵培养工艺放大等有十分重要的指导作用[3-4]。

克拉维酸(Clavulanic Acid, CA)是由棒状链霉菌（Streptomyces clavuligerus）经过好氧发酵产生的一种次级代谢产物，它是一种高效的β-内酰胺酶抑制剂。据报道克拉维酸发酵培养基中最佳氮源为大豆蛋白[5-6]，最佳碳源为甘油[7-8]，由于发酵培养基中营养成分比例较高，在发酵过程中发酵液黏度较高，严重影响发酵过程的气液传质效果，从而影响克拉维酸的生物合成。

在液体发酵过程中，溶解氧的供给是合成克拉维酸分子的必要前提[9]，这就要求进行克拉维酸发酵的反应器内有较强的搅拌混合作用和足够的供氧能力，以满足克拉维酸高效合成中高耗氧的需求。由于棒状链霉菌为放线菌，随着菌丝的生长，菌丝会出现结网现象，导致发酵液黏度明显增加，高耗氧、高黏度是克拉维酸发酵过程的一个显著特点。……