聚醚消泡劑應用于生物發(fā)酵行業(yè)
發(fā)布時(shí)間:2022-12-4 17:40:33   瀏覽數:2526
 
我國常用甘油三羥基聚醚.六十年代發(fā)明此類(lèi)消泡劑,美國道康寧化學(xué)公司首先投產(chǎn).它是以甘油為起始劑,由環(huán)氧丙烷,或環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的混合物進(jìn)行加成聚合而制成的.只在甘油分子上加成聚合環(huán)氧丙烷的產(chǎn)物叫聚氧丙烯甘油定名為GP型消泡劑;在GP型消泡劑的聚丙二醇鏈節末端再加成環(huán)氧乙烷,成為鏈端是親水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油,也叫GPE型消泡劑(泡敵).按照環(huán)氧乙烷加成量為10%,20%,……50%分別稱(chēng)為GPE10,GPE20,……GPE50.GP:親水性差,在發(fā)泡介質(zhì)中的溶解度小,適用于稀薄發(fā)酵液.其抑泡性能比消泡性能好,適宜用于基礎培養基中抑制泡沫的產(chǎn)生.如用于鏈霉素的基礎培養基中,抑泡效果明顯,可全部代替食用油,也未發(fā)現不良影響,消泡效力一般相當于豆油的60~80倍.GPE:親水性好,在發(fā)泡介質(zhì)中易鋪展,消泡能力強,作用快,溶解度大,所以消泡活性維持時(shí)間短,適用于黏稠發(fā)酵液.用于四環(huán)類(lèi)抗生素發(fā)酵中消泡效果很好,用量為0.03%~0.035%,消泡能力一般相當于豆油的10~20倍.GPES型消泡劑:新的聚醚類(lèi)消泡劑,在GPE型消泡劑鏈端用疏水基硬脂酸酯封頭,便形成兩端是疏水鏈,當中間隔有親水鏈的嵌段共聚物.這種結構的分子易于平臥狀聚集在氣液界面,因而表面活性強,消泡效率高.其他的消泡劑,如:聚乙二醇等高碳醇消泡劑多適用于霉菌發(fā)酵,硅酮類(lèi)較適用于微堿性的細菌發(fā)酵.所以,應結合具體產(chǎn)品發(fā)酵,試驗上述各種消泡劑的消泡效果,以獲得良好的消泡作用.值得注意的是:消泡劑有選擇性.消泡劑用多了有毒性,而且還影響通氣和氣體分散,因此要少量地加.消泡的效果消泡劑:種類(lèi),性質(zhì),分子量大小,消泡劑親油親水基,使用方法:加入方法,使用濃度,溫度等消泡劑的使用有以下幾種形式:
 
①消泡劑 + 載體:惰性載體(如礦物油,植物油等)
②復合消泡劑:如GP和GPE以l:1混合使用于土霉素發(fā)酵,結果比單獨使用GP的效力提高2倍;
③消泡劑 + 乳化劑:適用于親水性差的消泡劑.如用吐溫80制成的乳劑,用于慶大霉素發(fā)酵,效力提高1~2倍.
 
使用要考慮的因素:
(1)種類(lèi)的選擇:不影響發(fā)酵和提取,能力持久.
(2)用量的選擇:0.003-0.025%
(3)方法的選擇:應用之前作比較性試驗,找出消沫劑對微生物生理特征影響小,消沫效率大的條件;成本.機械消泡化學(xué)消泡顯著(zhù)的缺點(diǎn)是影響氧氣的溶解,使其減少1/3~1/5,這對微生物供氧為不利;機械消泡能克服這一缺點(diǎn),但其應用效果不如化學(xué)消泡迅速可靠,不能從根本上消除引起穩定泡沫的因素.
 
消泡裝置設計依據:
①動(dòng)力小;
②結構簡(jiǎn)單;
③易清潔;
④運行可靠;
⑤維護費用低;機械消泡物理學(xué)原理;可在罐內或罐外進(jìn)行.機械消泡的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):不需外加物質(zhì);節省原材料;減少污染機會(huì ).缺點(diǎn):不能從根本上消除引起泡沫穩定的原因.
方法罐外,旋轉葉片式,噴霧式,離心式,轉向板式,罐內,耙式,旋轉圓盤(pán)式,流體吹入式,沖擊反射板式,碟片式,超聲波,離心消泡.
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