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聚醚消泡剂应用于生物发酵行业

2021-04-26 03:15:01

我国常用甘油三羟基聚醚.六十年代发明此类消泡剂,美国道康宁化学公司首先投产.它是以甘油为起始剂,由环氧丙烷,或环氧乙烷与环氧丙烷的混合物进行加成聚合而制成的.只在甘油分子上加成聚合环氧丙烷的产物叫聚氧丙烯甘油定名为GP型消泡剂;在GP型消泡剂的聚丙二醇链节末端再加成环氧乙烷,成为链端是亲水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油,也叫GPE型消泡剂(泡敌).按照环氧乙烷加成量为10%,20%,……50%分别称为GPE10,GPE20,……GPE50.GP:亲水性差,在发泡介质中的溶解度小,适用于稀薄发酵液.其抑泡性能比消泡性能好,适宜用于基础培养基中抑制泡沫的产生.如用于链霉素的基础培养基中,抑泡效果明显,可全部代替食用油,也未发现不良影响,消泡效力一般相当于豆油的60~80倍.GPE:亲水性好,在发泡介质中易铺展,消泡能力强,作用快,溶解度大,所以消泡活性维持时间短,适用于黏稠发酵液.用于四环类抗生素发酵中消泡效果很好,用量为0.03%~0.035%,消泡能力一般相当于豆油的10~20倍.GPES型消泡剂:新的聚醚类消泡剂,在GPE型消泡剂链端用疏水基硬脂酸酯封头,便形成两端是疏水链,当中间隔有亲水链的嵌段共聚物.这种结构的分子易于平卧状聚集在气液界面,因而表面活性强,消泡效率高.其他的消泡剂,如:聚乙二醇等高碳醇消泡剂多适用于霉菌发酵,硅酮类较适用于微碱性的细菌发酵.所以,应结合具体产品发酵,试验上述各种消泡剂的消泡效果,以获得良好的消泡作用.值得注意的是:消泡剂有选择性.消泡剂用多了有毒性,而且还影响通气和气体分散,因此要少量地加.消泡的效果消泡剂:种类,性质,分子量大小,消泡剂亲油亲水基,使用方法:加入方法,使用浓度,温度等消泡剂的使用有以下几种形式:

 ①消泡剂 + 载体:惰性载体(如矿物油,植物油等)

②复合消泡剂:如GP和GPE以l:1混合使用于土霉素发酵,结果比单独使用GP的效力提高2倍;

  ③消泡剂 + 乳化剂:适用于亲水性差的消泡剂.如用吐温80制成的乳剂,用于庆大霉素发酵,效力提高1~2倍.

 使用要考虑的因素:

 (1)种类的选择:不影响发酵和提取,能力持久.

  (2)用量的选择:0.003-0.025%

   (3)方法的选择:应用之前作比较性试验,找出消沫剂对微生物生理特征影响最小,消沫效率最大的条件;成本.机械消泡化学消泡最显著的缺点是影响氧气的溶解,使其减少1/3~1/5,这对微生物供氧极为不利;机械消泡能克服这一缺点,但其应用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.

 消泡装置设计依据:

 ①动力小;

 ②结构简单;

 ③易清洁;

④运行可靠;

 ⑤维护费用低;机械消泡物理学原理;可在罐内或罐外进行.机械消泡的特点优点:不需外加物质;节省原材料;减少污染机会.缺点:不能从根本上消除引起泡沫稳定的原因.

  方法罐外,旋转叶片式,喷雾式,离心式,转向板式,罐内,耙式,旋转圆盘式,流体吹入式,冲击反射板式,碟片式,超声波,离心消泡.



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