化學(xué)消泡的原理

化學(xué)消泡是指向發(fā)酵液中流加一定量的消泡劑，利用消泡劑的特殊性質(zhì)消除泡沫的方法。根據(jù)消泡劑種類的不同，化學(xué)潰泡的視理通常有以下幾種分法：①降低泡沫的機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)泡沫表面存在極性的雙電層時(shí)，可以加一種帶有相反電荷酶表諑活性剃，消除這穆雙電層，潑降低泡沫的機(jī)械強(qiáng)度。②降低液膜表面黏度。當(dāng)泡沫的液膜具有較大的表蕊黏度時(shí)，可以加入分子內(nèi)聚力較小的物質(zhì)，以降低液膜的表面黏度，從而使泡沫的液膜中的液體流失，導(dǎo)致泡沫破裂，達(dá)到消泡的目的。

消泡劑概述

消泡劑具有消泡效果好，使用方便的優(yōu)點(diǎn)。與機(jī)械消泡相比作用迅速，每次只需要加入很少的量，即可取得綴好懿消遺效果，勞且對(duì)于泡沫的生成還具有抑制作用，尤其是化學(xué)合成的消泡劑，效率比天然油脂更高。目前，在發(fā)酵生產(chǎn)行業(yè)中主要使用的消泡翔有：天然油獵，高碳醇和酯類，聚醚類以及硅酮類u0l。這些消泡劑在使用中表現(xiàn)的性能及對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)的影響有著很大的差別。我國從20世紀(jì)50年代起就開始懟發(fā)酵、造紙行監(jiān)的消溆問題進(jìn)行研究。在發(fā)酵生產(chǎn)中，早期主要使用的是天然油脂，如豆油、花生油等。60年代末研制聚醚類消泡劑，并最先使用予抗生素發(fā)簿的生產(chǎn)審。鼬年代后，各種瓶型的瀵泡劑相繼出現(xiàn)，并推廣到各個(gè)行業(yè)。各類消泡劑簡介見表l。

從表1中可以看出，消泡劑的作用效果除了與自身的性質(zhì)有關(guān)外，還與發(fā)泡介質(zhì)有羲密切的關(guān)系，也就是說消泡劑具有很強(qiáng)的選擇性。因此，根據(jù)不同的發(fā)酵過程，選擇合適的消泡劑也是很重要的。如果消泡裁選擇不當(dāng)，不僅不能強(qiáng)好魄完成消泡的目的，而且還會(huì)干擾微生物的生長繁殖或者影響代謝產(chǎn)物的積累。在游泡裁使用的囂重候，通常不是單一迪魏入某種物質(zhì)，還需要加入載體、乳化劑或展開劑等物質(zhì)來輔助完成消泡的目的}l引。單純的有機(jī)硅本身沒有消泡的能力，僵是將其乳化后，表面張力i蕊速降低，使震很少的鬣即能達(dá)到很好的消泡和抑泡作用。可見，消泡劑中的其他輔助成分也是很關(guān)鍵的。另外，消泡劑使蒡i時(shí)主要是詆其能夠很快地分散，這樣可以使消泡劑鞭快地發(fā)揮作用。在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中通常會(huì)采用以下幾種方法：①通過機(jī)械攪拌，使消泡劑燹易于分散在反應(yīng)液中；②將浸泡劑與載體一超使用，使消泡劑溶于或分散于載體中，比如用聚氧丙烯甘油作消泡劑時(shí)，以豆油為載體的消泡增效作用明顯；③多靜消泡劑并用可增強(qiáng)消泡作用；④使用乳化荊增強(qiáng)消泡劑的消泡作用，如消泡劑聚氧丙烯甘油用吐溫一80為乳化劑的增效作用可提高l—2倍。

消泡劑的缺點(diǎn)

消泡劑在使用過程中，最好是在發(fā)酵進(jìn)行的前期隨著底料一次性地加入到發(fā)酵罐中，并且能在整個(gè)發(fā)酵過程中拄銅泡沫生成或消除泡沫，這樣有番j于防止發(fā)酵過程染菌，但是實(shí)際情況往往不是這樣，消泡劑會(huì)在使用過程失去活性，從而失去控制或消泡的能力，這就需要在使用消泡劑的時(shí)候采用多次少量地加入的方法，這樣勢(shì)必會(huì)增加染菌的機(jī)會(huì)。過多地使用消泡測(cè)也會(huì)使pH值降低，使發(fā)酵液溶氧髓力大幅度下降，這對(duì)于好氧登發(fā)酵極為不利。近些年，隨著石油價(jià)格的上漲，合成消泡劑成本也有上漲的趨勢(shì)。由于這些不利因素的存在，消泡劑的使用在許多場(chǎng)含得到了限制。透此，在使用漓泡幫之前，需要作比較實(shí)驗(yàn)，找到合適的消泡劑，以最少的用量和最低的影響來完成控制泡沫的目的。

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