Você sabe alguma coisa sobre antiespumante de fermentação?
O processo de fermentação biológica aeróbica é acompanhado principalmente por aeração. A combinação do ar injetado e do surfactante no meio de cultura frequentemente leva à geração de espuma, que é difícil de estourar. No processo de fermentação biológica, a produção de espuma causará a perda de produtos de fermentação, contaminação bacteriana, poluição de sensores, redução do volume de trabalho e poluição ambiental. Portanto, é extremamente importante eliminar a espuma redundante no processo de fermentação.
1、 Métodos comuns de desespuma
*Método de desespuma física:
Os métodos de desespuma física incluem desespuma de alta e baixa temperatura, desespuma acústica e desespuma de pulverização líquida. A desespuma de alta e baixa temperatura é usar a instabilidade da espuma sob condições de alta ou baixa temperatura para atingir o propósito de desespuma. A desespuma acústica se refere ao uso de ondas sonoras para vibrar as moléculas do material na espuma, mais o efeito da pressão sonora das ondas sonoras na superfície da espuma para quebrar a espuma. Pode ser dividido em desespuma acústica mecânica e desespuma ultrassônica.
A desespuma por spray líquido é usar o impacto do líquido na superfície da espuma para quebrá-la. O método de desespuma física não tem influência no processo de fermentação e nos produtos, e pode ser usado como uma alternativa ideal ao desespumante químico. No entanto, o método de desespuma física é caro ou ineficiente, por isso não tem sido amplamente utilizado.
*Método de desespuma mecânica:
O mecanismo de desespuma do antiespumante mecânico usa principalmente a mudança de pressão, força de cisalhamento, força de compressão e força de impacto geradas pela rotação rápida do impulsor para atingir o propósito de desespumante. De acordo com a pesquisa sobre antiespumantes mecânicos no país e no exterior, os antiespumantes mecânicos podem ser divididos em quatro tipos, a saber, antiespumante tipo cesto centrífugo, antiespumante tipo pá de eixo rotativo, antiespumante tipo agitador de impulsor superior e antiespumante tipo cone.
*Método de desespuma química:
Os métodos químicos usam principalmente vários antiespumantes químicos ou biológicos para eliminar surfactantes para atingir o propósito de antiespuma. Seu mecanismo inclui principalmente: o antiespumante reduz a resistência mecânica da espuma e a viscosidade da superfície do filme líquido ao mesmo tempo. A interação dos dois aspectos, juntamente com alguns outros fatores relativamente pequenos, pode eliminar a espuma. Este método é relativamente simples e conveniente, com uma ampla gama de antiespumantes e alta eficiência antiespumante. É o método antiespumante mais amplamente usado atualmente.
2、 Antiespumantes comuns para fermentação
*Antiespumante de silicone:
O antiespumante de silicone é feito de graxa de silicone, emulsificante, agente à prova d'água, espessante, etc., e uma quantidade adequada de água por meio de emulsificação mecânica. O antiespumante de silicone é caracterizado por baixa tensão superficial, alta atividade superficial, forte força antiespumante, baixa dosagem e baixo custo. O antiespumante de silício orgânico não é miscível com água e a maioria das substâncias orgânicas, e pode antiespumante a maioria dos meios de bolhas. O antiespumante de silicone tem boa estabilidade térmica e pode ser usado em uma ampla faixa de temperatura de 5 ℃ - 150 ℃; O antiespumante de silício orgânico tem boa estabilidade química e é difícil de reagir com outras substâncias. Pode ser usado em soluções ácidas, alcalinas e salinas, desde que seja configurado corretamente, sem prejudicar a qualidade do produto.
*Antiespumante de poliéter:
Existem muitos tipos de antiespumantes de poliéter, incluindo principalmente os seguintes:
① Antiespumante de poliéter tipo GP: O antiespumante tipo GP, que é preparado por polimerização de adição de epóxi propano, ou a mistura de epóxi etano e epóxi propano com glicerol como agente de partida, tem baixa hidrofilicidade e baixa solubilidade no meio de formação de espuma, por isso deve ser usado no caldo de fermentação fino. Sua capacidade de inibição de espuma é superior à capacidade de antiespuma, e é adequado para ser adicionado no meio básico para inibir a produção de espuma em todo o processo de fermentação.
② O antiespumante de poliéter tipo GPE, ou seja, inimigo de espuma, é adicionado à extremidade do elo da cadeia do polipropilenoglicol do antiespumante tipo GP para formar óxido de etileno, que se torna polioxietileno oxipropilenoglicerol com grupo hidrofílico na extremidade da cadeia. De acordo com a quantidade de adição de óxido de etileno de 10%, 20% e 50%, eles são chamados de GPE10, GPE20 e. GPE50 respectivamente.
O antiespumante de poliéter tipo GPE tem boa hidrofilicidade, é fácil de espalhar no meio espumante e tem forte capacidade antiespumante, mas também tem grande solubilidade e curto tempo de manutenção da atividade antiespumante, por isso tem bom efeito quando usado em caldo de fermentação viscoso.
③ Antiespumante de poliéter tipo GPES: há um novo tipo de antiespumante de poliéter. A extremidade da cadeia do antiespumante tipo GPE é selada com estearato hidrofóbico para formar um copolímero em bloco com cadeias hidrofóbicas em ambas as extremidades e cadeias hidrofílicas em intervalos. As moléculas com essa estrutura são fáceis de reunir na interface gás-líquido de forma horizontal, de modo que a atividade de superfície é forte e a eficiência antiespumante é alta.
*Antiespumante de silício modificado com poliéter:
O antiespumante de silicone modificado com poliéter combina as vantagens do antiespumante de poliéter e silício orgânico. Ele não é tóxico e inofensivo, inofensivo a bactérias e tem muito pouca quantidade adicionada. É um produto antiespumante de alto desempenho de custo.
3、 Requisitos de seleção de antiespumante de fermentação
Os antiespumantes de fermentação industrial geralmente precisam atender aos quatro requisitos a seguir:
① O antiespumante de fermentação deve serum surfactante forte com baixa tensão superficiale ser capaz de imergir e expandir na membrana de espuma;
② O antiespumante de fermentação industrial temboa dispersibilidade,tem certa afinidade com o caldo de fermentação, pode ser rapidamente disperso no caldo de fermentação e desempenha um papel na formação de espuma;
③ Os antiespumantes têm pouca ounenhum efeito no crescimento celular, síntese e extração do produto alvo;
④ O antiespumante de fermentação éinsolúvel ou insolúvel,tem baixa volatilidade e propriedades duradouras de inibição de espuma e antiespuma.
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