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微生物發(fā)酵生化過程中消泡劑的概述

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消泡劑具有消泡效果好,使用方便的優(yōu)點。與機械消泡相比作用迅速,每次只需要加入很少的量,即可取得很好的消泡效果,并且對于泡沫的生成還具有抑制作用,尤其是化學合成的消泡劑,效率比天然油脂更高。目前,在發(fā)酵生產(chǎn)行業(yè)中主要使用的消泡有:天然油脂,高碳醇和酯類,聚醚類以及硅酮類。這些消泡劑在使用中表現(xiàn)的性能及對發(fā)酵生產(chǎn)的影響有著很大的差別。我國從20世紀50年代起就開始對發(fā)酵、造紙行業(yè)的消泡問題進行研究。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,并最先使用于抗生素發(fā)酵的生產(chǎn)中。80年代后,各種新型的消泡劑相繼出現(xiàn),并推廣到各個行業(yè)。各類消泡劑簡介見表1。

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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)有關外,還與發(fā)泡介質(zhì)有著密切的關系,也就是說消泡劑具有很強的選擇性。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。如果消泡劑選擇不當,不僅不能很好地完成消泡的目的,而且還會干擾微生物的生長繁殖或者影響代謝產(chǎn)物的積累。

在消泡劑使用的時候,通常不是單一地加入某種物質(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。單純的有機硅本身沒有消泡的能力,但是將其乳化后,表面張力迅速降低,使用很少的量即能達到很好的消泡和抑泡作用??梢?,消泡劑中的其他輔助成分也是很關鍵的。另外,消泡劑使用時主要是詆其能夠很快地分散,這樣可以使消泡劑更快地發(fā)揮作用。在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中通常會采用以下幾種方法:①通過機械攪拌,使消泡劑更易于分散在反應液中;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,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消泡作用;④使用乳化荊增強消泡劑的消泡作用,如消泡劑聚氧丙烯甘油用吐溫—80為乳化劑的增效作用可提高1—2倍。