Знаете ли вы что-нибудь о пеногасителе для ферментации?
Аэробный процесс биологической ферментации чаще всего сопровождается аэрацией. Сочетание впрыскиваемого воздуха и поверхностно-активного вещества в питательной среде часто приводит к образованию пены, которую трудно разрушить. В процессе биологической ферментации образование пены приведет к потере продуктов ферментации, бактериальному загрязнению, загрязнению датчиков, уменьшению рабочего объема и загрязнению окружающей среды. Поэтому крайне важно устранить избыточную пену в процессе ферментации.
1. Распространенные методы пеногашения
*Физический метод пеногашения:
Физические методы пеногашения включают высоко- и низкотемпературное пеногашение, акустическое пеногашение и пеногашение распылением жидкости. Высоко- и низкотемпературное пеногашение заключается в использовании нестабильности пены в условиях высокой или низкой температуры для достижения цели пеногашения. Акустическое пеногашение относится к использованию звуковых волн для вибрации молекул материала в пене, а также к эффекту звукового давления звуковых волн на поверхности пены для разрушения пены. Его можно разделить на механическое акустическое пеногашение и ультразвуковое пеногашение.
Пеногашение распылением жидкости заключается в использовании воздействия жидкости на поверхность пены для ее разрушения. Физический метод пеногашения не влияет на процесс ферментации и продукты и может использоваться как идеальная альтернатива химическому пеногасителю. Однако физический метод пеногашения либо дорог, либо неэффективен, поэтому он не получил широкого распространения.
*Механический метод пеногашения：
Механизм пеногашения механического пеногасителя в основном использует изменение давления, силу сдвига, силу сжатия и ударную силу, создаваемые быстрым вращением импеллера, для достижения цели пеногашения. Согласно исследованиям механических пеногасителей в стране и за рубежом, механические пеногасители можно разделить на четыре типа, а именно: центробежный корзиночный пеногаситель, вращающийся вал лопастного типа, пеногаситель с перемешиванием верхнего импеллера и конический пеногаситель.
*Химический метод пеногашения:
Химические методы в основном используют различные химические или биологические пеногасители для устранения поверхностно-активных веществ для достижения цели пеногашения. Его механизм в основном включает: пеногаситель снижает механическую прочность пены и вязкость поверхности жидкой пленки одновременно. Взаимодействие двух аспектов вместе с некоторыми другими относительно небольшими факторами может устранить пену. Этот метод относительно прост и удобен, с широким спектром пеногасителей и высокой эффективностью пеногашения. Это наиболее широко используемый метод пеногашения в настоящее время.
2. Распространенные пеногасители для ферментации
*Силиконовый пеногаситель：
Силиконовый пеногаситель изготавливается из силиконовой смазки, эмульгатора, водостойкого агента, загустителя и т. д., а также надлежащего количества воды путем механического эмульгирования. Силиконовый пеногаситель характеризуется низким поверхностным натяжением, высокой поверхностной активностью, сильной пеногасящей силой, низкой дозировкой и низкой стоимостью. Органический кремниевый пеногаситель не смешивается с водой и большинством органических веществ и может пеногасить большинство пузырьковых сред. Силиконовый пеногаситель обладает хорошей термической стабильностью и может использоваться в широком диапазоне температур от 5 ℃ до 150 ℃; Органический кремниевый пеногаситель обладает хорошей химической стабильностью и трудно реагирует с другими веществами. Его можно использовать в кислотных, щелочных и солевых растворах, если он правильно настроен, не нанося ущерба качеству продукта.
*Полиэфирный пеногаситель:
Существует много видов полиэфирных пеногасителей, основными из которых являются следующие:
① Полиэфирный пеногаситель типа врач общей практики: Пеногаситель типа врач общей практики, который получают путем полимеризации эпоксидного пропана или смеси эпоксидного этана и эпоксидного пропана с глицерином в качестве исходного агента, имеет плохую гидрофильность и низкую растворимость в пенообразующей среде, поэтому его следует использовать в жидком ферментационном бульоне. Его способность ингибировать пенообразование превосходит способность к пеногашению, и его можно добавлять в основную среду для ингибирования образования пены во всем процессе ферментации.
② Полиэфирный пеногаситель типа ГПЭ, а именно пеногаситель, добавляется к концу звена цепи полипропиленгликоля пеногасителя типа врач общей практики с образованием этиленоксида, который становится полиоксиэтиленоксипропиленглицерином с гидрофильной группой на конце цепи. В зависимости от количества добавляемого этиленоксида 10%, 20% и 50% они называются ГПЭ10, ГПЭ20 и. ГПЭ50 соответственно.
Полиэфирный пеногаситель типа ГПЭ обладает хорошей гидрофильностью, легко распределяется в пенообразующей среде и обладает сильной пеногасящей способностью, а также имеет большую растворимость и короткое время сохранения пеногасящей активности, поэтому он хорошо действует при использовании в вязком ферментационном бульоне.
③ Полиэфирный пеногаситель типа ГПЭС: существует новый тип полиэфирного пеногасителя. Конец цепи пеногасителя типа ГПЭ запечатан гидрофобным стеаратом для образования блок-сополимера с гидрофобными цепями на обоих концах и гидрофильными цепями с интервалами. Молекулы с такой структурой легко собираются на границе раздела газ-жидкость в горизонтальном положении, поэтому поверхностная активность сильная, а эффективность пеногашения высокая.
*Полиэфирмодифицированный силиконовый пеногаситель：
Полиэфирный модифицированный силиконовый пеногаситель сочетает в себе преимущества полиэфирного и органического кремниевого пеногасителя. Он нетоксичен и безвреден, безвреден для бактерий и имеет очень небольшое добавленное количество. Это высокоэффективный пеногаситель с высокой стоимостью.
3. Требования к выбору пеногасителя для ферментации
Промышленные пеногасители для ферментации обычно должны соответствовать следующим четырем требованиям:
① Пеногаситель ферментации должен бытьсильное поверхностно-активное вещество с низким поверхностным натяжениеми иметь возможность погружаться и расширяться на пенной мембране;
② Промышленный ферментационный пеногаситель имеетхорошая диспергируемость,имеет определенное сродство к ферментационному бульону, может быстро диспергироваться в ферментационном бульоне и играет роль в образовании пены;
③ Пеногасители имеют мало илиотсутствие влияния на рост клеток, синтез и экстракцию целевого продукта;
④ Пеногаситель брожениянерастворимый или нерастворимый,имеет низкую летучесть и обладает длительными свойствами пеногашения и ингибирования пенообразования.
Отправьте электронное письмо, чтобы получить бесплатный образец
