發(fā)酵消泡ppt課件-閱讀頁
2025-05-21 18:05本頁面
【正文】 體粘度對泡沫穩(wěn)定性的影響比表面張力的影響還要大。 泡沫本來是極不穩(wěn)定的，只因助泡劑的穩(wěn)泡作用才難以破滅。 羅斯認(rèn)為，消泡劑的分子團(tuán)，即一小滴，一接觸泡沫，首先便是浸入，之后在泡沫上擴展，局部變薄而破裂。 發(fā)酵過程控制 ?發(fā)酵過程泡沫的形成與控制 湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院 與穩(wěn)泡因素有關(guān)的幾種消泡機理 a、消泡劑可使泡沫液局部表面張力降低，因而導(dǎo)致泡沫破滅 希勒（ Shearer,）和艾克斯 (Akers,.)在油體系中研究聚硅氧烷油的消泡過程。研究發(fā)現(xiàn)：低濃度的，表面張力比起泡液低的物質(zhì)，如果與起泡液成為均相，則促進(jìn)起泡；如果呈飽和狀態(tài)，而且被均勻分散在起泡液中，就可能有消泡作用。 發(fā)酵過程控制 ?發(fā)酵過程泡沫的形成與控制 湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院 日本高野信之提出類似的觀點：在起泡液中分散的消泡劑顆粒，隨著泡沫液變薄，露到表面，因消泡劑表面張力比泡沫液低，該處受到周圍的拉伸、牽引。 把高級醇或植物油灑在泡沫上，當(dāng)其附著到泡沫上，即溶入泡沫液，會顯著降低該處的表面張力。表面張力降低的部分，被強烈地向四周牽引、延展，最后破裂。 親水性弱的低 HLB值的表面活性劑取代了親水性強的高 HLB值的表面活性劑，能使泡膜吸附層之間的水不隨吸附層遷移，從而促進(jìn)泡膜排液，起到消泡作用 發(fā)酵過程控制 ?發(fā)酵過程泡沫的形成與控制 湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院 破泡劑與抑泡劑的區(qū)別 （ 1）消泡劑可分為破泡劑和抑泡劑 破泡劑是加到已形成的泡沫中，使泡沫破滅的添加劑。 一般來說，破泡劑都是其分子的親液端與起泡液親和性較強，在起泡液中分散較快的物質(zhì)。聚醚及有機硅等屬于抑泡劑。不溶或難溶，才易于聚集在氣液界面，才易于濃縮在泡膜上，才能在較低濃度下發(fā)揮作用。 發(fā)酵過程控制 ?發(fā)酵過程泡沫的形成與控制 湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院 （ 2）表面張力低于起泡液 只有消泡劑分子間作用力小，表面張力低于起泡液，消泡劑微粒才能夠在泡膜上浸入及擴展。 發(fā)酵過程控制 ?發(fā)酵過程泡沫的形成與控制 湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院 （ 3）與起泡液有一定程度的親和性 由于消泡過程實際上是泡沫崩潰速度與泡沫生成速度的競爭，所以消泡劑必須能在起泡液中快速分散，以便迅速在起泡液中較廣泛的范圍內(nèi)發(fā)揮作用。消泡劑活性成分與起泡液過親，會溶解；過疏又難于分散。 發(fā)酵過程控制 ?發(fā)酵過程泡沫的形成與控制 湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院 （ 4）與起泡液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 消泡劑與起泡液發(fā)生反應(yīng)，一方面消泡劑會喪失作用，另一方面可能產(chǎn)生有害物質(zhì)，影響微生物的生長。油脂主要成分是高級脂肪酸酯和高級一元醇酯，還有高級醇、高級烴等。此外，有些油是發(fā)酵產(chǎn)物的前體，如豆油是紅霉素的前體，魚油是螺旋霉素的前體。六十年代發(fā)明此類消泡劑，美國道康寧化學(xué)公司首先投產(chǎn)。 在 GP型消泡劑的聚丙二醇鏈節(jié)末端再加成環(huán)氧乙烷，成為鏈端是親水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油，也叫 GPE型消泡劑（泡敵）。這類消泡劑稱為“泡敵”。 發(fā)酵過程控制 ?發(fā)酵過程泡沫的形成與控制 湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院 GP型 的消泡劑親水性差，它的抑泡能力比消泡能力優(yōu)越，適宜在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入，以抑制整個發(fā)酵過程的泡沫產(chǎn)生。 GPES型消泡劑 有一種新的聚醚類消泡劑，在 GPE型消泡劑鏈端用疏水基硬脂酸酯封頭，便形成兩端是疏水鏈，當(dāng)中間隔有親水鏈的嵌段共聚物。 發(fā)酵過程控制 ?發(fā)酵過程泡沫的形成與控制 湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院 （ 3）高碳醇 高碳醇是強疏水弱親水的線型分子，在水體系里是有效的消泡劑。 C7~C9的醇是最有效的消泡劑。 發(fā)酵過程控制 ?發(fā)酵過程泡沫的形成與控制 湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院 （ 4）硅酮類 最常用的是聚二甲基硅氧烷，也稱二甲基硅油。與極性溶劑水不親和，比較穩(wěn)定且毒性小。因此將硅油混入 SiO2氣溶膠，所構(gòu)成的復(fù)合物，即將疏水處理后的 SiO2氣溶膠混入二甲基硅油中，經(jīng)一定溫度、一定時間處理，就可制得。 這類消泡劑廣泛用于抗生素發(fā)酵及食品工業(yè)。消泡劑用多了有毒性，而且還影響通氣和氣體分散，因此要少量地
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