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一種利用添加化學(xué)消泡劑的方式來解決泡沫的消泡法,也是目前應(yīng)用廣泛的消泡方法。根據(jù)PMI泡沫形成的因素,可以選擇作用機(jī)制不同的消泡劑。消泡劑都是表面活性劑,具有較低的表面張力。當(dāng)泡沫表面存在由極性表面活性物質(zhì)形成的雙電層時(shí),加入另一種極性相反的表面活性物質(zhì)可以中和電性,破壞泡沫的穩(wěn)定定性,使泡沫破碎。
或加入極性更強(qiáng)的物質(zhì)與發(fā)泡劑爭奪泡沫表面上的空間,降低泡沫液膜的機(jī)械強(qiáng)度,進(jìn)而促使泡沫破裂。當(dāng)泡沫的液膜具有較大的黏度時(shí),可加入某些分子內(nèi)聚力小的物質(zhì),以降低液膜的表面黏度,使液膜的液體流失,導(dǎo)致泡沫破碎,從而達(dá)到目的。
根據(jù)消泡原理和發(fā)酵液的性質(zhì)和要求,理想的消泡劑必須有的特點(diǎn):消泡劑必須具有較低的表面張力,消泡作用迅速,效率高;PMI泡沫在氣液界面上具有足夠大的鋪展系數(shù),即要求消泡劑具有一定的親水性;消泡劑在水中的溶解度較小,以保持其持久的消泡或抑泡性能;對發(fā)酵過程中氧的傳遞以及對提取過程中產(chǎn)物的分離、提取不產(chǎn)生影響。
耐高溫,不干擾溶解氧、ph等測定儀表的使用;消泡劑來源方便,價(jià)格便宜。PMI泡沫發(fā)酵工業(yè)常用的消泡劑分天然油脂類、聚醚類、醇類和硅樹脂類四大類,其中前兩類使用得多。常用的天然油脂類消泡劑有玉米油、豆油、米糠油、棉籽油和豬油等,除作為消泡劑外,這些物質(zhì)還可作為碳源,但其消泡能力不強(qiáng),所需用量大。
根據(jù)發(fā)酵過程泡沫的消長規(guī)律,對泡沫的控制可以采用兩種途徑:一種是減少泡沫形成的機(jī)會(huì),通過調(diào)整培養(yǎng)基的成分(如少加或緩加易起泡的培養(yǎng)基成分)、改變某些培養(yǎng)條件(如ph、溫度、通氣量、攪拌速率)或改變發(fā)酵工藝(如采用分批投料)來控制。
機(jī)械消泡是一種物理消泡的方法,借助機(jī)械強(qiáng)烈振動(dòng)或壓力變化起到破碎氣泡的作用。消泡裝置可安裝在罐內(nèi)或罐外。罐內(nèi)可在攪拌軸上方安裝消泡槳,泡沫借旋風(fēng)離心場作用被壓碎,也可將少量消泡劑加到消泡轉(zhuǎn)子上以增強(qiáng)消泡效果。
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