¿Sabes algo sobre el antiespumante de fermentación?
El proceso de fermentación biológica aeróbica suele ir acompañado de aireación. La combinación del aire inyectado y el surfactante en el medio de cultivo suele provocar la generación de espuma, que es difícil de reventar. En el proceso de fermentación biológica, la producción de espuma provocará la pérdida de productos de fermentación, contaminación bacteriana, contaminación de los sensores, reducción del volumen de trabajo y contaminación ambiental. Por lo tanto, es extremadamente importante eliminar la espuma redundante en el proceso de fermentación.
1、 Métodos antiespumantes habituales
*Método antiespumante físico:
Los métodos de desespumado físico incluyen el desespumado a alta y baja temperatura, el desespumado acústico y el desespumado por pulverización líquida. El desespumado a alta y baja temperatura consiste en utilizar la inestabilidad de la espuma en condiciones de alta o baja temperatura para lograr el propósito de desespumar. El desespumado acústico se refiere al uso de ondas sonoras para hacer vibrar las moléculas del material en la espuma, más el efecto de presión sonora de las ondas sonoras en la superficie de la espuma para romper la espuma. Se puede dividir en desespumado acústico mecánico y desespumado ultrasónico.
El método de antiespumante por pulverización líquida consiste en utilizar el impacto de un líquido sobre la superficie de la espuma para romperla. El método de antiespumante físico no tiene influencia en el proceso de fermentación ni en los productos, y puede utilizarse como una alternativa ideal al antiespumante químico. Sin embargo, el método de antiespumante físico es caro o ineficiente, por lo que no se ha utilizado ampliamente.
*Método antiespumante mecánico:
El mecanismo antiespumante del antiespumante mecánico utiliza principalmente el cambio de presión, la fuerza de corte, la fuerza de compresión y la fuerza de impacto generadas por la rotación rápida del impulsor para lograr el propósito de antiespumar. Según la investigación sobre antiespumantes mecánicos en el país y en el extranjero, los antiespumantes mecánicos se pueden dividir en cuatro tipos, a saber, antiespumante de tipo cesta centrífuga, antiespumante de tipo paleta de eje giratorio, antiespumante de tipo agitador de impulsor superior y antiespumante de tipo cono.
*Método antiespumante químico:
Los métodos químicos utilizan principalmente diversos antiespumantes químicos o biológicos para eliminar los surfactantes y lograr el objetivo de desespumar. Su mecanismo incluye principalmente: el antiespumante reduce la resistencia mecánica de la espuma y la viscosidad de la superficie de la película líquida al mismo tiempo. La interacción de los dos aspectos, junto con algunos otros factores relativamente pequeños, puede eliminar la espuma. Este método es relativamente simple y conveniente, con una amplia gama de antiespumantes y una alta eficiencia antiespumante. Es el método antiespumante más utilizado en la actualidad.
2、 Antiespumantes comunes para la fermentación
*Antiespumante de silicona:
El antiespumante de silicona está hecho de grasa de silicona, emulsionante, agente impermeable, espesante, etc., y una cantidad adecuada de agua a través de emulsión mecánica. El antiespumante de silicona se caracteriza por una baja tensión superficial, alta actividad superficial, fuerte fuerza antiespumante, baja dosis y bajo costo. El antiespumante de silicio orgánico no es miscible con agua y la mayoría de las sustancias orgánicas, y puede desespumar la mayoría de los medios de burbujas. El antiespumante de silicona tiene buena estabilidad térmica y se puede utilizar en un amplio rango de temperaturas de 5 ℃ - 150 ℃; El antiespumante de silicio orgánico tiene buena estabilidad química y es difícil de reaccionar con otras sustancias. Se puede utilizar en soluciones ácidas, alcalinas y salinas siempre que esté configurado correctamente, sin dañar la calidad del producto.
*Antiespumante de poliéter:
Existen muchos tipos de antiespumantes de poliéter, entre los que se incluyen principalmente los siguientes:
① Antiespumante de poliéter de tipo GP: El antiespumante de tipo GP, que se prepara mediante polimerización por adición de epoxi propano, o la mezcla de epoxi etano y epoxi propano con glicerol como agente de partida, tiene poca hidrofilicidad y baja solubilidad en el medio espumante, por lo que debe usarse en el caldo de fermentación diluido. Su capacidad inhibidora de espuma es superior a la capacidad antiespumante, y es adecuado para agregarlo en el medio básico para inhibir la producción de espuma en todo el proceso de fermentación.
② El antiespumante de poliéter de tipo GPE, es decir, el antiespumante, se añade al extremo del eslabón de la cadena del polipropilenglicol del antiespumante de tipo GP para formar óxido de etileno, que se convierte en polioxietilenglicol oxipropilenglicerol con un grupo hidrófilo en el extremo de la cadena. Según la cantidad de adición de óxido de etileno del 10 %, 20 % y 50 %, se denominan GPE10, GPE20 y GPE50 respectivamente.
El antiespumante de poliéter tipo GPE tiene buena hidrofilicidad, es fácil de esparcir en el medio espumante y tiene una fuerte capacidad antiespumante, pero también tiene una gran solubilidad y un tiempo corto de mantenimiento de la actividad antiespumante, por lo que tiene un buen efecto cuando se usa en caldo de fermentación viscoso.
③ Antiespumante de poliéter tipo GPES: existe un nuevo tipo de antiespumante de poliéter. El extremo de la cadena del antiespumante de tipo GPE está sellado con estearato hidrófobo para formar un copolímero en bloque con cadenas hidrófobas en ambos extremos y cadenas hidrófilas a intervalos. Las moléculas con esta estructura son fáciles de reunir en la interfaz gas-líquido de manera horizontal, por lo que la actividad superficial es fuerte y la eficiencia antiespumante es alta.
*Antiespumante de silicona modificado con poliéter:
El antiespumante de silicio modificado con poliéter combina las ventajas del antiespumante de silicio orgánico y de poliéter. No es tóxico, es inofensivo para las bacterias y tiene muy poca cantidad añadida. Es un producto antiespumante de alto rendimiento y costo-beneficio.
3. Requisitos de selección del antiespumante de fermentación
Los antiespumantes de fermentación industrial generalmente deben cumplir los siguientes cuatro requisitos:
① El antiespumante de fermentación debe serUn surfactante fuerte con baja tensión superficial.y poder sumergirse y expandirse sobre la membrana de espuma;
② El antiespumante de fermentación industrial tienebuena dispersabilidad,tiene cierta afinidad con el caldo de fermentación, se puede dispersar rápidamente en el caldo de fermentación y juega un papel en la formación de espuma;
③ Los antiespumantes tienen poco oSin efecto sobre el crecimiento celular, la síntesis y extracción del producto objetivo.;
④ El antiespumante de fermentación esinsoluble o insoluble,Tiene baja volatilidad y posee propiedades antiespumantes y de inhibición de espuma duraderas.
Envíe un correo electrónico para obtener una muestra gratuita
