發(fā)酵-泡沫講稿

1、關(guān)于發(fā)酵泡沫第一張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月一類存在于發(fā)酵液的液面上，這類泡沫氣相所占比例特別大，并且泡沫與它下面的液體之間有能分辮的界線。如在某些稀薄的前期發(fā)酵液或種子培養(yǎng)液中所見到的。另一種泡沫是出現(xiàn)在粘稠的菌絲發(fā)酵液當(dāng)中。這種泡沫分散很細(xì)，而且很均勻，也較穩(wěn)定。泡沫與液體間沒有明顯的波面界限，在鼓泡的發(fā)酵液中氣體分散相占的比例由下而上地逐漸增加。泡沫的類型第二張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月由外界引進(jìn)的氣流被機(jī)械地分散形成（通風(fēng)、攪拌）；發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣體聚結(jié)生成（發(fā)泡性物質(zhì)）。泡沫產(chǎn)生的原因第三張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月降低發(fā)酵設(shè)備的利用率增加

2、了菌群的非均一性增加了染菌的機(jī)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物的損失消泡劑會(huì)給后提取工序帶來困難泡沫對(duì)發(fā)酵的不利影響第四張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月通氣與攪拌的強(qiáng)度培養(yǎng)基的配比及原材料組成培養(yǎng)基的破壞程度接種量的大小培養(yǎng)液本身性質(zhì)的變化培養(yǎng)基滅菌的方法和操作染菌影響泡沫穩(wěn)定的因素第五張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月不同攪拌速度和通氣量對(duì)泡沫影響第六張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月不同濃度蛋白質(zhì)原科的起泡作用第七張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月滅菌時(shí)間對(duì)泡沫穩(wěn)定性的影響 第八張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月發(fā)酵過程泡沫的變化第九張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022

3、年6月2、發(fā)酵過程泡沫產(chǎn)生的原因（1）通氣攪拌的強(qiáng)烈程度通氣大、攪拌強(qiáng)烈可使泡沫增多，因此在發(fā)酵前期由于培養(yǎng)基營養(yǎng)成分消耗少，培養(yǎng)基成分豐富，易起泡。應(yīng)先開小通氣量，再逐步加大。攪拌轉(zhuǎn)速也如此。也可在基礎(chǔ)料中加入消泡劑。第十張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）培養(yǎng)基配比與原料組成培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富，黏度大，產(chǎn)生泡沫多而持久，前期難開攪拌。例：在50L罐中投料10L，成分為淀粉水解糖、豆餅水解液、玉米漿等，攪拌900 rpm，通氣，泡沫生成量為培養(yǎng)基的2倍。如培養(yǎng)基適當(dāng)稀一些，接種量大一些，生長速度快些，前期就容易開攪拌。 第十一張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）菌種、種子

4、質(zhì)量和接種量菌種質(zhì)量好，生長速度快，可溶性氮源較快被利用，泡沫產(chǎn)生幾率也就少。菌種生長慢的可以加大接種量 （4）滅菌質(zhì)量培養(yǎng)基滅菌質(zhì)量不好，糖氮被破壞，抑制微生物生長，使種子菌絲自溶，產(chǎn)生大量泡沫，加消泡劑也無效。第十二張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）起泡的危害1、降低生產(chǎn)能力在發(fā)酵罐中，為了容納泡沫，防止溢出而降低裝量2、引起原料浪費(fèi)如果設(shè)備容積不能留有容納泡沫的余地，氣泡會(huì)引起原料流失，造成浪費(fèi)。 第十三張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3、影響菌的呼吸 如果氣泡穩(wěn)定，不破碎，那么隨著微生物的呼吸，氣泡中充滿二氧化碳，而且又不能與空氣中氧進(jìn)行交換，這樣就影響了菌的呼

5、吸。 4、引起染菌由于泡沫增多而引起逃液，于是在排氣管中粘上培養(yǎng)基，就會(huì)長菌。隨著時(shí)間延長，雜菌會(huì)長入發(fā)酵罐而造成染菌。大量泡沫由罐頂進(jìn)一步滲到軸封，軸封處的潤滑油可起點(diǎn)消泡作用，從軸封處落下的泡沫往往引起雜菌污染。第十四張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）泡沫的性質(zhì)泡沫體系有獨(dú)特的性質(zhì)，研究泡沫的性質(zhì)，是解決消泡問題的基礎(chǔ)。 1、氣泡間液膜的性質(zhì)泡沫中氣泡間的間距很小，僅以一薄層液膜相隔，研究液膜的性質(zhì)很有代表意義，又因?yàn)?，只有含有助泡的表面活性劑，才能形成穩(wěn)定的泡沫，所以應(yīng)當(dāng)首先研究表面活性劑與液膜的關(guān)系第十五張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月表面活性劑示意圖如圖所示，

6、表面活性劑是由疏水基與親水基構(gòu)成的化合物，在水中，表面活性劑的分子不停地轉(zhuǎn)動(dòng)在以下兩種情況下泡沫才能比較穩(wěn)定，停留時(shí)間比較長：親水基 疏水基第十六張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第一種情況 表面活性劑的親水基留在水相，疏水基伸到氣相中，形成定向吸附層第二種情況 表面活性劑的疏水基在水相中互相靠在一起，減少疏水基與水的接觸，形成“膠束”。膠束定向吸附層第十七張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月溶液中當(dāng)表面活性劑的濃度低于臨界膠束濃度時(shí)，以第一種情況為主；表面活性劑濃度高于臨界膠束濃度時(shí)出現(xiàn)第二種情況。在泡沫不斷增加時(shí)，表面活性劑會(huì)從膠束中不斷轉(zhuǎn)移到新產(chǎn)生的氣液界面上第十八張，PP

7、T共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月在液相中因?yàn)樗肿又g的吸引力大于水對(duì)表面活性劑的吸引力，表面活性劑的疏水部分被水分子之間的吸引力擠出溶液，到達(dá)氣液界面。這就是表面活性劑易于在泡沫上形成定向吸附層的原因。 表面活性劑為什么會(huì)定向排列在表面？第十九張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月2、泡沫是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系熱力學(xué)第二定律指出：自發(fā)過程，總是從自由能較高的狀態(tài)向自由能較低的狀態(tài)變化。起泡過程中自由能變化如下：G=AG自由能的變化A表面積的變化比表面能第二十張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月起泡時(shí)，液體表面積增加，A為正值，因而G為正值，也就是說，起泡過程不是自發(fā)過程。另一方面，泡

8、沫的氣液界面非常大，例如：半徑1cm厚0.001cm的一個(gè)氣泡，內(nèi)外兩面的氣液界面達(dá)25cm2；可是，當(dāng)其破滅為一個(gè)液滴后，表面積只有0.2cm2,相差上百倍。顯然，液體起泡后，表面自由能比無泡狀態(tài)高得多。泡沫破滅、合并的過程中，A是一個(gè)絕對(duì)值很大的負(fù)數(shù)，也就是說泡沫破滅、合并的過程，自由能減小的數(shù)值很大。因此泡沫的熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，終歸會(huì)變成具有較小表面積的無泡狀態(tài)。第二十一張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（四）影響泡沫穩(wěn)定性的因素引起危害，需要消除的，只是穩(wěn)定的泡沫。泡沫的穩(wěn)定性受液體、氣體許多性質(zhì)的影響。不同介質(zhì)的泡沫，穩(wěn)定程度相差很多，影響泡沫穩(wěn)定性的因素十分復(fù)雜，概括國內(nèi)外

9、研究者的說法，主要因素有第二十二張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月1、泡徑大小對(duì)任何泡沫體系稍加觀察都會(huì)發(fā)現(xiàn)：大泡易于破滅，壽命較長的的都是小泡。泡越小，合并成大氣泡的歷程就越長，而且小氣泡的泡膜中所含液量相對(duì)比較大，所以較能經(jīng)受液體流失所造成的穩(wěn)定性的損失。另一方面，氣泡只有上升到液面才能夠在破滅之后減少泡沫體積。 氣泡越小，上升速度越慢。溶液中溶解狀態(tài)或膠束狀態(tài)的表面活性劑，在氣泡上升的過程中，吸附到氣液界面上，形成定向吸附層。小氣泡上升慢，給表面活性劑的吸附提供充足的時(shí)間，增加了穩(wěn)定性。第二十三張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月2、溶液所含助泡物的類型和濃度 （1）降低表

10、面張力 降低表面張力會(huì)降低相鄰氣泡間的壓差。壓差小，小泡并入大泡的速度就慢，泡沫的穩(wěn)定性就好。 （2）增加泡沫彈性 助泡的表面活性劑，吸附在氣液界面上，使表面層的組分與液相組分產(chǎn)生差別，因而使泡沫液具有可以伸縮的稱為“吉布斯彈性”的性質(zhì)，對(duì)于泡沫穩(wěn)定性來說表面活性劑使液膜具有“吉布斯彈性”比降低表面張力更重要。 P=第二十四張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月吉布斯曾對(duì)泡沫液彈性做如下定義：E=2A（ ）E膜彈性A膜面積表面張力可以看出大，吉布斯彈性大，泡沫抵抗變形的能力就大。大意味著：當(dāng)面積發(fā)生變化時(shí)，表面張力的變化較大，即收縮力較大，泡沫“自愈作用”就強(qiáng)，泡沫也就穩(wěn)定。單一組分的純凈

11、液體，表面張力不隨表面積改變而改變，液體沒有彈性，所以純凈液體不會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的泡沫。第二十五張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）助泡劑濃度溶液中助泡劑濃度增加，氣液界面上的吸附量就增加，液膜彈性隨之增加，泡沫穩(wěn)定性增高，直至到達(dá)助泡物的臨界膠束濃度為止。到達(dá)臨界膠束濃度后，氣液界面上的定向排列“飽和”，彈性不會(huì)再增加，增加膠束濃度只會(huì)增大、增多膠束。第二十六張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3、起泡液的粘度某些溶液，如蛋白質(zhì)溶液，雖然表面張力不低，但因粘度很高，所產(chǎn)生的泡沫非常穩(wěn)定。因?yàn)檎吵淼囊耗ぃ兄谖胀饬Φ臎_擊，起到緩沖的作用，使泡沫能持久一些。液體粘度對(duì)泡沫穩(wěn)定性的

12、影響比表面張力的影響還要大。第二十七張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月4、其它*溫度 表面張力最低值時(shí)的濃度隨溫度變化。 在最低表面張力時(shí)泡沫排液迅速，否則排液緩慢。表面活性劑濃度20oC75oC第二十八張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月*pH 影響助泡劑的溶解度和表層的吸附狀態(tài)*表面電荷 離子型表面活性劑，水解后帶電荷，泡沫的定向吸附層為雙電層結(jié)構(gòu)。由于離子間靜電的排斥，阻礙著離子彼此接近，減少排液速度，延緩泡沫變薄過程，使泡沫穩(wěn)定。第二十九張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）、消泡劑消泡1、消泡劑的作用機(jī)理為了弄清消泡劑如何發(fā)揮作用，為了合理、有效地使用消泡劑，

13、需要了解消泡劑的作用機(jī)制及一般性質(zhì)。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。第三十張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月美國膠體化學(xué)家羅斯（Ross,S.），四十年代初就開始研究泡沫問題，對(duì)添加了各種表面活性劑的起泡體系，進(jìn)行試驗(yàn)和觀察，尋找消泡劑在起泡液中溶解性與消泡效力的對(duì)應(yīng)關(guān)系。羅斯提出一種假說：在溶液中，溶解狀態(tài)的溶質(zhì)是穩(wěn)泡劑；不溶狀態(tài)的溶質(zhì)，當(dāng)浸入系數(shù)與鋪展系數(shù)均為正值時(shí)即是消泡劑。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(kuò)展，局部變薄而破裂。當(dāng)浸入系數(shù)和鋪展系數(shù)均為負(fù)值時(shí)，小滴既不浸入也不擴(kuò)展；當(dāng)浸入系數(shù)大于零，鋪展系數(shù)為負(fù)數(shù)時(shí)小

14、滴成棱鏡狀，不鋪展；只有二者均為正值時(shí)才可能是消泡劑，這種假說為消泡劑作用機(jī)理奠定了基礎(chǔ)。第三十一張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）與穩(wěn)泡因素有關(guān)的幾種消泡機(jī)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,L.T）和艾克斯(Akers,W.W.)在油體系中研究聚硅氧烷油的消泡過程。他們對(duì)泡沫體系以1/1000秒的速度連續(xù)拍照，照片放大100倍第三十二張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月由圖可以看出，硅油微粒到達(dá)泡沫表面使泡沫破滅，氣泡合并，氣液迅速分離。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

15、態(tài)，而且被均勻分散在起泡液中，就可能有消泡作用。附著了消泡劑小滴的泡沫能夠迅速破滅，與局部降低表面張力有關(guān)。第三十三張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月日本高野信之提出類似的觀點(diǎn)：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。不斷變薄，最后破滅。把高級(jí)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(huì)顯著降低該處的表面張力。因?yàn)檫@些物質(zhì)一般對(duì)水的溶解度較小，表面張力降低只限于局部，而泡沫周圍的表面張力幾乎沒有發(fā)生變化。表面張力降低的部分，被強(qiáng)烈地向四周牽引、延展，最后破裂。第三十四張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6

16、月b、消泡劑能破壞膜彈性而導(dǎo)致氣泡破滅穩(wěn)泡因素中談到，因泡膜表面吸附表面活性劑，具有“吉布斯彈性”，當(dāng)受到外部壓力時(shí)有自愈作用。消泡劑能破壞泡膜的這種彈性。離子型表面活性劑水溶液產(chǎn)生的泡沫，是因?yàn)楸砻婊钚詣┒ㄏ蚺帕行纬呻p電層，借助排斥作用阻礙泡沫合并而使泡沫穩(wěn)定。這種性質(zhì)的泡沫，只需向體系中加入一種離子電荷相反的表面活性劑，甚至本身也是助泡劑，就可降低泡沫穩(wěn)定性。這是因?yàn)閮煞N表面活性劑彼此干擾，妨礙在氣液界面上定向排列，破壞了膜彈性，因而產(chǎn)生消泡作用。第三十五張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月C、消泡劑能促使液膜排液，因而導(dǎo)致氣泡破滅 泡沫液厚泡沫彈性好，自愈效應(yīng)強(qiáng)；泡膜排液速率反映泡

17、沫的穩(wěn)定性。起泡體系的粘度越高，排液速度越低，如蛋白質(zhì)溶液，肽鏈之間能夠形成氫鍵；有些表面活性劑能與水分子形成氫鍵，能減少泡沫中的排液，起到穩(wěn)泡作用。加入不產(chǎn)生氫鍵的表面活性劑，取代產(chǎn)生氫鍵的表面活性劑，就可以使排液加快。第三十六張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月還有另一方面的因素對(duì)排液速率有影響。即表面活性劑吸附層與泡膜上兩吸附層當(dāng)中的泡膜液之間親和力的強(qiáng)弱。表面活性劑與泡膜液親和性強(qiáng)，泡膜液隨吸附層遷移，泡沫就穩(wěn)定；親和力弱，泡膜液不隨吸附層遷移，泡沫也就不穩(wěn)定。表面活性劑的HLB值反映這種親和性，高HLB的表面活性劑，親水性強(qiáng)，易于使吸附層之間的水隨著遷移，是穩(wěn)泡劑；低HLB值的

18、表面活性劑，親水性弱，不易使吸附層之間的水隨著遷移，往往是消泡劑。親水性弱的低HLB值的表面活性劑取代了親水性強(qiáng)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，起到消泡作用第三十七張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月2、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。如低級(jí)醇、天然油脂。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(qiáng)，在起泡液中分散較快的物質(zhì)。這類消泡劑隨著時(shí)間的延續(xù)，迅速降低效率，并且當(dāng)溫度上升時(shí)，因溶解度增加，消泡效率會(huì)下降。抑泡劑是發(fā)泡前預(yù)先添加而阻止發(fā)泡的添加劑。聚醚及有機(jī)

19、硅等屬于抑泡劑。一般是分子與氣泡液親和性很弱的難溶或不溶的液體 第三十八張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）作用機(jī)理上的區(qū)別破泡劑的破泡機(jī)理大致有二種。第一，吸附助泡劑，加入電解質(zhì)，瓦解雙電層，及使助泡物被增溶等機(jī)理，這樣就破壞助泡物的穩(wěn)泡作用。在這些過程中消泡劑發(fā)揮一次消泡作用就被消耗。同時(shí)消耗掉相應(yīng)的助泡物。第二，低級(jí)醇等溶解性較大的消泡劑，加到氣泡液中局部降低表面張力，發(fā)揮破泡作用，同時(shí)本身不斷破為碎塊，陸續(xù)溶解而失去破泡作用。破泡過程中，破泡劑不斷失效、消耗，而助泡劑卻不受影響 第三十九張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月抑泡機(jī)理：一般認(rèn)為抑泡劑分子在氣液界面上優(yōu)先被

20、吸附，它比助泡劑的表面活性更強(qiáng)，更易吸附到泡膜上，但是由于本身不賦予泡膜彈性，所以不具備穩(wěn)泡作用。這樣當(dāng)液體中產(chǎn)生泡沫時(shí)，抑泡劑首先占據(jù)泡膜，抑制了助泡劑的作用，抑制了氣泡。（3）破泡劑與抑泡劑的相互關(guān)系 溶解度大的破泡劑，消泡作用只發(fā)揮一次；溶解度小的破泡劑，消泡作用可持續(xù)一段時(shí)間。如果溶解度進(jìn)一步降低，即成為抑泡劑。另一方面，破泡劑大量使用，比有抑泡作用，抑泡劑大量使用也比有破泡作用。第四十張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3、對(duì)消泡劑的要求（1）在起泡液中不溶或難溶 為破滅泡沫，消泡劑應(yīng)該在泡膜上濃縮、集中。對(duì)破泡劑的情況，應(yīng)在瞬間濃縮、集中，對(duì)于抑泡的情況應(yīng)經(jīng)常保持在這種狀態(tài)。

21、所以消泡劑在起泡液中是過飽和狀態(tài)，只有不溶或難溶才易于達(dá)到過飽和狀態(tài)。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。用于水體系的消泡劑，活性成分的分子，須為強(qiáng)疏水弱親水，HLB值在1.53范圍，作用才最好。 第四十一張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（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(kuò)展。值得注意的是，起泡液的表面張力并非溶液的表面張力，而是助泡溶液的表面張力。 第四十二張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）與起泡液有一定程度的親和性 由于消泡過程實(shí)際上是泡沫崩潰速度與泡沫生

22、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。要使消泡劑擴(kuò)散較快，消泡劑活性成分須與起泡液具有一定程度的親和性。消泡劑活性成分與起泡液過親，會(huì)溶解；過疏又難于分散。只有親疏適宜，效力才會(huì)好。第四十三張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（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(huì)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。 （5）揮發(fā)性小，作用時(shí)間長第四十四張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月天然油脂：常用的有玉米油、米糠油、豆油、棉子油、魚油及豬油等。聚醚類：在生產(chǎn)上應(yīng)用較多的是聚氧丙烯甘油和聚氧乙烯氧丙

23、烯甘油(又稱泡敵)。高級(jí)醇類 十八醇是較常用的一種，可以單獨(dú)或與載體起使用。據(jù)報(bào)導(dǎo)，它與冷榨豬油一起控制青男素發(fā)酵的泡沫，效果較好。聚二酵具有消沫效果持久的特點(diǎn)，尤其適用于霉菌發(fā)酵。硅酮類 硅酮類消沫劑主要是聚二甲基硅氧烷及其衍生物。4、常用消泡劑的種類和性能第四十五張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）天然油脂天然油脂是最早用的消泡劑，它來源容易，價(jià)格低，使用簡單，一般來說沒有明顯副作用，如豆油、菜油、魚油等。油脂主要成分是高級(jí)脂肪酸酯和高級(jí)一元醇酯，還有高級(jí)醇、高級(jí)烴等。但油脂如保藏不好，易變質(zhì)，使酸值增高，對(duì)發(fā)酵有毒性。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

24、螺旋霉素的前體。近年來出于對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，天然產(chǎn)物消泡劑的地位又有些提高，而且還在研究新的天然消泡劑 第四十六張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月a酒糟榨出液 羅伯茨（Roberts R.T.）在英國釀造業(yè)研究基金會(huì)資助的試驗(yàn)啤酒廠發(fā)現(xiàn)：全麥芽浸出漿桶中最后倒出的沉積物能破滅泡沫。于是聯(lián)想到，是否可以由制作全麥芽浸出漿以后的酒糟壓榨出有效的消泡劑？經(jīng)過試驗(yàn)，由酒糟中壓榨出大約40%液體，在500C真空蒸餾，濃縮19倍，果然得到可用于麥芽汁發(fā)酵過程的消泡劑。效果很好，沒有副作用。經(jīng)分析證明，酒糟榨出液中存在C8C18的全部脂肪酸，存在極性類脂物，尤其是卵磷脂等物，這些物質(zhì)的協(xié)同作用下的消

25、泡作用比這些物質(zhì)單獨(dú)消泡作用強(qiáng)得多。b啤酒花油 研究年發(fā)現(xiàn)向啤酒添加15ppm啤酒花油是減輕氣泡溢出損失的有效措施。緊分析啤酒花油具含有消泡活性的物質(zhì)有：石竹烯、荷蘭芹萜烯、香葉烯和蒎烯等。第四十七張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）聚醚類消泡劑聚醚類消泡劑種類很多我國常用的主要是甘油三羥基聚醚。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)。它是以甘油為起始劑，由環(huán)氧丙烷，或環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的混合物進(jìn)行加成聚合而制成的。只在甘油分子上加成聚合環(huán)氧丙烷的產(chǎn)物叫聚氧丙烯甘油定名為GP型消泡劑；用于鏈霉素發(fā)酵，代替天然油，加入基礎(chǔ)料，效果很好。在GP型消泡劑的聚丙二醇鏈節(jié)末端再加

26、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）。按照環(huán)氧乙烷加成量為10%，20%，50%分別稱為GPE10，GPE20，GPE50。這類消泡劑稱為“泡敵”。用于四環(huán)素發(fā)酵效果很好，相當(dāng)于豆油的1020倍。第四十八張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月GP型的消泡劑親水性差，在發(fā)泡介質(zhì)中的溶解度小，所以宜使用在稀薄的發(fā)酵液中。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(gè)發(fā)酵過程的泡沫產(chǎn)生。GPE型消泡劑親水性較好，在發(fā)泡介質(zhì)中易鋪展，消泡能力強(qiáng)，但溶解度也較大，消泡活性維持時(shí)間短，因此用在粘稠發(fā)酵液中效果較好。有一種新的聚醚類消泡劑，在GPE

27、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。這種結(jié)構(gòu)的分子易于平臥狀聚集在氣液界面，因而表面活性強(qiáng)，消泡效率高。這類化合物叫GPES型消泡劑。第四十九張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）高碳醇高碳醇是強(qiáng)疏水弱親水的線型分子，在水體系里是有效的消泡劑。七十年代初前蘇聯(lián)學(xué)者在陰離子、陽離子、非離子型表面活性劑的水溶液中試驗(yàn)，提出醇的消泡作用，與其在起泡液中的溶解度及擴(kuò)散程度有關(guān)。C7C9的醇是最有效的消泡劑。C12C22的高碳醇借助適當(dāng)?shù)娜榛瘎┡渲瞥闪６葹?9m，含量為2050%的水乳液，即是水體系的消泡劑。還有些成酯，如苯乙醇油酸酯、苯乙酸月桂醇酯等在青霉素發(fā)酵中具有消泡作用，后者還可作為前體。第五十張，PPT共五十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（4）硅酮類最常用的是聚二甲基硅氧烷，也稱二甲基硅油。它表面能低，表面張力也較低，在水及一般油中的溶解度低且活性高。它的主鏈為硅氧鍵，為非極性分子。與極性溶劑水不親和，與一般油的親和性也很小。它揮發(fā)性低并具有化學(xué)惰性，比較穩(wěn)定且毒性小。純粹的聚二甲基硅氧烷，不經(jīng)分散處理難以作為消泡劑?？赡苁怯捎谒c水有高的界面張力，鋪展系數(shù)低，不易分散在發(fā)泡介質(zhì)上。因此將硅油混入SiO2氣溶膠，所