消泡剤は、水、溶液、懸濁液の表面張力を低下させ、泡の発生を防ぎ、または工業生産中に発生する泡を低減するために使用されます。一般的な消泡剤は以下のとおりです。
I. 天然油(例:大豆油、コーン油など)
利点:入手しやすく、費用対効果が高く、使いやすい。
欠点:適切に保管しないと劣化しやすく、酸価が上昇しやすい。
II. 高炭素アルコール
高炭素アルコールは、強い疎水性と弱い親水性を持つ直鎖状分子であり、水系において効果的な消泡剤です。アルコールの消泡効果は、発泡溶液中での溶解度と拡散性に関係しています。C7~C9のアルコールが最も効果的な消泡剤です。C12~C22の高炭素アルコールは、粒子径4~9μmの適切な乳化剤と20~50%の水エマルジョンで調製され、水系における消泡剤となります。フェニルエタノールオレエートやラウリルフェニルアセテートなどの一部のエステルも、ペニシリン発酵において消泡効果を発揮します。
III. ポリエーテル系消泡剤
1. GP消泡剤
グリセロールを原料として、酸化プロピレン、または酸化エチレンと酸化プロピレンの混合物を付加重合させることで製造される。親水性が低く、発泡性媒体への溶解度も低いため、低濃度の発酵液への使用に適している。消泡作用よりも消泡作用が優れているため、基礎培地に添加することで、発酵工程全体の発泡を抑制するのに適している。
2. GPE消泡剤
GP消泡剤のポリプロピレングリコール鎖末端に酸化エチレンを添加することで、親水性末端を持つポリオキシエチレンオキシプロピレングリセロール(GPE)が形成される。GPE消泡剤は、良好な親水性と強力な消泡能力を有するが、溶解度が高いため消泡活性の持続時間が短い。そのため、粘性の高い発酵液中で良好な効果を発揮する。
3. GPE消泡剤
GPE消泡剤の末端を疎水性ステアリン酸で封止することにより、両端に疎水性鎖と親水性鎖を有するブロック共重合体が形成される。この構造を持つ分子は気液界面に集積する傾向があるため、強い界面活性と優れた消泡効率を示す。
IV.ポリエーテル変性シリコーン
ポリエーテル変性シリコーン消泡剤は、新しいタイプの高効率消泡剤です。分散性に優れ、消泡能力が高く、安定性があり、無毒無害で、揮発性が低く、消泡能力が高いという利点があり、コストパフォーマンスに優れています。内部接続方式の違いにより、以下の2つのカテゴリに分類できます。
1. 酸を触媒として調製した-Si-OC-結合を有する共重合体。この消泡剤は加水分解しやすく、安定性が低い。アミン緩衝液が存在する場合は、より長期間保持できる。しかし、低価格であるため、開発の可能性は非常に高い。
2. Si-C結合で結合した共重合体は比較的安定した構造を持ち、密閉条件下で2年以上保存できる。しかし、製造工程で高価な白金を触媒として使用するため、この種の消泡剤の製造コストが高く、広く普及していない。
V. 有機シリコン系消泡剤
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投稿日時:2021年11月19日
