消泡剤は、水、溶液、懸濁液の表面張力を低下させたり、泡の発生を防いだり、工業生産中に発生する泡を減少させたりするために用いられます。一般的な消泡剤は以下のとおりです。

I. 天然オイル（大豆油、コーン油など）

利点: 入手しやすく、コスト効率が高く、使いやすい。

デメリット: 適切に保管しないと劣化しやすく、酸価が上昇します。

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、発泡溶液における溶解性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、適切な乳化剤を用いて粒子径4～9μmの乳化液と20～50%の水エマルジョン、すなわち水系における消泡剤とすることで調製されます。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エステルも、ペニシリン発酵において消泡効果を示します。

III.ポリエーテル系消泡剤

1. GP消泡剤

グリセロールを出発原料として、プロピレンオキシド、またはエチレンオキシドとプロピレンオキシドの混合物を付加重合して製造されます。親水性が低く、発泡培地への溶解性が低いため、薄い発酵液への使用に適しています。消泡作用よりも消泡作用に優れているため、基礎培地に添加して発酵プロセス全体の発泡を抑制するのに適しています。

2. GPE消泡剤

GP消泡剤は、ポリプロピレングリコール鎖末端にエチレンオキシドを付加することで、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を形成します。GPE消泡剤は優れた親水性と強力な消泡能を有し、溶解度も高いため、消泡効果の持続時間が短く、粘稠な発酵液に対して優れた効果を発揮します。

3. GPE消泡剤

GPE消泡剤の鎖末端を疎水性ステアリン酸エステルで封止することで、両末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ます。この構造を持つ分子は気液界面に集まりやすいため、強い界面活性と優れた消泡効率を示します。

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系消泡剤は、新しいタイプの高効率消泡剤です。優れた分散性、強力な抑泡性、安定性、無毒無害性、低揮発性、そして強力な消泡効果といった利点を備え、コスト効率に優れています。内部接続方式の違いにより、以下の2つのカテゴリーに分けられます。

1. 酸を触媒として合成した-Si-OC-結合を有する共重合体。この消泡剤は加水分解されやすく、安定性が低い。アミン緩衝剤を存在させることで、より長時間の保持が可能となる。しかし、価格が安価であることから、開発の可能性は非常に大きい。

2. シリコン-炭素結合で結合した共重合体は比較的安定した構造を有し、密閉条件下で2年以上保存可能です。しかし、製造工程において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、広く利用されていません。

V. 有機シリコン系消泡剤

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