Пеногасители используются для снижения поверхностного натяжения воды, растворов и суспензий, предотвращения образования пены или уменьшения пенообразования в процессе промышленного производства. К наиболее распространенным пеногасителям относятся следующие:

I. Натуральные масла (например, соевое масло, кукурузное масло и т. д.)

Преимущества: доступность, экономичность и простота использования;

Недостатки: при неправильном хранении продукт легко портится и повышается его кислотное число.

II.Высокоуглеродистый спирт

Высокоуглеродистый спирт представляет собой линейную молекулу с сильной гидрофобностью и слабой гидрофильностью, являющуюся эффективным пеногасителем в водной системе. Пеногасящий эффект спирта связан с его растворимостью и диффузией в пенообразующем растворе. Наиболее эффективными пеногасителями являются спирты с числом атомов углерода C7–C9. Высокоуглеродистый спирт с числом атомов углерода C12–C22 получают с использованием соответствующих эмульгаторов с размером частиц 4–9 мкм, в 20–50% водной эмульсии, то есть пеногасителем в водной системе. Некоторые сложные эфиры также обладают пеногасящим эффектом при ферментации пенициллина, например, фенилэтанололеат и лаурилфенилацетат.

III.Полиэфирные пеногасители

1. Пеногасители GP

Получается путем аддитивной полимеризации оксида пропилена или смеси оксида этилена и оксида пропилена с использованием глицерина в качестве исходного вещества. Обладает низкой гидрофильностью и низкой растворимостью в пенообразующей среде, поэтому подходит для использования в жидких ферментационных растворах. Поскольку его пеногасящие свойства превосходят свойства пеногасителя, его целесообразно добавлять в основную среду для подавления процесса пенообразования на протяжении всего процесса ферментации.

2. Пеногасители GPE

Оксид этилена добавляется к концу цепи полипропиленгликоля в пеногасителе GP, образуя полиоксиэтиленоксипропиленглицерин с гидрофильным концом. Пеногаситель GPE обладает хорошей гидрофильностью, сильной пеногасящей способностью, а также высокой растворимостью, что приводит к короткому времени сохранения пеногасящей активности. Поэтому он хорошо работает в вязкой ферментационной среде.

3. Пеногасители на основе GPE.

Блок-сополимер с гидрофобными цепями на обоих концах и гидрофильными цепями образуется путем запечатывания концов цепей пеногасителей на основе ГПЭ гидрофобным стеаратом. Молекулы с такой структурой имеют тенденцию собираться на границе раздела фаз газ-жидкость, поэтому они обладают высокой поверхностной активностью и высокой пеногасящей эффективностью.

IV.Модифицированный полиэфиром силикон

Полиэфирмодифицированные силиконовые пеногасители — это новый тип высокоэффективных пеногасителей. Они экономичны и обладают такими преимуществами, как хорошая дисперсия, высокая пеногасящая способность, стабильность, нетоксичность и безвредность, низкая летучесть и сильные пеногасящие свойства. В зависимости от способа внутреннего соединения их можно разделить на две категории:

1. Сополимер с -Si-OC-связью, полученный с использованием кислоты в качестве катализатора. Этот пеногаситель легко подвергается гидролизу и обладает низкой стабильностью. При наличии аминного буфера он может сохраняться в течение более длительного времени. Но благодаря низкой цене, потенциал его развития очевиден.

2. Сополимер, связанный связью –si-c-, обладает относительно стабильной структурой и может храниться более двух лет в закрытых условиях. Однако из-за использования дорогостоящей платины в качестве катализатора в процессе производства себестоимость таких пеногасителей высока, поэтому они не получили широкого распространения.

V. Органический силиконовый пеногаситель

…следующая глава.