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生产过程中,在进行细胞培养时,经常会遇到泡沫的烦恼,易导致液泛跑料,不得不降低装罐系数,降低或中停通气搅拌,使得发酵效率和产能受到比较大的影响。而加入少量的消泡剂,可有效泡沫,并抑制泡沫的产生,从而提高了产能。消泡剂的加入为后续的生产过程中引入了新物质,鉴于 对生物制药工艺的监管越来越严格,尤其是原辅料和工艺控制过程,目前企业有必要对消泡剂残留检测进行深入的研究。
聚醚类消泡剂特点是:毒性小,能用于微生物的发酵,而且能耐高温、高碱性和高酸性。有机硅消泡剂特点是:消泡性能强,不耐高温和酸,主要是包括二甲基硅油,西甲硅油,聚醚硅油等。微源检测为了客观地表达生物发酵液中使用消泡剂的作用,我们做了对比试验见下图,左边为加入一滴消泡剂的试管,右边是未加入消泡剂的试管,可以比较明显的看到,消泡剂有比较强的消泡能力。
消泡剂的种类繁多,根据不同的分类标准可以分为以下几类:1. 按成分分类有机硅消泡剂:以有机硅为主要成分,具有消泡效果好、当地耐热性高、附近化学稳定性好等优点。广泛应用于造纸、涂料、附近石油化工等领域。聚醚消泡剂:由聚醚类化合物组成,具有良好的消泡和抑泡性能,对环境友好。适用于发酵、同城食品加工等领域。脂肪醇消泡剂:以脂肪醇为主要成分,消泡效果较好,价格相对较低。常用于造纸、同城纺织印染等领域。矿物油消泡剂:由矿物油和一些添加剂组成,消泡效果一般,但价格便宜。适用于一些对消泡要求不高的领域。2. 按形态分类固体消泡剂:通常为粉末状或颗粒状,使用时需要将其溶解或分散在水中或其他溶剂中。固体消泡剂具有稳定性好、便于储存和运输等优点。液体消泡剂:呈液态,使用方便,可以直接加入到需要消泡的体系中。液体消泡剂的消泡效果通常比固体消泡剂好。乳液消泡剂:由消泡剂和乳化剂等组成的乳液状产品,具有良好的分散性和稳定性。乳液消泡剂适用于各种水性体系。
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消泡剂投加法是较为方便快捷的消泡方式,那消泡剂产生消泡作用的主要原理是什么呢?
原理一:降低泡沫表面张力导致泡沫破裂
将油性消泡剂加入起泡液中,这类消泡剂不易溶于水,进入泡沫内部,降低泡沫的表面张力,由于泡沫周围的表面张力几乎没有减小,形成压力差,使得表面降低的部分被四周牵引和延伸,终导致泡沫破裂。
原理二:破坏泡沫膜弹性导致泡沫破裂
将消泡剂添加到发泡体系中,会在其中分散开来,阻止表面活性剂稳固泡沫膜弹性,从而使泡沫膜弹性被破坏导致泡沫破裂。
原理三:促进液膜排液
将消泡剂添加到液体中,能促进液膜排液,从而导致泡沫破裂,不过从排液的速率上可以看出泡沫的稳定性,排液快说明泡沫不够稳定,所以我们也可以添加加速泡沫排液的化学物质来辅助消泡。
消泡剂根据原料成分可分为有机硅类消泡剂,矿物油类消泡剂,聚醚类消泡剂,脂肪醇类消泡剂等等。根据起泡体系可分为:水性消泡剂和油性消泡剂消泡剂的种类很多,有机硅氧烷、本地聚醚、本地硅和醚接枝、本地含胺、附近亚胺和酰胺类的,具有消泡速度更快,抑泡时间更长,适用介质范围更广,甚至苛刻介质环境如高温、当地强酸和强碱的特点。
消泡剂按组成成份分:有机硅消泡剂,脂肪醇消泡剂,矿物油消泡剂,聚醚消泡剂,硅聚醚消泡剂,醇类消泡剂等消泡剂按用途分:纺织印染消泡剂,制浆造纸消泡剂,水处理消泡剂,工业清洗消泡剂,建材工业消泡剂,脱硫消泡剂,垃圾渗滤液消泡剂,氧化铝消泡剂,皮边油消泡剂,胶黏剂消泡剂,金属切削液消泡剂,石油加工消泡剂,农药生产消泡剂,橡胶消泡剂,水性涂料消泡剂等。