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消泡的研究與進(jìn)展[ 06-18 08:05 ]

在造紙、涂料、紡織、食品、制藥及石油化學(xué)工業(yè)中，由于種種原因會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，使生產(chǎn)不能正常進(jìn)行，或使產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。人們常采用加入消泡劑的辦法來消除泡沫。消泡劑是以低濃度加入到起泡液體中，能控制泡沫的物質(zhì)之總稱。習(xí)慣上，還有破泡劑、防泡劑或抑泡劑等不同名稱。消泡劑是某些生產(chǎn)過程中不可缺少的助劑，它不僅能除去液面上的泡沫，還可改善過濾、脫水、洗滌和各種漿體的排液效果，確保各類容器的處理容量，提高工業(yè)裝置的生產(chǎn)效率。由于起泡體系和生產(chǎn)條件不同，使用的消泡劑亦不盡相同，有時(shí)對(duì)一種產(chǎn)品在生產(chǎn)過程的不同階段需使用不同的消泡

食品加工、發(fā)酵工業(yè)、工業(yè)洗滌、水及廢水處理中泡沫的形成[ 06-17 10:05 ]

泡沫是氣體被液體隔開的分散體系, 氣相是分散相, 液相是分散介質(zhì), 氣泡間吸附著表面活性劑的氣液界面和界面間的液體構(gòu)成了泡沫的液膜。泡沫本身是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系。單一組份的液體不能形成穩(wěn)定的泡沫, 如果液體中含有一種或幾種具有起泡和穩(wěn)泡作用的表面活性劑, 則能產(chǎn)生能持續(xù)存在數(shù)十分鐘乃至數(shù)小時(shí)的泡沫。從熱力學(xué)Gibbs方程可知:其中:F(T , P)為恒溫恒壓下體系的自由能;γ為體系的表面張力;A 為體系中液體的表面積;μ為組份i 的化學(xué)位;ni 為組份i 的摩爾數(shù)。表面活性劑的存在降低了體系的表面張力, 使泡沫形成過

消泡劑的復(fù)合及其消泡機(jī)理探討[ 06-17 09:05 ]

在食品加工、發(fā)酵工業(yè)、工業(yè)洗滌、水及廢水處理等領(lǐng)域常常遇到不希望出現(xiàn)的泡沫問題。在制糖加工過程中也不例外, 在制糖過程的滲出、清凈、煮糖等工序不同程度地遇到了泡沫帶來的麻煩。消泡劑在制糖工業(yè)的應(yīng)用已有較長(zhǎng)歷史, 甜菜制糖剛剛興起時(shí), 人們就用豆油作為消泡劑, 隨著化學(xué)工業(yè)的進(jìn)步, 蔗糖酯、多元醇聚醚、乳化硅油等作為消泡劑應(yīng)用于制糖及發(fā)酵工業(yè)。本文從泡沫的穩(wěn)定性、消泡劑的進(jìn)入系數(shù)、鋪展系數(shù)、憎水顆粒的去潤(rùn)濕機(jī)理出發(fā)綜述了有關(guān)消泡機(jī)理的理論, 以期提高消泡劑的復(fù)合配方設(shè)計(jì)水平。

生物發(fā)酵過程中的消泡方式[ 06-17 08:05 ]

生物發(fā)酵過程大多是伴隨通氣而進(jìn)行的。通入的空氣與培養(yǎng)基中表面活性物質(zhì)的結(jié)合往往會(huì)導(dǎo)致泡沫的產(chǎn)生而難以破滅。雖然泡沫在食品技術(shù)、醫(yī)藥、化妝品、海洋技術(shù)、環(huán)境技術(shù)和消防等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，但是在生物發(fā)酵過程中，泡沫的產(chǎn)生會(huì)造成發(fā)酵產(chǎn)品丟失、菌種染菌、污染傳感器、減少工作體積和環(huán)境污染等危害。所以消除發(fā)酵過程中多余泡沫的工作就顯得尤為重要。目前工業(yè)生產(chǎn)中的消泡方式主要有化學(xué)消泡法、物理消泡法和機(jī)械消泡法。其中化學(xué)消泡劑的種類極為繁多，效率很高，因而在發(fā)酵生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛。而機(jī)械消泡器以其綠色無毒和有利于生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)也廣

機(jī)械消泡的總結(jié)[ 06-16 10:05 ]

目前,微生物發(fā)酵工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,最大可能地降低成本和能耗就是增加自身在市場(chǎng)中生存的機(jī)會(huì),全自動(dòng)化控制在國(guó)外己經(jīng)屢見不鮮,但是在我國(guó)發(fā)酵生產(chǎn)中仍以人工控制為主,提高自動(dòng)化程度是大勢(shì)所趨。就泡沫控制而言,計(jì)算機(jī)使用可以最大限度地發(fā)揮消泡劑的作用,可以減少消泡劑的使用量降低成本,更好地控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低能耗。自動(dòng)化控制的普及將會(huì)使發(fā)酵生產(chǎn)中各項(xiàng)參數(shù)得到更加精確的控制,提高整個(gè)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

發(fā)酵罐中常用機(jī)械消泡形式[ 06-16 09:05 ]

常用的機(jī)械消泡裝置可以分為罐內(nèi)消泡裝置和罐外消泡裝置。罐內(nèi)消泡裝置最簡(jiǎn)單的是在攪拌軸上加一個(gè)消泡槳,通過轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的剪切力打碎泡沫,也有利用泡沫旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力破泡的形式。罐外消泡裝置是將泡沫引到罐外,依靠噴嘴產(chǎn)生的加速作用或者離心力來消除泡沫。罐內(nèi)消泡的結(jié)構(gòu)形式主要有耙式、旋轉(zhuǎn)圓盤式、沖擊反射板式等,罐外消泡裝置主要有旋轉(zhuǎn)葉片式、離心力式、旋風(fēng)分離器、轉(zhuǎn)向板式等。下面對(duì)幾種常用方式進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹：（1）耙式消泡槳：固定在攪拌軸上,安裝在液面略上部位,隨攪拌軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),利用耙齒將泡沫打碎,這種形式結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單,但是消

發(fā)酵罐中的機(jī)械消泡概述[ 06-16 08:05 ]

機(jī)械消泡是通過機(jī)械力所引起的強(qiáng)烈震動(dòng)或者壓力的不斷變化,促使泡沫破裂,以達(dá)到消泡的目的。理想的生物反應(yīng)器應(yīng)該具有優(yōu)化的系統(tǒng),在完成氣體及微生物分散的同時(shí),盡量的減少能耗以及對(duì)發(fā)酵過程的影響,而機(jī)械消泡裝置設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)就是通過增加一些簡(jiǎn)單的設(shè)備,消耗很少的能量,來完成消泡的目的。機(jī)械消泡不需要或者少量再向生物反應(yīng)器中加入化學(xué)消泡劑,這樣就可以節(jié)省原材料,減少染菌的機(jī)會(huì),并且降低了培養(yǎng)液的復(fù)雜性,這有利于后期有效物質(zhì)的處理和提取。機(jī)械消泡裝置可以重復(fù)使用,使用過程中耗能也比較少,像耙式消泡槳,只是將消泡槳裝在攪拌軸上,

泡沫對(duì)工業(yè)發(fā)酵的影響[ 06-15 10:05 ]

在微生物深層培養(yǎng)過程中，要通人大量的無菌空氣，由于培養(yǎng)基中存在糖、蛋白質(zhì)和代謝物菌體等穩(wěn)定泡沫的物質(zhì)，在通氣發(fā)酵和微生物呼出二氧化碳的共同作用下，培養(yǎng)液會(huì)產(chǎn)生泡沫。含蛋白質(zhì)較高的培養(yǎng)基最易發(fā)泡，糖類物質(zhì)發(fā)泡能力較差，但會(huì)增加培養(yǎng)基的粘度，使形成的泡沫穩(wěn)定。過多的泡沫會(huì)給發(fā)酵帶來影響：② 酵罐實(shí)際裝量與總?cè)萘恐鹊难b料系數(shù)下降；②氧傳遞系數(shù)減少；③ 成排氣管逃液損失；④ 沫升到罐頂有可能從軸封滲出，增加雜菌的污染機(jī)會(huì)；⑤部分菌絲粘附在罐蓋上而失去作用；⑥影響通氣攪拌的正常進(jìn)行。因此，控制發(fā)酵過程中產(chǎn)生的泡沫是保證發(fā)酵

工業(yè)產(chǎn)業(yè)中大部分泡沫的形成因素[ 06-15 09:05 ]

(1)按發(fā)酵液的性質(zhì)不同，形成的泡沫有兩種類型：①發(fā)酵液液面上的泡沫稱為機(jī)械性泡沫，屬于培養(yǎng)基含氮量過高，未被菌體分解利用，這類泡沫氣相所占比例特別大，泡沫與它下面的液體之問有明顯的界線，故泡沫消長(zhǎng)不穩(wěn)定，可在某些稀薄的前期發(fā)酵液或種子培養(yǎng)液中見到；②在粘稠菌絲發(fā)酵液中的泡沫稱為流態(tài)性泡沫，這種泡沫分散在發(fā)酵液中，泡沫細(xì)小、均勻，且也較穩(wěn)定。泡沫與液體問沒有明顯的液面界線，當(dāng)泡沫增長(zhǎng)到一定高度，即使停止攪拌，泡沫也不易下落，這種泡沫對(duì)發(fā)酵極為不利。(2)泡沫形成的必要條件是：①氣、液兩相共存；②有表面張力大的物質(zhì)存

泡沫的消長(zhǎng)規(guī)律[ 06-15 08:05 ]

發(fā)酵過程中泡沫的消長(zhǎng)受許多因素的影響，一方面與培養(yǎng)基的成分有關(guān)，玉米漿、蛋白胨、花生餅粉、黃豆餅粉、酵母粉、糖蜜等是主要的發(fā)泡因素，其起泡能力與品種、產(chǎn)地、貯存方法、加工條件和配比有關(guān)；另一方面與發(fā)酵過程中培養(yǎng)液的性質(zhì)變化有關(guān)。發(fā)酵初期的泡沫穩(wěn)定性與高的表面粘度和低的表面張力有關(guān)，以霉菌發(fā)酵為例，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，表面粘度下降和表面張力上升，泡沫壽命逐漸縮短，這說明在蛋白酶、淀粉酶等作用下，把造成泡沫穩(wěn)定的蛋白質(zhì)等逐步降解，造成液體粘度降低，泡沫減少。此外，培養(yǎng)基的通氣攪拌、滅菌方法、滅菌溫度和時(shí)間等，也會(huì)改變培養(yǎng)基

選用消泡劑的依據(jù)[ 06-14 10:05 ]

選擇消泡劑時(shí)要慎重考慮以下幾點(diǎn)：② 有較小的表面張力及較小的溶解度；① 氣液界面上具有足夠大的鋪展系數(shù)，才能迅速發(fā)揮消泡作用，這就要求消泡劑有一定的親水性；② 低濃度時(shí)具有消泡活性；③ 有持久的消泡性能，以防止形成新的泡沫；⑤無毒性；⑥不影響產(chǎn)物的提??；⑦不會(huì)在使用和運(yùn)輸中引起危害；⑧來源廣，成本低，添加裝置簡(jiǎn)單；⑨不干擾分析系統(tǒng)，如溶解氧、pH測(cè)定儀的探頭，且不影響氧傳遞；⑩能耐高壓蒸汽滅菌而不變性，在滅菌溫度下對(duì)設(shè)備無腐蝕性。目前，市場(chǎng)上出現(xiàn)了通過國(guó)家GMP、美國(guó)FDA認(rèn)證的食品和醫(yī)藥級(jí)消泡劑，系列產(chǎn)品通過KO

消泡劑的用量[ 06-14 09:05 ]

各種消泡劑在不同發(fā)酵液中的消泡效果各不相同，使用量也各有不同，如以谷氨酸發(fā)酵為例，產(chǎn)酸10％的發(fā)酵水平，每生產(chǎn)lt谷氨酸就要使用5kg GPE消泡劑；產(chǎn)酸12％以上的發(fā)酵水平，就要采用更大量消泡劑。消泡劑用量的增加，不但抑制微生物的活力，造成溶氧系數(shù)下降，還會(huì)影響發(fā)酵產(chǎn)物的質(zhì)量。

消泡劑的種類[ 06-14 08:05 ]

發(fā)酵工業(yè)中常用的消泡劑有：① 然油脂類如玉米油、豆油、米糠油、棉籽油、菜籽油及豬油等②聚醚類如聚氧丙烯甘油，簡(jiǎn)稱GP型、聚氧乙烯氧丙烯甘油，簡(jiǎn)稱GPE，又稱泡敵；③高級(jí)醇(十八醇和聚二醇)、脂肪酸和酯類；④硅酮類，如聚二甲基硅氧烷及其衍生物，在微生物藥物發(fā)酵中最為常用。以前多用植物油來消泡，但目前多選擇硅酮類進(jìn)行消泡，同時(shí)也有將硅酮類和聚醚類混合使用的，效果都不錯(cuò)。可以選用一種或?qū)追N消泡劑搭配使用，并進(jìn)行毒性試驗(yàn)。比如枯草芽孢桿菌常用乳化硅油進(jìn)行消泡；釀酒酵母發(fā)酵可單獨(dú)加泡敵，或豆油和泡敵按一定比例混合使用來進(jìn)行

消泡劑消泡機(jī)理[ 06-13 10:05 ]

消泡劑能使泡沫破裂由于泡沫形成的因素很多，消泡劑消泡的機(jī)理有以下兩種：(1)當(dāng)泡沫的表面層存在著極性的表面活性物質(zhì)而形成雙電層時(shí)，可以加另一種具有相反電荷的表面活性劑，以降低其機(jī)械強(qiáng)度，或加入某些具有強(qiáng)極性的物質(zhì)，與發(fā)泡劑爭(zhēng)奪液膜的空間，并使液膜的機(jī)械強(qiáng)度降低，進(jìn)而促使泡沫破裂。(2)當(dāng)泡沫的液膜有較大的表面粘度時(shí)，可加人某些分子內(nèi)聚力較小的物質(zhì)，以降低液膜的表面粘度，從而促使液膜的液體流失而使泡沫破裂。好的消泡劑同時(shí)能具有上述兩種性能，即能同時(shí)降低液膜的機(jī)械強(qiáng)度和降低液膜的表面粘度。此外，為了使消泡劑易于散布在泡

機(jī)械消泡器在自吸式醋酸發(fā)酵罐上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果[ 06-13 09:05 ]

實(shí)驗(yàn)以十二烷基苯磺酸鈉為起泡劑，以水為體系，旨在研究消泡器在自吸式醋酸發(fā)酵罐中的應(yīng)用效果。實(shí)驗(yàn)以3OO L自吸式醋酸發(fā)酵罐為對(duì)象，加水至225 L以做裝罐系數(shù)為75 ，分別加入消泡劑2，3，4 g。每種濃度的起泡劑以自吸速度為自變量，消泡器臨界轉(zhuǎn)速為因變量，來研究消泡器的消泡效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1。自吸式發(fā)酵罐完全是依賴吸人發(fā)酵罐中的空氣來補(bǔ)氣體，這也是體系通氣的全部來源。由于通氣量的增大，泡沫上升的速度加快，導(dǎo)致泡沫表面的液體還沒來得及流下就已被帶到罐體上部消泡器出口。通常情況下，泡沫的含液量大，則泡沫破滅的難度大

醋發(fā)酵過程中的消泡方法[ 06-13 08:05 ]

國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)消泡方法都進(jìn)行比較詳細(xì)的概述。主要可分為物理消泡法、化學(xué)消泡法和機(jī)械消泡法。物理消泡方法包括高低溫消泡、聲波消泡和液體噴灑消泡。高低溫消泡是利用泡沫在高溫或低溫的條件下不穩(wěn)定而達(dá)到消泡的目的。聲波消泡是利用聲波使泡沫內(nèi)的物質(zhì)分子振動(dòng)，再加上聲波對(duì)泡沫表面的聲壓作用使泡沫破碎，其可分為機(jī)械聲波消泡和超聲波消泡。液體噴灑消泡是利用液體對(duì)泡沫表面的沖擊力來破泡。化學(xué)方法主要是運(yùn)用各種化學(xué)或者生物消泡劑來消除表面活性劑以達(dá)到消泡的目的。其機(jī)理主要有：消泡劑降低泡沫的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)降低液膜表面黏度，兩方面的作用

生物發(fā)酵過程泡沫產(chǎn)生的原因[ 06-12 10:05 ]

泡沫通常是由氣液接觸而產(chǎn)生，一般在純?nèi)軇┑囊后w中由通氣而導(dǎo)致起泡的持續(xù)時(shí)間很短，所以不需要外加消泡手段。但當(dāng)溶劑中有一種或一種以上的表面活性劑存在，泡沫的持續(xù)時(shí)間就會(huì)較長(zhǎng)。生物發(fā)酵很多情況下都是好氧發(fā)酵，所以通氣是必不可少的環(huán)節(jié)，因?yàn)榘l(fā)酵培養(yǎng)基本身就含有許多表面活性物質(zhì)，比如表面活性蛋白類、油類(磷酸鹽、脂肪胺鹽等)、脂肪酸、酯類、聚二乙醇和硅氧烷、醇類、亞硫酸鹽和磺酸鹽等。再加上發(fā)酵過程中菌種又會(huì)產(chǎn)生一些表面活性物質(zhì)，從而導(dǎo)致生物發(fā)酵的泡沫相當(dāng)多。雖然氣泡在溶液中的活動(dòng)可以增加溶液的溶氧，為菌體提供足夠的氧氣，但

醋發(fā)酵過程中的機(jī)械消泡[ 06-12 09:05 ]

醋是人類最早的釀造調(diào)味品，在我國(guó)有山西陳醋、鎮(zhèn)江香醋、北京熏醋、上海米醋、四川麩醋、江浙玫瑰醋、福建紅曲醋等，可以說醋早已成為人們生活中不可或缺的一部分。醋酸生物發(fā)酵過程是伴隨通氣而進(jìn)行的，通入的空氣與培養(yǎng)基中表面活性物質(zhì)的結(jié)合往往會(huì)導(dǎo)致泡沫的產(chǎn)生而難以破滅。雖然泡沫在食品技術(shù)、醫(yī)藥、化妝品、海洋技術(shù)、環(huán)境技術(shù)和消防等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，但是在醋酸生物發(fā)酵過程中，泡沫的產(chǎn)生會(huì)造成發(fā)酵產(chǎn)品丟失、菌種染菌、污染傳感器、減少工作體積和環(huán)境污染等危害。所以消除發(fā)酵過程中多余泡沫的工作就顯得尤為重要。目前工業(yè)生產(chǎn)中的消泡方式

化工生產(chǎn)中機(jī)械消泡技術(shù)[ 06-12 08:05 ]

在微懸浮法聚合生產(chǎn)聚氯乙烯糊樹脂過程中，傳統(tǒng)消泡工藝通常是在回收過程中加入聚醚、有機(jī)硅或二者的復(fù)合物消泡劑加以消泡， 通過加入消泡劑的化學(xué)方法來消除泡沫，不但成本較高，還直接影響膠乳的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的性能。泡沫是氣體分散在液體中的熱力學(xué)不穩(wěn)定的分散體系。泡沫的破泡是由于從泡沫中析出液體（脫水收縮）、氣泡中的氣體擴(kuò)散，以及由此產(chǎn)生的氣泡膜厚度的變薄，最后直至氣泡破裂。泡沫的脫水收縮是造成泡沫破泡的主要原因， 在重力作用下可以促使泡沫的液膜不斷變薄。泡沫是由不同尺寸的氣泡組成的多相分散體系。氣泡中的氣體擴(kuò)散是由于各氣泡內(nèi)

消泡劑的加入時(shí)機(jī)[ 06-11 10:05 ]

(1)消泡劑大多數(shù)需要分批加入，也有一次性加入的。由于消泡劑對(duì)產(chǎn)量有影響，如果一次性加入過多，消泡劑會(huì)聚集在微生物細(xì)胞表面及氣泡液膜，增加傳質(zhì)阻力，大大降低氧的傳遞速率。一般原則是少量多次。(2)應(yīng)盡可能減少消泡劑的用量，通過比較性實(shí)驗(yàn)，找出對(duì)微生物影響最小，消泡效率最大的消泡劑，同時(shí)還應(yīng)考慮成本及對(duì)產(chǎn)物的影響。(3)消泡劑的添加量與轉(zhuǎn)速有關(guān)系。