在工業(yè)發(fā)酵的時候，消泡劑這東西是必不可少的輔助材料，對保持發(fā)酵工藝穩(wěn)定、提高效率來說特別重要?，F(xiàn)在生物技術(shù)和制藥行業(yè)發(fā)展這么快，用對消泡劑已經(jīng)成了保證發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。
尤其是在酶制劑和抗生素發(fā)酵這兩塊，選什么樣的消泡劑、怎么用，直接關(guān)系到生產(chǎn)的方方面面 -- 從一開始發(fā)酵，到最后產(chǎn)品分離提純，都受影響。那泡沫為啥不好呢？它會嚴重壓縮發(fā)酵罐里能利用的空間，讓物料傳遞效率變低，搞不好還會讓發(fā)酵液溢出來，既造成經(jīng)濟損失，又可能污染環(huán)境。針對具體的發(fā)酵體系，選對消泡劑，再科學(xué)地確定怎么用、啥時候加，對提高發(fā)酵效率、降低成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量，都是決定性的事兒。
在發(fā)酵工業(yè)中，泡沫的危害尤為顯著：
降低設(shè)備利用率：泡沫會占據(jù)發(fā)酵罐內(nèi)的有效空間，導(dǎo)致實際可容納的發(fā)酵液體積減少，設(shè)備產(chǎn)能被浪費；
干擾生產(chǎn)過程：破壞發(fā)酵液的均一性，影響氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)的傳質(zhì)效率，阻礙微生物正常代謝；
引發(fā)安全與污染問題：過量泡沫可能導(dǎo)致發(fā)酵液溢出，污染生產(chǎn)環(huán)境，增加清潔成本，甚至引發(fā)雜菌污染，導(dǎo)致整批發(fā)酵失?。?/div>
影響產(chǎn)品質(zhì)量：泡沫產(chǎn)生的剪切力可能損傷敏感微生物（如某些產(chǎn)酶菌株），導(dǎo)致酶活性下降、抗生素效價降低等；
增加生產(chǎn)成本：為處理泡沫需額外投入人力、設(shè)備（如消泡裝置），或因發(fā)酵失敗造成原料浪費。
消泡劑主要類別及應(yīng)用領(lǐng)域
消泡劑（Antifoam）就是能消除或者抑制泡沫產(chǎn)生的東西，在工業(yè)生產(chǎn)里用得特別廣，像發(fā)酵、食品加工、制藥、化工這些領(lǐng)域都少不了它。消泡劑起作用主要是因為它有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，能在泡沫表面快速鋪開，把泡沫膜的完整結(jié)構(gòu)給破壞掉，這樣泡沫就沒了。尤其在發(fā)酵行業(yè)，消泡劑用得特別普遍，基本上所有液體深層發(fā)酵的過程，都會用到天然的或者人工合成的消泡劑。
消泡劑的種類豐富多樣，依據(jù)其化學(xué)組成和物理特性，大致可分為油基消泡劑、硅基消泡劑、聚醚類消泡劑、乳液型消泡劑以及復(fù)合型消泡劑等類別。在發(fā)酵工業(yè)中，對消泡劑的評價主要圍繞多個關(guān)鍵方面展開。首先是消泡效率，它指的是消泡劑消除已產(chǎn)生泡沫的能力，通常通過泡沫消除速率和消除程度來衡量。其次是抑泡性能，即消泡劑抑制泡沫產(chǎn)生或阻止泡沫再生成的能力，一般以泡沫抑制持續(xù)時間作為衡量標(biāo)準。生物相容性同樣關(guān)鍵，它關(guān)乎消泡劑對發(fā)酵微生物生長和代謝的影響，理想情況下不應(yīng)抑制微生物生長或產(chǎn)生毒性作用。
類別 | 簡介 | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 產(chǎn)品 |
天然油脂類 | 由于在水中難以鋪展，消泡能力差，成本高，有被取代的趨勢，但油脂還可以作為一種碳源，目前還在使用。 | 低端膠黏劑，乳液合成，金屬加工液，內(nèi)外墻涂料等 | 玉米油、米糠油、豆油、魚油、豬油等 |
聚醚類 | 聚醚類消泡劑容易鋪展，不易揮發(fā)，熱穩(wěn)定好，具有很好的消泡效果，抑泡效果也不錯，是目前使用較為廣泛的一種消泡劑 | 發(fā)酵制造、食品加工、造紙工業(yè)、涂料油漆、建材、洗滌劑等領(lǐng)域 | 聚氧丙烯甘油（GP）、聚氧乙烯氧丙烯甘油（GPE）、GPES |
有機硅類 | 表面張力小，表面活性高，消泡力強，用量少，成本低，對大多數(shù)氣泡介質(zhì)均能消泡;具有較好的熱穩(wěn)定性，可在較寬溫度范圍內(nèi)使用;化學(xué)穩(wěn)定性較好，可在酸、堿、鹽溶液中使用 | 1、石油工業(yè)中被大量用于天然氣的脫硫，加速油氣分離，用于乙二醇的干燥、芳香烴的萃取、瀝青的加工、潤滑油的脫蠟等裝置，控制或抑制氣泡 2、紡織工業(yè)中用于染色、精煉、上漿等過程中的消泡 3、化學(xué)工業(yè)中用于合成樹脂、膠乳、涂料、油墨等消泡 4、食品工業(yè)中用于各種濃縮、發(fā)酵、蒸餾過程的消泡 | 聚二甲基硅氧烷及其衍生物、羧基聚二甲基硅氧烷 |
非硅類 | 擴散系數(shù)大、破泡能力強，缺點是抑泡能力稍差 | 清洗工業(yè)、粘合劑、乳膠工來、造紙工業(yè)、石油化工、化肥生產(chǎn)行業(yè) | 脂肪酰胺、金屬皂、脂肪醇、脂肪酸酯等 |
聚醚改性聚硅氧烷類 | 兼有聚醚類消泡劑和有機硅類消泡劑優(yōu)點，還具有如逆溶解性強、自乳化性好、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性高等獨特優(yōu)點 | 滌綸織物高溫染色工藝和發(fā)酵工藝的消泡、二乙醇胺脫硫體系的消泡及各種油劑、切削液、不凍液、水性油墨等體系的消泡和印刷行業(yè)感光樹脂制版后洗掉未固化樹脂的消泡 | －Si－O－C－鍵連接的共聚物及－Si－C－鍵銜接的共聚物 |
高碳醇類 | 可以單獨使用，也可以和載體一起使用，具有良好的消泡效果，持久性也比較好 | 污水處理，造紙，內(nèi)外墻涂料等 | 十八醇類 |
在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，消泡劑廣泛應(yīng)用于血液消泡、肺水腫氣霧劑（通過氟里昂等成分霧化改善缺氧）及腸胃鏡檢查（消除胃液泡沫）。在食品行業(yè)，消泡劑作為添加劑可抑制加工過程中的泡沫，優(yōu)化口感并降低能耗。發(fā)酵行業(yè)中，消泡劑（如植物油或聚醚）用于消除微生物發(fā)酵（如抗生素）中的有害泡沫，避免干擾培養(yǎng)與分離工藝，而啤酒等需保留泡沫的產(chǎn)品除外。
酶制劑、抗生素發(fā)酵過程中的泡沫問題
酶制劑和抗生素的發(fā)酵生產(chǎn)，涉及的微生物代謝過程挺復(fù)雜的。在這個過程中，因為微生物生長代謝、培養(yǎng)基成分復(fù)雜，再加上攪拌、通氣這些操作，很容易產(chǎn)生泡沫。它會讓發(fā)酵罐里能有效利用的空間變小，設(shè)備用得沒那么劃算；還會打亂發(fā)酵液的混合和傳質(zhì)效率，嚴重的話，發(fā)酵液可能直接溢出來，既污染環(huán)境又造成經(jīng)濟損失。另外，泡沫多了，發(fā)酵過程中的剪切力會變大，對一些敏感的微生物不好，這樣一來，酶的產(chǎn)量和質(zhì)量也會受影響。所以，在酶制劑發(fā)酵時，能有效控制泡沫的產(chǎn)生和堆積，對提高發(fā)酵效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量來說，真的特別重要。
那酶制劑、抗生素發(fā)酵時的泡沫，到底跟哪些因素有關(guān)呢？
培養(yǎng)基的組成，這是個關(guān)鍵因素。如果培養(yǎng)基里有很多蛋白質(zhì)、多糖這類表面活性物質(zhì)，就更容易產(chǎn)生泡沫。
微生物的種類和生長狀態(tài)也有影響。不同的微生物，分泌的胞外酶和代謝產(chǎn)物不一樣，對泡沫形成的作用也就各不相同。
發(fā)酵時的條件，像 pH 值、溫度、通氣量、攪拌速度這些，對泡沫產(chǎn)生的影響也很明顯。
發(fā)酵罐的形狀和配置，也會影響泡沫的形成和堆積。
在酶制劑、抗生素發(fā)酵中，消泡劑對微生物的影響是多方面的。有的消泡劑可能會抑制微生物生長，讓發(fā)酵效率變低；但也有的消泡劑能促進微生物生長，提高發(fā)酵效率。比如說，有研究發(fā)現(xiàn)，像豆油這種天然油脂，還有聚醚類、有機硅類消泡劑，對棘孢木霉菌株 Tr148c 的生長抑制率，就明顯比其他消泡劑低，這說明這些消泡劑對微生物的生長影響比較小。
至于消泡劑的添加量，得根據(jù)具體情況來調(diào)整。一般來說，添加量是發(fā)酵液體積的 0.01% 到 0.1%，具體加多少，要看消泡劑的類型、發(fā)酵用的微生物種類以及發(fā)酵條件這些因素。實際用的時候，通常是分幾次加，根據(jù)發(fā)酵過程中泡沫產(chǎn)生的情況，慢慢調(diào)整添加量，這樣才能達到最好的消泡效果。
西寶推薦產(chǎn)品詳情
產(chǎn)品貨號 | ACH0049A |
產(chǎn)品名稱 | OED24K消泡劑 |
應(yīng)用領(lǐng)域 | 酶制劑、抗生素發(fā)酵工業(yè) |
布魯克粘度 RVT M | 2-200rpm 125 mPa·s |
密度（20℃） | 1.05 g/cm3 |
PH值 | 7（10% 水溶液） |
溶解性 | 溶解 |
性狀 | 本產(chǎn)品是以聚環(huán)氧烷醚為主要成分，經(jīng)特殊工藝加工而成的消泡產(chǎn)品。30℃-120℃作用顯著，耐高溫耐酸堿性能出色，分散性佳，易泵注；消泡抑泡作用持久，高速攪拌不分層，室溫呈無色液體 |
抗生素發(fā)酵中消泡劑的應(yīng)用案例
在抗生素發(fā)酵行業(yè)里，消泡劑的應(yīng)用案例特別多，像紅霉素、潔霉素、阿維菌素、慶大霉素、青霉素這些抗生素的生產(chǎn)過程中，都能看到它的身影。這些案例不光能說明消泡劑在控泡方面確實管用，還能體現(xiàn)出它對發(fā)酵效率和產(chǎn)品質(zhì)量的影響。
研究者專門探討了溶氧量和消泡劑對 Saccharopolyspora spinosa YJY-12 菌株生產(chǎn)多殺菌素的影響。研究發(fā)現(xiàn)，這個菌株發(fā)酵產(chǎn)多殺菌素時，對溶氧量要求挺高的。在發(fā)酵罐間歇發(fā)酵的時候，把溶氧控制在 30%，多殺菌素的發(fā)酵效價高。研究還重點關(guān)注了消泡劑的使用，發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)培養(yǎng)基里消泡劑的添加量得控制在 0.015% 到 0.02% 之間，且在發(fā)酵過程中一次性滴加進去，這樣整個發(fā)酵下來能少用點消泡劑，從而有效控制它的殘留量。
還有一項關(guān)于多殺菌素發(fā)酵從搖瓶放大到 50 升發(fā)酵罐的研究。研究者先把搖瓶里的種子液培養(yǎng)，放大到 20 升種子罐里培養(yǎng)，找到了最適合孢子發(fā)芽和菌絲繁殖的 10 號培養(yǎng)基。從搖瓶發(fā)酵液培養(yǎng)放大到 50 升發(fā)酵罐培養(yǎng)時，通過控制菌絲體生長對數(shù)期的攪拌轉(zhuǎn)速，能加快菌體從初級代謝進入次級代謝的速度，讓菌絲體進入生產(chǎn)期。研究者還發(fā)現(xiàn)，不管用哪種消泡劑，只要發(fā)酵液里的含量在 0.1%以上，都會對多殺菌素的合成產(chǎn)生不同程度的影響。所以基礎(chǔ)培養(yǎng)基里消泡劑的添加量得控制在 0.015% 到 0.02%，發(fā)酵時一次性滴加，整個過程盡量少用消泡劑。
消泡劑在發(fā)酵工業(yè)通用應(yīng)用
在發(fā)酵工業(yè)中，消泡劑的選擇需要綜合考慮多種因素。首先，消泡劑應(yīng)對發(fā)酵微生物無毒無害，不對微生物的生長和代謝產(chǎn)生負面影響；其次，消泡劑應(yīng)具有良好的消泡效果和持久的抑泡能力，能夠有效控制發(fā)酵過程中的泡沫問題；此外，消泡劑還應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在發(fā)酵條件（如溫度、pH值等）下保持穩(wěn)定，不與發(fā)酵液中的成分發(fā)生不良反應(yīng)；最后，消泡劑的使用不應(yīng)影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量，且易于從產(chǎn)品中分離或去除。
在實際應(yīng)用中，消泡劑的選擇還需要考慮具體的發(fā)酵條件和要求。例如，在高溫發(fā)酵過程中，需要選擇具有良好熱穩(wěn)定性的消泡劑；在酸性或堿性發(fā)酵環(huán)境中，則需要選擇具有良好化學(xué)穩(wěn)定性的消泡劑；此外，在對產(chǎn)品質(zhì)量要求較高的發(fā)酵過程中，還需要考慮消泡劑對最終產(chǎn)品質(zhì)量的影響，選擇對產(chǎn)品質(zhì)量影響較小的消泡劑。
西寶推薦產(chǎn)品詳情
產(chǎn)品貨號 | ACH0048A |
產(chǎn)品名稱 | OED60K消泡劑 |
應(yīng)用領(lǐng)域 | 發(fā)酵工業(yè)通用消泡劑 |
級別 | 食品級 |
密度（20℃） | 1.00g/cm3 |
PH值 | 7（10% 水溶液） |
溶解性 | 水中分散 |
性狀 | 本產(chǎn)品是以聚環(huán)氧烷醚為主要成分，經(jīng)特殊工藝加工而成的消泡產(chǎn)品。無色透明粘稠液體，無臭無味；表面張力低，不揮發(fā)。具有高穩(wěn)定的抑泡能力，高速攪拌不分層，可生物降解 |
在添加量確定方面，消泡劑的添加量需要根據(jù)具體發(fā)酵條件和消泡劑的特性進行調(diào)整。一般而言，消泡劑的添加量為發(fā)酵液體積的0.01%~0.1%，具體用量取決于消泡劑的類型、發(fā)酵微生物的種類以及發(fā)酵條件等因素。在實際應(yīng)用中，通常采用分次添加的方式，根據(jù)發(fā)酵過程中泡沫的產(chǎn)生情況，逐步調(diào)整消泡劑的添加量，以達到最佳的消泡效果。
在眾多消泡劑品牌中，西寶（Seebio）憑借其多樣化的產(chǎn)品系列和卓越性能，在消泡領(lǐng)域占據(jù)重要地位。西寶消泡劑涵蓋多種類型，以滿足不同行業(yè)的復(fù)雜需求。
西寶的非離子型 T - F 復(fù)合型發(fā)酵用消泡劑（貨號 ACH0476A），專為發(fā)酵工藝設(shè)計，能夠有效應(yīng)對發(fā)酵過程中復(fù)雜的泡沫問題。其獨特的非離子型 T - F 復(fù)合配方，在不干擾微生物正常代謝的前提下，迅速降低泡沫的表面張力，實現(xiàn)高效消泡與持久抑泡。
西寶的 OED 系列消泡劑同樣表現(xiàn)出色。其中，OED60K 通用消泡劑（貨號 ACH0048A，F(xiàn)ood grade）達到食品級標(biāo)準，可廣泛應(yīng)用于食品加工行業(yè)，如啤酒釀造、乳制品生產(chǎn)、烘焙食品制作等場景。OED14K（貨號 ACH0498A，生化級）和 OED24K（貨號 ACH0049A）發(fā)酵工業(yè)專用消泡劑，則憑借生化級和試劑級的高品質(zhì)，在生物制藥、微生物發(fā)酵等對純度和安全性要求極高的領(lǐng)域大顯身手。
西寶消泡劑具備顯著特點。首先，消泡效率極高，能在短時間內(nèi)快速消除大量泡沫，并長時間抑制泡沫再生。其次，具有出色的化學(xué)穩(wěn)定性，在不同溫度、酸堿度等嚴苛環(huán)境下，仍能保持穩(wěn)定的消泡性能，例如在高溫發(fā)酵或強酸堿體系中，其有效成分不會分解失效。再者，生物相容性佳，在發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用中，不會對微生物的生長、代謝產(chǎn)生負面影響，確保發(fā)酵過程順利進行。此外，西寶消泡劑在使用過程中易于分散，可均勻分布于體系中發(fā)揮作用，且殘留極低。
西寶生物消泡劑產(chǎn)品列表
品牌 | 貨號 | 產(chǎn)品名稱 | 級別 |
Seebio | 非離子型T-F復(fù)合型發(fā)酵用消泡劑 | ||
Seebio | OED60K通用消泡劑 | Food grade | |
Seebio | OED14K發(fā)酵工業(yè)專用消泡劑 | 生化級 | |
Seebio | OED24K發(fā)酵工業(yè)專用消泡劑 | Reagent Grade |
參考文獻
1. GAO Baojun, HE Fuming, CHEN Xin, YANG Chuanlun, ZHANG Xinqing, and TIAN Jiewei. Study on the Scale-up of Spinosad Fermentation, Tianjin Agricultural Sciences 29.6
2. Qi Guiling, Wang Xuewei, and Wang Jiaying. Study on Polyfungicide Fermentation from Shaker to 50L Fermentation Bin, Modern Chemical Research
在工業(yè)發(fā)酵的時候，消泡劑這東西是必不可少的輔助材料，對保持發(fā)酵工藝穩(wěn)定、提高效率來說特別重要?，F(xiàn)在生物技術(shù)和制藥行業(yè)發(fā)展這么快，用對消泡劑已經(jīng)成了保證發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。
尤其是在酶制劑和抗生素發(fā)酵這兩塊，選什么樣的消泡劑、怎么用，直接關(guān)系到生產(chǎn)的方方面面 -- 從一開始發(fā)酵，到最后產(chǎn)品分離提純，都受影響。那泡沫為啥不好呢？它會嚴重壓縮發(fā)酵罐里能利用的空間，讓物料傳遞效率變低，搞不好還會讓發(fā)酵液溢出來，既造成經(jīng)濟損失，又可能污染環(huán)境。針對具體的發(fā)酵體系，選對消泡劑，再科學(xué)地確定怎么用、啥時候加，對提高發(fā)酵效率、降低成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量，都是決定性的事兒。
在發(fā)酵工業(yè)中，泡沫的危害尤為顯著：
降低設(shè)備利用率：泡沫會占據(jù)發(fā)酵罐內(nèi)的有效空間，導(dǎo)致實際可容納的發(fā)酵液體積減少，設(shè)備產(chǎn)能被浪費；
干擾生產(chǎn)過程：破壞發(fā)酵液的均一性，影響氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)的傳質(zhì)效率，阻礙微生物正常代謝；
引發(fā)安全與污染問題：過量泡沫可能導(dǎo)致發(fā)酵液溢出，污染生產(chǎn)環(huán)境，增加清潔成本，甚至引發(fā)雜菌污染，導(dǎo)致整批發(fā)酵失??；
影響產(chǎn)品質(zhì)量：泡沫產(chǎn)生的剪切力可能損傷敏感微生物（如某些產(chǎn)酶菌株），導(dǎo)致酶活性下降、抗生素效價降低等；
增加生產(chǎn)成本：為處理泡沫需額外投入人力、設(shè)備（如消泡裝置），或因發(fā)酵失敗造成原料浪費。
消泡劑主要類別及應(yīng)用領(lǐng)域
消泡劑（Antifoam）就是能消除或者抑制泡沫產(chǎn)生的東西，在工業(yè)生產(chǎn)里用得特別廣，像發(fā)酵、食品加工、制藥、化工這些領(lǐng)域都少不了它。消泡劑起作用主要是因為它有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，能在泡沫表面快速鋪開，把泡沫膜的完整結(jié)構(gòu)給破壞掉，這樣泡沫就沒了。尤其在發(fā)酵行業(yè)，消泡劑用得特別普遍，基本上所有液體深層發(fā)酵的過程，都會用到天然的或者人工合成的消泡劑。
消泡劑的種類豐富多樣，依據(jù)其化學(xué)組成和物理特性，大致可分為油基消泡劑、硅基消泡劑、聚醚類消泡劑、乳液型消泡劑以及復(fù)合型消泡劑等類別。在發(fā)酵工業(yè)中，對消泡劑的評價主要圍繞多個關(guān)鍵方面展開。首先是消泡效率，它指的是消泡劑消除已產(chǎn)生泡沫的能力，通常通過泡沫消除速率和消除程度來衡量。其次是抑泡性能，即消泡劑抑制泡沫產(chǎn)生或阻止泡沫再生成的能力，一般以泡沫抑制持續(xù)時間作為衡量標(biāo)準。生物相容性同樣關(guān)鍵，它關(guān)乎消泡劑對發(fā)酵微生物生長和代謝的影響，理想情況下不應(yīng)抑制微生物生長或產(chǎn)生毒性作用。
類別 | 簡介 | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 產(chǎn)品 |
天然油脂類 | 由于在水中難以鋪展，消泡能力差，成本高，有被取代的趨勢，但油脂還可以作為一種碳源，目前還在使用。 | 低端膠黏劑，乳液合成，金屬加工液，內(nèi)外墻涂料等 | 玉米油、米糠油、豆油、魚油、豬油等 |
聚醚類 | 聚醚類消泡劑容易鋪展，不易揮發(fā)，熱穩(wěn)定好，具有很好的消泡效果，抑泡效果也不錯，是目前使用較為廣泛的一種消泡劑 | 發(fā)酵制造、食品加工、造紙工業(yè)、涂料油漆、建材、洗滌劑等領(lǐng)域 | 聚氧丙烯甘油（GP）、聚氧乙烯氧丙烯甘油（GPE）、GPES |
有機硅類 | 表面張力小，表面活性高，消泡力強，用量少，成本低，對大多數(shù)氣泡介質(zhì)均能消泡;具有較好的熱穩(wěn)定性，可在較寬溫度范圍內(nèi)使用;化學(xué)穩(wěn)定性較好，可在酸、堿、鹽溶液中使用 | 1、石油工業(yè)中被大量用于天然氣的脫硫，加速油氣分離，用于乙二醇的干燥、芳香烴的萃取、瀝青的加工、潤滑油的脫蠟等裝置，控制或抑制氣泡 2、紡織工業(yè)中用于染色、精煉、上漿等過程中的消泡 3、化學(xué)工業(yè)中用于合成樹脂、膠乳、涂料、油墨等消泡 4、食品工業(yè)中用于各種濃縮、發(fā)酵、蒸餾過程的消泡 | 聚二甲基硅氧烷及其衍生物、羧基聚二甲基硅氧烷 |
非硅類 | 擴散系數(shù)大、破泡能力強，缺點是抑泡能力稍差 | 清洗工業(yè)、粘合劑、乳膠工來、造紙工業(yè)、石油化工、化肥生產(chǎn)行業(yè) | 脂肪酰胺、金屬皂、脂肪醇、脂肪酸酯等 |
聚醚改性聚硅氧烷類 | 兼有聚醚類消泡劑和有機硅類消泡劑優(yōu)點，還具有如逆溶解性強、自乳化性好、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性高等獨特優(yōu)點 | 滌綸織物高溫染色工藝和發(fā)酵工藝的消泡、二乙醇胺脫硫體系的消泡及各種油劑、切削液、不凍液、水性油墨等體系的消泡和印刷行業(yè)感光樹脂制版后洗掉未固化樹脂的消泡 | －Si－O－C－鍵連接的共聚物及－Si－C－鍵銜接的共聚物 |
高碳醇類 | 可以單獨使用，也可以和載體一起使用，具有良好的消泡效果，持久性也比較好 | 污水處理，造紙，內(nèi)外墻涂料等 | 十八醇類 |
在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，消泡劑廣泛應(yīng)用于血液消泡、肺水腫氣霧劑（通過氟里昂等成分霧化改善缺氧）及腸胃鏡檢查（消除胃液泡沫）。在食品行業(yè)，消泡劑作為添加劑可抑制加工過程中的泡沫，優(yōu)化口感并降低能耗。發(fā)酵行業(yè)中，消泡劑（如植物油或聚醚）用于消除微生物發(fā)酵（如抗生素）中的有害泡沫，避免干擾培養(yǎng)與分離工藝，而啤酒等需保留泡沫的產(chǎn)品除外。
酶制劑、抗生素發(fā)酵過程中的泡沫問題
酶制劑和抗生素的發(fā)酵生產(chǎn)，涉及的微生物代謝過程挺復(fù)雜的。在這個過程中，因為微生物生長代謝、培養(yǎng)基成分復(fù)雜，再加上攪拌、通氣這些操作，很容易產(chǎn)生泡沫。它會讓發(fā)酵罐里能有效利用的空間變小，設(shè)備用得沒那么劃算；還會打亂發(fā)酵液的混合和傳質(zhì)效率，嚴重的話，發(fā)酵液可能直接溢出來，既污染環(huán)境又造成經(jīng)濟損失。另外，泡沫多了，發(fā)酵過程中的剪切力會變大，對一些敏感的微生物不好，這樣一來，酶的產(chǎn)量和質(zhì)量也會受影響。所以，在酶制劑發(fā)酵時，能有效控制泡沫的產(chǎn)生和堆積，對提高發(fā)酵效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量來說，真的特別重要。
那酶制劑、抗生素發(fā)酵時的泡沫，到底跟哪些因素有關(guān)呢？
培養(yǎng)基的組成，這是個關(guān)鍵因素。如果培養(yǎng)基里有很多蛋白質(zhì)、多糖這類表面活性物質(zhì)，就更容易產(chǎn)生泡沫。
微生物的種類和生長狀態(tài)也有影響。不同的微生物，分泌的胞外酶和代謝產(chǎn)物不一樣，對泡沫形成的作用也就各不相同。
發(fā)酵時的條件，像 pH 值、溫度、通氣量、攪拌速度這些，對泡沫產(chǎn)生的影響也很明顯。
發(fā)酵罐的形狀和配置，也會影響泡沫的形成和堆積。
在酶制劑、抗生素發(fā)酵中，消泡劑對微生物的影響是多方面的。有的消泡劑可能會抑制微生物生長，讓發(fā)酵效率變低；但也有的消泡劑能促進微生物生長，提高發(fā)酵效率。比如說，有研究發(fā)現(xiàn)，像豆油這種天然油脂，還有聚醚類、有機硅類消泡劑，對棘孢木霉菌株 Tr148c 的生長抑制率，就明顯比其他消泡劑低，這說明這些消泡劑對微生物的生長影響比較小。
至于消泡劑的添加量，得根據(jù)具體情況來調(diào)整。一般來說，添加量是發(fā)酵液體積的 0.01% 到 0.1%，具體加多少，要看消泡劑的類型、發(fā)酵用的微生物種類以及發(fā)酵條件這些因素。實際用的時候，通常是分幾次加，根據(jù)發(fā)酵過程中泡沫產(chǎn)生的情況，慢慢調(diào)整添加量，這樣才能達到最好的消泡效果。
西寶推薦產(chǎn)品詳情
產(chǎn)品貨號 | ACH0049A |
產(chǎn)品名稱 | OED24K消泡劑 |
應(yīng)用領(lǐng)域 | 酶制劑、抗生素發(fā)酵工業(yè) |
布魯克粘度 RVT M | 2-200rpm 125 mPa·s |
密度（20℃） | 1.05 g/cm3 |
PH值 | 7（10% 水溶液） |
溶解性 | 溶解 |
性狀 | 本產(chǎn)品是以聚環(huán)氧烷醚為主要成分，經(jīng)特殊工藝加工而成的消泡產(chǎn)品。30℃-120℃作用顯著，耐高溫耐酸堿性能出色，分散性佳，易泵注；消泡抑泡作用持久，高速攪拌不分層，室溫呈無色液體 |
抗生素發(fā)酵中消泡劑的應(yīng)用案例
在抗生素發(fā)酵行業(yè)里，消泡劑的應(yīng)用案例特別多，像紅霉素、潔霉素、阿維菌素、慶大霉素、青霉素這些抗生素的生產(chǎn)過程中，都能看到它的身影。這些案例不光能說明消泡劑在控泡方面確實管用，還能體現(xiàn)出它對發(fā)酵效率和產(chǎn)品質(zhì)量的影響。
研究者專門探討了溶氧量和消泡劑對 Saccharopolyspora spinosa YJY-12 菌株生產(chǎn)多殺菌素的影響。研究發(fā)現(xiàn)，這個菌株發(fā)酵產(chǎn)多殺菌素時，對溶氧量要求挺高的。在發(fā)酵罐間歇發(fā)酵的時候，把溶氧控制在 30%，多殺菌素的發(fā)酵效價高。研究還重點關(guān)注了消泡劑的使用，發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)培養(yǎng)基里消泡劑的添加量得控制在 0.015% 到 0.02% 之間，且在發(fā)酵過程中一次性滴加進去，這樣整個發(fā)酵下來能少用點消泡劑，從而有效控制它的殘留量。
還有一項關(guān)于多殺菌素發(fā)酵從搖瓶放大到 50 升發(fā)酵罐的研究。研究者先把搖瓶里的種子液培養(yǎng)，放大到 20 升種子罐里培養(yǎng)，找到了最適合孢子發(fā)芽和菌絲繁殖的 10 號培養(yǎng)基。從搖瓶發(fā)酵液培養(yǎng)放大到 50 升發(fā)酵罐培養(yǎng)時，通過控制菌絲體生長對數(shù)期的攪拌轉(zhuǎn)速，能加快菌體從初級代謝進入次級代謝的速度，讓菌絲體進入生產(chǎn)期。研究者還發(fā)現(xiàn)，不管用哪種消泡劑，只要發(fā)酵液里的含量在 0.1%以上，都會對多殺菌素的合成產(chǎn)生不同程度的影響。所以基礎(chǔ)培養(yǎng)基里消泡劑的添加量得控制在 0.015% 到 0.02%，發(fā)酵時一次性滴加，整個過程盡量少用消泡劑。
消泡劑在發(fā)酵工業(yè)通用應(yīng)用
在發(fā)酵工業(yè)中，消泡劑的選擇需要綜合考慮多種因素。首先，消泡劑應(yīng)對發(fā)酵微生物無毒無害，不對微生物的生長和代謝產(chǎn)生負面影響；其次，消泡劑應(yīng)具有良好的消泡效果和持久的抑泡能力，能夠有效控制發(fā)酵過程中的泡沫問題；此外，消泡劑還應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在發(fā)酵條件（如溫度、pH值等）下保持穩(wěn)定，不與發(fā)酵液中的成分發(fā)生不良反應(yīng)；最后，消泡劑的使用不應(yīng)影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量，且易于從產(chǎn)品中分離或去除。
在實際應(yīng)用中，消泡劑的選擇還需要考慮具體的發(fā)酵條件和要求。例如，在高溫發(fā)酵過程中，需要選擇具有良好熱穩(wěn)定性的消泡劑；在酸性或堿性發(fā)酵環(huán)境中，則需要選擇具有良好化學(xué)穩(wěn)定性的消泡劑；此外，在對產(chǎn)品質(zhì)量要求較高的發(fā)酵過程中，還需要考慮消泡劑對最終產(chǎn)品質(zhì)量的影響，選擇對產(chǎn)品質(zhì)量影響較小的消泡劑。
西寶推薦產(chǎn)品詳情
產(chǎn)品貨號 | ACH0048A |
產(chǎn)品名稱 | OED60K消泡劑 |
應(yīng)用領(lǐng)域 | 發(fā)酵工業(yè)通用消泡劑 |
級別 | 食品級 |
密度（20℃） | 1.00g/cm3 |
PH值 | 7（10% 水溶液） |
溶解性 | 水中分散 |
性狀 | 本產(chǎn)品是以聚環(huán)氧烷醚為主要成分，經(jīng)特殊工藝加工而成的消泡產(chǎn)品。無色透明粘稠液體，無臭無味；表面張力低，不揮發(fā)。具有高穩(wěn)定的抑泡能力，高速攪拌不分層，可生物降解 |
在添加量確定方面，消泡劑的添加量需要根據(jù)具體發(fā)酵條件和消泡劑的特性進行調(diào)整。一般而言，消泡劑的添加量為發(fā)酵液體積的0.01%~0.1%，具體用量取決于消泡劑的類型、發(fā)酵微生物的種類以及發(fā)酵條件等因素。在實際應(yīng)用中，通常采用分次添加的方式，根據(jù)發(fā)酵過程中泡沫的產(chǎn)生情況，逐步調(diào)整消泡劑的添加量，以達到最佳的消泡效果。
在眾多消泡劑品牌中，西寶（Seebio）憑借其多樣化的產(chǎn)品系列和卓越性能，在消泡領(lǐng)域占據(jù)重要地位。西寶消泡劑涵蓋多種類型，以滿足不同行業(yè)的復(fù)雜需求。
西寶的非離子型 T - F 復(fù)合型發(fā)酵用消泡劑（貨號 ACH0476A），專為發(fā)酵工藝設(shè)計，能夠有效應(yīng)對發(fā)酵過程中復(fù)雜的泡沫問題。其獨特的非離子型 T - F 復(fù)合配方，在不干擾微生物正常代謝的前提下，迅速降低泡沫的表面張力，實現(xiàn)高效消泡與持久抑泡。
西寶的 OED 系列消泡劑同樣表現(xiàn)出色。其中，OED60K 通用消泡劑（貨號 ACH0048A，F(xiàn)ood grade）達到食品級標(biāo)準，可廣泛應(yīng)用于食品加工行業(yè)，如啤酒釀造、乳制品生產(chǎn)、烘焙食品制作等場景。OED14K（貨號 ACH0498A，生化級）和 OED24K（貨號 ACH0049A）發(fā)酵工業(yè)專用消泡劑，則憑借生化級和試劑級的高品質(zhì)，在生物制藥、微生物發(fā)酵等對純度和安全性要求極高的領(lǐng)域大顯身手。
西寶消泡劑具備顯著特點。首先，消泡效率極高，能在短時間內(nèi)快速消除大量泡沫，并長時間抑制泡沫再生。其次，具有出色的化學(xué)穩(wěn)定性，在不同溫度、酸堿度等嚴苛環(huán)境下，仍能保持穩(wěn)定的消泡性能，例如在高溫發(fā)酵或強酸堿體系中，其有效成分不會分解失效。再者，生物相容性佳，在發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用中，不會對微生物的生長、代謝產(chǎn)生負面影響，確保發(fā)酵過程順利進行。此外，西寶消泡劑在使用過程中易于分散，可均勻分布于體系中發(fā)揮作用，且殘留極低。
西寶生物消泡劑產(chǎn)品列表
品牌 | 貨號 | 產(chǎn)品名稱 | 級別 |
Seebio | 非離子型T-F復(fù)合型發(fā)酵用消泡劑 | ||
Seebio | OED60K通用消泡劑 | Food grade | |
Seebio | OED14K發(fā)酵工業(yè)專用消泡劑 | 生化級 | |
Seebio | OED24K發(fā)酵工業(yè)專用消泡劑 | Reagent Grade |
參考文獻
1. GAO Baojun, HE Fuming, CHEN Xin, YANG Chuanlun, ZHANG Xinqing, and TIAN Jiewei. Study on the Scale-up of Spinosad Fermentation, Tianjin Agricultural Sciences 29.6
2. Qi Guiling, Wang Xuewei, and Wang Jiaying. Study on Polyfungicide Fermentation from Shaker to 50L Fermentation Bin, Modern Chemical Research
