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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。
消泡剂的产品优点:(1)应用面广:由于硅油特殊的化学结构,既不与水或含极性基团的物质相溶,也不与烃类或含烃基的有机物相溶。由于硅油对各类物质的不溶性,因而应用面广,既使用水体系消泡,又可在油体系中使用。(2)表面张力小:硅油的表面能力一般为20-21达因/厘米,比水(72达因/厘米)及一般起泡液的表面张力都小,消泡效能好。(3)热稳定性好:以常用的二甲基硅油为例,它长时间可耐150℃,短时间可耐300℃以上,其Si-O键不分解。就确保了有机硅消泡剂可在广阔的温度范围内使用。(4)化学稳定性好:由于Si-O键比较稳定,所以硅油的化学稳定性很高,很难与其它物质发生化学反应。因此,只要配制合理,有机硅消泡剂允许在含酸、本地碱、同城盐的体系中使用。(5)生理惰性:硅油已被证明对人畜没有毒性,其半致死剂量大于34克/公斤。所以有机硅消泡剂(在适宜乳化剂等搭配下)可地用于食品、本地医疗、当地医药及等工业上。(6)消泡力强:有机硅消泡剂不仅能有效地破除已经生成的泡沫,而且可以显著地抑制泡沫,防止泡沫的生成,不但成本低,而且不污染被消泡的物质。
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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消泡剂在各个工业领域具有广泛的应用价值,但在使用过程中可能会遇到一些常见问题。通过选择合适的消泡剂类型、附近调整投加量、同城注意消泡剂与体系的兼容性以及采取必要的防护措施等措施,可以有效解决这些问题,提高消泡剂的使用效果和环境性。同时,随着科技的进步和环保要求的提高,未来消泡剂的研究和发展将更加注重环保和可持续性。
有机硅消泡剂以其优异的消泡性能和稳定性而著称,其主要成分是聚二甲基硅氧。此类消泡剂不仅消泡能力强,还能够长时间保持消泡效果,并且适用于多个行业,如纺织、涂料、本地油田等行业。
矿物油基消泡剂是常见的消泡剂类型之一,主要成分是矿物油和疏水性硅油,辅以少量的乳化剂、分散剂等。这类消泡剂具有良好的消泡效果和较低的成本,适用于多种水性体系,如造纸、本地涂料、水处理等行业。
聚醚改性有机硅消泡剂,结合了聚醚和有机硅的优点,具有更佳的分散性、更强的消泡能力与更长的抑泡时间。它适用于多种苛刻条件下的消泡,是化工、同城石油、同城纺织等行业消泡的优选。