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    2. 行業消泡劑解決方案

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      醫藥發酵消泡劑解決方案

      醫藥發酵工藝分析

      1. 微生物發酵工藝

      發酵是指人們借助微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來制備微生物菌體本身、或者直接代謝產物或次級代謝產物的過程。通常所說的發酵,多是指生物體對于有機物的某種分解過程。如今發酵在食品工業、生物和化學工業中均有廣泛應用。

      (1)發酵工藝類型

      ①按發酵原料來區分:糖類物質發酵、石油發酵及廢水發酵等

      ②按發酵產物來區分:氨基酸發酵、有機酸發酵、抗生素發酵、酒精發酵、維生素發酵等

      ③按發酵形式來區分:固態發酵和液體深層發酵

      ④按發酵工藝流程區分:分批發酵、連續發酵和流加發酵

      ⑤按發酵過程中對氧的不同需求區分:厭氧發酵、通風發酵

      (2)發酵工藝流程

      主要包括菌種以及確定的種子培養基和發酵培養基的組成;培養基、發酵罐和輔助設備的活菌;大規模的有活性、純種的種子培養物的生產;發酵罐中微生物最優的生長條件下產物的大規模生產;產物的提取、純化;發酵廢液的處理等。

      2. 微生物發酵原理  

      (1)通氣攪拌的強烈程度通氣大、攪拌強烈可使泡沫增多,因此在發酵前期由于培養基營養成分消耗少,培養基成分豐富,易起泡。應先開小通氣量,再逐步加大,攪拌轉速也如此。

      (2)培養基配比與原料組成培養基營養豐富,黏度大,產生泡沫多而持久,前期難開攪拌。

      (3)菌種、種子質量和接種量菌種質量好,生長速度快,可溶性氮源較快被利用,泡沫產生幾率也就少。菌種生長慢的可以加大接種量。

      (4)滅菌質量培養基滅菌質量不好,糖氮被破壞,抑制微生物生長,使種子菌絲自溶,產生大量泡沫,加消泡劑也無效。

      (5)醫藥發酵行業起泡綜合原因:很多情況下都是好氧發酵,通氣是重要環節,結合發酵培養基本身就含有許多表面活性物質,如表面活性蛋白類、油類、脂肪酸、酯類、醇類、亞硫酸鹽和磺酸鹽等,以及發酵過程中菌種又會產生一些表活物,醫藥發酵過程中產生的泡沫就會相當多。

             
      泡沫產生環節


      通氣攪拌

      培養基配比

      菌種生長

      微生物發酵泡沫痛點問題分析

      1. 泡沫會使發酵罐的裝料系數減少影響相關數值。

      2. 泡沫會使氧傳遞系統減小影響發酵程度。

      3. 泡沫過多時,造成大量溢出,發酵液從排氣管路或軸封逃出而增加染菌機會。

      4. 泡沫嚴重時通氣攪拌也無法進行,菌體呼吸受到阻礙,導致代謝異?;蚓w自溶。

      5. 消泡劑高溫滅菌后達不到消泡效果。

      6. 影響生物菌生長。

      7. 消泡劑加入后擔心會影響產品質量下降導致檢測不合格。

      8. 消泡劑加入會和產品發生反應破壞本身性質。

      9. 消泡劑加入擔心會影響微生物的生長。

      10. 消泡劑加入會影響脫氫反應、氧化反應、脫水反應、縮合反應、脫羧反應、氨化反應、脫氨反應。

      11. 消泡劑加入后擔心會有化學反映產生氣味。

      12. 不能高溫滅菌。

      13. 不能在發酵期內長時間抑泡。

      14. 是否環保。

      微生物發酵對消泡劑需求分析

      1. 對消泡劑的要求

      1)在起泡液中不溶或難溶:為破滅泡沫,消泡劑應該在泡膜上濃縮集中,對抑泡的情況應經常保持在這種狀態。用于發酵體系的消泡劑,活性成分的分子應該為強疏水弱親水,HLB值在1.53范圍,作用才好。

      2)表面張力低于起泡液:只有消泡劑分子間作用力小,表面張力低于起泡液,消泡劑微粒才能夠在泡膜上浸入及擴展。

      3)與起泡液有一定程度的親和性:由于消泡過程實際上是泡沫崩潰速度與泡沫生成速度的競爭,所以發酵用的消泡劑需能快速分散,以便在起泡液中發揮作用。要使消泡劑擴散較快,消泡劑活性成分與起泡液具有一定程度的親和性。

      4)與起泡液不發生化學反應:發酵用的消泡劑與起泡液發生反應,一方面消泡劑會喪失作用,另一方面可能產生有害物質,影響微生物的生長。此外,發酵用的消泡劑的揮發性小,作用時間長。

      2. 常用消泡劑的種類和性能

      1)天然油脂:來源容易,價格低使用簡單,一般來說沒有明顯副作用。主要成分是高級脂肪酸酯和高級一元醇酯,還有高級醇、高級烴等。但油脂如保藏不好,易變質,使酸值增高,對發酵有毒性。

      2)聚醚類: 主要是甘油三羥基聚醚,用于鏈霉素發酵代替天然油效果。此外,由于GP型的抑泡能力比消泡能力,親水性差溶解度小,宜用在稀薄的發酵液基礎培養基中;?GPE型親水性較好、易鋪展、消泡能力強,但溶解度大、維持時間短,用在粘稠發酵液中;有一種GPES型聚醚消泡劑,分子易于平臥狀聚集在氣液界面,因而表面活性強,消泡效率高。

      3)高碳醇類:是強疏水弱親水的線型分子,在水體系里能發揮很好效果。還有些成酯,如苯乙醇油酸酯、苯乙酸月桂醇酯等在青霉素發酵中具有消泡作用。??

      4)硅酮類:常用的是聚二甲基硅氧烷二甲基硅油。表面張力低,在水及一般油中的溶解度低且活性高。揮發性低,并具有化學惰性,性能穩定且毒性小,廣泛用于抗生素發酵及食品工業。

      微生物發酵解決方案

      1.生物發酵消泡劑X-1645/1622/1680微生物發酵、工業制糖、 食品加工、消除其它的水相泡沫、發酵工業、植物油的脂化加工過程、酵母工業等

      特性:消泡快抑泡久,用量少;耐高溫,耐強酸強堿;表面張力小,良好的擴散性和滲透性;穩定的化學性能,適應性強,能提高菌種的生長環境,同時不傷害菌種,影響微生物的生長。

      2.發酵消泡劑/大腸桿菌發酵消泡劑X-1667/1668各類發酵生產過程的消泡,如紅霉素、潔霉素、阿維菌素、慶大霉素、青霉素、檸檬酸、賴氨酸、酵母生產、生物醫藥等發酵工藝、菌種培育、制糖、酶制劑、味精、涂料、大豆蛋、卡那霉素、各種氨基酸以及維生素C發酵,在獸藥加工、后期提取工藝中也適用

      特性是采用特殊工藝精制而成的、具有生物惰性的專用發酵消泡;符合食品級標準,根據發酵工藝的特點,可直接與基礎料一起加入發酵液中,經高溫滅菌后流加或補料,克服了發酵前高溫消毒的穩定性和發酵過程中對細菌生長的抑制性、及發酵罐結垢缺點, 且發酵后易分離,罐易清洗等;一次加入,可快速消泡、持久抑泡、用量少、得罐率高,耐酸堿性好,化學穩定性優。

       

      3.食品/醫用/制糖/果汁/食用菌發酵消泡劑X-1675/1666/1610/1710/1619青霉素、潔霉素、泰樂菌素、阿維菌素、維生素、VC、檸檬酸、谷氨酸、賴氨酸、大豆蛋白、工業制糖、果汁、食用菌、分歧干菌、黃原膠、血球蛋白、酶制劑、淀粉、酵母、啤酒發酵

      特性:具有耐溫性強,使用范圍廣泛,130℃高溫中殺菌后不破乳、消泡快、抑泡時間長等特點;由于降低了聚醚消泡劑用量,改善了菌種生長環境,可以明顯提高效果。

       

      4.氨基酸/肥料/酒精/真菌發酵消泡劑X-1700/1410/1682/1669食品工藝發酵、釀酒發酵、酒石酸發酵、酒精發酵、酶制劑、味精、大豆蛋、檸檬酸、慶大霉素、卡那霉素、纖維素以及葡萄酒發酵等

      特性:具有快速消除泡沫、長久抑止泡沫的特點,能夠迅速滲透進泡沫內部到達消泡抑泡效果;適用范圍廣泛,耐高溫、耐酸堿,在各種環境下也能穩定的發揮消泡抑泡的效果,不漂油、不分層、不析出。

       

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