Protipenivé látky sa používajú na zníženie povrchového napätia vody, roztoku a suspenzie, na zabránenie tvorby peny alebo na zníženie peny tvorenej počas priemyselnej výroby. Bežné protipenivé látky sú nasledovné:
I. Prírodný olej (napr. sójový olej, kukuričný olej atď.)
Výhody: dostupnosť, cena a jednoduché použitie.
Nevýhody: pri nesprávnom skladovaní sa ľahko znehodnocuje a zvyšuje sa kyslosť.
II. Alkohol s vysokým obsahom uhlíka
Alkohol s vysokým obsahom uhlíka je lineárna molekula so silnou hydrofóbnosťou a slabou hydrofilnosťou, ktorá je vo vodnom systéme účinným odpeňovačom. Protipenivý účinok alkoholu súvisí s jeho rozpustnosťou a difúziou v penotvornom roztoku. Alkohol C7 ~ C9 je najúčinnejším odpeňovačom. Alkohol s vysokým obsahom uhlíka C12 ~ C22 sa pripravuje s vhodnými emulgátormi s veľkosťou častíc 4 ~ 9 μm, s 20 ~ 50 % vodnou emulziou, teda odpeňovačom vo vodnom systéme. Niektoré estery majú tiež protipeniaci účinok pri fermentácii penicilínu, ako napríklad fenyletanololeát a laurylfenylacetát.
III. Polyéterové protipenivé látky
1. GP protipenivé látky
Vyrába sa adičnou polymerizáciou propylénoxidu alebo zmesi etylénoxidu a propylénoxidu s glycerolom ako východiskovým činidlom. Má slabú hydrofilnosť a nízku rozpustnosť v penotvornom médiu, preto je vhodný na použitie v riedkej fermentačnej kvapaline. Keďže jeho protipenivá schopnosť je lepšia ako odpenievacia, je vhodné ho pridať do základného média na inhibíciu procesu penenia počas celého fermentačného procesu.
2. Odpeňovače GPE
Etylénoxid sa pridáva na koniec polypropylénglykolového reťazca GP Antifoamerov za vzniku polyoxyetylénoxypropylén glycerolu s hydrofilným koncom. GPE Antifoamer má dobrú hydrofilnosť, silnú protipenivú schopnosť, ale aj veľkú rozpustnosť, čo spôsobuje krátky čas udržania protipenivej aktivity. Preto má dobrý účinok vo viskóznom fermentačnom bujóne.
3. GPE proti peneniu
Blokový kopolymér s hydrofóbnymi reťazcami na oboch koncoch a hydrofilnými reťazcami sa vytvorí utesnením konca reťazca GPE odpeňovačov hydrofóbnym stearátom. Molekuly s touto štruktúrou majú tendenciu zhromažďovať sa na rozhraní plyn-kvapalina, takže majú silnú povrchovú aktivitu a vysokú účinnosť odpeňovania.
IV. Silikón modifikovaný polyéterom
Polyéterom modifikované silikónové odpeňovače sú novým typom vysoko účinných odpeňovačov. Sú cenovo dostupné s výhodami dobrej disperzie, silnej schopnosti inhibovať penenie, stability, netoxickosti a neškodnosti, nízkej prchavosti a silných protipeniacich vlastností. Podľa rôznych spôsobov vnútorného pripojenia ich možno rozdeliť do dvoch kategórií:
1. Kopolymér s väzbou -Si-OC- pripravený s kyselinou ako katalyzátorom. Tento odpeňovač sa ľahko hydrolyzuje a má nízku stabilitu. Ak je prítomný amínový tlmivý roztok, môže sa udržať dlhšie. Vďaka nízkej cene je však jeho vývojový potenciál veľmi zrejmý.
2. Kopolymér viazaný väzbou -si-c má relatívne stabilnú štruktúru a môže sa skladovať viac ako dva roky v uzavretých podmienkach. Avšak kvôli použitiu drahej platiny ako katalyzátora vo výrobnom procese sú výrobné náklady tohto druhu odpeňovačov vysoké, takže sa široko nepoužíva.
V. Organický kremíkový protipenič
...ďalšia kapitola.
Čas uverejnenia: 19. novembra 2021