Gli antischiuma vengono utilizzati per ridurre la tensione superficiale dell'acqua, delle soluzioni e delle sospensioni, prevenire la formazione di schiuma o ridurre la schiuma che si forma durante la produzione industriale. Gli antischiuma più comuni sono i seguenti:
I. Olio naturale (ad es. olio di soia, olio di mais, ecc.)
Vantaggi: disponibile, conveniente e facile da usare.
Svantaggi: si deteriora facilmente e il suo valore di acidità aumenta se non conservato correttamente.
II. Alcol ad alto contenuto di carbonio
Gli alcoli ad alto contenuto di carbonio sono molecole lineari con forte idrofobicità e debole idrofilia, che risultano efficaci come antischiuma nei sistemi acquosi. L'effetto antischiuma degli alcoli è correlato alla loro solubilità e diffusione nella soluzione schiumogena. Gli alcoli da C7 a C9 sono i più efficaci come antischiuma. Gli alcoli ad alto contenuto di carbonio da C12 a C22 vengono preparati con emulsionanti appropriati, con granulometria di 4-9 μm e una emulsione acquosa al 20-50%, e agiscono quindi come antischiuma nei sistemi acquosi. Anche alcuni esteri, come l'oleato di feniletanolo e l'acetato di laurile, hanno un effetto antischiuma nella fermentazione della penicillina.
III. Antischiuma polieterici
1. Antischiuma GP
Prodotto mediante polimerizzazione per addizione dell'ossido di propilene, o di una miscela di ossido di etilene e ossido di propilene, con glicerolo come agente di partenza. Presenta scarsa idrofilia e bassa solubilità nei fluidi schiumogeni, pertanto è adatto all'uso in liquidi di fermentazione diluiti. Poiché la sua capacità antischiuma è superiore a quella di disaeramento, è indicato per l'aggiunta al terreno di base al fine di inibire il processo di formazione di schiuma durante l'intero processo di fermentazione.
2. Antischiuma GPE
L'ossido di etilene viene aggiunto all'estremità della catena di polipropilenglicole degli antischiuma GP per formare poliossietilene ossipropilenglicerolo con estremità idrofila. L'antischiuma GPPE presenta una buona idrofilia, una forte capacità antischiuma, ma anche un'elevata solubilità che determina un breve tempo di mantenimento dell'attività antischiuma. Pertanto, ha un buon effetto nei brodi di fermentazione viscosi.
3. Antischiuma GPE
Un copolimero a blocchi con catene idrofobiche a entrambe le estremità e catene idrofile si forma sigillando l'estremità della catena degli antischiuma GPE con stearato idrofobico. Le molecole con questa struttura tendono ad aggregarsi all'interfaccia gas-liquido, pertanto presentano una forte attività superficiale e un'elevata efficacia antischiuma.
IV. Silicone modificato con polieteri
Gli antischiuma siliconici modificati con polieteri sono una nuova tipologia di antischiuma ad alta efficienza. Offrono un buon rapporto qualità-prezzo, con i vantaggi di una buona dispersione, una forte capacità di inibizione della schiuma, stabilità, atossicità e innocuità, bassa volatilità e un'elevata capacità antischiuma. In base alle diverse modalità di connessione interna, possono essere suddivisi nelle seguenti due categorie:
1. Copolimero con legame -Si-OC- preparato con acido come catalizzatore. Questo antischiuma è facilmente idrolizzabile e presenta una scarsa stabilità. Se è presente un tampone amminico, può essere trattenuto più a lungo. Tuttavia, grazie al suo basso costo, il potenziale di sviluppo è molto evidente.
2. Il copolimero legato tramite legame -si-c- ha una struttura relativamente stabile e può essere conservato per più di due anni in condizioni chiuse. Tuttavia, a causa dell'utilizzo del costoso platino come catalizzatore nel processo di produzione, il costo di produzione di questo tipo di antischiuma è elevato, quindi non è stato ampiamente utilizzato.
V. Antischiuma al silicio organico
...prossimo capitolo.
Data di pubblicazione: 19 novembre 2021