Los antiespumantes se utilizan para reducir la tensión superficial del agua, las soluciones y las suspensiones, prevenir la formación de espuma o reducir la espuma que se forma durante la producción industrial. Los antiespumantes comunes son los siguientes:
I. Aceite natural (es decir, aceite de soja, aceite de maíz, etc.)
Ventajas: disponible, económico y fácil de usar.
Desventajas: se deteriora fácilmente y aumenta su acidez si no se almacena correctamente.
II. Alcohol de alto contenido de carbono
El alcohol de alto carbono es una molécula lineal con fuerte hidrofobicidad y débil hidrofilicidad, lo que lo convierte en un antiespumante eficaz en sistemas acuosos. El efecto antiespumante del alcohol está relacionado con su solubilidad y difusión en la solución espumante. Los alcoholes de C7 a C9 son los antiespumantes más eficaces. El alcohol de alto carbono de C12 a C22 se prepara con emulsionantes adecuados, con un tamaño de partícula de 4 a 9 μm, con una emulsión acuosa del 20 al 50 %, es decir, un desespumante en sistemas acuosos. Algunos ésteres también tienen efecto antiespumante en la fermentación de penicilina, como el oleato de feniletanol y el fenilacetato de laurilo.
III. Antiespumantes de poliéter
1. Antiespumantes GP
Se obtiene mediante polimerización por adición de óxido de propileno, o una mezcla de óxido de etileno y óxido de propileno, utilizando glicerol como agente de partida. Presenta baja hidrofilicidad y solubilidad en medios espumantes, por lo que resulta adecuado para su uso en líquidos de fermentación poco densos. Dado que su capacidad antiespumante es superior a la de desespumante, es conveniente añadirlo al medio base para inhibir la formación de espuma durante todo el proceso de fermentación.
2. Antiespumantes GPE
El óxido de etileno se añade al final de la cadena de polipropilenglicol de los antiespumantes GP para formar polioxietileno oxipropilenglicol con un extremo hidrófilo. El antiespumante GPE posee buena hidrofilicidad y una fuerte capacidad antiespumante, pero también una alta solubilidad, lo que provoca un corto tiempo de duración de su actividad antiespumante. Por lo tanto, resulta eficaz en caldos de fermentación viscosos.
3. Antiespumantes GPE
Se forma un copolímero de bloques con cadenas hidrofóbicas en ambos extremos y cadenas hidrofílicas sellando el extremo de la cadena de los antiespumantes GPE con estearato hidrofóbico. Las moléculas con esta estructura tienden a agruparse en la interfase gas-líquido, por lo que presentan una fuerte actividad superficial y una gran eficacia antiespumante.
IV. Silicona modificada con poliéter
Los antiespumantes de silicona modificados con poliéter son un nuevo tipo de antiespumantes de alta eficacia. Son rentables y ofrecen las ventajas de una buena dispersión, una fuerte capacidad de inhibición de la espuma, estabilidad, no toxicidad e inocuidad, baja volatilidad y una potente capacidad antiespumante. Según los diferentes modos de conexión interna, se pueden dividir en las siguientes dos categorías:
1. Copolímero con enlace -Si-OC- preparado con ácido como catalizador. Este antiespumante se hidroliza fácilmente y tiene poca estabilidad. Si se utiliza un tampón de amina, se puede conservar durante más tiempo. Sin embargo, debido a su bajo precio, su potencial de desarrollo es muy evidente.
2. El copolímero unido mediante enlaces -si-c tiene una estructura relativamente estable y puede almacenarse durante más de dos años en condiciones cerradas. Sin embargo, debido al uso de platino, un catalizador costoso, en el proceso de producción, el costo de producción de este tipo de antiespumantes es elevado, por lo que su uso no se ha generalizado.
V. Antiespumante de silicona orgánica
...próximo capítulo.
Fecha de publicación: 19 de noviembre de 2021