[发明专利]一种发酵用组合型聚醚有机硅消泡剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种发酵用组合型聚醚有机硅消泡剂及其制备方法，属于食品添加剂领域。本发明的消泡剂如下质量份数的组分，聚醚20～35份，有机硅10～20份，交联聚丙烯酸树脂调和剂45～60份，白炭黑1～3份；其制备方法为：将烷基丙烯酸酯交联树脂溶于无离子水中，搅拌均匀后向其中加入三乙醇胺即得交联聚丙烯酸树脂调和剂；然后向容器中依次加入白炭黑和聚醚，开启搅拌同时加热升温至70～80℃，搅拌20～30分钟使白炭黑充分溶解于聚醚中；然后降温至40～55℃，加入有机硅，搅拌25～35分钟后，再加入制备好的交联聚丙烯酸树脂调和剂，搅拌20～30分钟即可。本发明的发酵用消泡剂制备工艺简单，且其消泡、抑泡及高温稳定性优良。

技术领域

本发明属于食品添加剂领域，更具体地说，涉及一种发酵用组合型聚醚有机硅消泡剂及其制备方法。

背景技术

谷氨酸钠俗称味精，在发酵的过程中，由于培养基中存在蛋白类表面活性剂，在通气的条件下，培养液中容易形成泡沫。泡沫是由于气体被分解在少量液体中形成的胶体体系，气液之间被一层液膜隔开，彼此不相连通。而形成的泡沫主要可分为两种类型：一种是发酵液液面上的泡沫，气相所占的比例特别大，与液体有较明显的界限，如发酵前期的泡沫；另一种是发酵液中的泡沫，又称流态泡沫，分散在发酵液中，比较稳定，与液体之间无明显的界限。

发酵时起泡会带来许多不利因素，如发酵罐的装料系数减少、氧传递系统减小等。泡沫过多时，影响更为严重，容易造成大量逃液，即发酵液从排气管路或轴封逃出，从而增加发酵液染菌机会等，严重时会导致通气搅拌无法进行，进而阻碍菌体呼吸，导致菌体代谢异常或菌体自溶。对于泡沫的控制，工业生产上主要采用两种途径：一种为采用机械消泡的方法来消除已形成的泡沫；另一种为加入消泡剂进行消泡。目前，大多数厂家均使用消泡剂进行消泡，而用于发酵的消泡剂主要可分为两大类，一类为有机硅消泡剂，另一类为聚醚型消泡剂。有机硅消泡剂消泡速度快，但是抑泡性能不足；聚醚型消泡剂抑泡性能较好，但是其消泡能力较弱，且用量很大。针对这些问题，现有技术中通常对有机硅进行聚醚改性来改善其消泡性能和抑泡性能，虽然性能有所提高，但是其稳定性相对较差，长期放置容易分层破乳，尤其是其在高温条件下的使用效果及稳定性难以满足谷氨酸钠的发酵使用要求。

如，中国专利申请号：201210486285.5，申请日：2012年11月26日，发明创造名称为：一种用于生物发酵体系的高效消泡剂及其制备方法。该申请案中原料配比为：有机聚硅氧烷为15～25份、疏水气相白炭黑为0.5～3份、聚醚改性硅油为5～15份、硅树脂为0.2～2份、食品级乳化剂为4～10份、食品级分散增稠剂为0.2～2份、质量浓度为10％氢氧化钠溶液为0.2～2份和去离子水为40～80份；其制备过程为：第一步，采用乳化剂加在水相法或乳化剂加在油相法来制备有机聚硅氧烷，第二步，有机聚硅氧烷与疏水气相白炭黑、硅树脂的高温键合。该申请案制备的消泡剂消泡速度快，抑泡能力强，尤其适用于微生物发酵体系中的消、抑泡，且对生产不产生副作用，但是其高温下的稳定性还有待进一步提高。

又如，中国专利申请号：201811110818.3，申请日：2018年09月22日，发明创造名称为：一种发酵消泡剂及其制备方法。该申请案中公开的发酵消泡剂包括以下重量份数的原料：蓖麻油40～50份、端环氧基硅油26～34份、聚乙二醇18～22份、聚醚胺8～12份、异丙醇12～16份、疏水白炭黑2～6份、乳化剂4～8份。该申请案通过采用上述原料，并对硅油同时进行聚醚改性和蓖麻油改性处理，从而在一定程度上能够提高所得消泡剂的消泡性能和抑泡性能，并减少消泡剂的使用量，但是其制备过程中的反应时间较长，生产成本较高，且其高温条件下的消、抑泡效果有待进一步提高。

发明内容

1.要解决的问题

本发明的目的在于克服现有发酵用消泡剂的消泡抑泡效果和稳定性相对较差，放置一定时间后易发生破乳分层，尤其是其在高温下的消泡抑泡效果及稳定性难以满足谷氨酸钠的发酵使用要求的不足，提供了一种发酵用组合型聚醚有机硅消泡剂。采用本发明的消泡剂可以有效解决上述问题，且其制备工艺操作简单，可大大降低生产成本。