泡沫(foam)是一种普遍的自然现象,对于我们大家来说,也许并不陌生。如在日常生活中烧饭、下饺子、煮面条,稍不留神,就能因泡沫而溢锅;在儿时玩的吹泡泡,吹出五彩缤纷的泡沫,漫天飘浮;在急速倒入杯中的啤酒所溢出的泡沫;在海水拍岸,击打在海岸边礁石所形成的壮观的泡沫;还有在人们洗涤衣物时,常见的肥皂、洗衣粉水液泡沫;沐浴露、洗发香波所产生的泡沫较是再熟悉不过的了。
例如消防队员巧妙地利用泡沫扑灭一些火灾,点心师傅利用泡沫现象(作用)为我们制出了可口的面包、蛋糕和松糕,炎炎夏日里喝上一瓶汽水或啤酒多么地解渴,这都是泡沫的作用。又诸如泡沫浮选、泡沫冶金、泡沫印染、泡沫印花、泡沫塑料…
消泡剂的较低表面张力和较高表面活性作用
消泡剂也叫消沫剂,抗泡剂,消泡剂实际就是消除泡沫的意思,它是一种具有较低表面张力和较高表面活性、能抑制或消除体系中泡沫的物质。在工业的生产过程中会产生很多有害的泡沫,严重阻碍了生产的进度,这时就需要添加消泡剂来消除这些有害的泡沫。消泡剂的应用很广泛,可应用于消除乳胶、纺织上浆、涂料、石油化工、造纸、工业清洗、食品发酵等行业生产过程中产生的有害泡沫。
消泡剂的特性
消泡剂的种类有很多,有油性的,溶剂型的,**硅型的,乳液型的还有固体粉末的。而消泡剂都均具有下列的性质:
1、消泡能力强,用量少;
2、消泡剂加入后不会影响体系的基本性质;
3、表面张力小;
4、与表面平衡性好;
5、分散性、渗透性好;
6、耐热耐酸碱好;
7、化学性稳定,耐氧化性强;
8、气体溶解性、透过性好;
9、在起泡溶液中溶解性小;
10、生理安全性高。
水性消泡剂的作用
水性具有的消泡或抑泡能力,是由于它具有很低的表面张力进入并破坏了泡膜,产生消泡的效果。当消泡剂加入到泡沫介质中时,落到了泡的表面,同时有效地降低了接触点的表面张力,在泡外皮产生一个薄弱点,从而引起了破泡。
按照消泡剂的作用,可分为破泡剂、抑泡剂、脱泡剂3种类型。破泡剂是指在液体起泡后加入,通过吸附泡和表面张力的作用进入泡膜使基变薄,能迅速将气泡破坏,降低液面。抑泡剂是能抑制泡沫产生的物质,它与液体起泡物质一同吸附于气泡上,使表面张力降低,泡膜变薄,导致破损,可预防起泡现象。脱泡剂在液体中吸附于气泡,聚集泡中的空气,气泡相互吸附后,在吸附界面破损而形成一个大气泡,因浮力增大加快了上升的速度,促进了脱泡。而消泡剂一般都具有破泡、抑泡和脱泡等多种作用,因此要严格区分的话往往比较困难。
成份
1、**油脂(即豆油、玉米油等)
优点:来源容易,价格低,使用简单;
缺点:如储存不好,易变质,使酸值增高。
2、 聚醚类消泡剂
种类挺多,主要有以下几种:
a. GP型消泡剂
以为起始剂,由环氧,或环氧与环氧的混合物进行加成聚合而制成的
GP型的消泡剂亲水性差,在发泡介质中的溶解度小,所以宜使用在稀薄的发酵液中。它的抑泡能力比消泡能力优越 ,适宜在基础培养基中加入,以抑制整个发酵过程的泡沫产生。
b.GPE型消泡剂即泡敌
在GP型消泡剂的聚丙二醇链节末端再加成环氧,成为链端是亲水基的聚氧氧,也叫。按照环氧加成量为10%,20%,……50%分别称为GPE10,GPE20,……GPE50。
GPE型消泡剂亲水性较好,在发泡介质中易铺展,消泡能力强,但溶解度也较大,消泡活性维持时间短,因此用在粘稠发酵液中效果较好。
c.GPES型消泡剂:有一种新的聚醚类消泡剂,在GPE型消泡剂链端用疏水基硬脂酸酯封头,便形成两端是疏水链,当中间隔有亲水链的嵌段共聚物。这种结构的分子易于平卧状聚集在气液界面,因而表面活性强,消泡效率高。
3、高碳醇
高碳醇是强疏水弱亲水的线型分子,在水体系里是有效的消泡剂。七十年代初前苏联学者在阴离子、阳离子、非离子型表面活性剂的水溶液中试验,提出醇的消泡作用,与其在起泡液中的溶解度及扩散程度有关。C7~C9的醇是有效的消泡剂。
C12~C22的高碳醇借助适当的乳化剂配制成粒度为4~9μm,含量为20~50%的水乳液,即是水体系的消泡剂。
还有些成酯,如油酸酯、月桂醇酯等在青发酵中具有消泡作用,后者还可作为前体。
三丁酯(CAS:126-73-8)做为古老的消泡剂,仍然被工业界广泛使用着,因其较低的表面张力(27.79 25℃),较低的水溶性(0.61 25℃,溶剂溶于水),消泡效果显着,但因其有性及一定的性,较多用于不与食品/日用化妆品接触的其他工业。
当我们喝带气的饮料的时候,我们发现不能剧烈的摇动,这样会使饮料产生很多的泡沫,有时候摇动巨大,因为泡沫过大的产生,可能会发生,所以说在加工的时候,会使用到,消泡剂被广泛的应用于食品生产业,它的使用是对人体无、无害的,符合我国的生产水平标准。
消泡剂在应用为饮品的时候,泡沫是气体在液体中的粗分散体,属于气-液非均相体系。体积密度接近气体而不接近液体的气-液分散体。气-液分散体分为液多气少的气泡分散体和气多液少的泡沫。长时间的消泡又称抑泡,抑泡时间的长短正是消泡剂品质优劣的主要标志。多数场合下我们使用消泡剂正是利用它的抑泡性能,而不是初始的消泡性。泡和抑泡是相对的,消泡性能好的产品相对抑泡性能就会差点,在实际应用中,视具体情况而定。就目前消泡剂而言,聚醚类与**硅类消泡剂的性能为优良,对这两类消泡剂的改性与新品种的开发研究也比较活跃。为了消除传统这种不可避免的弊病,出现了分子级消泡剂,这类消泡剂由特殊的矿物油及特殊的分子级消泡物质组成,整个分子呈类似于网状的**分支结构,具有多个锚**,同时具有一定的自乳化作用,*另外添加乳化剂,不会出现因乳化剂脱离而造成的缩孔现象。
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