[发明专利]一种用于生物发酵体系的高效消泡剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于生物发酵体系的高效消泡剂，其特征在于它由下列组分按下述质量份组成：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。

2.根据权利要求1所述的一种用于生物发酵体系的高效消泡剂，其特征是：所述的有机聚硅氧烷，其硅氧链上与硅原子相连的可以是各种形式的烷基或羟基，一般选用与硅原子相连的烷基为甲基，并选用三甲基封端的二甲基硅油或羟基封端的二甲基硅油。

3.根据权利要求1所述的一种用于生物发酵体系的高效消泡剂，其特征是：所述的疏水气相白炭黑，是经过疏水处理的亲水性白炭黑。

4.根据权利要求1所述的一种用于生物发酵体系的高效消泡剂，其特征是：所述的硅树脂为MQ型硅树脂。

5.根据权利要求1所述的一种用于生物发酵体系的高效消泡剂，其特征是：所述的食品级乳化剂包括非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂，其HLB值选用7.0-10.5。

6.根据权利要求1所述的一种生物发酵体系用高效消泡剂，其特征是：所述的食品级分散增稠剂可以为天然的食品级分散增稠剂，也可以是合成的食品级分散增稠剂。

7.一种用于生物发酵体系的高效消泡剂，它的制备方法包括下列步骤：

   1）按下述质量份称取原料：

 取有机聚硅氧烷为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；

   2）将上述质量份的有机聚硅氧烷、疏水气相白炭黑和硅树脂加入电加热罐中，升温至180-240℃下，维持搅拌1-3小时，即得硅膏； 

   3）制备用于生物发酵体系的高效消泡剂既可以采用乳化剂加入水相法，也可以采用乳化剂加入油相法；有机聚硅氧烷粘度在20000CST以下，既可以采用乳化剂加在水相法，也可以采用乳化剂加在油相法，而有机聚硅氧烷粘度在20000CST以上，则采用乳化剂加入油相法制备；

采用乳化剂加入水相法：

3-1)将上述质量份的去离子水与上述质量份的食品级分散增稠剂在50-60℃下搅拌化开，加入上述质量份的质量浓度为10%氢氧化钠溶液温升至75℃， 加入上述质量份的食品级乳化剂的搅拌混合均匀；

3-2）将步骤2的硅膏和上述质量份的聚醚改性硅油加入到步骤3-1)混合物中在温度75℃下乳化搅拌1-3小时，得乳化物；

3-3）将乳化物在低于55℃温度下进行高剪切均质或胶体磨均质0.5-1.5小时，得成品；

采用乳化剂加入油相法：

3-a）将步骤2硅膏、上述质量份的聚醚改性硅油和食品级乳化剂在75℃温度下搅拌混合1-3小时；

3-b）将占上述质量份1/3-1/2去离子水加入步骤3-a的混合物中在75℃乳化搅拌1-3小时，得乳化物；

3-c）将乳化物在低于55℃温度下进行高剪切均质或胶体磨均质0.5-1.5小时，使乳液粒径处于2-30um；

3-d）将上述质量份的食品级分散增稠剂在50-60℃下溶于剩余的去离子水中搅拌化开，加入上述质量份的质量浓度为10%氢氧化钠搅拌均匀，得增稠水；

3-e）将增稠水在搅拌状态下缓慢加入步骤3-c的乳液中，维持搅拌20-30分钟，直至混合均匀；得成品。

8.根据权利要求5所述的一种用于生物发酵体系的高效消泡剂，其特征是：所述的非离子表面活性剂为斯盘、吐温、brij72乳化剂或brij721乳化剂；阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠；HLB值选用7.0-10.5。

9.根据权利要求6所述的一种生物发酵体系用高效消泡剂，其特征是：所述的天然的食品级分散增稠剂为海藻酸钠，合成的食品级分散增稠剂为汉生胶或羧甲基纤维素。

10.根据权利要求1或7所述的一种生物发酵体系用高效消泡剂，其特征是：所述聚醚改性硅油的制备方法是：用含氢基质量百分数为0.2-2.0%的含氢硅油，含氢硅油占反应原料的质量百分比30%与端基含双键的聚氧乙烯、聚氧丙烯嵌段聚合的聚醚，聚醚占反应原料的质量百分比70%，将上述原料加入烧瓶中，升温至60度，加入占反应原料的质量100ppm的铂氯酸或三氟乙酸进行催化，然后在100-120度温度下，经硅氢加成反应，4-5小时而制得； 

所述的聚醚改性硅油也可以直接购买，主要技术指标： 外观 浅黄色透明油状液体 ；温度在25℃时，密度为 1.03 g/cm³；粘度为1500~4000CS ； 浊点 为47℃；有效成份 ≥99.5%。