DD145114A1 - Antischaummittel fuer die fermentationsindustrie - Google Patents
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Abstract
Durch Anwendung eines Gemisches aus pflanzlichem Öl bzw. tierischem Fett in Kombination mit Polypropylenglykol wird ein synergistischer Effekt erzielt. Das Antischaummittel besteht aus 50 Vol.-% bis 60 Vol.-% eines pflanzlichen Öles bzw. tierischen Fettes und aus 40 Vol.-% bis 50 Vol.-% Polypropylenglykol, wobei als pflanzliches Öl Maiskeimöl, Sojaöl und Sonnenblumenöl, als tierisches Fett Schweineschmalz und als Polypropylenglykol ein Propylenkykol mit einem Molekulargewicht von 2000 bis 3000 verwendet werden. Vorzugsweise wird eine mittlere Konzentration von 0,01 Vol.-% bis 0,2 Vol.-% von jeder der angeführten Mischungen von 50 Vol.-% Öl bzw. Fett und 50 Vol.-% Polypropylenglykol angestrebt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Modifikation von Antischaummittel!!, die sieb, durch eine gute Langs e it wirkung sowie durch eine sparsame und kostengünstige Anwendung in der Fermentationsindustrie auszeichnen.
Charaktgristik der bekennten technischen Lösungen
Es ist bekannt, daß die in dor Feriaentationsindustria verwendeten natürlichen und synthetischen Antischaummittel in ihrer Anwendung Nachteile haben, indem die cynth. Antischaummittel duroh hohe Kosten die Fermentation sehr verteuern, und die natürlichen Antischaummittel auf Grund ihrer geringen vfirksamkeit und unzureichenden Langzeitvvlrkung große Zugabemengen erfordern, und dadurch den Ferrnantationsverlauf und die Aufarbeitung stören.
1. ^E/jLL, DICKINSON, PRlTCHAHD u. 37ANS in HOCKENHULL: "Process in.Industrial Microbiology"
Volume 12, 1973, S. 169 - 234;
2. SOLOMONS, G. L.
"Materials and Methods in Fermentation" Akademie Press 1969;
3. MKG, FEWKSS in
--2- - « I 4
"Developments in Industrial Microbiology" Volume 18, 1976, S. 59 bis
Eine alleinige Anwendung synthetischer Antischaummittel hat sich für den Kohlenstoff—Stoffwechsel während der Fermentation als ungünstig erwiesen. Eine getrennte und gleichzeitige Zugabe von natürlichen und synthetischen Antischaummitteln während der Fermentation ist technologisch schwierig zu handhaben·
Ziel der Erfindung
Die Erfindung hat das Ziel, durch geeignete Modifikation der bekannten Antischaummittel solche Voraussetzungen zu sohaffen, daß die genannten Nachteile umgangen v/erden.
Es wurde gefunden, daß die bisher u. a. schon in Form von Einzelkomponenten als Antischaummittel verwendeten pflanzlichen Ölewie Eaiskeimöl, Sonnenblumenöl und Sojaöl bzw« tierischenFette wie' Schweineschmalz und synthetischen Antischaummittel wie Polypropylenglykol durch Mischverhältnisse sich so modifizieren lassen, daß ein synergistischer Effekt erzielt wird.
Es wurde gefunden, daß im Interesse einer guten Wirksamkeit, und einfachen technologischen Handhabbarkeit bestimmte Mischungsverhältnisse zu bevorzugen sind. Das pflanzliche C)I bzw. tierische Fett ist stets in den Grenzen von 50 VoI fo bis 60 VoI fo- und das synthetische Antischaummittel Polypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von ca. 2000 bis 3000 in den Grenzen von 40 VoI $> bis 50 VoI f> an einer Mischung beteiligt.
Die Erfindung bezieht sich konkret auf folgende Mischungen Ton pflanzlichen Ölen bzw. eines tierischen Fettes mit Polypropylenglykol, die gemäß tabelle 1 dargelegt sind.
| 50 | VoI $ | bis | 40 | VoI & |
| 50 | VoI $> | bis | 40 | VoI <fi |
| 50 | VoI <ß | bis | 40 | VoI $' |
| 50 | VoI 4 | bis | 40 | VoI $ |
Tabelle ΐ
Mischungsverhältnis Mischungsverhältnis
50 bis 60 VoI # Maiskeimöl 50 bis 60 VoI $ Sojaöl 50 bis 60 VoI # Sonnenblumenöl 50 bis 60 VoI γ Schweineschmalz
Die Mischungen differdsren etwas untereinander in ihrer Antischaumwirkung. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß entsprechend Tabelle 1 die Variante 50 VoI $ bis 60 VoI $ Mais™ keimöl — 50 VoI $ bis 40 VoI fo Polypropylenglykol die günstigste Antischaumwirlcung besitzt. Außerdem stellt diese Variante infolge des geringen Preises des Maiskeimöles die ökonomisch vorteilhafteste Lösung dar. Im Interesse des wirksamsten und wirtschaftlichsten Einsatzes der Antisohaummittelmischungen ist es Jedoch erforderlich, die noti^endige Menge an Antischauiranittelinischung in der Kulturlösung sowie ihre prozentuale Zusammensetzung für Jedes Verfahren getrennt zu bestimmen.
Eine mittlere Konsentration von 0,01 VoI fo bis 0,2 VoI cß von Jeder der angeführten Mischungen von 50 VoI L/o Ö*l/Fett + 50 VoI fo Polypropylenglykol dürfte für alle Verfahren in der Fermentationsindustrie ausieiohen, um die Schaumbildung gei"ade noch su unterdrücken. Die Spezifik des Verfahrens (wie z. B. gleichzeitige Nutzung des pflanzlichen Öles/tierischen Fettes als C-Quelle) sowie die vorhandenen Resoursen siad Jedoch letztendlich entscheidend für die Auswahl sowie die prozentuale Zusammensetzung der zu wählenden Mischung.
Die erfindungsgemäß eingesetsten Gemische eines pflanzlichen Öles bzw. tierischen Fettes mit Polypropylenglykol stellen stabile, Je nach Mischungsverhältnis gelbliche bis bräunliche ölige Flüssigkeiten dar. Sie sind langer als 3 Monate haltbar. leichte !Trennungen lassen sich durch Schütteln beseitigen. Die Gemische können mit oder auch ohne ifährlösung
unter den üblichen Bedingungen bis 135 C sterilisiert, im Temperaturbereich von 20 C bis 40 0C und im pH-Bereich von 3 bis 8 eingesetzt werden. Die Zugabe kann während der gesamten Fermentation erfolgen. Eine öftere Zugabe kleinerer Mengen ist jedoch wirksamer als die Zugabe größerer Portionen,
In der nachstehend angeführten Tabelle 2 ist der syner-» gistische Effekt des erfindungsgemäß eingesetzten Gemisches gegenüber den Einaelkomponenten dargestellt. Unter anderem wurden die Zeit bis zu einem bestimmten gebildeten maximalen bsw. minimalen Schaumvolumen, die Zugabe des Antischaummittel s, die Konzentration, die Langzeitwirkung unter Berücksichtigung des neu gebildeten Schaunnrolumens und die maximale Schaumhöhe berücksichtigt.
Die Ergebnisse für Tabelle 2 wurden unter folgenden Testbedingungen erhalten:
Modellösung: 10 VoI folge Melasselösung Testbedingungen: Glasrohre: lange 100 cm
Durchmesser 5 cm Begasung: mit Eritte 11 G 2 Luftmenge: 150 Liter/ii Füllung^ 1000 ml Eelasselösung
=50 cm Füllhöhe Zugabe des Intischaummittels:- tropfenweise: 10 Tropfen = 0,45 ml Temperatur: 25 0C
In der genannten Tabelle bedeuten: .. .
S max = maximal erreichte Schaumhöhe in Zentimeter /cmZ
T max = Zeit Ms zum Erreichen des maximalen Schaum— , Standes von 90 ZentimetErn in Sekunden /see/ T min = Zeit vom Luftstopp bis Zusammenfallen des Schaumes in Sekunden
ilusf ührungsbeispiele
Bie Erfindung soll durch, die nachstehend angeführten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden·
Ss wird eine lOJoige !"elasselösung mit Leitungswasser hergestellt. 1 000 ml dieser Lösung werden in eine graduierte Glasrohre (Länge 100 cm, Durchmesser 5 cm, "bei 1 000 ml Füllung, Füllhöhe = 50 Zentimeter) gefüllt. Am Boden der Glasröhre ist zur Begasung eine Fritte (11 G 2) eingeklebt
Die Ifelasselösung wird konstant mit 150 Liter Luft/Stunde fcegast, bis der Schaumstand ein maximum erreicht hat. Danach wird die Luftzufuhr unterbrochen, bis der Schaum zusammengefallen ist
Folgende Parameter werden gemessen:
S max = maximal erreichte Schaumhöhe in Zentimetern /ein/7* 3? max = Zeit bis zum Erreichen des maximalen Schaumstandes von 90 Zentimetern in Sekunden /sec/ T min = Zeit vom Luftstopp bis zum Zusammenfallen des Schaumes in Sekunden /see/
Für Beispiel 1 ergeben sich folgende Meßwerte S max = 48 ein T max = 15 sec T min = 900 sec
Beispiel 1 wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß vor der Begasung der Lielasselösung dieser 5 Tropfen (=0,135 ml = 0,0135 fo) Maiskeimöl zugesetzt werden. Für Beispiel 2 ergeben sich folgende Meßwerte:
S max = 22 cm
T max ~ 45 sec
T min = 30 seo
Zum besseren Yergleioh werden alle folgenden Beispiele mit 3 !Tropfen Antischaunnnitteln durchgeführt.
~6~ 2 1461 2
Beispiel 1 wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß vor der Begasung der Melasselösung dieser 3 Tropfen C= 0,155 ml = 0,0135 $). Sonnenblumenöl zugesetzt werden. Für Beispiel 5 ergeben sich, folgende Meßwerte:
S max - 25 cm T max s= 20 see T min = 60 see
Beispiel 1 wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß vor der Begasung der iielasselosung dieser 3 Tropfen (= 0,135 ml = 0,0135 $) Sojaöl zugesetzt werden· Für Beispiel 4 ergeben sich folgende Meßwerte: -
S max = 2.H cm
T. max ?= 40 seo T min s= 50 seo
Beispiel 1 wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß vor der Begasung der Melasselösung dieser 3 Tropfen (=0,135 ml £ 0,0135 ψ) Schweineschmals zugesetzt werden. Für Beispiel
5 ergeben sioh folgende Meßwerte: ~
S max = 30 cm
T max = 90 sec T min s= 60 see
Beispiel 1 wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß vor der Begasung der Melasselösung dieser 3 Tropfen (== 0,135 ml = 0,0135 i>y Polj-propylenglykol zugesetzt werden. Für Beispiel 6 ergeben sich folgende Meßwerte: , -
S max = 7 om T max s= 90 cm nicht erreicht »63 cm nach 300 see
— 7 — &iii€?!&·
T min = 12 sec
Bei Iiichterreichen der maximalen Schaumhöhe von 90 cm wurde die Belüftung nach. 300 see abgebrochen.
Beispiel 1 wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß.vor der Begasung der Melasselösung dieser 3 Tropfen (= 0,135 ml = 0,0135 fo) eines Gemisches, bestehend aus 50 $ Polypropylenglykol und 50 $ Maiskeiinöl, zugesetzt v;erden.
Herstellung des Gemisches;
100 ml Polypropylenglykol und 100 ml Maiskeimöl werden mit liilfe eines Laborrühr Werkes 60 Sekunden mit 300 U/min gerührt, lisch dieser Zeit ist die Mischung stabil. Für Beispiel 7 ergeben sich folgende Meßwerte:
S max = 4 cm
T max = 90 cm nicht erreicht,
63 cm nach 300 see T min = 8 see
Beispiel 1 wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß vor der Begasung der Melasselösung dieser 3 !Tropfen (=0,135 ml == 0,0135 fo) eines Gemisches, bestehend aus 50 fo Polypro— pylenglykol und 50 fo Sojaöl, zugesetzt werden. Herstellung des Gemisches wie unter Beispiel 7. Für Beispiel 8 ergeben sich folgende Meßwerte:
S max = 6 ei
T max = 90 cm nicht erreicht,
66 cm nach 300 see T min = 11 see.
Beispiel 1 wird wiederholt, mit der Ausnahme,, daß vor der Begasung der Helasselösung dieser 3 Tropfen (= 0,135 ml
- β - Ii 1 4 6 1 "J
= 0,0135 L/S) eines Gemisch.es, bestehend aus 50 $ Polypropylenglykol und 50 $ Sonnenblumenöl, zugesetzt werden· Herstellung des Gemisches v/i β unter Beispiel 7. Für Beispiel 9 ergeben sich, folgende Meßwerte:
S max = 8 cm
T max = 90 cm nioht erreicht
68 cm nach 500 see T min = 12 see
Beispiel 1 wird .wiederholt, mit der Ausnahme, daß vor der Begasung der Melasselosung dieser 3 Tropfen C= 0,135 ml = 0,0135 73) eines Gemisches, bestehend aus 50 $ Polypropylen— glykol und 50 $ Schweineschmalz, zugesetzt werden. Herstellung des Gemisches wie unter Beispiel 7. Für Beispiel 1Ό ergeben sich folgende Meßwerte
S max - .4 cm
T max = 90 cm nicht erreicht,
63 cm nach 300 see T min = 10 see
Bei allen Prozentsätzen der Äusführungsbeispiele handelt es sich tun Volumenprozente, wenn nicht anders angegeben.
Maiskeißiöl Polypropylenglykol Gemisch
50 VoI % Maiskeimöl
.T ,, , 50 VoI % Polypropylenglykol
Nullprobe: . - - :—1^ 1^ Sä—i
Zugabemcnge: ohne
Ergebnis:
S ma χ 48 cm T max 15 sec T min 900 sec
Zu ρ; ab cm cn ge: 1 Tropfen 1 Tropfen 1 Tropfon
= 0,045 ml s 0,0045 VOl %
Ergebnis:
S max 24 cm 25 cm 22 cm
T max 17 sec 17 sec 90 cm nicht erreicht,
80 c:n nach 300 sec. T min 240 sec 105 sec 15 sec
Zu gab ein en ge: 10 Tropfen 5 Tropfen 4- Tropfen
= 0,45 nl = o,o45 VoI % = 0,23 ml = 0,023 VoI % = 0fl8 ml = 0,0l8 VoI %
Ergebnis;
S max 32 cm 6 cm 1 cm
T max IuO see 90 cm nicht erreicht, 90 cm nicht erreicht,
67 era nach 3OO see 6l cm nach 3OO see T min 17 sec 10 sec 6 sec
Zugabemenge: 30 Tropfen
= %35 ml a 0,135 VoI % Ergebnis:
S max 5 cm
T 'max 90 cm nicht erreicht,
66 cm nach 300 sec T min 8 sec
La ngzeitwirkung:
Hohe des während 8 Stunden neu gebildeten Schaumvo~_ lumens in Zentimeter/cra/
Zu g ab em en ge: 30 Tropfen 8 Tropfen k- Tropfen
= 1,35 ml s 0,135 VoIYa = 0,36 ml = 0,036 VoI % = 0,l8 ml = 0,0l8 VoI %
Ei-rjobnis: ... .
nach 2 Stunden = 10 cm kein neugebildeter Igein neugebildeter Schaum
Schaum Schaum in 8 Stunden in 8 Stunden
Claims (5)
- ErfindungsanspruchΊ. Antischaummittel für die Fermentationsindustrie, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Gemisch aus pflanzlichen* Öl "bzw. tierischem Fett in Kombination mit Polypropylenglykol "besteht.
- 2. Antischa,ummittel nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus 50 VoI <p bis 60 VoI fo eines pflanzlichen Öles I)ZViT. tierischen Fettes und aus 40 VoI <fo bis 50 VoI $ Polypropylenglykol besteht.
- 3· Antischaummittel nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennseichnet, daß als pflanzliche Öle Maiskeimöl, Sojaol und Sonnenblumenöl und als tierisches Fett Schweineschmalz verwendet wird.
- 4·. Antischaummittel nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polypropylenglykol Polypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von ca. 2 000 bis 5 000 verwendet wird,
- 5. Antisohaunnüittel nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise eine mittlere Konzentration von 0,01 VoI Jo bis 0,2 VoI $ von dem angeführten Gemisch angewendet wird.6v Jjitischauinmittel nach Punkt 1 bis 3 und 5, dadurch, gekennzeichnet, daß das in der Mischung vorhandene pflanzliche Öl-bavjr, tierische Fett gleichzeitig als Kohlenstoffquelle dient.Hierzu: JL&ten Tafelten
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|---|---|---|---|
| DD21461279A DD145114B1 (de) | 1979-07-26 | 1979-07-26 | Antischaummittel fuer die fermentationsindustrie |
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| DD21461279A DD145114B1 (de) | 1979-07-26 | 1979-07-26 | Antischaummittel fuer die fermentationsindustrie |
Publications (2)
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| DD145114A1 true DD145114A1 (de) | 1980-11-19 |
| DD145114B1 DD145114B1 (de) | 1986-05-07 |
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ID=5519408
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|---|---|
| DD (1) | DD145114B1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0843004A4 (de) * | 1995-06-23 | 1999-06-16 | Kao Corp | Entschäumer zur fermentation und verfahren zur fermentativen herstellung mit dessen hilfe |
-
1979
- 1979-07-26 DD DD21461279A patent/DD145114B1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0843004A4 (de) * | 1995-06-23 | 1999-06-16 | Kao Corp | Entschäumer zur fermentation und verfahren zur fermentativen herstellung mit dessen hilfe |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD145114B1 (de) | 1986-05-07 |
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