消泡劑,也稱消沫劑,是在食品加工過程中降低表面張力,抑制泡沫產生或消除已產生泡沫的食品添加劑。我國許可使用的消泡劑有乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二硅氧烷等7種。
近來消泡劑的研究主要集中在有機硅化合物與表面活性劑的復配、聚醚與有機硅的復配、水溶性或油溶性聚醚與含硅聚醚的復配等復配型消泡劑上,復配是消泡劑的發展趨勢之一。就目前消泡劑而言,聚醚類與有機硅類消泡劑的性能為優良,對這兩類消泡劑的改性與新品種的開發研究也比較活躍.
泡沫的危害:
1、生產能力受到大大的限制:如各種生物發酵(啤酒生產、酒精制造、醫藥上各大的生產……)中各種發酵罐反應釜蒸煮罐等設備,為了防止泡沫的出現,防止漫溢損失,投料系數要大打折扣,有時達不到30%。
2、造成原料和產品的浪費:由于泡沫的原因,能夠造成有用或貴重原料因漫溢而損失,由此產生的浪費就不言而喻。如造紙廠、糖廠飽充工序、紡織廠的織造工序的上油工序,常因泡沫而引起溢出。
3、延長了反應周期:由于化學反應產物中包括有氣體、液體,泡沫會造成氣體滯留,延長了反應周期,不必要地多消耗了動力。又如果酒發酵由于泡沫存在使反應過度而變味……。
4、影響產品品質:紡織工業中的染色、印花以及水性涂料工藝過程中,由于氣泡的滯留,導致成品布上斑痕、疵點;紙漿漿液的泡沫除了給環境衛生、工人健康造成危害,成品紙也會出現許多孔洞,造成產品質量嚴重下降。
5、不利于準確計量:工業過程中,由于泡沫的存在,干擾液面計的測量準確,造成測量失誤,液體中由于泡沫的存在,使得液體密度發生較大波動,往往還能引起反應釜吸收塔蒸餾塔液位虛高,致使操作失去平衡,甚至發生事故。
6、污染環境、引起事故的原因之一:由于泡沫漫溢,必然會污染生產環境及其周圍環境,有的甚至造成重大事故。如:美國某煉油廠因渣油泡沫漫溢,引起重大火災,損失慘重,這里不僅是造成浪費,而且使人的生命財產都招致嚴重損失。
消泡原理:
1.泡沫局部表面張力降低導致泡沫破滅
該種機理的起源是將高級醇或植物油撒在泡沫 上,當其溶入泡沫液,會顯著降低該處的表面張力。因為這些物質一般對水的溶解度較小,表面張力的降低于泡沫的局部,而泡沫周圍的表面張力幾乎沒有變化。表面張力降低的部分被強烈地向四周牽引、延伸,后破裂。
2.消泡劑能破壞膜彈性而導致氣泡破滅
消泡劑添加到泡沫體系中,會向氣液界面擴散,使具有穩泡作用的表面活性劑難以發生恢復膜彈性的能力。
3.消泡劑能促使液膜排液,因而導致氣泡破滅
泡沫排液的速率可以反映泡沫的穩定性,添加一種加速泡沫排液的物質,也可以起到消泡作用。
4.添加疏水固體顆粒可導致氣泡破滅
在氣泡表面疏水固體顆粒會吸引表面活性劑的 疏水端,使疏水顆粒產生親水性并進入水相,從而起到消泡的作用。
5.增溶助泡表面活性劑可導致氣泡破滅
某些能與溶液充分混合的低分子物質,可以使氣泡表面活性劑被增溶、使其有效濃度降低。有這 種作用的低分子物質如辛醇、乙醇、丙醇等醇類,不僅可減少表面層的表面活性劑濃度,而且還會溶入表面活性劑吸附層,降低表面活性劑分子間的緊密程度,從而減弱了泡沫的穩定性。
6.電解質瓦解表面活性劑雙電層而導致氣泡破滅
對于借助泡沫的表面活性劑雙電層互相作用,產生穩定性的起泡液,加入普通的電解質即可瓦解表面活性劑的雙電層起消泡作用。