JPS58196806A - 消泡方法及び装置 - Google Patents
消泡方法及び装置Info
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- JPS58196806A JPS58196806A JP57080358A JP8035882A JPS58196806A JP S58196806 A JPS58196806 A JP S58196806A JP 57080358 A JP57080358 A JP 57080358A JP 8035882 A JP8035882 A JP 8035882A JP S58196806 A JPS58196806 A JP S58196806A
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Landscapes
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液中に発生し丸亀を消泡する方法及び消泡装置
に関する。
に関する。
液中における発泡は一般的に屡々みられる現象であるが
、微生物の培養、特に好気性微生物を通気攪拌条件下で
培養する場合には激しい発泡がみられ、この発泡現象が
微生物の培養による有用物質の生産工楊上の支障となっ
ている。すなわち、例えば微生物の培養によ如多糖類の
ような高粘性物質を生産する場合には培養過鴨で発酵の
進行と共に発酵液が徐々に高粘化してくる丸め液中に発
生した泡と液との気＝液分離が行われず、その結果発酵
槽（又は培養槽）上部のスペースに池が充満し、瑳には
泡層が上昇して槽外へ流出するに至る。したがって、こ
の流出を防ぐには醪の仕込量を減らして槽の容積効率を
低下させねばならなくなる。
、微生物の培養、特に好気性微生物を通気攪拌条件下で
培養する場合には激しい発泡がみられ、この発泡現象が
微生物の培養による有用物質の生産工楊上の支障となっ
ている。すなわち、例えば微生物の培養によ如多糖類の
ような高粘性物質を生産する場合には培養過鴨で発酵の
進行と共に発酵液が徐々に高粘化してくる丸め液中に発
生した泡と液との気＝液分離が行われず、その結果発酵
槽（又は培養槽）上部のスペースに池が充満し、瑳には
泡層が上昇して槽外へ流出するに至る。したがって、こ
の流出を防ぐには醪の仕込量を減らして槽の容積効率を
低下させねばならなくなる。
さらに、この場合考慮すべ惠ことは、培養による生産物
や微生物が泡と共に槽外へ流出することであり、この運
転状態を継続すると培養物は泡とともにほとんど槽外に
流出するに至る。
や微生物が泡と共に槽外へ流出することであり、この運
転状態を継続すると培養物は泡とともにほとんど槽外に
流出するに至る。
従来、このような発酵槽における消泡対策として種々の
方法が提案されているが、その主なるものとしては（１
）消泡剤を利用する化学的消泡法、（１１）鴫断力や衝
撃力を利用するメカニカル消泡法に大別される。
方法が提案されているが、その主なるものとしては（１
）消泡剤を利用する化学的消泡法、（１１）鴫断力や衝
撃力を利用するメカニカル消泡法に大別される。
し７かしながら、化学的消泡法ではそれに用い九消泡剤
（例えば、天然油脂、シリコン油等）が培養物中に残留
するので、それの培養生産物からの除去が問題となる。
（例えば、天然油脂、シリコン油等）が培養物中に残留
するので、それの培養生産物からの除去が問題となる。
特に、培養生産物が医薬品の用途に供せられるような場
合には残留する消泡剤の毒性のチェックが必要となるの
で好ましくない。
合には残留する消泡剤の毒性のチェックが必要となるの
で好ましくない。
父、剪断力や衝撃力を利用するメカニカル消泡法では培
養過程で発酵液の粘性が約１０ｃｐ 以上になるとそ
の効果が着しく阻害され、むしろ泡層中の気泡径のみが
小さくなって消泡が−そう困難になるという現象がみら
れる。すなわち、従来のメカニカル消泡法ではその多く
は高速回転円板や羽根婢に泡層をぶつけて剪断力や衝撃
力により消泡せんとするものであるため液の粘性が高く
なるに伴いそれらの消泡力が減殺され、気泡の微細化を
もたらすようになる。因みに、泡が微細化するに伴って
その気−液分離が困難となる。
養過程で発酵液の粘性が約１０ｃｐ 以上になるとそ
の効果が着しく阻害され、むしろ泡層中の気泡径のみが
小さくなって消泡が−そう困難になるという現象がみら
れる。すなわち、従来のメカニカル消泡法ではその多く
は高速回転円板や羽根婢に泡層をぶつけて剪断力や衝撃
力により消泡せんとするものであるため液の粘性が高く
なるに伴いそれらの消泡力が減殺され、気泡の微細化を
もたらすようになる。因みに、泡が微細化するに伴って
その気−液分離が困難となる。
本発明′ｔは、上述したよりな消泡技術の現状に鑑み、
＾粘性な液中の泡も効果的に消泡し得る方法及び装置に
ついて検討した結果、本発明をなすにＱ′）た。
＾粘性な液中の泡も効果的に消泡し得る方法及び装置に
ついて検討した結果、本発明をなすにＱ′）た。
すなわち、本発明者は、液中に発生した泡を回転＊を構
成する仕切板へ導入するときの機械的作用と特定な条件
下の遠心力により泡を餉壁面へ押しつけるときの機械的
作用とを組合せることによせることに成功した。
成する仕切板へ導入するときの機械的作用と特定な条件
下の遠心力により泡を餉壁面へ押しつけるときの機械的
作用とを組合せることによせることに成功した。
以−ト本発明の詳細な説明する。
本発明の消泡方法をそれに用いる本発明に係る装置を例
示した添付図に基いて説明する。
示した添付図に基いて説明する。
図は本発明に係る消泡装置の縦断面図を概略的に例示し
だものであって、該装置は外室１とそれに内設し７た回
転室３から構成されており、外１ｌｌｒまその上方部に
液中に発生した泡を導入するための重送入管１０を、下
方部に液取り出し口９を臭えており、さらに上部に消泡
によシ生成する気体の排気口８を有している。なお、外
室１は通常蓋２を設けである。
だものであって、該装置は外室１とそれに内設し７た回
転室３から構成されており、外１ｌｌｒまその上方部に
液中に発生した泡を導入するための重送入管１０を、下
方部に液取り出し口９を臭えており、さらに上部に消泡
によシ生成する気体の排気口８を有している。なお、外
室１は通常蓋２を設けである。
上記外室１に内設した回転１３は回転軸５を介ｉ−て駆
動ノーＩＪ −５と連設していて１６３０Ｇ以上の遠心
力で回転するように設計されている。また、回転室３は
その下方部に仕切板４を固設している。なお、上記外１
１１内に設けた泡送入ｖｔ１０の先端を回転室３の仕切
板４に近接させ且つ回転室３０回転軸５に接近するよう
に配置すると泡の回転する仕切板４への衝撃力が弱めら
れて泡の歓細化を防ぐので有効である。図中７は上記回
転軸５の軸受は部を示す。
動ノーＩＪ −５と連設していて１６３０Ｇ以上の遠心
力で回転するように設計されている。また、回転室３は
その下方部に仕切板４を固設している。なお、上記外１
１１内に設けた泡送入ｖｔ１０の先端を回転室３の仕切
板４に近接させ且つ回転室３０回転軸５に接近するよう
に配置すると泡の回転する仕切板４への衝撃力が弱めら
れて泡の歓細化を防ぐので有効である。図中７は上記回
転軸５の軸受は部を示す。
本発明では−Ｆ＆！装置の重送入管１０を発酵槽のよう
な泡を発生する液槽と連結してお趣、液槽中を上昇した
発生泡を上記連結管を介して重送入管１０↓す１６３０
Ｇ以上の遠心力で回転している回転室３へ導入する。こ
のようにして導入された泡はまず回転′Ｍ３に設けた回
転する仕切板４に導入されてその回転による機械的作用
を受は次いで遠心力により回転！ｉＭ３の側壁面に押し
つけられ、そこで泡の気−液分離が行われる。
な泡を発生する液槽と連結してお趣、液槽中を上昇した
発生泡を上記連結管を介して重送入管１０↓す１６３０
Ｇ以上の遠心力で回転している回転室３へ導入する。こ
のようにして導入された泡はまず回転′Ｍ３に設けた回
転する仕切板４に導入されてその回転による機械的作用
を受は次いで遠心力により回転！ｉＭ３の側壁面に押し
つけられ、そこで泡の気−液分離が行われる。
この気−液分離作用は泡を形成している気体と液体の密
度差に着くものであり、この場合泡の粘稠度が高いとき
でも上記遠心力を作用させる時間を長くすることにより
泡の気−液分離が有効に行わわるようになる。更に、本
発明では上述のようにして遠心力により側壁面へ押しつ
けられ丸亀はそ° の気−液分離の進行とともに咳ｌＩ
ｌ壁面に沿って上昇して回転室から溢流して外室１内壁
に沿って降下し２、外室の底部に設は丸液取り出し口９
から排田される。
度差に着くものであり、この場合泡の粘稠度が高いとき
でも上記遠心力を作用させる時間を長くすることにより
泡の気−液分離が有効に行わわるようになる。更に、本
発明では上述のようにして遠心力により側壁面へ押しつ
けられ丸亀はそ° の気−液分離の進行とともに咳ｌＩ
ｌ壁面に沿って上昇して回転室から溢流して外室１内壁
に沿って降下し２、外室の底部に設は丸液取り出し口９
から排田される。
したがって、この液１ｉｉＬシ出し口９を前記の液槽（
＠えは、発酵槽）と送シポンプを介して連結しておくと
、泡と共に流出した培養液等を何ら損失することなく液
槽へ戻すことが可能となる。
＠えは、発酵槽）と送シポンプを介して連結しておくと
、泡と共に流出した培養液等を何ら損失することなく液
槽へ戻すことが可能となる。
上述したように、本発明では回転室３に導入された泡は
仕切板４に達し、その回転に基く機械的作用と回転室３
の側壁面へ押しつけられる機械的作用との協力作用によ
シ、それが高粘性の場合でも有効に気−液分離されて消
泡されるようになる。
仕切板４に達し、その回転に基く機械的作用と回転室３
の側壁面へ押しつけられる機械的作用との協力作用によ
シ、それが高粘性の場合でも有効に気−液分離されて消
泡されるようになる。
次に、本発明における回転室３の遠心力と消泡率との関
係を調べるべく試験し九結果管示す。
係を調べるべく試験し九結果管示す。
試料としてママレモン（ライオン油脂社製洗剤の商品名
）１００饅原液を用い、この原液１ｔにガスを１１ ／
ｒｕｉｎで強制通気攪拌して発生させた泡を下記仕様の
回転室へ導入して各回転数における消泡率を測定した。
）１００饅原液を用い、この原液１ｔにガスを１１ ／
ｒｕｉｎで強制通気攪拌して発生させた泡を下記仕様の
回転室へ導入して各回転数における消泡率を測定した。
回転室の内径 ９０闘φ
外径 ９４峠
尚さ ６０關Ｈ
仕切板の嵩さ ２０Ｗ）ｉ
消泡率は回転室からの流出液を１００ ｍｌ 容メス
シリンダーにと９気−液分離した後の泡層のｌ１ｉ６さ
を１１、液の高さｔ−ｊｍとして下記により算用した。
シリンダーにと９気−液分離した後の泡層のｌ１ｉ６さ
を１１、液の高さｔ−ｊｍとして下記により算用した。
結果は下記表１のとおりである。
１ｌｌｌ！１
回転数（ｒｐｍ） 消泡率（１１）Ｂｏｏ
５Ｂ ７００ ９Ｇ １．０００ ９８ １．８００ １００ ３．０００ １００ 表にみられるように回転数７００ ｒｐｍ近辺からｓｒ
、い消泡効果が緒められ、回転数１，８００以上ｃｔ
００９Ｇの消泡率を示す。この回転数１，８００のとき
の遠心力Ｇを下記式によ如算出すると、Ｇ ””
ｒｓ”／ ｇ γ：半径 （ｃａ）遠心力Ｇ二
１６３０になる。したがって、遠心力１６３０Ｇを満足
する＠転数を与えると消泡率１００−が達成される。
５Ｂ ７００ ９Ｇ １．０００ ９８ １．８００ １００ ３．０００ １００ 表にみられるように回転数７００ ｒｐｍ近辺からｓｒ
、い消泡効果が緒められ、回転数１，８００以上ｃｔ
００９Ｇの消泡率を示す。この回転数１，８００のとき
の遠心力Ｇを下記式によ如算出すると、Ｇ ””
ｒｓ”／ ｇ γ：半径 （ｃａ）遠心力Ｇ二
１６３０になる。したがって、遠心力１６３０Ｇを満足
する＠転数を与えると消泡率１００−が達成される。
因みに、回転室３０側壁の高さく仕切底面からの高さ）
及び泡の供給速度が咳側壁面におけゐ泡の保持時間と相
関があるので実際の消泡操作ではこの相関を考慮するこ
とが好ましい。
及び泡の供給速度が咳側壁面におけゐ泡の保持時間と相
関があるので実際の消泡操作ではこの相関を考慮するこ
とが好ましい。
上述したように、本発！ＩＫよると、−転意へ導入され
た泡は回転室の下方に設轄九仕切板に滞留することなく
遠心力により線量の内側壁面に押しつけられるので、そ
こで１を形成している気体と液体の密度差（比１比）に
↓シ効果的に気 液分離が行われ、巨つ気−液分離され
ながら液は回転室の内ｌｌｉｌＩｉ面に沿って上昇する
ので消泡を連続方式で行うことが可能となる。
た泡は回転室の下方に設轄九仕切板に滞留することなく
遠心力により線量の内側壁面に押しつけられるので、そ
こで１を形成している気体と液体の密度差（比１比）に
↓シ効果的に気 液分離が行われ、巨つ気−液分離され
ながら液は回転室の内ｌｌｉｌＩｉ面に沿って上昇する
ので消泡を連続方式で行うことが可能となる。
父本発明に係る装置祉前述したように、その電送入口と
液取り出し口を、泡が発生する液槽（例えば発酵槽）と
連設することにより、従来みられた発泡に伴う液（例え
ば培養液）の損失を実質上元全に防止し得、且つ液槽の
容積低下の会費もなぐなる尋の利点がある。
液取り出し口を、泡が発生する液槽（例えば発酵槽）と
連設することにより、従来みられた発泡に伴う液（例え
ば培養液）の損失を実質上元全に防止し得、且つ液槽の
容積低下の会費もなぐなる尋の利点がある。
特に、本発明に係る装置は、粘稠性の高い泡の消泡にも
卓効を示すので、抗生物質や菌体の生産過程のように極
めて強い通気攪拌を伴う培養、あるいは多糖類のような
高粘性物質を生産する丸めの発酵に上述のようにして適
用すると、泡の発生が激しいにもかかわらず、それによ
り作業が影響されることなく長時間に１つての連続的操
業を可能に−する。
卓効を示すので、抗生物質や菌体の生産過程のように極
めて強い通気攪拌を伴う培養、あるいは多糖類のような
高粘性物質を生産する丸めの発酵に上述のようにして適
用すると、泡の発生が激しいにもかかわらず、それによ
り作業が影響されることなく長時間に１つての連続的操
業を可能に−する。
以下に本発明の実施例を示す。
実施例
本例はクエン酸発酵にお秒る消泡（Ｄ＠橡を示しｋもの
である。
である。
グルコース５０１１／１％酵母エキスｉｏｇ７を及びペ
プトン５７７／ｌの組成の液体培地（ｐＨ４に９１４！
１）１０ｔを発酵槽に収容し、この液体培地にアスペル
ギルス・ニガー（Ａｍｐ＠ｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇ＠ｒ
）の１株の培養液６Ｌを仕込み、通気量６ｔ／ｍｉｎ、
回転数１１００ｒｐの通気攪拌下で３０℃で数日間培養
した。
プトン５７７／ｌの組成の液体培地（ｐＨ４に９１４！
１）１０ｔを発酵槽に収容し、この液体培地にアスペル
ギルス・ニガー（Ａｍｐ＠ｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇ＠ｒ
）の１株の培養液６Ｌを仕込み、通気量６ｔ／ｍｉｎ、
回転数１１００ｒｐの通気攪拌下で３０℃で数日間培養
した。
培養後１〜２日目にクエン酸の生産に伴って培養液の粘
度は上昇し、培養開始から６０時間程度経過後には１０
ｃｐを超えるに至った。この時点では発酵槽内の発泡が
着しく、そのままでは培養液が槽外へ流出するようにな
゛るので、上記発酵槽に送りポンプを介して連結してお
いた本発明の消泡装置を作動（回転室の回転数３０００
ｒｐｒｎ）させて上記発生した泡を咳消泡装置へ導入し
ながら、更に１２０時間１！度運転を続けて発酵を完了
した（培地中のグルコースは完全に利用された）。上記
消泡装置を作動させた後の培養液の粘度と消泡率の経時
的推移を調べた結果下記表２のとおりであった。
度は上昇し、培養開始から６０時間程度経過後には１０
ｃｐを超えるに至った。この時点では発酵槽内の発泡が
着しく、そのままでは培養液が槽外へ流出するようにな
゛るので、上記発酵槽に送りポンプを介して連結してお
いた本発明の消泡装置を作動（回転室の回転数３０００
ｒｐｒｎ）させて上記発生した泡を咳消泡装置へ導入し
ながら、更に１２０時間１！度運転を続けて発酵を完了
した（培地中のグルコースは完全に利用された）。上記
消泡装置を作動させた後の培養液の粘度と消泡率の経時
的推移を調べた結果下記表２のとおりであった。
表 ２
発酵時間（Ｈｒ） 粘度（ｏｐ） 消泡率（４
）６０ １０．５ １００８０
１３．８ １００１００
２０．０ １００１２０
４２．５ １００１４０
７ＬＯＧ７ １６０ ９３．０ ９７
１８０ １２０．５ ９５宍２にみ
られるように、培養液の粘度が７５ｃｐを超えると消泡
率は若干低下する傾向が与られたが、本発明によると発
酵終了時点まで培養液の発酵槽外への流出を伴うことな
く運転可能となる。
）６０ １０．５ １００８０
１３．８ １００１００
２０．０ １００１２０
４２．５ １００１４０
７ＬＯＧ７ １６０ ９３．０ ９７
１８０ １２０．５ ９５宍２にみ
られるように、培養液の粘度が７５ｃｐを超えると消泡
率は若干低下する傾向が与られたが、本発明によると発
酵終了時点まで培養液の発酵槽外への流出を伴うことな
く運転可能となる。
添付図は本発明に係る消泡装置の概略縦断間を例示した
ものである。 図中において、 １・・・・・・・外室、 ３・・・・・・・・・回転室、 ４・・・・・・・・・ 回転室の下方部に固設し九仕切
板、５・・・・・・・・・回転軸、 ９・・・・・・・・・ 液の取り出し口、１０・・・・
・・・・・泡の送入管。
ものである。 図中において、 １・・・・・・・外室、 ３・・・・・・・・・回転室、 ４・・・・・・・・・ 回転室の下方部に固設し九仕切
板、５・・・・・・・・・回転軸、 ９・・・・・・・・・ 液の取り出し口、１０・・・・
・・・・・泡の送入管。
Claims (4)
- （１） 液中に発生した泡を、１６３００以上の遠心
力で回転する、下方部に仕切板を固設し九回転室へ導入
して、諌仕切板へ導入すると共に回転室の内側壁面へ遠
心力の作用によ〉押しつけることによ〕池を気−筐分離
畜ぜることを特徴とする液中に発生し丸亀を消泡する方
法。 - （２）液が高粘性の発酵液である特許請求の範囲第１項
記載の方法。 - （３）上方部に泡の導入口を、下方部Ｋ１１ｌ取り口を
備えた外室Ｋ１１転室を内股し、諌回転室の下方部に仕
切板を設け、上記泡の導入口を咳仕切板に近接させ九こ
とを特徴とする液中に発生した泡を消泡するための装置
。 - （４） 回転室は１６３０Ｇ以上の遠心力で回転する
ように設計されている特許請求の範囲第３項記載の装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57080358A JPS58196806A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 消泡方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57080358A JPS58196806A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 消泡方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58196806A true JPS58196806A (ja) | 1983-11-16 |
| JPH0160284B2 JPH0160284B2 (ja) | 1989-12-21 |
Family
ID=13716026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57080358A Granted JPS58196806A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 消泡方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58196806A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111530128A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-14 | 任新庄 | 一种电子加工用胶液离心脱泡装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS521665A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-07 | Hitachi Ltd | Centrifugal dehydration-system foam-disrupturing device equipped with agitation means |
-
1982
- 1982-05-13 JP JP57080358A patent/JPS58196806A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS521665A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-07 | Hitachi Ltd | Centrifugal dehydration-system foam-disrupturing device equipped with agitation means |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111530128A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-14 | 任新庄 | 一种电子加工用胶液离心脱泡装置 |
| CN111530128B (zh) * | 2020-05-09 | 2021-10-29 | 任新庄 | 一种电子加工用胶液离心脱泡装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0160284B2 (ja) | 1989-12-21 |
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