消泡劑

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矽油、高碳醇脂肪酸酯複合物、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、聚二甲基矽氧烷等7種。

中文名消泡劑

種 類耐酸消泡劑，耐鹼消泡劑等

化學性質穩定

其他名稱抗泡劑

泡沫

一般來說，泡沫是氣體在液體中的粗分散體，屬於氣-液非均相體系。

體積密度接近氣體而不接近液體的氣-液分散體。

氣-液分散體分為液多氣少的“氣泡分散體”和氣多液少的“泡沫”。 

什麼是泡沫？

泡沫可定義為液體介質中穩定的氣體。

泡沫是一種氣體在液體中的分散體系，氣 體成為許多氣泡被連續相的液體分隔開來，氣體是分散相，液體是分散介質。

泡沫是一熱力學上的不穩定體系，不可能是穩定的，泡沫的熱力學不穩定性，是由於破泡之後體系的液體總表面積大為減少，從而體系能量（自由能）降低甚多的原因。

馬蘭格尼效應阻止氣泡膜的排液，恢復氣泡膜厚度。

氣泡向空氣排放氣體，氣泡破裂。

影響此一過程的因素是氣泡的表觀粘度和稠密度影響到消泡劑微粒在氣泡表面膜上的滲透擴散。

消泡 抑泡

長時間的消泡又稱抑泡，抑泡時間的長短正是消泡劑品質優劣的最主要標誌。

多數場合下我們使用消泡劑正是利用它的抑泡性能，而不是初始的消泡性。

消泡和抑泡是相對的，消泡性能好的產品相對抑泡性能就會差點，在實際應用中，視具體情況而定。

破泡劑·抑泡劑·脫泡劑總稱為消泡劑。

破泡 相對於泡沫（泡沫聚合體），從空氣側侵入泡中，將泡合一破壞。

抑泡： 從液體側侵入泡中，將泡合一破壞，令泡沫難以產生。

脫泡： 從氣泡的界面侵入泡中，令氣泡合一浮出液面。

消泡劑多為液體復配產品，主要分為三類：礦物油類、有機矽類、聚醚類。

礦物油類消泡劑通常由載體、活性劑等組成。

載體是低表面張力的物質，其作用是承載和稀釋，常用載體為水、脂肪醇等；活性劑的作用是抑制和消除泡沫，常用的有蠟、脂肪族酰胺、脂肪等。

有機矽類消泡劑一般包括聚二甲基矽氧烷等。

有機矽類消泡劑溶解性較差，在常溫下具有消泡速度很快、抑泡較好，但在高溫下發生分層、消泡速度較慢、抑泡較差等特點。

聚醚類消泡劑包括聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚等。

聚醚類消泡劑具有抑泡時間長、效果好、消泡速度快、熱穩定性好等特點。

例如在果蔬飲料、豆製品、蔗糖等生產過程中就會用到消泡劑 。

物性

1、消泡快，抑泡性能好。

2、不影響起泡體系的基本性質。

3、擴散性、滲透性好。

4、化學性穩定。

5、無生理活性，無腐蝕、無毒、無不良副作用、不燃、不爆，安全性高。

用途

主要適用於線路板(PCB)流程;化工;電鍍;印染;造紙;醫藥;水性油墨;陶瓷分切;鋼板的清洗;鋁業的加工;各種污水處理以及各種工業等水體系方面的消泡和抑泡。

機理

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，表面張力的降低僅限於泡沫的局部，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，最後破裂。

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並進入水相，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 對於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。

組成

（1） 活性成份 作用：破泡、消泡，減小表面張力 ： 代表物： 矽油 、聚醚類、高級醇、礦物油、 植物油等。

（2） 乳化劑 作用：使活性成分分散成小顆粒，便於分散在水中，更好的起到消泡、抑泡效果。

代表物：壬（辛）基酚聚氧乙烯醚、皂鹽、op系列等、 吐溫系列、斯盤系列等。

（3） 載體 作用：有助於載體和起泡體系的結合，易於分散到起泡體系裡，把兩者結合起來，其本身的表面張力低，有助於抑泡，且可以降低成本。

      代表物：除水以外的溶劑 ，如脂肪烴、 芳香烴 、含氧溶劑等

（4）乳化助劑 作用：使乳化效果更好。

       代表物：

      * 分散劑 ：疏水二氧化矽等；

      * 增粘劑 ：CMC、 聚乙烯醚等。

  種類

1) 抗泡沫劑；抗泡沫添加劑；消泡劑；antifoaming agent;defoaming agent

2) 防沫劑；消泡劑；antifoaming agent

3) 脫泡劑；消泡劑;defoaming agent;defoamer;air release agent

4) 消泡劑；破泡劑；antifoaming agent;foam breaker;antifoam agent

5) 食品消泡劑；deforming agents for food

6) 紙漿消泡劑；defoaming agent of pulp

7) 食品消泡劑；food antifoaming agents

8) 有機矽消泡劑；silicone defoamer

9) 鑽井液消泡劑；defoamer for drilling fluid技術指標

成份

1、天然油脂（即豆油、玉米油等）

優點：來源容易，價格低，使用簡單；

缺點：如貯存不好，易變質，使酸值增高。

2、聚醚類消泡劑 種類挺多，主要有以下幾種：

    a. GP型消泡劑 以甘油為起始劑，由環氧丙烷，或環氧乙烷與環氧丙烷的混合物進行加成聚合而製成的 GP型的消泡劑親水性差，在發泡介質中的溶解度小，所以宜使用在稀薄的發酵液中。 它的抑泡能力比消泡能力優越，適宜在基礎培養基中加入，以抑制整個發酵過程的泡沫產生。      b.GPE型消泡劑即泡敵 在GP型消泡劑的聚丙二醇鏈節末端再加成環氧乙烷，成為鏈端是親水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油，也叫。 按照環氧乙烷加成量為10%，20%，……50%分別稱為GPE10，GPE20，……GPE50。 GPE型消泡劑親水性較好，在發泡介質中易鋪展，消泡能力強，但溶解度也較大，消泡活性維持時間短，因此用在粘稠發酵液中效果較好。

    c.GPES型消泡劑：有一種新的聚醚類消泡劑，在GPE型消泡劑鏈端用疏水基硬脂酸酯封頭，便形成兩端是疏水鏈，當中間隔有親水鏈的嵌段共聚物。 這種結構的分子易於平臥狀聚集在氣液界面，因而表面活性強，消泡效率高。

3、高碳醇

高碳醇是強疏水弱親水的線型分子，在水體系裡是有效的消泡劑。

七十年代初前蘇聯學者在陰離子、陽離子、非離子型表面活性劑的水溶液中試驗，提出醇的消泡作用，與其在起泡液中的溶解度及擴散程度有關。

C7~C9的醇是最有效的消泡劑。

C12~C22的高碳醇借助適當的乳化劑配製成粒度為4~9μm，含量為20~50%的水乳液 ，即是水體系的消泡劑。

還有些成酯，如苯乙醇油酸酯、苯乙酸月桂醇酯等在青黴素發酵中具有消泡作用，後者還可作為前體。

磷酸三丁酯（CAS:126-73-8）做為古老的消泡劑，仍然被工業界廣泛使用著，因其極低的表面張力（27.79 25℃），極低的水溶性（0.61 25 ℃，溶劑溶於水），消泡效果顯著，但因其有刺激性及一定的毒性，較多用於不與食品/日用化妝品接觸的其他工業。

4、矽類

最常用的是聚二甲基矽氧烷，也稱二甲基矽油 。

它表面能低，表面張力也較低，在水及一般油中的溶解度低且活性高。

它的主鍊為矽氧鍵，為非極性分子。

與極性溶劑水不親和，與一般油的親和性也很小。

它揮發性低並具有化學惰性，比較穩定且毒性小。

純粹的聚二甲基矽氧烷，不經分散處理難以作為消泡劑。

可能是由於它與水有高的界面張力 ，鋪展係數低，不易分散在發泡介質上。

因此將矽油混入SiO2氣溶膠，所構成的複合物，即將疏水處理後的SiO2氣溶膠混入二甲基矽油中，經一定溫度、一定時間處理，就可製得。 有機矽消泡劑係由矽脂、乳化劑、防水劑、稠化劑等配以適量水經機械乳化而成。

其特點是表面張力小，表面活性高，消泡力強，用量少，成本低。

它與水及多數有機物不相混溶，對大多數氣泡介質均能消泡。

它具有較好的熱穩定性，可在5℃-150℃寬廣的溫度範圍內使用；其化學穩定性較好，難與其他物質反應，只要配置適當，可在酸、鹼、 鹽溶液中使用，無損產品質量；它還具有生理惰性LD250g/Kg鼠，通常用於食品和醫藥行業。

它對所有氣泡體系兼具有抑泡、破泡功能，隸屬廣譜型消泡劑範疇。

它被廣泛用於洗滌劑 、造紙、 紙漿 、製糖、電鍍、化肥、 助劑 、廢水處理等生產過程中的消泡。

在石油工業中，它被大量用於天然氣的脫硫，加速油氣分離；它還被用於乙二醇的干燥、 芳香烴的萃取、瀝青的加工、 潤滑油的脫蠟等裝置中控製或抑制氣泡。

在紡織工業中，它用於染色、精練、上漿等過程中的消泡；在化學工業中它被用於合成樹脂、膠乳、 塗料 、油墨等過程中的消泡；在食品工業中它被用於各種濃縮、發酵、蒸餾過程的消泡。 可將矽脂塗在鍋壁上、出口處或塗在金屬網上，進行消泡。

將矽脂配成溶液，可用於油相繫統消泡。

將矽脂加低粘度矽油配成水乳液，可用於多種水相繫統消泡。

在醫學上，通常用於患者術前、X光和胃鏡檢查前清除臟器或胃內器官的脹氣。

消泡劑大致可分兩類：

一類能消除已產生的氣泡，如乙醇等；

另一類則能抑制氣泡的形成如乳化矽油等。

中國許可使用的消泡劑有乳化矽油、 高碳醇脂肪酸酯複合物 、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

5、聚醚改性矽

結合了聚醚跟有機矽消泡劑二者的優點，具有無毒無害，對菌種無害，添加量極少，是一種高性價比的產品。

聚醚改性有機矽，是在矽氧烷分子中因如聚醚鏈段製得的聚醚-矽氧烷共聚物 （簡稱矽醚共聚物）。

聚矽氧烷類消泡劑具有消泡迅速，抑泡時間長和安全無毒等特點，但它難溶於水，耐高溫，耐強鹼性差，聚醚類消泡劑水溶性好，耐高溫，耐強鹼性強，但其消泡速度和抑泡時間都不甚理想，通過縮合技術接枝在聚矽氧烷鏈上引入聚醚鏈，使之具有二類消泡劑的優點，成為一種性能優良，有廣泛應用前景的消泡劑。 在矽醚共聚物的分子中，矽氧烷段是親油基，聚醚段是親水基 。

聚醚鏈段中聚環氧乙烷鏈節能提供親水性和起泡性，聚環氧丙烷鏈節能提供疏水性和滲透力，對降低表面張力有較強的作用。

聚醚端基的基團對矽醚共聚物的性能也有很強的影響。

常見的端基有羥基、烷氧基等。

調節共聚物中矽氧烷段的相對分子質量 ，可以使共聚物突出或減弱有機矽的特性。

同樣，改變聚醚段的相對分子質量，會增加或降低分子中有機矽的比例，對共聚物的性能也會產生影響。

聚醚改性有機矽消泡劑很容易在水中乳化，亦稱作“自乳化型消泡劑”，在其濁點溫度以上時，失去對水的溶解性和機械穩定性 ，並耐酸、鹼和無機鹽，可用於苛刻條件下的消泡，廣泛用於滌綸織物高溫染色工藝、發酵工藝中的消泡。

此外，也可用於二乙醇胺脫硫體系的消泡及各種油劑、切削液、不凍液、 水性油墨等體系的消泡，也適用於即印刷行業感光樹脂製版後，洗掉未固化樹脂的消泡，是一種很有代表性、性能優良、用途廣泛的有機矽消泡劑。

聚矽氧烷消泡劑通常由聚二甲矽氧烷和二氧化矽兩個主要組成物質適當配合而成，以聚二甲基矽氧烷為基材的消泡劑是消泡體系中一類理想的消泡劑，就是因為其不溶於水，較難乳化，聚二甲基矽氧烷比碳鏈烴表面性能低，因此比通常在紡織業中應用的表面活性劑表面張力更低。

單純的聚二甲基矽氧烷抑泡性能差而遲緩，消泡作用需要二氧化矽粒子來加強，二氧化矽粒子被矽油帶到泡沫的空氣—水界面上並進入氣泡液膜由於其疏水性，與表面活性劑發泡液滴的接觸角大於90°,從而迫使發泡液體從固體疏水粒子表面排開，引起泡沫的局部迅速排液而導致破裂。

這樣，由於協同作用，兩種組成物產生了良好的消泡效果。

6、新型自乳化消泡劑 含特殊改性的聚矽氧烷。 具有極好的耐熱性和耐酸鹼性及化學穩定性，可在很寬的溫度範圍內廣泛用於各種惡劣體系的泡沫消去和抑制。

7、聚矽氧烷消泡劑 聚矽氧烷消泡劑通常由聚二甲矽氧烷和二氧化矽兩個主要組成物質適當配合而成，以聚二甲基矽氧烷為基材的消泡劑是消泡體系中一類理想的消泡劑，就是因為其不溶於水，較難乳化，聚二甲基矽氧烷比碳鏈烴表面性能低，因此比通常在紡織業中應用的表面活性劑表面張力更低。

單純的聚二甲基矽氧烷抑泡性能差而遲緩，消泡作用需要二氧化矽粒子來加強，二氧化矽粒子被矽油帶到泡沫的空氣—水界面上並進入氣泡液膜由於其疏水性，與表面活性劑發泡液滴的接觸角大於90°，從而迫使發泡液體從固體疏水粒子表面排開，引起泡沫的局部迅速排液而導致破裂，這樣，由於協同作用，兩種組成物質產生了良好的消泡效果。

聚矽氧烷消泡劑由於有優良的消泡效能及其他優點，已在許多領域廣泛應用，特別是在紡織物染整加工中，發展尤為迅速，研究發現，以聚二甲基矽氧烷和聚乙烯的共聚物為基材的矽酮乙二醇類消泡劑，由於特殊的溶解性能，在噴射染色和其他紡織物加工中，具有理想的消泡效果。

功能

1、耐鹼消泡劑

在高溫強鹼條件下能迅速消泡，持久抑泡。 穩定性好，用量少，效率高，不漂油；廣泛應用於造紙蒸煮黑液處理、紡織印染行業中的強鹼型精煉劑、強鹼條件下清洗劑和其它高溫強鹼的水相體系消泡。

2、耐酸消泡劑

由脂肪酸酯和脂肪酰胺等物質組成，廣泛應用於濕法磷酸、 鈦白粉生產、硼酸生產及其他強酸體系。

3、高粘性泡沫消泡劑

該品是針對造紙製漿黑液、 化學選礦 、特種化學反應產生的泡沫，其粘度大、泡沫細密、消除難度大等特點研製而成的一種高效複合型消泡劑。

4、塗料消泡劑

含有多種優質的消泡成分，因而適用面廣，它特別適用於消除苯丙膠乳、乙丙膠乳、純丙膠乳、 醋酸乙烯膠乳等體系的泡沫。

5、造紙消泡劑

可以有效控製紙漿、泡沫漫溢和提高抄紙質量。 泛應用於造紙抄造系統消泡，亦可用於造紙污水處理 、防凍液、蒸餾系統消泡。

6、水泥砂漿消泡劑

可以有效控制水泥砂漿體系內泡沫產生，使混凝土構件更加緻密光亮。

7、油田工業消泡劑

可以有效控製油田工業過程中內泡沫產生，提高石油生產效率。

8、清洗用消泡劑

可以有效控制清洗劑產生泡沫。

9、陽離子體系消泡劑

可以有效控制含有陽離子體系泡沫產生，廣泛應用於造紙抄造用陽離子鬆香膠、陽離子型清洗劑，亦可用於造紙污水處理、防凍液、蒸餾系統消泡。

10、高效發酵消泡劑

克服了普通型有機矽消泡劑耐高溫性差、抑泡時間短的缺點；對在發酵罐中上升積累的泡沫能像聚醚一樣快速的消除，同時該品擁有聚醚無法比擬的時間抑泡的優點。

11、水處理消泡劑

有機矽消泡劑對水性發泡體系具有很強消泡，抑泡功能，添加量小且使用成本比較低，是水性體系較理想的消泡劑

12、高溫消泡劑

耐高溫和耐酸鹼性強，高剪切下和大範圍的PH值（2-14），高溫度（300℃）條件下具有穩定性，可用於水性和油性體系消泡，溫度越高使用效率越高，效果越好。

可用於洗瓶添加劑、油田鑽井等各類極端條件下高溫強酸鹼介質的消泡、抑泡。

13、洗瓶添加劑消泡劑

耐高溫和耐強鹼性強，能適應洗瓶添加劑的高溫、強鹼使用條件。

常識 泡沫（foam）是一種普遍的自然現象，對於我們大家來說，也許並不陌生。

如在日常生活中燒飯、下餃子、煮麵條，稍不留神，就能因泡沫而溢鍋；在兒時玩的吹泡泡，吹出五彩繽紛的泡沫，漫天飄浮；在急速倒入杯中的啤酒所溢出的泡沫；在海水拍岸，擊打在海岸邊礁石所形成的壯觀的泡沫；還有在人們洗滌衣物時，常見的肥皂 、洗衣粉水液泡沫；沐浴露、洗髮香波所產生的泡沫更是再熟悉不過的了。

例如消防隊員巧妙地利用泡沫撲滅一些火災，點心師傅利用泡沫現象（作用）為我們制出了可口的麵包、 蛋糕和鬆糕，炎炎夏日里喝上一瓶汽水或啤酒多麼地解渴，這都是泡沫的作用。 又諸如泡沫浮選、泡沫冶金、泡沫印染、泡沫印花、泡沫塑料……