Материал: 69.24

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

або охолодження відрізняється від прийнятого в таблицях, то використовується співвідношення:

Ñ5Ñ (t!tcтер-100) (4.9)					температури	від100	0С	до	температури
де	τ – тривалість зміни
стерилізації.
Ефект стерилізації визначається за сумою критеріїв стерилізації:
SÑ5Ñн1Ñв1Ñох (4.10)
По Річардсу повна стерилізація досягається								приÑ540, Σпроте		у
промисловості використовуються режими, де ΣÑ580-100 і вище.
Цей	метод		може	бути	використаний		для	визначення		показник
асептичної ефективності:
S = nз/n,		(4.11)
де nз - кількість загружених операцій,
n – загальне число проведених операцій.
В	основі	розглянутих		методів лежить		гіпотеза		про	експоненціальні

залежності кількості клітин, що вижили від часу теплової дії. Однак, в реальних умовах ця гіпотеза нерідко не відповідає дійсності, і в таких випадках для розрахунку режимів стерилізації використовують імовірнісні методи, які полягають у встановленні імовірності виживання мікроорганізмів при даному режимі стерилізації у даному обладнанні або ймовірності отримання чистих операцій.

Побудова імовірнісної моделі процесу стерилізації засновується на основі розподілу Пуассона.

Кінетика термічної стерилізації рідких поживних середовищ
Теплова	стерилізація	рідких	поживних	середовищ	здійснюєтьс
циклічним чи безперервним способами. Циклічна теплова обробка звичайно
проводиться безпосередньо в культиваторі,			але може застосовуватися і з вико-

ристанням спеціальної ємності. При циклічному методі одночасно нагрівається весь обсяг середовища. Після цього середовище витримується протягом визначеного часу, а потім охолоджується до температури культивування.

Ефект стерилізації визначається за сумою критеріїв стерилізації:

SÑ5Ñн1Ñв1Ñох (4.12)

Біологічно активні речовини отримують або при поверхневому способі культивування на сипких твердих поживних середовищах, або глибинним на

рідких поживних середовищах.
Для	стерилізації твердих сипких середовищ			можуть	застосовуватися
теплові і холодні способи стерилізації. Теплова стерилізація здійснюється па-
рою (під	вакуумом, при	атмосферному	або	під	надмірним ),тиском

інфрачервоними променями, електронагрівом, за допомогою високочастотного і надвисокочастотного нагріву. До способів холодної стерилізації відносяться: іонізуюче випромінювання, хімічна стерилізація окислом етилену, ультразвукова, радіаційна дія і фільтрація через стерилізуючі фільтри.

За принципом дії розрізняють стерилізацію безперервну і періодичну. По конструктивному оформленню стерилізатори періодичної дії для стерилізації сипких поживних середовищ діляться на горизонтальні одноступінчаті і двохступеневі, суміщені двохступеневі з одним вертикальним ступенем, а інший — горизонтальною і безперервної дії — горизонтально вібраційні.

Як теплоносій для всіх перерахованих стерилізаторів застосовується насичена водяна пара. Перевагами теплової обробки парою є її легке транспортування, здатність проникнення в труднодоступні вузли стерилізаторів, трубопроводів і арматури, велика тепловіддача при конденсації, нетоксичність. Конденсат водяної пари не змінює складу середовища, зволожуючиі спори, сприяє збільшенню швидкості їх загибелі в 10— 1 000 разів.

При стерилізації окислом етилену застосовуються газові стерилізатори шафового типу періодичної дії з рециркуляцією окису етилену. Для стерилізації сипких середовищ іонізуючим випромінюванням застосовується пучок наведених прискорених електронів до5 МЕВ, що отримують від сильноточних прискорювачів.

Рідкі середовища також стерилізують шляхом теплової обробки водяною парою, проте конструктивно установка відрізняється від стерилізаторів для твердих середовищ.

Процеси періодичної стерилізації рідких середовищ здійснюються або в спеціальних апаратах, або безпосередньо у ферментерах після їх завантаження.

У промисловості для стерилізації рідких середовищ широко застосовуються установки стерилізації УНС-5. УНС-20 і УНС-50 продуктивністю відповідно 5, 20, 50 м3/ч, а також зарубіжні установки фірми«Де-лаваль» і роторного типу.

Стерилізація рідких розчинів може бути здійснена також шляхом видалення мікроорганізмів при їх фільтрації через асбестоцелюлозні мембранні фільтри типів МФАЗ і -4.

	Стерилізатор горизонтального типу для стерилізації твердих поживних
середовищ.
	В біотехнології для стерилізації сипких поживних середовищ парою ши-
роко	застосовуються	циліндрові	стерилізатори	горизонтального,	типу
забезпечені пароводяною сорочкою. Усередині стерилізатора розташовано два
вали із закріпленими на них лопатями, кут повороту яких по відношенню до ва-
лу легко регулюється. Це дозволяє встановити оптимальний радіальний зазор
між лопатями і стінками апарату залежно від фізико-хімічних властивостей
компонентів і складу середовища. Вали обертаються в різні боки, при цьому се-
редовище безперервно перемішується в протилежних напрямах, рухаючись від
одного торця апарату до іншого по складній траєкторії. Таке конструктивне
рішення забезпечує інтенсивне перемішування середовища, значне зниження
комкообразования і однорідність середовища різнокомпонентного складу, що
істотно впливає на процес культивування.
	Для прискорення нагріву середовища призначена пароводяна сорочка, в
яку	подається пара під	тиском 0,2до	МПа. Середовище	витримують при

заданій температурі стерилізації з періодичним включенням перемішуючих пристроїв.

Об’єм апарату і потужність встановленого електродвигуна передбачає одночасну стерилізацію до 400 кг сухих компонентів середовища і до600 л води для отримання середовища з вологістю 58—60 %.

Вивантаження стерильного поживного середовища проводять через нижній розвантажувальний люк, забезпечений внутрішньою і зовнішньою кришками, щільно прилеглими за допомогою гвинтового ущільнювача до апа-

рату.	Стерилізатор, окрім			цього,	забезпечений завантажувальними		люками,
численними		штуцерами		для	підведення пари і відведення конденсату,
підведення і відведення охолоджуючої води, засобів
	Біохімічний та мікробіологічний контроль стадій підготовки поживного
середовища
	Кожну партію сировини(висівки, макуха, паростки, буряковий жом та
ін.),	що поступила,		піддають		мікробіологічному	контролю на	мікробну
забрудненість. На МПА й суслоагарі проводять посіви з сировини після
відповідного розведення. Через 24—72 год проводять підрахунок колоній й ви-
значають ступінь мікробної забрудненості даної сировини мікроорганізмами.
	Залежно від мікробіологічної забрудненості призначається режим
стерилізації.
	Кожна	партія	сировини, що поступає, може			значно відрізнятися від

раніше прийнятою, тому при кожному нових постачанні проводять біохімічний контроль сировини.

Сировину аналізують на вміст тієї поживної речовини, джерелом якої воно є. Так, у висівках, борошні визначають вміст крохмалю, в буряковому жомі, вижимках плодів й овочів — пектину. Визначають також вміст в сировині азоту, фосфору й інших з'єднань. Проводять пробне вирощування, особливо ретельно ведуть дослідження складу кукурудзяного екстракту, оскільки це не стабільний продукт. Тільки після всебічного вивчення партії сировини, що поступила, остаточно коректується й встановлюється дозування компонентів й порядок приготувань середовища.

4.2. Устаткування та апаратура для стерилізації поживних середовищ

Допоміжне устаткування. Місткістне устаткування. При виробництві біологічно активних речовин необхідно здійснювати численні допоміжні операції в рамках проведення допоміжних робіт. Приготування по-


живного		середовища		супроводжується	експлуатацией		різних	типів
місткосткісного устаткування і зараз актуально звернути увагу на цей вид -ус
таткування. Це тим більше актуально у зв’язку з тим, що коректний вибір ус-
таткування як елемент проектування, дозволяє впливати на ефективність
технології.
	До допоміжних		видів	устаткування відносяться: резервуари			і збірники
для	зберігання		рідких	продуктів, реактори-змішувачі		для	змішування
компонентів		поживних середовищ, мірники			рідких середовищ, збірники-

приймачі	для	прийому	і	короткочасного		зберігання		рідких		продукт
(культуральної		рідини, ультраконцентратів, пермеатів),					насоси	для	подачі
рідких розчинів, дозатори, живильники сипких і рідких середовищ, машини для
механічного миття устаткування, повітродувки, компресори і ін.
Тип допоміжного устаткування, матеріал для його виготовлення, одинич-
на місткість, кількість штуцерів, люків, огрівальних або охолоджуючих соро-
чок, перемішуючих пристроїв і т.д. залежать від конкретного призначення апа-
рату, технологічних і інших вимог виробництва.
Ємкісне устаткування До міст кісного устаткування, вживаного на
біотехнологічних		підприємствах		для	зберігання		рідких		середовищ
компонентів середовищ, відносяться резервуари і місткісні апарати.
Для тривалого зберігання рідких продуктів на складах загальнозаводсько-
го зберігання частіше застосовують резервуари горизонтального типу, чим вер-
тикального. Бурякову мелясу, кукурудзяний екстракт, метанол, етанол, ацетон і
іншу сировину, необхідну для отримання продуктів мікробіологічного синтезу,
зберігають в резервуарах великої одиничної місткості — від 100 до 10 000 м3.
Для	підтримки однорідності			сировини	резервуари		забезпечені		перелив-

ними трубами, розташованими на різних рівнях, і системою гомогенізації. Для адекватного представлення апаратів на апаратурній схемі потрібно пам’ятати, що резервуари забезпечені штуцерами: для завантаження сировини і подачі стислого повітря, манометра, запобіжного клапана, воздушника, покажчика рівня, спуску залишку продукту, трубою передавлювання і люками. Оскільки

резервуари	знаходяться на відкритому просторі загальнозаводських складів,
вони як правило, обладнані підігрівачами змієвикового типу, всередину яких
подається пара для розігрівання продукту в холодну пору року.
Видача рідких середовищ може здійснюватися самопливом, а також пе-
редавлюванням стислим повітрям або інертним газом при тиску від0,3 до 1,6
МПа. На біотехнологічних підприємствах застосовуються резервуари об’ємом
1, 2, 3, 5, 10, 50, 100, 250/500, 2000 до 3000 м3.
Для	тимчасового		зберігання		рідкої	сировини, розчинів		солей,
компонентів поживних середовищ, екстрактів культуральних рідин, фугатов,
ультраконцентратов, пермеатов, інших проміжних продуктів виробництва, а та-
кож для	здійснення деяких технологічних процесів застосовуються сталеві
зварні міскісні апарати– збірники з сорочками або без них і без механічних
перемішуючих пристроїв.
Суттєвою відмінністю збірників від реакторів і є відсутність мішалки у
збірників. Збірники, як правило знаходяться у виробничих приміщеннях.
Основними характеристиками апаратів місткостей є їх геометрична та
робоча місткість, робочий			тиск і матеріал, з якого			апарат виготовлений.
Місткісні апарати можуть бути суцільнозварними або із з’ємними кришками;
вони можуть мати сорочки або інші внутрішні елементи для теплообміну, люки
для завантаження і вивантаження, а також штуцера нетехнологічного призна-
чення для встановлення приладів контролю і регулювання параметрів процесу.
Місткісні	апарати	бувають		вертикального		або	горизонтального.		тип

Вертикальні місткості, як правило, мають відношення висоти до діаметру, що
дорівнює 5.
Умовне позначення апаратів включає літери і цифри. Літерні позначення
відповідають шифру типу корпусу апарата. Перші букви позначають: Г — го-
ризонтальний, В — вертикальний, друга і третя букви позначають тип днища; Е
— еліптичне, До — конічне, П — плоске (друга буква в позначенні вертикаль-
них апаратів визначає нижнє днище, а третя — верхнє). Цифри після букв по-
значають наявність або	відсутність роз:’єму1 — суцільнозварною (без
роз’єму); 2 — роз’ємний. Наступні цифри указують на наявність внутрішніх
устроїв і обігріву: 1 — без сорочки і без внутрішніх устроїв; 2 — з трубним
пучком; 3 — з сорочкою; 4 — із змійовиком; 6 — з зануреним насосом. Цифри,
що стоять після другого тире, позначають номінальний об’єм апарату(м3), а
останнє число — робочий	тиск (МПа). Наприклад, позначення ГЕЕ1-2-50-Об

відповідає	горизонтальному		апарату		з	еліптичними,	д
суцільнозварному, з трубним пучком, номінальним					об’ємом 50	м3, робочим
тиском в апараті 0,6 МПа.
Вертикальні місткісні апарати можуть бути з двома еліптичними днища-
ми, з еліптичним днищем і кришкою місткістю від 0,01 до 200 м3; вертикальні з
еліптичним і плоскими днищами, а також з еліптичним днищем і плоскою
кришкою місткістю від 0,01 до 32 м3; вертикального і горизонтального типу з
двома плоскими днищами, а також з плоским днищем і кришкою місткістю від
0,01 до 100 м3; вертикальні з плоскими і сферичними днищами, а також з пло-
ским днищем і сферичною кришкою місткістю від1 до 32 м3; горизонтальні з
двома конічними днищами з кутом при вершині 140° місткістю від 4 до 100 м3 і
вертикальні з конічним днищем і еліптичною кришкою місткістю від0,04 до 50
м3. Місткісні апарати вертикального типу працюють під тиском від0,6 до 1,6
МПа, горизонтальні суцільнозварні апарати з конічним неотбортованним і
верхнім плоским днищами — не більше 0,07 МПа.
Всі місткісні апарати, за винятком вертикальних з верхніми плоскими
днищами можна експлуатувати з будь-якими робочими середовищами при
щільності середовища 1600 кг/м3, щільності теплоносія (для апаратів з сороч-
кою) 1200 кг/м3; товщині		теплоізоляції 60 мм		і щільності теплоізоляції400
кг/м3.
Вибір	матеріалу	апарату	проводять	з	урахуванням	його корозійної

стійкості в робочому середовищі і впливу металу на біологічно активні речовини в процесі виробництва.

Місткісні апарати забезпечені наступними технологічними штуцерами: входу середовища, виходу середовища, переливу, труби передавлювання, входу і виходу теплоносія, входу і виходу повітря, а також штуцерами для приладів контролю — манометра, запобіжного клапана, покажчика рівня, термометра і ін.

Місткісні апарати, усередині яких розташовані трубний пучок і занурений насос забезпечені відповідними додатковими штуцерами. Вони розраховані для експлуатації при щільності робочих середовищ до1600 кг/м3, щільність теплоносія 1200 кг/м3 і при надмірному тиску в апараті не більше 0,6 МПа.

Смотрите также:


«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
Значение, сущность и содержание социально — педагогической деятельности в организации для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей
Проактивные методы PR-деятельности российских авиационных компаний «Россия», «Азимут»
__RGR2
__RGR2
_11_А. Франс для эл версии
_3 тема - Диффузия
_индив анализ данных