Непрерывная термическая стерилизация питательных сред

Екатерина

углеводороды, меласса, гидрол, картофельный или кукурузный крахмал, кукурузная мука, пшеничные

отруби;
Минеральные элементы: азот, фосфор, сера, калий;
Ростовые факторы: аминокислоты, витамины;
Вода очищенная: очистка воды происходить в 4 стадии:

1. Удаление механических загрязнений на префильтре (пористое стекло) методом электрокоагуляции; 2. Очистка от органических загрязнений с помощью активированного угля; 3. Деионизация с использованием ионообменных смол; 4. Стерилизация на мембранных фильтрах с размером пор 0,22-0,45 мкм.

сократив продолжительность технологического цикла до нескольких минут, благодаря чему сохраняется

питательная ценность компонентов среды, снижается или исключается возможность инфицирования среды.

Выбор температуры зависит от свойств компонентов питательной среды:
120 °С: МПБ или МПА, термостабильные среды;
112 °С: среды, содержащие молоко, витамины, сахара, дрожжевой автолизат, дрожжевую воду, среды с желатином;

Непрерывная стерилизация дает возможность воспроизвести одинаковую степень химических изменений среды при различных масштабах производства. Кроме того, на предприятии резко снижаются колебания в потреблении пара и воды.

резервуары для растворения исходных веществ; 3 – резервуар для смешивания растворов,

приготовления питательной среды; 4 – насос для передачи среды; 5 – колонна или инжектор для нагрева среды паром; 6 – закрытый сосуд для стерилизации; 7 – холодильник; 8 – резервуар для спуска нагретой воды; 9 – биореактор;

вещества в жидкости пропорциональна мощности мешалки, приходящейся на единицу объема

жидкости. В связи с этим реакторы для приготовления питательной среды должны быть снабжены достаточно мощными мешалками, а также перегородками-отражателями, не допускающими завихрения и вращения жидкости в аппаратах (на предыдущей схеме №3)

Данная таблица – пример перемешивающих устройств, т.е. существуют и другие типы.

к – конденсат, в – вода.
Секция нагрева соответствует №5 на

первоначальной схеме, секция выдержки - №6, а секция охлаждения - №7.

корпус; 2 – внутренняя труба; 3 – шнек; 4 – штуцер для выхода

среды; 5 – штуцер для нижнего спуска; 6 – вентиль; 7 – штуцер для ввода питательной среды;

Данный рисунок соответствует №5 на первоначальной схеме!

стерилизации при наименьшей затрате пара.
Нагреватель (рис. 2.5) обычно представляет собой

колонку, изготовленную из двух труб. Наружная труба является корпусом. Пар подается сверху по внутренней трубе 1 со щелевидными прорезями, через которые он поступает в среду, и за 10-15 с нагревает каждый объем ее. Питательная среда подается снизу через штуцер 7, нагретая среда до температуры стерилизации выходит через штуцер 4. Движение среды происходит по спирали благодаря наличию винтовых направляющих 3. При остановке колонки сброс конденсата проводят через патрубок 5 при открывании крана 6. Аппарат отличается простотой и малыми размерами, но работа его сопровождается гидравлическими ударами при конденсации пара и потерей конденсата.

распределитель пара; 2 – тройник; 3 – прокладка; 4 – крышка; 5 – корпус; 6

– рассеивающий зонт;

Данный рисунок соответствует №5 на первоначальной схеме!

Пар подается сбоку колонны, а питательная среда – сверху. В распределителе пара 1 пар и питательная среда контактируют между собой. Затем крышка 4 открывается и простерилизованная питательная среда с помощью рассеивающего зонта 6 попадает в корпус 5. Прокладки 3 необходимы для дополнительной стерилизации питательный среды. Тройник 2 необходим для функционирования части 1.

тип которого (емкостной или трубчатый) определяется температурой стерилизации: при температурах

стерилизации до 125 °С лучше использовать емкостной аппарат. Длительность пребывания питательной среды при постоянной объемной скорости протекания жидкости через аппарат равна длительности заполнения аппарата.

Если рабочий объем выдерживателя менее 2 м3, либо при достаточно высоких температурах стерилизации целесообразно использовать трубчатые выдерживатели.
 

Емкостной выдерживатель

Трубчатый выдерживатель

в нем каждого объема среды при определенной температуре стерилизации. Чтобы

продолжительность выдержки была постоянной, нестерильная среда, поступающая в аппарат, не должна смешиваться со стерильной средой, выходящей из него. Иными словами, выдерживатель должен работать по принципу полного вытеснения. На рисунке показан трубчатый выдерживатель (стерилизатор). Он имеет входной штуцер 1 и состоит из трех труб 2, соединенных последовательно переходными штуцерами 3. На выходной трубе установлен автоматический регулятор давления 5 в выдерживателе в соответствии с температурой стерилизации. Выдерживатель оборудован манометром 4 и термометрами 6. Для опорожнения труб предусмотрены пробки 7.

Трубчатый выдерживатель

непрерывной стерилизации. Температура среды поддерживается на нужном уровне с помощью

водопроводной воды, которая циркулирует в рубашке, поэтому малейшее нарушение герметичности стенки, через которую происходит теплопередача, может вызвать инфицирование питательной среды.

Пластинчатый охладитель

максимальным сохранением ее стерильности (наибольшая герметичность теплообменники типа «труба в

трубе», хорошая герметичность пластинчатых теплообменников, наименьшая – кожухотрубчатый теплообменник), вязкостью концентрата питательной среды (теплообменники типа «труба в трубе» можно использовать для любых сред, а пластинчатые – только для невязких сред).

Если необходима большая производительность, устанавливают несколько параллельно работающих теплообменников.
 
 

Теплообменник типа «труба в трубе»

Кожухотрубчатый теплообменник

труба в трубе) сварной конструкции (рис.). Для большей гарантии герметичности

среда подается по внутренней трубе теплообменника. Теплообменник пластинчатого типа в отличие от двухтрубного более компактен. Он также отличается хорошей герметичностью, высоким коэффициентом теплопередачи, наряду с этим имеет большую поверхность теплообмена на единицу объема аппарата.

– 230 с.
Основы биотехнологии: краткий курс лекций для студентов 3

курса направления подготовки 19.03.01 Биотехнология / Сост.: Е.А. Фауст // ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2015. – 52 с.
http://www.spec-kniga.ru/tehnohimicheski-kontrol/obshchaya-tekhnologiya-mikrobiologicheskih-proizvodstv/tipovaya-skhema-mikrobiologicheskogo-proizvodstva-pitatelnye-sredy.html