Главная Обратная связь

Дисциплины:






Тема Т18. Концентрування БАР методом вакуум-випарювання



 

Екстракти з поверхневих культур мікроорганізмів і фільтрати глибинної культури є нестабільними при зберіганні. Для одержання готових форм технічних препаратів їх необхідно сконцентрувати. Найчастіше для цих цілей у технології біопрепаратів використовуються методи вакуум-випарювання. Вакуум-випарювання також застосовується як один з етапів одержання сухих технічних або очищених препаратів. БАР дуже чутливі до температури випарювання, тому основною умовою концентрування їх розчинів є короткочасне ведення процесу при низьких температурах кипіння, щоб не мала місце інактивація. Варто враховувати, що чим чистіше розчин, чим менше він містить супутніх речовин, тим БАР більш чутливі до впливу високих температур. При концентруванні екстрактів з поверхневих культур інактивація розчинів значно менше, тому що в екстракті втримується дуже велика кількість захисних сполук, які перешкоджають інактивації БАР. При концентруванні фільтратів культуральної рідини спостерігаються трохи більші втрати, тому культуральну рідину стабілізують різними сполуками. У процесі концентрування розчинів БАР відбуваються зміна розчинності багатьох сполук і випадання їхніх опадів, сумарний вміст сухої речовини в концентраті знижується на 11-20%, змінюється рН концентрату. В осад випадають мінеральні солі, деякі органічні речовини й продукти їхнього розпаду, спостерігається втрата азоту в результаті утворення аміаку.

Більшість БАР термолабільні й потребують м'яких режимів концентрування. При низьких температурах кипіння (25-30°С) відбувається помітна інактивація ферментів (до 12%), якщо температура гріючої пари дорівнює 120°С. При температурі теплоносія 90-100°С и температурі кипіння 35-40°С втрати активності не перевищують 10%. Залежно від виду продуцента культуральна рідина має різний хімічний склад і містить різний комплекс БАР, тому теплові режими вакуумвипарювання уточнюються експериментальним шляхом.

Сумарні втрати активності при вакуум-випарюванні в значній мірі залежать не тільки від режиму концентрування, але й від конструкції апарата. Апарати для стадії вакуум-випарювання в останні роки значно вдосконалені, у десятки разів скорочена тривалість процесу, що привело до значного зменшення втрат активності ферментів, а також дозволило трохи посилити температурні режими концентрування розчинів БАР. Крім трубчастих вакуум-випарних установок з різним розташуванням трубок (горизонтальним, вертикальним і похилим), з вбудованою й виносною поверхнею нагріву, з використанням примусової циркуляції створені нові конструкції плівкових випарних апаратів, ультравідцентрових вакуум-випарних установок і пластинчастих випарників. Особливий інтерес представляють ротаційні плівкові випарні апарати, де випарювана рідина у вигляді плівки рухається по внутрішній стінці апарата. Лопатки, змонтовані на обертовому роторі, безупинно направляють рух її зверху вниз. Час проходження рідини через апарат становить декілька секунд. Фірма «Альфа-Лаваль» виготовляє вакуум-випарні відцентрові апарати типу «Центритерм». Вони дуже компактні, час контакту ферментного розчину з обігрівальною поверхнею гранично скорочене (не більше 1 с), втрати не перевищують 10%, продуктивність цих установок від 800 до 4800 л/ч.



Створено відцентрову вакуум-випарну установку плівкового типу продуктивністю 800 л/год по випаруваній волозі. Час контакту культуральної рідини з теплоносієм не більше 1 с, температура граючої пари - 60-80ºС. Для збільшення продуктивності можна змонтувати установку із трьох модулів, кожний з яких працює або автономно, або послідовно, або перші два модулі працюють паралельно й з'єднані із третім модулем послідовно. Становить інтерес для промислової біотехнології відцентрова плівкового типу вакуум-випарна установка «Єдність» (Югославія) продуктивністю до 200 л/год і з температурою розпарювання 30-40°С. Гарні технологічні показники мають роторні випарні апарати фірми «Люва» (Швейцарія), що мають продуктивність по випаруваній волозі від 50 до 200 л/(м2∙ч). Французька фірма APV виготовляє пластинчасті вакуум-випарні установки продуктивністю до 20 000 л/год.

Не дивлячись на наявність високопродуктивних вакуум-випарних апаратів повністю усунути недоліки методу вакуум-випарювання не вдається (втрати активності, випадання опадів і т.д.), і цей метод усе більше заміняється методом ультрафільтрації.

 

Контрольні питання до теми Т18

1. Режими концентрування продукту.

2. Сумарні втрати активності при вакуум-випарюванні.

3. Які апарати використовуються для стадії вакуум-випарювання?

 

 





sdamzavas.net - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...