Фен во биотехнологијата индустрија

Отстранување на влагата од микробиолошки синтеза на посредници е една од последните производни операции. Сушење е многу енергетски интензивни, комплекс, меѓусебно комплексни хемиски и термички процеси дифузија. На индустриски микробиологија се занимаваат со живи организми, а во некои случаи за комерцијален производ е потребно да се зачува не само квалитет, но, исто така, на одржливост на подготовките. Со главна форма е поради влага материјал, кој, за микробиолошки синтеза производи малку истрага.

микробиолошки синтеза кои се применуваат во процесот на сушење може да се класифицираат во две широки класи: на производи кои се во одводнување бара зачувување на микроорганизми или поголема активност од витално значење лекови (антибиотици, растителна заштита агенти, ензими), - производи кои по сушењето бара зачувување на висока хранлива вредност (сточна храна квасец, протеинска храна и др.).

Според, микробиолошки синтеза производи (од гледна точка на реализација на процесот на сушење) се поделени во две категории: бактериски вегетативниот култура (бактерии, квасец, габи, вируси, итн) - спори формирање микроорганизми (бактерии спори, протеини, ензими, аминокиселини, антибиотици итн.)

За првата категорија се карактеризира со висока стапка на микробен уништување, како резултат на топлинската инактивација во релативно тесен опсег на температура (40-60) ° C без оглед на видот на културата. Материјалите од втора категорија, имаат значително поголем отпорност на топлина и пониска стапка на инактивирање.

Како што е наведено, за вегетативна бактериските клетки, ензими, вируси, итн главните ограничувачки механизам е топлина деактивирање на клеточните протеини денатурација, во вториот случај, може да се претпостави структура нарушување на спори или макромолекули супстанција. Слично на тоа, влијание на температурата се прикажува и на влијанието врз одржливоста на индикаторите за квалитет остаток на влага (безбедност) сушење објекти на различни природи. За материјалите од прва категорија е критична содржината на влага на 50-70%, со поголема стабилност се квасец култури и култури на бактерии одгледува на цврста подлога.

Висока издржливост ви спор. thuringiensis подготовка чуваат на содржината на влага од околу 11%.

Висока отпорност на различни антибиотици и аминокиселини. Материјали во врска со втората категорија, со ниска содржина на остаток на влага задржи технолошки параметри за долго време, додека вегетативна бактериски форми имаат тенденција да се намали на одржливост на време, во зависност од содржината на влага. Во втората категорија може да вклучи и протеини и ензимски препарати, кои имаат висока термичка чувствителност, заедно со доволна стабилност - конечната содржина на влага од редот на 5-6%, практично, ја намалува нивната ензимска активност.

Строга образложение за изборот на методот и сушење на владата со подготовка на посакуваниот квалитет на крајниот производ може да се произведува само со внимателна анализа на топлинска параметри на процесот на сушење, а времетраењето на греење и ладење стапка, стапката на отстранување на влага, реолошките својства и хигроскопна материјал.

Во препорачува секој метод на сушење е потребно да ја поставите температурата на режимот на процесот. Од гледна точка на топлина и пренесување на маса интензивирање, се разбира, да се раководи од максималниот капацитет на топлина се утврдува, пак, максималната дозволена температура за отпорност на топлина материјали за греење медиум на.

На ефикасноста на машината за сушење на исушен материјал и износот на влага отстранет од страна на сушење се определува од материјал рамнотежа равенки.

Отстрани карактеристики за пласман на производи за сушење микробиолошки индустрија не постои. Сушење користи во микробиолошки индустрија, и се карактеризира со процесот на производи и хранење на течноста за ладење во комората за сушење, како и на хидродинамиката услови за нивното работење. Најмногу се користи во одводнување на биосинтетско производи се најде конвективни за сушење (ролери, појас, тапан, прскање, флуидизиран слој, итн) се поретко се користат kontaktivnye фен.

Ролери фен (Сл. 7.35) се најчесто се користи за сушење на сточна храна квасец со содржина на цврсти материи од 20-25%. Процесот на сушење се врши под строга контрола на температурата за да се спречи протеини денатурација. На ролери сушење температурата на течноста за ладење граница од 70-80 ° C. На тапанот, кој е затворен во капачиња на краевите испорачува пареа.

На крајот на тапанот во собата врвот клин формирање помеѓу тапани бања, во која се концентрира во континуитет испорачува биомаса. Кога барабанот ротира мобилните биомаса wets нивната површина со тенок слој, кој се суши на содржината на влага од 8-10%. Хемиско биомасата се отстрани од површината на барабанот и е обвивале со ножеви во надолжната завртка, во која се дава на пакување.

Сушење добиточна храна концентрат содржат амино киселини како што се лизин, хистидин, аргинин, триптофан, до содржина на влага од 8-10% се врши на лента, спреј и сушење флуидизиран слој. Возење Фен појас е прикажано на сл. 7.35, б. Тестен биомаса е пре-се меша со полнење, а потоа лиен во брикети, кои се хранат со излез фен подвижна лента. По сушењето, материјалот е земјата во мелница чекан. Употребата на лента за сушење соодветно и кога влажни материјал е замислена однапред и сушење во оваа форма е само прифатливо.

Сл. 7.35. сушење шема: валјак (а) и опсег (б) - и 1- kozhuh- 2 - 3 baraban- -shtutser добиточна храна пара-4 - O брадавица kondensata- 5 - shnek- b: 1 - кондензирање gorshok- 2 - стругалка прочистување на lenty- 3 - schit- 4 - порта за израмнување производ-5 - termopara- 6 - psihrometr- 7 - 8 tape- - Бојлер (. Сл Војнова NA)

Спреј сушење. процесот на сушење спреј има неколку предности во споредба со другите методи на сушење. средствата процесот на сушење исклучително брзо (15-30 секунди), на честички во повисока температура зона имаат заситена површина чија температура е во близина на adiabatic испарување на чиста течност.

Поради материјал прилепува честички моментален сушење и ниска температура добиени сушени производи со добар квалитет. На пример, без протеини денатурација се случува, губење на оксидација на витамини и др Овој метод често се користи за сушење на прехранбени производи, органски соли, и бои, и биолошки лекови и други чувствителни материјали.

Со квалитативните својства на производот спреј-сушени во загреан воздух или инертен гас (азот, јаглерод диоксид), може да се спореди само со еден производ суши под висок вакуум. Спреј сушење и лесно да се прилагоди на промените во вистинската насока на показателите за квалитетот на готовиот производ, во зависност од условите на сушење. На пример, тоа е можно да се приспособат и да се промени во рамките на одредени граници волуменската маса на сув прав големина на честички, конечна влажност и температура. Сушење на добиените финалниот производ, кој обично не бара дополнително мелење и има зголемена растворливост.

При примената на спреј за сушење често може значително да се намали и целосно механизирана производство циклус добил сув производ. Во овој случај, тоа може да се отстрани со процеси, како што филтрација, центрифугирање, мелење.

Во спреј сушење може да се постигне со високи перформанси на исушен материјал, тоа не бара голем број на присутните. Материјал за да се сушат во процесот на сушење не е во контакт со површини на машината за сушење додека се додека не се суши. Ова олеснува решавањето на проблемите на корозија и избор на материјали за комората за сушење.

За други методи на сушење на влажните производ е во контакт со метални површини. Во спреј сушење може да се врши во широк температурен опсег сушење (60-1 200) ° C. Спреј сушење лесно извршување на подготовка на сушен производ, кој се состои од различни сува компоненти во одредени пропорции, на пример, со додавање на потребни количини на други материјали пред сушење на база на материјал.

спреј метод на сушење има некои недостатоци: голем специфични димензии на машината за сушење за време на сушење на воздухот со почетна температура од (100-1 50) ° C е релативно скапи и софистицирана опрема за прскање и одвојувањето на сушениот производ од издувните гасови.

Најпродуктивните се сушење спреј се користи за сушење храна квасец. Сл. 7.36 е дијаграм на фен спреј со центрифугални атомизација. кашеста маса квасец постојано се обезбедени согласно со благ притисок на механизмот за спреј ротирачки дискови. Се должи на центрифугална сила генерирани за време на ротација на дискот, решение во форма на филм се движи постојано со зголемување на брзината на периферијата на дискот и се испушта во форма на струи на распаѓање во мали капки (6-70) микрони.

Средство за сушење (загреан воздух или гасовите од согорувањето се разреди со воздух) се испорачува во комората за сушење преку нафтоводот. Со помош на водич неиздржана создава поголема брзина на течноста за ладење на влезот во комората за сушење и истовремено пријавени насока спирала.

Сл. 7.36. Шема спреј фен со центрифугални спреј суспензија 1 - база- 2 - спреј уред- 3 - 4 teplonositelya- влез - излез teplonositelya- 5 - (. Сл NA Војнова) отстранување на готовиот производ.

Почетната температура на медиумот за сушење за време на сушење на сточна храна квасец тек (300-350) ° C.
Спреј квасец кашеста маса, кои доаѓаат во контакт со средство за ладење, исушени. Испарување на вода од суспензија на квасец во висок степен на атомизација се јавува речиси моментално, така што средството за сушење е брзо ладење и температурата на излезот од машината за сушење е помалку од 90 ° C.

Сушени квасец, исто така, се загрева над оваа температура. Сув квасец сточна храна во форма на прав внесува во долниот конусен дел на машината за сушење, каде што континуирано отстрани. греење медиум поминато испуштаат од комората за сушење преку излезот на гас. Дел од квасец (15-20%) се занесувај со средство за ладење, и инсталиран циклони за нивно апсење.

Сув квасец од под конус на машината за сушење циклон и пневматски воведен во пакување и пакување. Сушачи тип SRF опремени со пневматски или механички инјектори. Со користење на еден или на друг дизајн млазницата зависи од почетните својства на производот, сушење услови и барања за крајниот производ. Сушачи со механички атомизери се препорачува за прскање и сушење фини емулзии и вистински колоиди, ситно поделени суспензии.

На барабанот за сушење (Сл. 7.37), кои работат на атмосферски притисок се користи за сушење на ензимски препарати, органски киселини и други микробиолошки синтеза. Во споредба со другите видови на сушење единици во тапанот губење на ензимската активност не надминува (10,5%).

Сл. 7.37. Шема слика и сушење на барабанот 1 - baraban- 2 - bunker- 3 - истовар уред- 4 - ventilyator- 5 - циклон (Сл Војнова NA).

Во повеќето случаи сушење се врши со загреан воздух на cocurrent или countercurrent движење на течноста за ладење и производ. Воздухот се испорачува во тапанот се суши темелно да се исчистат. Обично се користи за овој две-чекор филтрација со користење на груб филтер и бактериска прочистување.

Уредот за сушење се состои од шупливото цилиндрично тело ротирачкото 1 монтирани на валчести лежишта 6 со аголот на наклон (и 0,5-0,6) ° во правец на празнење на производот. Материјал за да се сушат се внесува во бункер 2 и од страна на спирален вметнете влегува во празнината на куќиштето, преку кој минува голем број на млазници, интензивно се меша и се во контакт со средство за ладење, со што се обезбедува процесот на сушење.

Течност сушење кревет е широко се користат во обработката kserolabilnyh материјали, бидејќи регулатива е лесно да се постигне конечната содржина на влага на материјалот. Главните предности на споменатото сушење се: висок интензитет процеси perenosa- честички-спречување на локалните прегревање релативно едноставна конструктивна аранжман (Слика 7.38, а.), Можноста за гранулирање материјал (антибиотици, амино киселини), директно во процесот на сушење.

Најважните контраиндикација примена на методот на флуидизиран слој е механички честички повредата интегритет (триење, лепење). Тубуларниот фен (Сл. 7.38, b) на принципот на пневматски транспорт на цврсти честички (гранули) во цевката 3, потоа се врши отстранување надворешна влага од површината на производот за да се сушат.

Сл. 7.38. Шема за сушење: флуидизиран слој (a, b) - пневматски цевчести фен (c): 1 - 2 хранливи - bunker- 3 - база- 4 - 5 циклон -filtr- 7 - монтирање на производ-8 ослободување - довод на течноста за ладење ( Сл. Voinov NA)

Замрзнување на сушење. Сублимација (лиофилизација) - солидна транзиција кога загрева во гасна состојба, избегнување на течна фаза. На излезот од медиумот на фен издувните топлина влегува во циклонот 5 и сув производ се влева во уредот празнење 3. со дијаметар од 1,2 метри и куќиштето на машината за сушење со должина 4.2 m перформанси Фен габа култура достигне 1,5 m / ден.

Замрзнување сушење микробиолошки синтеза производи претставува посебен случај на вакуум дестилација на со испарување на мразот од замрзнатите производи. Спроведување на замрзнување сушење под вакуум обезбедува пониски температури за обработка и со тоа одржување на структурата на клетката во одржлива држава. Замрзнување сушење е најсоодветен за живи организми, одредени ензими и други осетливи на температура производи. Во овој случај, најмалку деактивираат ензимите, тоа е добро одржувани мобилен одржливост.

Предности сушење под предвид: влага е отстранета на ниски температури, кои значително се елиминира топлина инактивација производ-останува стабилна структура материјал (без уништување или конгломерат на честички) - практично елиминиран devolatilization исушен материјал прекршување на неговиот хемиски sostava- олеснета можно да се добие сув производ, и во преполната стерилни.

Сушење со замрзнување на биолошки производи се состои од чекорите на замрзнување, сублимација, десорпција (сувост). Од стапката на замрзнување и крајна температура производ зависи процесот на сублимација.

Подложени на замрзнување сушење микробиолошки суспензија концентрат добиени од медиумот на културата со еден од механички методи на одводнување (филтрација, центрифугирање). Концентриран суспензија на микроорганизми се додаваат во одреден износ на т.н. заштитна средина која ги штити клетките од смрт за време на замрзнување и последователните сушење.

Медиумот кој се користи како заштитни колоиди и хидрофилна супстанции (протеини, амино киселини, јаглехидрати, итн) кои го инхибираат интрацелуларен формирање на мраз, намалување на концентрацијата на електролити и штити клетките од длабоко неповратна дехидрација. Замрзнување на биомаса доведува до физички, биофизички и биохемиски промени во ќелијата.

Како резултат на кристализација се случува за време на замрзнување оштетување и уништување на клеточните мембрани и други мобилен структури. Овие лезии можат да бидат предизвикани од страна на три главни фактори: механички акција на клетките кристали lda- зголемување на концентрацијата на електролити кои денатурација на мембраната предизвикува намалување на концентрациите на разликата во и надвор од клетката.

За да се избегне протеини денатурација за време на замрзнување состојби се одбрани оптимално кристализација вода.

Од големо значење е стапката на замрзнување. Со бавно ладење, големи мраз кристали се формираат, има долната површина испарување од мали кристали се формираат за време на брзото замрзнување.

Постојат неколку начини на замрзнување биомаса: Контакт со замрзнување на ладење polkah- конвекција замрзнување ладна gazom- комбинација замрзнување. Сушење со замрзнување единица (Сл. 7.39) се состои од комора за сушење, систем за кондензаторот-desublimator и вакуум транспорт.

Сл. 7.39. Шема серија операција: 1, 7 - ладење installation- 2 - holodilnik- 3 - polki- 4 - sublimator- 5 - кондензатор 6 - вакуум pump- -nasos- 9 8 - контејнер за загревање на топлина медиум (NA Сл. . Војнова)

Конструктивните дизајн на одделните елементи на колото поради специфични сублимирани материјални и желбата да се обезбеди континуиран и висок интензитет на процесот на сушење. Во индустриски постројки сублимација енергетски внес се врши главно од страна на спроводливост, зрачењето infokrasnogo, висока фреквенција струи.

Примена на замрзнување исушени користење на комбиниран енергија (IR - зрачење, ултразвучната енергија, и го принуди на протокот на гас) за намалување на специфичната потрошувачка на енергија и зголемување на способноста да се опорави од сува бактериски концентрат. најефективниот сушење на замрзнување во областа на ултразвук и атмосфера на инертен гас. Покрај тоа, значително намалување на специфичната потрошувачка на енергија на влага испарува во споредба со контактот со сушење со замрзнување.

NA Воини, TG Volova

Сподели на социјални мрежи:

Слични