Аппаратура для высушивания биопрепаратов реферат
Обновлено: 08.07.2024
г. Москва, 2014 г.
Содержание:
Введение. 3
1. Лиофильное(сублимационное)высушиваниебиопрепаратов. 4
2. Конвективный метод высушивания биопрепаратов. 16
3. Контактный метод высушивания. 16
4. Терморадиационный метод высушивания. 17
5. Сушка токами высокой частоты………………………………………….…18
6. Комбинированные методывысушивания……………………………….….19
7. Заключение……………………………………………………………..……..19
Список литературы. 20
Введение
Необходимость стабилизации материалов биологического происхождения, связанная с их чрезвычайной нестойкостью, возникла на заре биологической науки. Известно, что в обычных условиях продолжительность сохранения большинства биологических продуктов исчисляетсянесколькими днями. В связи с этим разрабатывались различные способы консервирования биологических препаратов, которые в настоящие время можно разделить на:
консервирование при положительных температурах с помощью химических соединений (хлороформ, фенол, глицерин, формалин и т.д.);
консервирование при низких температурах (замораживание); - консервирование высушиванием.
Высушивание является однимиз наиболее совершенных процессов стабилизации свойств продуктов биологического (растительного, животного, микробиологического) происхождения и позволяет сохранять данные продуты в обычных условиях длительное время. Кроме того, существенно уменьшенная масса позволяет значительно снизить транспортные расходы и затраты на тару.
Обезвоживание – трудный технологический процесс, который частоявляется решающим этапом производства, влияющим на качество выпускаемой продукции. Достоинством искусственного высушивания является значительно меньшие затраты времени на удаление влаги. Процесс сушки – это разнообразный комплекс тепловых, диффузионных, часто биологических и химических явлений (особенно когда дело касается интенсивной сушки). Препараты биологического происхождения обычно представляют собойсложные объекты сушки, характеризующиеся рядом показателей, важнейшими из которых являются начальная, конечная и равновесная влажность, термические, электрофизические, структурно-механические и массообменные характеристики. Разнообразие свойств продуктов требует индивидуального подхода к разработке рациональных методов их сушки (с учетом требований к качеству готового изделия)
В настоящее время различаютестественную сушку на открытом воздухе и искусственную, в специальных устройствах с организованным и регулируемым подводом сушильного агента.
По мнению ряда авторов, наиболее широкое внедрение на практике получили следующие методы сушки:
сублимационный (лиофильный);
конвекторный;
контактный;
терморадиационный;
токами высокой частоты;
комбинированный.
1. Лиофильное (сублимационное) высушиваниебиопрепаратов
При производстве широкого ассортимента лечебно-профилактических и диагностических биопрепаратов наиболее широко используется метод замораживания-высушивания (сублимация), который был впервые применен в промышленных масштабах в 1935 г.
Сущность сублимационного высушивания состоит в том, что влага из замороженного состояния (льда) переходит в газообразное, минуя жидкую фазу.
Сушка продуктаметодом сублимации обладает рядом существенных преимуществ перед другими методами (в частности, распылительной сушкой):
содержание влаги в продукте может быть доведено до крайне низкого уровня (1 - 4%);
возможность сушки в емкостях (флаконы, ампулы) под вакуумом или в атмосфере инертного газа снижает окислительную.
Высушивание является одним из наиболее совершенных процессов стабилизации свойств продуктов биологического (растительного, животного, микробиологического) происхождения и позволяет сохранять данные продуты в обычных условиях длительное время. Кроме того, существенно уменьшенная масса позволяет значительно снизить транспортные расходы и затраты на тару. В настоящее время различают естественную сушку на открытом воздухе и искусственную, в специальных устройствах с организованным и регулируемым подводом сушильного агента. Наиболее широкое внедрение на практике получили следующие методы сушки:
- токами высокой частоты;
Лиофильное высушивание биопрепаратов
Одним из основных методов консервирования биопрепаратов, позволяющих длительное время сохранять их активность, является метод лиофильного высушивания. Он позволяет сохранить практически без изменения первоначальные свойства живых и реже инактивированых вакцин - диагностических и лечебных сывороток, агентов и других биологически активных препаратов, используемых для профилактики, диагностики и лечения. Лиофильное высушивание состоит из двух приемов консервирования: замораживания и высушивания. Влагу из замороженных препаратов удаляют с использованием глубокого вакуума, минуя жидкую фазу. В процессе сушки влага перемещается в препарате не в виде жидкости, а в виде пара. В результате удается максимально сохранить специфические свойства белков, свести к минимуму их денатурацию, обеспечить живым клеткам и вирусам состояние длительного анабиоза, что позволяет получить стандартизированные по активности биопрепараты.
Консервирование биопрепаратов методом лиофильного высушивания имеет ряд преимуществ перед другими методами:
- снижается масса биопрепарата;
- длительное время сохраняется исходная активность: вакцин - до 12-18 мес., сывороток - до 2-3 лет;
- прекращается рост микробных контаминантов.
Конвективный метод высушивания биопрепаратов
Конвективный метод высушивания является самым распространенным в биологической промышленности. В качестве сушильного агента применяют нагретый воздух, топочный газ или перегретый пар.
Конвективный метод нашел применение в камерных сушильных установках. В таких аппаратах сушка материала производится периодически при атмосферном давлении. Сушилки имеют одну или несколько камер, в которых высушиваемый материал в зависимости от его вида располагается на сетках, противнях, шестах и т.д. и сушится в неподвижном состоянии. Поток нагретого воздуха проходит вдоль высушиваемого продукта и испаряет из него влагу. Камерными сушильными установками непрерывного действия являются туннельные сушилки, работающие при атмосферном давлении. Камеры представляют собой длинный герметично закрытый туннель, в котором высушиваемый материал перемещается прямо или в противотоке сушильного агента, на кюветах или по ленте транспортера. Сушильные установки камерного типа непрерывного и периодического действия имеют ряд недостатков:
- большая продолжительность сушки;
- неравномерность высушивания материала;
- значительные потери тепла при загрузке и выгрузке продукта;
- трудоемкость процесса. В сушильной технике также используются барабанные сушильные установки, представляющие собой полый цилиндр с внутренней насадкой для непрерывного пересыпания и перемещения высушиваемого материала, в который подается теплоноситель.
Контактный метод высушивания
В качестве греющего теплоносителя используют чаще всего водяной пар, реже газы и высококипящие жидкости.
Простейшими контактными сушильными аппаратами являются вакуум-сушильные шкафы периодического действия. Такая сушилка представляет собой герметично закрывающуюся камеру, снабженную рядом полок, внутри которых проходит теплоноситель. Высушиваемый материал укладывается непосредственно на эти полки либо на съемные противни. Образующиеся при сушке пары отсасываются вакуум-насосом. Будучи очень металлоемкими эти сушилки в то же время малопроизводительны, что объясняется неподвижностью слоя высушиваемого материала и большей частью недостаточно полным контактом с поверхностью нагрева. Широкое применение получили вальцовые сушильные установки непрерывного действия различных конструктивных модификаций. В корпусе сушильной установки вращается полый барабан, обогреваемый изнутри тепловым агентом. Исходный жидкий материал непрерывно подается на барабан, где за один неполный оборот последнего высушивается и срезается ножами..
Терморадиационный метод высушивания
Сущность терморадиационного метода сушки состоит в том, что тепло материалу передается за счет невидимых тепловых (инфракрасных) лучей. Чем меньше длина волны, тем больше проникающая способность инфракрасных лучей. Проницаемость материалов зависит в основном от толщины слоя и влажности продукта.
Метод сушки токами высокой частоты
Преимущества сушки токами высокой частоты по сравнению с конвективной и контактной состоит в возможности регулирования и поддержания определенной температуры внутри материала и интенсификации процесса. Однако большие затраты электроэнергии, сложное оборудование и обслуживание, повышенные требования техники безопасности ограничивают применение токов высокой частоты для сушки.
Комбинированные методы высушивания
В настоящее время для высушивания термолабильных препаратов, кроме рассматриваемых выше методов, применяются их различные комбинации, которые позволяют достичь высокого качества получаемой продукции, повышения производительности и экономичности процесса, уменьшения трудозатрат. Примерами комбинированных способов сушки могут служить распылительно-сублимационное высушивание, контактносорбционное обезвоживание и т.д.
Эталон единицы силы электрического тока: Эталон – это средство измерения, обеспечивающее воспроизведение и хранение.
Задачи и функции аптечной организации: Аптеки классифицируют на обслуживающие население; они могут быть.
Сушка - это процесс удаления влаги из твердого или пастообразного материала путем испарения содержащейся в нем жидкости за счет подведенного к материалу тепла.
Сушка широко используется в различных отраслях: в химическом, сельском хозяйстве и в химико-фармацевтическом производстве. Она применяется на различных стадиях технологического процесса: для подготовки сырья и получения полуфабрикатов; часто сушка является завершающим этапом производства, определяющим качество готового лекарственного вещества.
В промышленной технологии лекарственных препаратов сушка, как завершающий этап производства, существенным образом сказывается на качестве выпускаемой продукции (сухие экстракты, ферменты, витамины, антибиотики и др.).
Благодаря применению сушильной техники с каждого гектара посевных площадей можно получить на 20 – 30% больше питательных веществ и биопрепаратов. Уже начиная с середины 70-х годов прошлого века, процент препаратов, созданный при помощи сушки возрастает в среднем на 10-15%. Среди них можно назвать такие современные продукты сушки, имеющие большое значение для производства кормов в животноводстве, как брикеты из безобмолотной массы зернофуражных культур и кукурузы, а также соломы, обогащенные сахарной свеклой и добавками азотофосфорсодержащих соединений. Частично или полностью готовые для употребления такие продукты позволяют по-новому организовать режим кормления и создают предпосылки для автоматизации процесса кормления скота в специализированных животноводческих комплексах. Благодаря искусственной сушке достигается более эффективное расходование финансовых средств, выделяемых сельскому хозяйству на химизацию и мелиорацию, улучшается обеспечение белком поголовья скота.
Конвективный метод высушивания является самым распространенным в биологической промышленности, на нем основана работа подавляющего большинства сушильных установок. В качестве сушильного агента применяют нагретый воздух, топочный газ или перегретый пар. Сушильный агент передает тепло материалу, под действием которого из материала удаляется влага в виде пара, поступающая в окружающую среду. Таким образом, сушильный агент при конвективной сушке является теплоносителем и влагопоглотителем [7].
В зависимости от назначения используют камерные, туннельные, ленточные и барабанные сушилки.
Конвективный метод высушивания биопрепаратов нашел применение в камерных сушильных установках.
Камерные сушилки являются аппаратами периодического действия, работающими при атмосферном давлении. Их используют в малотоннажных производствах при невысокой температуре сушки, например при сушке таблеточной массы. Материал в этих сушилках сушится на лотках (противнях), установленных на стеллажах или вагонетках, находящихся внутри сушильной камеры. На каркасе камеры, между вагонетками, установлены козырьки, которые делят пространство камеры на три, расположенные друг над другом зоны, вдоль которых последовательно движется горячий воздух. Свежий воздух, нагретый в калорифере, подается вентилятором вниз камеры сушилки. Здесь он движется (путь воздуха показан на рисунке стрелками), два раза меняя направление и дважды нагреваясь в промежуточных калориферах. Часть отработанного воздуха с помощью шибера (как задвижка у печной трубы) направляется на смешивание со свежим. В результате сушилка работает с частичной рециркуляцией воздуха и промежуточным подогревом, т.е. по варианту, обеспечивающему низкую температуру и более мягкие условия сушки [2].
Однако вследствие сушки в неподвижном толстом слое сушилки указанного типа имеют низкую производительность, а длительность процесса в них большая. Кроме того, в этих сушилках имеют место большие потери тепла при выгрузке материала и большие затраты ручного труда.
В таких аппаратах сушка производится периодически при атмосферном давлении. Сушилки имеют одну или несколько прямоугольных камер, в которых материал, находящийся на вагонетках или полках, сушится в неподвижном состоянии. Камеры загружают и выгружают через дверь, причем вагонетки перемещают вручную или при помощи лебедок.
Конвективный метод в камерных сушилках имеют существенные недостатки, к числу которых относятся:
1) большая продолжительность сушки, т.к. слой высушиваемого материала неподвижен;
2) неравномерность сушки;
3) потери тепла при загрузке и выгрузке камер;
4) трудные и негигиеничные условия обслуживания и контроля процесса;
5) сравнительно большой расход энергии из-за недостаточной полноты использования тепла сушильного агента (особенно в конечный период сушки).
Необходимость современной пищевой и медицинской промышленности, требует не только увеличения числа сублимированных полуфабрикатов, но и повышения их качества и уменьшения себестоимости. Однако применение исключительно конвекционных методов сушки является неперспективным, ввиду проблем связанных с технологическим процессом. Но применение агрегатов, использующих иные принципы сублимированния, приводят к понижению либо количества производства, либо к увеличению стоимости итоговой продукции. Поэтому единственным и рациональным решением данной проблемы является синтез конвективного метода с иными методами сушки.
В данном случае, наиболее перспективным вариантом является применение инфракрасных и СВЧ- сушек, интегрированные в аппараты конвекционных сушилок. Таким образом за счет применения микроволн и инфракрасного излучения удастся избежать перегрева (или наоборот недосушивания) вещества, повысить стерильность, увеличить интенсификацию в 1,5 раза при снижении энергозатрат в 2 раза. При этом удастся сохранить массовость и большой темп производства биопрепаратов.
Антипов С.Т. Тепло- и массообмен при конвективной сушке вдвижущемся слое продукта //Модернизация существующего и разработкановых видов оборудования для пищевой промышленности : Сб. науч.тр./Воронеж. гос.технол.акад. –Воронеж, 2003. –Вып. 13. С. 6-9
Сербис Елена Сергеевна. Оценка температурно-временных параметров сублимационной сушки и их влияния на показатели качества биопрепаратов : На моделях живых противобактерийных вакцин : диссертация . кандидата биологических наук : 03.00.23.- Щелково, 2001.- 133 с.: ил. РГБ ОД, 61 02-3/123-0
Содержание к диссертации
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10
1.1. Замораживание 11
1.2. Сублимация 15
1.3. Досушивание 23
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 34
2.1. Оборудование 34
2.2. Объекты, использованные в работе 34
2.3. Методы исследований 35
3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 43
3.1. Анализ промышленных режимов и НТД по сублимационной сушке биопрепаратов 43
3.2. Исследование температур полного замораживания и эвтектических температур живых противобактерийных
3.3. Расчет длительности стадии сублимации в зависимости от температуры в материале при различных технологических параметрах 52
3.4. Исследование влияния режимных параметров этапа досушивания на показатели качества сухих биопрепаратов 64
3.4.1. Расчет величины ОВ в зависимости от температурно-временных режимов досушивания 72
3.4.2. Исследование допустимого значения остаточной влажности вакцин, выбранных модельными объектами 82
3.4.3. Влияние режимов досушивания на биологическую активность живых противобактерийных вакцин /. 88
4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 96
6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 102
7. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 104
Введение к работе
Актуальность темы. Значительный объем сухих биопрепаратов выпускается, как у нас в стране, так и за рубежом, методом сублимационного высушивания. Этот метод является весьма дорогостоящим и технологически сложным, однако обладает рядом преимуществ перед другими способами стабилизации биологических материалов различной природы (бактерий, вирусов, белковых объектов) [35].
Степень сохранности биологических свойств биопрепарата и экономичность всего процесса его получения в значительной степени определяются научной обоснованностью режима высушивания и корректностью его проведения [80].
Исследования ученых в области консервирования биопрепаратов расширили знания по конструированию, оценке эффективности и выбору защитных сред [12, 23, 70, 109, 135]; оценке максимально допустимых значений величин остаточной влажности сухих биопрепаратов [59, 93, 122]. В достаточной мере оговорены методы выбора условий и режимов замораживания, подбора холодильного и сублимационного оборудования, указаны необходимые условия для проведения процесса сублимационного высушивания [75, 77].
Однако, несмотря на многолетнюю историю производства сухих биопрепаратов, до сих пор не было разработано простых, мало затратных и достаточно точных методик расчета режимных параметров непосредственно сублимационной сушки, отдельных ее этапов. Это, в первую очередь, связано со сложностью самого процесса сушки, его физико-математического моделирования и сложностью математического аппарата для решения дифференциальных уравнений, описывающих термо-газодинамику процесса сублимации, особенно таких сложных систем, как биоматериалы [67].
Важнейшими режимными параметрами, обеспечивающими качество сухого продукта, является температура (отрицательная - при сублимации и положительная - при досушивании) и длительность ее поддержания в материале [25].
В практике производства, совершенствования и разработки промышленной технологии консервирования биопрепаратов параметр длительности сублимации определяется, как правило, эмпирически, т. е. опытным путем. Для разработчиков и технологов цехов сушки определение зависимости длительности сублимации от конкретных режимных и технологических параметров составляет реальную проблему.
Теория дает только общие закономерности и общие формулы расчета длительности сушки влажных материалов [67]. Поэтому необходимы исследования, направленные на разработку оценки продолжительности сублимации материалов в различной посуде и различных фасовках с защитными средами, наиболее часто применяемыми в практике производства биопрепаратов.
В гораздо меньшей степени, чем замораживание и сублимация изучен этап досушивания, целью которого является удаление влаги до определенного значения [40, 47, 71, 112]. Показатель остаточной влажности является одним из критериев качества сухого биопрепарата. Однако до настоящего времени не было способов оценки температурно-временных режимов досушивания, позволяющих достичь необходимой влажности в готовом продукте.
Кроме того, определенное значение ОВ можно получить различными вариантами температурно-временных параметров [83, 84]. Выбор оптимальной температуры досушивания конкретного вида биопрепарата осуществим только на основе исследования влияний максимального нагрева и его длительности на показатель биологической активности в сухом препарате. Поэтому изучение влияния режимов досушивания на показатели качества сухого продукта (физические и биологические) представляет как научный, так и практический интерес.
Решение этих задач позволило бы получать продукты с качественными характеристиками, необходимыми потребителю, а так же снизить материальные затраты при производстве сухих вакцин, унифицировать и стандартизировать производство сухих биопрепаратов [64, 98].
Сочетание научно-обоснованных режимов и высоких технико-экономических показателей процесса обезвоживания представляет собой оптимальный вариант технологии сушки, обеспечивающий качество высушиваемых материалов [27, 106]. Научное обоснование режимов сушки каждого биопрепарата или группы сходных по определенным параметрам препаратов возможно лишь на основе комплексного изучения всего круга проблем, необходимость решения которых определила выбор темы диссертационной работы.
Научная новизна работы. Разработаны эмпирические зависимости для оценки длительности этапа сублимации биоматериалов с защитными средами на основе пептон-лактозы, сахарозо - желатины, обезжиренного молока при сушке в пенициллиновых флаконах, емкостью 20 см и 10 см , ампулах ШП-5, ШПВ-6.
Разработаны эмпирические зависимости для оценки величины остаточной влажности в биопрепаратах с различными защитными средами при высушивании в разной посуде и различных фасовках в зависимости от температурно-временных параметров досушивания.
Проведенные исследования расширяют существующие представления о воздействии температурно-временных параметров сублимационной сушки, в частности досушивания, на выживаемость микробных клеток в живых проти-вобактерийных вакцинах.
Основные положения, выносимые на защиту. По результатам выполненных исследований на защиту выносятся следующие положения: оценка длительности этапа сублимации до момента удаления большей части свободной и слабосвязанной влаги в зависимости от температуры в материалах, высушиваемых с защитными средами, наиболее часто применяемыми в производстве биопрепаратов в разных видах посуды и объемах фасовок; оценка величин остаточной влажности при различных температурно-временных параметрах досушивания материалов с различными защитными средами, при использовании разных объемов фасовок и видов посуды; оценка влияния температурно-временных режимов досушивания на показатели биологической активности живых противобактерийных вакцин.
Замораживание
Замораживание является подготовительной стадией консервирования биопрепаратов методом сублимационного высушивания. В этот период происходит замедление метаболических реакций в высушиваемом материале вплоть до почти полной их остановки. Живые объекты вводятся в состояние обратимого анабиоза, стабилизировать который, призваны все последующие стадии высушивания [29, 10]. Работы исследователей по изучению анабиоза помогают понять механизмы, с помощью которых формируется защита живых микроорганизмов в процессе замораживания - высушивания [11, 100]. По современным представлениям об анабиозе причины инактивации клеток неокончательно установлены, но ряд явлений считается доказанным - необратимые перестройки генетического материала, повреждения белоксинтезирующего аппарата, истощение энергозапасов, нарушение барьерной функции биомембран и транспорта ионов через мембраны, ослабление адаптивных и репаративных механизмов и т.д.
В настоящее время имеется значительное число теоретических и экспериментальных работ, посвященных вопросам замораживания биологических объектов [15, 80, 82, 94, 95,125].
Под влиянием низких температур физиологические процессы в клетке изменяются, вплоть до полного их прекращения. Для уменьшения разрушающих воздействий применяются специально подобранные защитные среды, которые помогают свести к минимуму механические повреждения биоструктуры,
уменьшить деструктивные биохимические и физико-химические процессы [22, 70, 102, 1411.
Температурный диапазон замораживания наиболее полно изучен в интервале от-20С до - 78С, который охватывает почти всю область температур, встречающихся в практике сублимационного высушивания биопрепаратов. В указанных пределах различия в выживаемости микроорганизмов, как правило, зависят от состава защитной среды, а так же вида и штамма биообъекта [36, 80].
Большое значение при замораживании имеет групповая и индивидуальная чувствительность микроорганизмов [108]. Так, грамположительные бактерии лучше переносят замораживание, чем грамотрицательные [81, 104]. Клетки, находящиеся в стадии стационарного роста более устойчивы к замораживанию и последующему высушиванию [147, 150].
Главное явление при замораживании биомассы - фазовое превращение воды в лед. Процессы, происходящие в живых вирусных частицах, бактериальных клетках, макромолекулах при замораживании, во многом зависят от структуры воды в мембранах и видов связи воды с биомакромолекулами [1, 26].
Жидкая вакцина содержит различные минеральные и органические вещества, растворенные в воде, поэтому понижение температуры сопровождается изменением концентрации растворов, что в свою очередь, изменяет температуру замерзания или криоскопическую температуру вещества. Поскольку крио-скопическая температура раствора зависит от его концентрации, а концентрация возрастает с понижением температуры, процесс происходит с непрерывным уменьшением криоскопической температуры до того ее значения, при которой кристаллы льда выделяются из раствора без переохлаждения раствора. Самая низкая температура замораживания для данного вещества зависит от природы отдельных его составляющих и является эвтектической [114].
Воздействие концентрированных растворов в процессе охлаждения является одной из наиболее существенных причин необратимых изменений лабильных биопрепаратов. Эти изменения связаны с денатурацией белков и других соединений, в частности липопротеидов. Гибель живых клеток при охлаждении может быть вызвана не только воздействием гипертонических растворов, но и механическим действием внеклеточного льда, внутриклеточной кристаллизацией воды, частичной дегидратацией содержимого клеток, нарушением взаимосвязи ферментативных процессов, изменением проницаемости клеточных мембран, нарушением коллоидной структуры протоплазмы и др. [24, 46, 50, 85, 106].
Одним из отрицательных последствий быстрого замораживания является кристаллизация воды внутри клетки, что, как правило, приводит к разрушению структуры и гибели клетки [14, 17, 19]. Некоторые исследователи считают, что замораживание необходимо проводить в две стадии - вначале медленное - менее 0,5 град в мин, затем быстрое - до 5 град в мин [13, 108, 149].
В условиях промышленного производства величина скорости замораживания ограничена техническими характеристиками и технологическими особенностями холодильных установок, поэтому речь может идти только о медленном замораживании и, следовательно, о минимальном влиянии этапа замораживания на биологические свойства живого объекта [74].
Условия замораживания, реально осуществимые в промышленном производстве определяют, в основном, формирование той или иной макроструктуры сухого материала [76].
На этапе замораживания параметрами, определяющими качественный исход процесса, являются стандартно воспроизводимые условия первичной и вторичной кристаллизации, а также достижение температуры полного затвердевания жидкой вакцины [75].
При промышленном производстве процессы кристаллизации, происходящие в отдельных флаконах, могут различаться из-за разных условий теплообмена в камере холодильной установки. Кроме того, при большой загрузке камеры кассеты, расположенные внизу и вверху, могут так же находиться в различных условиях охлаждения. Условия конвективного теплообмена в промышленных холодильниках таковы, что нельзя полностью устранить возможность получения в серии различного по структуре материала
Оборудование
Замораживание вакцин проводили в холодильных установках "FRIGERA" НС 700/50 (ЧССР), NZ 280/75 ( ЧССР), "REVCO" (США). Для высушивания препаратов использовали сублимационные установки: LZ - 30.2 (ЧССР), TG -50.5 (Германия) - промышленного типа; TG - 5.2 (Германия) - полупромышленного типа; S.M.G. "USIFROID" (Франция) - лабораторного типа. Аналитические весы "WA - 33" (Польша) были использованы в работе для определения остаточной влажности сухих образцов биопрепаратов.
Объекты, использованные в работе
Объектами для изучения длительностей этапов сублимационной сушки служили основные защитные среды, наиболее часто применяющиеся в практике отечественного производства ветеринарных сухих биопрепаратов:
(ПЛ) - на основе пептона(5 %) и лактозы (5 %);
(СЖ) - на основе сахарозы (10 %) и желатины (1,5 %);
(ОМ) - обезжиренное молоко (50 %).
Жидкие вакцины перед замораживанием разливали в стерильную посуду. Были использованы наиболее технологичные и часто встречающиеся в практике производства сухих биопрепаратов величины фасовок, объем которых составлял для флаконов емкостью 20 см - от 2 до 6мл; для флаконов емкостью 10 см" - от 1 до 4мл; в ампулы ШП-5 , ШПВ-6 от 0,5 до 2мл.
Материалом для проведения анализа промышленной технологии производства сухих биопрепаратов являлась регламентирующая технологическая документация па производство, данные о производственных режимах замораживания и высушивания биопрепаратов.
Оценку длительности этапа сублимации в зависимости от температуры материалов, расфасованных в пеиициллиновые флаконы емкостью 10см3 и ампулы ШП-5 и ШПВ - 6 , проводили, фиксируя количество удаленной влаги из материалов через каждый час процесса сублимации в интервале т = ±3часа, где: т - длительность этапа сублимации, рассчитанная по зависимостям (15-18) данной работы.
Анализ промышленных режимов и НТД по сублимационной сушке биопрепаратов
В инструкциях по изготовлению и контролю сухих биопрепаратов раздел по консервированию препаратов методом сублимационного высушивания не имеет общей системы и порядка описания.
Основным недостатком большинства описаний раздела является отсутствие конкретности представляемых режимов сублимационного высушивания, недостаточное определение критериев контроля поступающего на консервирование полуфабриката - т.е. жидкого материала. Следствием является то, что биопрепараты, зачастую, производятся нестандартные, нередко ведется выбраковка продукта по качественным показателям.
В настоящее время определены основные этапы метода сублимационного консервирования (44). На рис.1 графически показаны этапы консервирования биопрепаратов, а также схематически представлены критерии и параметры поэтапного контроля.
Оценить качество проведения всего процесса консервирования биопрепарата методом сублимационной сушки, можно только определив корректность проведения каждой стадии.
Основным критерием качественного проведения этапа замораживания является отсутствие в замороженном материале жидких переохлажденных фракций, что достигается охлаждением материала до температуры полного замораживания (затвердевания) - Тпз. (рис.1).
Описания процесса сублимационного высушивания в НТД не имеют, как правило, привязки к конкретной фасовке в определенную посуду.
Использование различных видов посуды требует конкретных темпе-ратурно-временных режимов сублимации и досушивания, отсутствие описания которых в НТД вынуждает технологов определять длительности этапов сушки опытным путем.
Читайте также: