Способ сушки биологических материалов

 

Использование: сушка биологического материала без применения тепла. Сущность изобретения: биологический материал перед сушкой дополнительно измельчают и смешивают с углеводно-белковым стабилизатором при количестве материала в смеси до 50 мас. и соотношении углевод-белок в стабилизаторе, равном 3 2, а в качестве адсорбента используют гранулированную ионообменную смолу с размером гранул 160 630 мкм, концентрацией иона водорода не менее 8,0 ед. pH, остаточной влажностью менее 1% и коэффициентом набухания не ниже 4,4. При этом смолу предварительно обрабатывают аэросилом из расчета не менее 2% от массы адсорбента или лактозой из расчета не менее 15% причем перед перемешиванием материал и адсорбент предварительно захолаживают до 6 4°С, а сушку ведут при температуре, не превышающей 20°С в течение 10 12 мин.

Изобретение относится к сушке биологического материала без применения тепла посредством контакта с сорбирующими телами путем перемешивания сорбирующих веществ, а именно способом, основанным на контактном обезвоживании биологических суспензий при смешивании с твердым сорбентом.

Известен способ сушки сыпучих материалов путем контактирования с твердым сыпучим адсорбентом при перемешивании с последующим отделением адсорбента и его регенерацией [1] Обезвоживанию этим способом могут быть подвергнуты зерно пшеницы, кормовые и лекарственные травы и другие вещества. Соотношение адсорбента к обезвоживаемому материалу должно составлять 10:2, при размере крупных частиц не более 10 мм. Согласно способу адсорбентами являются алюмосиликаты и активная окись алюминия. Недостатком способа является то, что используемые в нем адсорбенты обладают низкой адсорбирующей способностью, так как они поглощают не более 20% влаги и, следовательно, для сушки жидких препаратов, содержащих 90% влаги, не пригодны. Кроме того, алюмосиликаты и активная окись алюминия обладают низкими прочностными характеристиками. Неотъемлемым атрибутом же контактного способа обезвоживания является стадия смешения адсорбента с обезвоживаемым материалом. Как правило, эта стадия осуществляется в шаровых смесителях. В связи с этим адсорбенты, обладающие низкими прочностными свойствами, подвергаются измельчению и, следовательно, затруднен процесс отделения биопрепарата от адсорбента.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сухих молочно-кислых бактериальных препаратов [2] Сушка биологического материала согласно изобретению осуществляется в несколько стадий: накопление биомассы молочно-кислых бактерий, отделение биомассы от субстрата, концентрирование, частичное контактное обезвоживание адсорбентом и досушивание. В качестве адсорбента используется картофельная мука или отруби.

Недостатком данного способа является многостадийность при высушивании, использование на конечной стадии распылительной сушилки, которая предполагает ведение процесса примерно при 40оС. Известно, что сам процесс распыления, и в особенности при его проведении в условиях высокой температуры, оказывает инактивирующее воздействие на термолабильные организмы.

Целью изобретения является повышение качества готового продукта и ускорение процесса.

Это достигается тем, что в способе сушки биологических материалов путем контактирования с твердым сыпучим адсорбентом при перемешивании перед сушкой биологический материал дополнительно измельчают, смешивают с углеводно-белковым стабилизатором при соотношении углевод-белок 3-2 и при суммарном его содержании в биологической жидкости до 50% по массе, а в качестве адсорбента используют гранулированную ионообменную смолу с диаметром гранул 160-630 мкм, концентрацией иона водорода не менее 8,0 ед. рН, остаточной влажностью менее 1% и коэффициентом набухания не ниже 4,4, обработанную аэросилом из расчета не менее 2% от массы адсорбента или лактозой из расчета не менее 15% от массы адсорбента. При этом перед перемешиванием все компоненты захолаживают до 64оС, а сушку проводят в условиях температуры, не превышающей 20оС, в течение 10-12 мин.

Новым в предлагаемом способе является введение дополнительных операций по подготовке биологического материала к сушке, а именно его измельчение и смешивание с углеводно-белковым стабилизатором, который обеспечивает предварительное связывание подвижной части влаги, находящейся у поверхности твердых частиц биомассы и в их порах, а также сорбцию на поверхности твердых частиц.

Гранулированная ионообменная смола КБ-4П-2 в Na+-форме представляет собой катионит-высокомолекулярное полимерное соединение трехмерной гелевой макро- и микропористой структуры, содержащей функциональные группы кислотного характера, способные к реакциям катионного обмена.

Предназначена она в основном для очистки, извлечения, концентрирования и разделения веществ, для аналитических целей и применяется в качестве катализатора в органическом синтезе (ГОСТ 20298-74, Смолы ионообменные, катиониты).

Использование ионообменной смолы в качестве сорбента для сушки биологических материалов также является в способе новым. При этом в способе для достижения поставленной цели установлены параметры гранул смолы, их кислотность, остаточная влажность и введена дополнительная операция по обработке гранул аэросилом или лактозой, а также установлены условия для проведения сушки.

Формула изобретения

СПОСОБ СУШКИ БИОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ путем их перемешивания с твердым сыпучим ионообменным адсорбентом, отличающийся тем, что материал перед сушкой дополнительно измельчают и смешивают с углеводно-белковым стабилизатором при количестве материала в смеси до 50% по массе и соотношении углевод-белок в стабилизаторе 3 2, а в качестве адсорбента используют гранулированную ионообменную смолу с размером гранул 160 630 мкм, концентрацией иона водорода не менее 8,0 ед. рН, остаточной влажностью менее 1% и коэффициентом набухания не ниже 4, 4, при этом смолу предварительно обрабатывают аэросилом из расчета не менее 2% от массы адсорбента или лактозой из расчета не менее 15% причем перед перемешиванием материал и адсорбент предварительно захолаживают до 6 4oС, а сушку ведут при температуре, не превышающей 20oС, в течение 10 12 мин.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технике сублимационного высушивания и может быть использовано в микробиологической и других отраслях промышленности для высушивания культур микроорганизмов
Изобретение относится к технологии производства препаратов, а именно к производству сухих микробных препаратов

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к способам сушки семян сельскохозяйственных культур

Изобретение относится к технике сушки , может быть использовано для сушки длиномерных тканых и нетканых материалов, а также печатных плат и позволяет интенсифицировать процесс сушки
Изобретение относится к области сушки сухих термолабильных материалов и может быть использовано в медицинской, микробиологической, фармацевтической и пищевой промышленности

Изобретение относится к технике концентрирования различных веществ и может быть использовано для концентрирования жидких пищевых продуктов при положительных температурах, например, от 0 до 10°С

Изобретение относится к технике сушки с помощью сорбентов и позволяет повысить экономичность и расширить технологические возможности

Изобретение относится к материалам, используемым в процессах обезвоживания, может быть использовано в химической и пищевой промышленности и позволяет повысить влагоемкость и продолжительность службы материала при ускорении процесса обезвоживания

Изобретение относится к технологии удаления влаги с поверхности изделий и модет быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности, например, при подготовке металлической поверхности перед нанесением покрытий

Изобретение относится к области реставрации музейных экспонатов и может быть использовано при восстановлении изделий из органических материалов, таких как книги, одежда, чучела, мебель и т.п

Изобретение относится к вакуум-сублимационной сушке термочувствительных продуктов и может быть использовано в фармацевтической, микробиологической, пищевой промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса

Изобретение относится к вакуум-сублимационной сушке термочувствительных продуктов и может быть использовано в фармацевтической, микробиологической, пищевой промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса
Изобретение относится к биотехнологии, в частности к получению препаратов для профилактики и лечения дисбактериозов человека и сельскохозяйственных животных
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой способ комбинированного обезвоживания высокодисперсных биологически активных материалов, содержащих действующие вещества в жидкой фазе, осуществляемый в несколько этапов, отличающийся тем, что жидкую фазу с активным веществом из микрокапельного состояния, стабилизированного сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем в соотношении 1:3-1:22, обезвоживают первоначально при атмосферном давлении и затем смешиванием с влагоемким сорбентом с остаточной влажностью менее 1% и при необходимости досушивают

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой способ получения высокодисперсных биологически активных материалов, содержащих действующие вещества, характеризующийся тем, что жидкость с биологически активными действующими веществами диспергируют до микрокапельного состояния в слое сухого высокодисперсного инертного гидрофобного аэросила в соотношении от 10:1,5 до 10:6, в результате чего образуются микрокапли жидкости, окруженные частицами гидрофобного аэросила и имеющие вид порошка, которые, при необходимости, высушивают технологически приемлемым методом
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой способ сублимационного обезвоживания высокодисперсных биологически активных материалов, находящихся в микрокапельном состоянии, характеризующийся тем, что микрокапельный порошок замораживают при температуре от -35°С до -45°С в течение от 1,5 до 8 часов, а затем обезвоживают

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к высушиванию биологически активных материалов, и может быть использовано в медицине и ветеринарии для получения сухих иммунобиологических и лекарственных препаратов, в пищевой промышленности и сельском хозяйстве

Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано для обезвоживания мелких классов рудных и нерудных материалов, в том числе твердых горючих ископаемых (уголь, торф и др.) крупностью 0-6 мм. Установка для обезвоживания мелких классов рудных и нерудных материалов содержит устройство для подачи влажного материала, устройство для подачи сорбента, устройство для смешивания влажного материала с сорбентом с внутренним ротором, устройство для отделения обезвоженного материала от сорбента, устройство для регенерации сорбента. Внутренний ротор устройства для смешивания влажного материала с сорбентом выполнен в виде вала с закрепленными на нем инструментами для перемешивания материала с сорбентом и перемещения смеси с образованием последовательно размещенных вдоль оси зон. В зоне подачи и рыхления влажного материала на валу закреплены инструменты в виде стержней или ножей, расположенных параллельно друг другу, в зоне подачи сорбента на валу закреплены инструменты также в виде стержней или ножей, расположенных по спирали. Зона перемешивания сорбента с материалом состоит из двух частей, в первой из которых на валу закреплены инструменты в виде лопаток, расположенных по спирали, а во второй части и в зоне разгрузки на валу закреплены инструменты в виде двух ленточных шнеков, один - с большим радиусом витка, закрученный с возможностью перемещения смеси к зоне разгрузки, и второй - с меньшим радиусом, закрученный в противоположном направлении с возможностью перемещения смеси противотоком. В зоне противотока на валу закреплен инструмент в виде короткого ленточного шнека, закрученного с возможностью направления смеси в сторону зоны разгрузки. Технический результат: эффективное обезвоживание материала. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх