Стерилізація рідких поживних середовищ

Предыдущая12345678910111213141516Следующая

На вибір оптимального режиму стерилізації впливають гетерогенність рідкого середовища, її фізико-хімічні властивості, якісний і кількісний склад. Якщо середовище не містить твердих часток і являє собою гомогенний розчин поживних речовин, то тривалість стерилізації за інших рівних умов може бути менше, ніж для середовищ, що містять тверді частки, тому що для їхнього прогрівання потрібно більше часу. Більший час стерилізації потрібно й у випадку, якщо в середовищі є ліпіди й вона має високий вміст сухої речовини. При наявності в складі середовища цукрів, що редукують, особливо глюкози й вільних амінокислот, стерилізацію вуглеводної й амінокислотної фракцій варто вести окремо, щоб уникнути втрати цукрів у результаті меланоідиноутворення.

Стерилізацію поживних середовищ можна вести двома способами: періодичним і безперервним. Періодичний спосіб використовується при роботі з невеликими обсягами, наприклад у лабораторних ферментаторах і при стерилізації середовища для посівних апаратів. У цьому випадку процес ведуть у кілька етапів: 1) стерилізація ферментатора й всіх комунікацій гострою або глухою парою; 2) затока прогрітого гомогенізованого середовища; 3) нагрівання середовища до температури стерилізації; 4) витримування при цій температурі протягом часу, необхідного для загибелі всіх мікроорганізмів; 5) охолодження стерильного середовища в цій же ємності. Цей спосіб стерилізації досить тривалий, і тому щоб уникнути істотних змін у складі середовища процес ведуть при надлишковому тиску 0,05- 0,1 МПа, при температурі 110-120°С на протязі 1 -1,5 год з моменту досягнення граничної температури. Але цей спосіб малоефективний, тому що ферментатори використовуються нераціонально, і через тривалість термічної обробки відбуваються розкладення й зміна ряду компонентів середовища. Крім того, при періодичному способі стерилізації високі енергетичні витрати й витрата води.

При безперервній стерилізації використовують більш високі температури (140-145°С) і меншу тривалість витримування (1 -10 хв) при цій температурі. Запропоновано кілька конструкцій безперервних стерилізаторів. Загальним для всіх апаратів цього типу є розчленовування процесу на три етапи й проведення кожного з них у потоці в окремому апараті.

Перший апарат, у якому середовище нагрівається до температури стерилізації, називається стерилізатором, нагрівальною колонкою або колонкою для стерилізації поживного середовища (рис. 10.1а). Другий апарат, де стерилізуєму масу витримують при певній температурі стерилізації, називається витримувачем. Він призначений для продовження часу стерилізації й досягнення максимальної загибелі мікрофлори. Апарат може бути виконаний у вигляді циліндричної ємності, колони з полками або тарілками, що забезпечують найбільш рівномірний прогрів всієї маси середовища, або у вигляді спірального теплообмінника (рис. 10.1 б, в). Третій апарат - це теплообмінник, призначений для охолодження стерильного поживного середовища до температури оптимальної для засівання.



а – тарілчасті нагрівальні колонки; б – витримувач колонного типу;

в – витримувач спірального типу

Рисунок 10.1 - Апарати безперервної стерилізації рідкого поживного середовища

Широко застосовуються установки безперервної стерилізації (УБС), у яких стерилізація ведеться при 140 °С на протязі декількох хвилин. Вони мають продуктивність від 5 до 50м3 стерильного середовища в годину. Такі установки складаються з ємності для нестерильного поживного середовища, насосів, нагрівача-стерилізатора, витримувача, охолоджувача й системи автоматичного керування. На рис. 10.2 наведена принципова схема установки для безперервної стерилізації продуктивністю 20 м3/год. Стерилізація в цій установці ведеться при температурі 130-135°С на протязі 3-15 хв.

1 – приймальна ємність; 2 – насос; 3 – стерилізатор-нагрівач; 4 – витримувачі; 5 – пробовідбірник; 6 – теплообмінник-рекуператор;

7 – теплообмінник-охолоджувач; 8 – ферментатор.

Рисунок 10.1 - Установка безперервної стерилізації УБС-20

Використовуються також роторні стерилізатори безперервної дії й ряд інших установок.

Контрольні питання до теми Т10

1. Яу відбувається стерилізація сипучих поживних середовищ?

2. Як відбувається стерилізація рідких поживних середовищ?

3. У чому полягає різниця в стерилізації поживних середовищ періодичним і безперервним способом


8236030576275444.html
8236102823123108.html
    PR.RU™