Способ обезвоживания продуктов микробиологического синтеза

 

СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ПРОДУКТОВ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО СИНТЕЗА, преимущественно лизина, путем выпарки исходного раствора и последующей распылительной сущки полученного концентрата, отличающиайся тем, что, с целью повышения качества сушки и интенсификации процесса, контролируют вязкость концентрата перед подачей его на распылительную сушку и поддерживают ее в пределах 15-20 путем возврата концентрата на выпарку при вязкости ниже 15 или увеличения расхода исходного раствора при вязкости выше 20 . Газ т носит еплоель Отработанный газ - теппоноситель J I Готовый W продукт

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 26 В 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

Га,у rnennoИохим елЬ и газ ль

Фый

Кгп

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3756352/24-06 (22) 11.07.84 (46) 07.11.85. Бюл. № 41 (7l) Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова и Завод «Прогресс» (72) Э. Г. Тутова, П. С. Куц, А. И. Попов, Э. Ф. Абрамов, В. А. Шиманаев, Ф. Х. Темляк, В. Н. Бугреев, Т. Э. Фруман и А. А. Антонов (53) 66.047.791.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 585385, кл. F 26 В 21/06 1975.

Бекер М. Е. Введение в биотехнологию.—

М.: Пищевая промышленность, 1978„с. 164.

ÄÄSUÄÄ 1190162 A (54) (57) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ

ПРОДУКТОВ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО СИНТЕЗА, преимущественно лизина, путем выпарки исходного раствора и последующей распылительной сушки полученного концентрата, отличающиайся тем, что, с целью повышения качества сушки и интенсификации процесса, контролируют вязкость концентрата перед подачей его на распыл ительную сушку и поддерживают ее в пределах 15 — 20 мм /с путем возврата концентрата на выпарку при вязкости ниже

15 мм /с или увеличения расхода исходного раствора при вязкости выше 20 мм /с.

1190162

so

Изобретение относится к технике сушки концентрированных растворов или суспензий, преимущественно лизина, и может найти применение в микробиологической, медицинской, пищевой и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение качества сушки и интенсификация процесса.

На фиг. 1 приведена технологическая схема установки для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — графическая зависимость вязкости упаренной культурал ьной жидкости лизина, полученного в результате микробного биосинтеза на различных питательных средах (о — ацетатная среда; о — мелассная среда) от содержания сухих веществ (А,Я).

Установка содержит ферментер 1, выпарной аппарат 2, вискозиметр 3, распылительную сушилку 4, систему 5 сброса и выгрузки сухого продукта, насос 6, вентили 7 и

8, линию 9 подпитки.

Установка работает следующим образом.

Из ферментера культуральную жидкость передают в выпарной аппарат 2, например трехкорпусной, где процесс выпарки идет непрерывно. Вязкость жидкости замеряют вискозиметром 3 любого типа, например капиллярным. Если вязкость v упаренного концентрата колеблется в пределах 15 — 20 мм /с, то открывают вентиль 7 и подают на распыление в сушилку 4. Если вязкость жидкости ниже 15 мм /с, то во избежание снижения производительности распылительной сушилки насосом 6 вовзращают жидкость вновь в выпарной аппарат 2 для дополнительного упаривания и повышения вязкости. Если вязкость упаренного концентрата больше 20 мм /с, то по линии подпитки 9 подают дополнительное количество исходного раствора для разбавления упаренного концентрата. Расход жидкости для подпитки регулируют параллельно измерению вязкости вискозиметром

3. При этом вентиль 8 закрыт и насос 6, естественно, не работает.

Сухой продукт после распылительной сушки собирают в системе 5 сбора и выгрузки.

Обезвоживание различных образцов культуральной жидкости лизина, полученной в процессе ферментации в промышленных условиях, проводят согласно приведенной технологии. Культуральную жидкость выпаривают в трехкорпусной установке с падающим потоком, В аппарате по ходу жидкости поддерживают следующий температурный режим: 1 ступень (корпус) 80 — 90 С;

2 ступень 70 — 75 С; 3 ступень 60 — 65 С.

Вязкость упаренной культуральной жидкости (УКЖ) лизина измеряют калиллярным вискбзиметром. Затем УКЖ в количестве 4 м высушивают в распылительной сушилке (температура теплоносителя на входе составляет 145 — 150 С, на выходе—

85 — 90 С). После высушивания указанного

5 !

40 количества УКЖ замеряют толщину отложений на стенках сушильной камеры.

Пример 1. Вязкость упаренной культуральной жидкости составляет 16 мм /с (используют вискозиметр с диаметром капилляра d =0,99 мм), жидкость сразу передают на сушку.

Пример 2. Вязкость упаренного концентрата vi= 10 мм /с (используют вискозиметр аналогичный примеру!). В связи с низкой вязкостью жидкость вновь передают на упаривание в третью ступень выпарного аппарата, перекачав ее насосом 6 при закрытом вентиле 7 и открытом вентиле 8. После повторного прохождения жидкости через вакуум-выпарку ее вязкость возросла до =

=18 мм /с, жидкость передают на распылительную сушку.

Пример 3. Вязкость упаренного концентрата значительно выше предыдущих случаев

v =31,2 мм /с (используют вискозиметр с диаметром капилляра d>=1,31 мм), для снижения вязкости подаваемой на сушку жидкости открывают линию 9 подпитки, через которую начинает поступает неупаренная культуральная жидкость. Расход жидкости для подпитки упаренного концентрата регулируют при измерении вязкости капиллярными вискозиметрами: вначале d>=1,31 мм, затем d<=0,99 мм. Постепенно вязкость путем регулирования расхода подпитывающей

iKH3KOCTH 3OBOjlRT до =20 MM /C, )KHilKOCTb передают на сушку.

В тех случаях, когда значения вязкости находятся за пределами диапазона 15—

20 мм /с, проводят также сушку 4 м УКЖ лизина с исходной вязкостью.

Сравнительные данные, характеризующие интенсивность и стабильность процесса сушки, приведены в -.àáëèöå.

Продолжительность процесса сушки и величину отложений материала на стенах сушильной установки определяют экспериментально. Затраты энергии на удаление

1 кг влаги в процессе выпарки и сушки определяют расчетным путем.

Удельный расход тепла на 1 кг испаряемой влаги в процессе распылительной сушки принимают равным 4180 Дж/кг.

Удельный расход тепла на 1 кг испаряемой влаги в процессе выпарки рассчитывают по известным данным для трехкорпусной выпарной установки (1489,8 Дж/кг).

Как следует из приведенных данных, при v(15 мм /с, при обезвоживании согласно предлагаемому способу снижаются затраты энергии на удаление 1 кг влаги, уменьшается продолжительность сушки (при отсутствии отложений материала на стенках сушильной камеры).

При v)20 мм /с несколько увеличиваются затраты энергии на 1 кг испаренной влаги, однако продолжительность сушки оказывается меньше, чем при обезвожива1190162

Предлагаемый способ обезвоживания продуктов микробиологического синтеза дает возможность достичь высокое качество сушки при интенсивном ведении процесса. нии по известному способу за счет отсутствия простоев сушильного оборудования, вызванных отложениями материала на стенках сушильной камеры.

Обезвоживание по способу

Показатели по примеру

Известный

Предлагаемый

ыпарка Сушка Всего Выпарка Сушка Всего

2774,3

2319,9

454,4 2319,9 2774,3 454,4

476,5 2257,2 2733,7 364,9

499,0 2194,5 2693,5 588,5

2935,6

2570,7

2532,2

1943,7

0 — 1

0 — 1

0 — 1

0 — 1

0 — 1

4,6

4,6

5,0

4,4

4,3

Затраты энергии на удаление 1 кг влаги, кДж

Отложения материала на стенках сушильной установки, мм

Продолжительность сушку, ч

50 — 100 (сушилку остановили для чистки) 5,8 (с учетом простоев в течение

2 ч) I l 90162 р мм

f0 го Я0 40 50 A %

Puz. 2

Составитель А. Железнов

Редактор И. щербак Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 6968/4! Тираж 65! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ЯПП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4