Способ стерилизации питательных сред и ферментационного оборудования и установка для его осуществления

 

Изобретение относится к технической микробиологии и может быть использовано в микробиологической, медицинской, пищевой промышленности и в научно-исследовательской работе. Цель изобретения - стерилизация плотных сред и снижение энергозатрат. Способ включает стерилизацию оборудования, заполнения оборудования питательной средой, нагрев и перемещение среды в оборудовании, причем питательную среду в виде концентрированной суспензии загружают в ферментер, а растворитель питательной среды - в стерилизатор. Процесс стерилизации ферментера и питательной среды ведут в режиме циркуляции паров стерилизационной камеры. Установка для стерилизации питательных сред и ферментационного оборудования содержит соединенные циркуляционным контуром 1 ферментер 2, стерилизационную камеру 3 и насос 4, блок управления 5, причем установка дополнительно снабжена каплеотделителем 6 и конденсатором 7 паров растворителя, последовательно установленными в циркуляционном контуре линии возврата паров растворителя из ферментера 2 в стерилизационную камеру 3. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технической микробиологии и может быть использовано в микробиологической, медицинской, пищевой промышленности и в научно-исследовательской работе. Цель изобретения - стерилизация плотных сред и снижение энергозатрат. Способ включает стерилизацию ферментационного оборудования, заполнение оборудования питательной средой, нагрев и перемещение среды в оборудовании, причем питательную среду в виде концентрированной суспензии загружают в ферментер, растворитель питательной среды загружают в стерилизационную камеру, а процесс стерилизации ферментера и питательной среды ведут в режиме циркуляции паров растворителя между ферментером и стерилизационной камерой. На чертеже показана установка, реализующая предлагаемый способ. Установка содержит соединенные циркуляционным контуром 1 ферментер 2, стерилизационную камеру 3 и насос 4. Установка имеет блок программного управления 5. Установка снабжена каплеотделителем 6 и конденсатором 7 паров растворителя, которые последовательно установлены в циркуляционном контуре 1 между ферментером 2 и насосом 4 на линии возврата паров растворителя из ферментера в стерилизационную камеру 3. Ферментер 2 оборудован загрузочным люком 8. Емкость 9 с растворителем подсоединена в установке к насосу 4 через клапан 10. Стерилизационная камера 3 оснащена нагревателем 11 и соединена с ферментером клапанами 12 и 13. На ферментере установлен клапан 14 для вывода воздуха в атмосферу. Стерилизационная камера 3 снабжена датчиком давления 15, а ферментер 2 - температурным датчиком 16. В циркуляционном контуре 1, между каплеотделителем 6 и конденсатором 7 установлен клапан 17. Датчики давления 15 и температуры 16 соединены с блоком управления 5, обеспечивающим работу по заданной программе нагревателя 11 стерилизационной камеры 3, насоса 4 и клапанов 10-14 и 17. Способ осуществляют следующим образом. В ферментер 2 через люк 8 загружают концентрированный раствор питательной среды или твердый субстрат, либо суспензию заданных компонентов питательной среды. Растворитель из емкости 9 через клапан 10 насосом 4 подают в стерилизационную камеру 3. После достижения необходимого уровня жидкости в камере 3 блок управления 5 включает нагреватель 11, работа которого обеспечивает образование пара в камере. В потоке пара растворитель через клапан 13 поступает из стерилизационной камеры 3 в ферментер 2. Проходя через ферментер, пар нагревает его содержимое, вытесняя из ферментера воздух через открытый клапан 14. При достижении в ферментере 2 температуры кипения среды, по сигналу датчика температуры 16 с блока управления 5 поступает сигнал на закрытие клапана 14 и открытие клапана 17, через который пар поступает в конденсатор 7 и далее в виде жидкости насосом 4 возвращается в стерилизационную камеру 3. В этом процессе происходит заполнение растворителем и ферментера 2. После перемешивания необходимого объема растворителя из емкости 9 через стерилизационную камеру 3 в ферментер 2 клапан 10 закрывают, при этом установка герметизируется. В установке создают замкнутый пароконденсационный цикл, при этом пар осуществляет одновременную стерилизацию ферментера и питательной среды в нем. В процессе стерилизации при вводе пара растворителя в ферментер в нем происходит перемешивание жидкой среды. Для предотвращения выноса компонентов питательной среды из ферментера 2 и нарушения режима стерилизации на выходе из ферментера установлен каплеотделитель 6, который обеспечивает отделение пара от жидкости. Режим стерилизации, включающий зависимые параметры температуры и давления в установке, поддерживается сигналами датчиков 15 и 16, поступившими в блок управления 5, который обеспечивает регулирование режима. После выполнения программы стерилизации клапаны 17 и 13 закрывают, насос 4 отключают, открывают клапан 12. Давлением пара из стерилизационной камеры 3 растворитель вытесняется в ферментер 2, после чего клапан 12 закрывают, нагреватель 11 отключают. Процесс стерилизации ферментера и питательной среды завершен. П р и м е р 1. В качестве исследуемого объекта используют питательную среду для выращивания микроорганизмов следующего состава, г/л: Глюкоза 10 Пептон 5 Na₂HPO₄ 0,35 KH₂PO₄ 0,35 MgSO₄·7H₂O 0,35 NaCl 0,35 FeSO₄·7H₂O 0,05 Дрожжевой экстракт 1,0. Перед началом стерилизации в 2 л дистиллированной воды готовят концентрированную суспензию компонентов питательной среды из расчета на 12 л. Приготовленную среду подвергают заражению бактериальной микрофлорой в течение 2 ч, после чего эту суспензию через люк 8 загружают в ферментер 2 и закрывают люк. На вход клапана 10 подключают емкость 9 с 10 л дистиллированной воды, которую также, как и концентрированную суспензию, подвергают заражению микрофлорой в течение 2 ч. Установка, в которой осуществляют способ стерилизации, содержит ферментер с рабочим объемом 12 л и стерилизационную камеру с рабочим объемом 2 л, оборудованную нагревателем мощностью 2 кВт. Стерилизацию питательной среды проводят в режиме Т = 110^оС и τ= 30 мин. По окончании процесса стерилизации из ферментера отбирают пробы исследуемой питательной среды, которые высевают на стерильные питательные среды МПБ и СА с последующей их инкубацией в термостате при 30^оС в течение 6 сут. Данные испытаний приведены в таблице. П р и м е р 2. Исследования проводят по методике, описанной в примере 1. В качестве исследуемого объекта используют питательную среду для выращивания мицелиальных грибов, которая включает труднорастворимый компонент - соевую муку. Состав среды, г/л: Глицерин 25 Пептон 5 Соевая мука 5 CaCl₂ 0,5 KNO₃ 2 MgSO₄ 0,1 По окончании процесса стерилизации из ферментера отбирают пробы исследуемой питательной среды, которые высевают на стерильные питательные среды МПА, МПБ и СА с последующей инкубацией в термостате при 30^оС в течение 6 сут. Данные испытаний приведены в таблице. П р и м е р 3. В качестве исследуемого объекта был выбран гранулированный сорбент с диаметром гранул 0,2-0,5 мм. Гранулированный сорбент используют в процессах трансформации стероидных соединений для избирательной сорбции целевого продукта. Стерилизацию сорбента проводят по методике, описанной в примерах 1 и 2. Состав среды: гранулированный сорбент 2 л; дистиллированная вода 10 л. Режим стерилизации: Т = 110^оС, τ = 30 мин. По окончании процесса стерилизации из ферментера отбирают пробы дистиллированной воды и сорбента, которые высевают на стерильные питательные среды МПА, МПБ и СА с последующей инкубацией в термостате при 30^оС в течение 6 сут. Полученные данные приведены в таблице. Из приведенных в таблице данных следует, что способ стерилизации питательных сред и ферментационного оборудования, а также установка позволяют проводить одновременную стерилизацию питательной среды и ферментера, а также стерилизовать суспензии, твердые среды и жидкости, что значительно расширяет функциональные возможности установки. Проведение одновременной стерилизации установки и питательной среды снижает потребление электроэнергии и время, затрачиваемое на осуществление полного цикла стерилизации. Каплеотделитель и конденсатор пара, установленные в насосную линию, позволяют обеспечить непрерывное интенсивное движение пара в этой линии без образования застойных зон конденсатора. (56) Авторское свидетельство СССР N 1112602, кл. A 23 L 3/16, 1983. Авторское свидетельство СССР N 1293212, кл. C 12 M 1/00, 1984.

Формула изобретения

1. Способ стерилизации питательных сред и ферментационного оборудования, включающий стерилизацию оборудования, заполнение оборудования питательной средой, нагрев и перемещение среды в оборудовании, отличающийся тем, что, с целью стерилизации плотных сред и снижения энергозатрат, питательную среду в виде концентрированной суспензии загружают в ферментер, а в стерилизационную камеру вводят растворитель питательной среды, причем процесс стерилизации ферментера и питательной среды ведут в режиме циркуляции паров растворителя между ферментером и стерилизационной камерой. 2. Установка для стерилизации питательных сред и ферментационного оборудования, содержащая соединенные циркуляционным контуром ферментер, стерилизационную камеру и насос, блок управления, отличающаяся тем, что, с целью стерилизации плотных сред и снижения энергозатрат, она дополнительно снабжена каплеотделителем и конденсатором паров растворителя, последовательно установленными в циркуляционном контуре между ферментером и насосом на линии возврата паров растворителя из ферментера в стерилизационную камеру.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000        

---