Способ сушки биологических материалов

Способ сушки биологических материалов

Реферат

 

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 40^оС. 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 64^оС, а сушку проводят в условиях температуры, не превышающей 20^оС, 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 N_a⁺-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 4^oС, а сушку ведут при температуре, не превышающей 20^oС, в течение 10 12 мин.