Лиофильная сушка: применение и особенности
Современные промышленные биологические и фармацевтические производства обеспечивают человека средствами, которые не только обладают высокой эффективностью, но и отличаются большим сроком хранения. Проведение лиофильной обработки в специализированных лабораториях позволяет высушивать образцы, сохранять их целостность и биологическую активность. Впоследствии вещества восстанавливают исходные качества при увлажнении. Данная обработка требует наличия специального оборудования, основными элементами которого являются вакуумные камеры и сушильные шкафы. Следует учитывать, что подобное сублимирование является достаточно дорогостоящей технологией, поэтому перед ее внедрением необходимо ознакомиться с особенностями методики.
Особенности метода
В процессе лиофильной сушки лед испаряется, не вступая в жидкую форму после вымораживания. Данная технология является достаточно щадящей и сохраняет первоначальные качества продуктов, при этом структура белков также не нарушается. В первую очередь осуществляется сильное охлаждение веществ, при этом на качество процесса влияет количество образовавшихся кристаллов льда. Для данного этапа применяются специальные морозильные камеры или определенные отсеки сублиматоров.
Сфера применения
Лиофильная сушка используется на производствах, где продукция должна храниться в течение длительного времени, применяется для консервирования биологических веществ. Кроме того, методика позволяет получать сухую плазму крови, осуществлять производство сывороток и вакцин, используется в трансплантологии, фармацевтике. В качестве перспективного метода регенерации воды лиофильная сушка применяется в космических комплексах, которые отвечают за жизнеобеспечение кораблей. Следует отметить, что методика позволяет избежать микробиологического заражения и исключить окисление кислородом нестабильных образцов.
Технология получения сухих заквасок
ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СУХИХ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ЗАКВАСОК
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СУХИХ ФОРМ ПРОБИОТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
См. также:
В условиях возрастающей интенсификации техногенного воздействия цивилизации происходят значительные микроэкологические нарушения в человеческом организме, имеющие серьёзные последствия, как для отдельных индивидуумов, так и для общества в целом. Решение этого вопроса уходит в сторону широкого потребления биологически активных добавок – нутрицетиков. Пребиотики – обладают пищевой ценностью и являются по своей сути природными ингредиентами пищи (витамины и их предшественники), полиненасыщенные жирные кислоты, отдельные минеральные вещества и микроэлементы ( железо, кальций, селен, цинк, йод, фтор), незаменимые аминокислоты, некоторые моно- и дисахариды, пищевые волокна (целлюлоза, пектин, гемицеллюлоза и др.).
Наряду с пребиотиками широкое распространение получили «пробиотические продукты» − живые микроорганизмы или ферментированые ими продукты, которые оказывают благотворный эффект на здоровье человека, за счёт нормализации его микробной экосистемы.
Промышленной формой выпуска пребиотиков и пробиотиков являются:
В последние годы большое внимание исследователей привлекают пропионовокислые бактерии (ПКБ), отличительной особенностью которых является широкий синтез витамина В12 и высокие иммуногенные и антимутагенные свойства. В связи с этим является актуальным создание препаратов – пробиотиков и пребиотиков на основе ПКБ и его симбиозов с разными видами молочнокислых бактерий (МКБ), для выявления их способности к накоплению биомассы бактерий и витамина В12.
Данные препараты являются перспективными, их производство является актуальным. Поэтому ниже приведем небольшое исследование по наработке опыта получения данных препаратов.
Целью проекта является:
1. Отработка технологии и условий культивирования ПКБ с накоплением максимального количества биомассы бактерий и витамина В12;
2. Разработка технологии и аппаратурного оформления обезвоживания полученной живой формы и получение ее в сухом виде, методом распылительной сушки.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
Проведенная работа подходит к одному из направлений развития науки и техники. Индекс приоритетного направления: 4 – Технология живых систем. Индекс критической технологии: 4.5 Химический и биологический синтез лекарственных и пищевых продуктов.
В соответствии с поставленными задачами был составлен план проведения работ:
Достоинством сухих препаратов следует считать:
К недостаткам сухих препаратов относится:
Такой способ обезвоживания обладает рядом достоинств:
и рядом недостатков:
РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ СУШКА. Альтернативным методом обезвоживания является распылительная сушка, проводимая в токе горячего сушильного агента, в результате тонкого диспергирования образуется развитая поверхность контакта, что способствует кратковременному нахождению продукта в контакте горячим воздухом. Распылительную сушку не используют как способ обезвоживания веществ содержащих живые микроорганизмы.
Достоинства расплительной сушки:
Недостатки распылительной сушки:
КОММЕРЦИАЛИЗАЦИЯ. Основной задачей коммерциализации данного проекта является создание сухих пробиотических заквасок и БАД на основе ПКБ и его симбиозов с МКБ.
Основными объектами коммерциализации являются:
− поливитаминные комплексы;
− БАД;
− сухие закваски обогащенные витамином В12.
Закваска и БАД обладают рядом достоинств, которые обуславливают конкурентные преимущества данной разработки:
Планируемое практическое назначение пробиотических заквасок обогащенных витамином В12 и БАД включает в себя:
− производство кисломолочной продукции;
− производство напитков функционального назначения;
− применение в производстве хлебобулочных изделий;
− использование в качестве препаратов прямого внесения;
− приготовление сыров.
ИССЛЕДОВАНИЕ. На первом этапе работы проводилась оптимизация состава ростовых компонентов питательной среды для культивирования Propionibacterium freudenreichii. Установлено, что пропионовокислые бактерии и бифидобактерии относятся к актиномицетной группе микроорганизмов. Так для количественного учета этих бактерий применяются идентичные среды, в следствии чего, для накопления биомассы пропионовокислых бактерий, была взята фоновая среда на основе сыворотки с добавлением ростовых компонентов дрожжевого автолизата и гидролизованного молока с последующей оптимизацией.
Рисунок 1 – Динамика накопление витамина В12 бактериями Propionibacterium freudenreichii
Из рисунка 1 видно, что оптимальной фоновой питательной средой на данном этапе для накопления биомассы Рr. freudenreichii является среда следующего химического состава: ТС + 5 % дрожжевого автолизата + 5 % гидролизованного молока + CoCl2 (20 мг/л), поскольку позволяет бактериям накапливать значительное количество витамина В12, в количестве 15,4 мкг/мл.
Определение количества витамин В12 осуществлялось спектрофотометрическим методом, а биомассу методом взвешивания. Поскольку, важным фактором для культивирования бактерий, является температура, поэтому на следующем этапе, мы рассматривали влияние температур в диапазоне от 27 до 31 °С на исследуемые бактерии Propionibacterium freudenreichii.
Рисунок 2 – Динамика накопление витамина В12 бактериями Propionibacterium freudenreichii при разных температурах культивирования
Из рисунка 2 видно, что лучшим температурным режимом культивирования для Propionibacterium freudenreichii является 30°С, при котором происходит значительноенакопление витамина В12 − 22,911 мкг/мл.
Отработку режимов сушки проводили на контрольной среде. В качестве контроля взята фоновая среда с максимальным накопление витамина В12 и биомассы.
Обезвоживание проводили методом распылительной сушки. Полученные данные представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Показатели сухих и жидкой заквасок
Лиофильная сушка
Лиофильной сушкой называют процедуру дегидратации, которую проводят для увеличения срока хранения скоропортящихся материалов, сохранение физических свойств продуктов. Процедура заключается в замораживании материала с постепенным уменьшением давления. Для лиофилизации используются специальные сушилки, приобрести которые можно в интернет-магазине BlowerCompressor.
Суть метода и оборудование
В процессе лиофильной сушки материалы сначала замораживают, а потом высушивают. Таким способом чаще всего обезвоживают пищевые продукты и микробиологические материалы. Процедура позволяет сохранить первоначальные свойства продуктов даже при длительном хранении.
Для этого необходимо соответствующее оборудование в виде лиофильных сушилок. Приборы обеспечивают переход веществ из твердого состояния в газообразное. Лиофилизация незаменима во время проведения научных исследований.
Сушилки используют для работы с:
Так как в результате обработки вещество не попадает в тепло, оно не портится и в дальнейшем его можно долго хранить. При этом структура не подвергается изменениям, а если позже насытить элемент водой, его свойства восстановятся.
Как проводится лиофильная сушка
Для успешного выполнения процедуры необходимо подобрать подходящий уровень вакуума. Оборудование для лиофилизации представляет собой сублимационную камеру для образцов, вакуумный насос и конденсатор, с помощью которого улавливают пары.
Замороженный продукт помещают на панель тележки и ставят в сублиматор. Дальше камеру закрывают и включают насос и компрессорную холодильную установку.
Постепенно из прибора начинает выделяться пар, так как замороженный продукт взаимодействует с теплоносителем. Пар поступает в полость десублиматора, где вода замораживается, а газы удаляются с помощью насоса.
Самым важным этапом является замораживание. Если его повести неправильно, продукт испортится.
После сушки сохраняются все свойства образцов. Продукты становятся легкими, хорошо растворяются и могут долго храниться. Обработка не влияет на содержание витаминов и белков в составе, поэтому пищевая ценность продуктов сохраняется.
Преимущества
Процесс пользуется популярностью во многих сферах благодаря следующим преимуществам:
В последние годы методикой сублимационной сушки начали пользоваться все больше предприятий. Без процедуры уже не обходится фармацевтика, биология, пищевая, нефтехимическая и полупроводниковая промышленность.
Оборудование для сушки стоит довольно дорого. Наиболее доступные расценки в магазине BlowerCompressor. Каталог содержит разные виды лиофильных сушилок, поэтому можно найти подходящую модель для любой сферы промышленности. Доставка заказа осуществляется в короткие сроки. Вся продукция соответствует международным стандартам качества и имеет гарантию. Сотрудники помогут выбрать вариант.
Лиофильные сушки
 | |
Лиофильная (сублимационная) сушка веществ заключается в удалении влаги из замороженных образцов в условиях вакуума. На первом этапе исходный материал замораживают до низкой температуры и в открытой таре помещают в рабочую камеру, которая соединяется с конденсором. Значение температуры в конденсоре всегда ниже, чем в камере для лиофилизации. Следует отметить, что этап заморозки имеет значительное влияние на качество получаемого продукта и на время, требующееся для сушки. Чем быстрее и глубже замораживается продукт, тем меньшие по размеру кристаллы льда образуются в продукте и они могут быстро испариться на следующих этапах обработки. На втором этапе сушки происходит непосредственное удаление льда или кристаллов растворителя из замороженного раствора в условиях высокого вакуума. Поскольку удаление влаги из объектов сушки происходит при отрицательных температурах, а их досушивание осуществляется также при щадящем температурном режиме, то данный метод можно рекомендовать для бережного высушивания термочувствительных и склонных к разрушению при нагреве материалов (биологических растворов и тканей, белков, вакцин и т.д.). | |
| Схема лиофильной сушильной установки:
Домашняя лиофильная сушкаДомашняя лиофильная сушка BIO — RUS чем консервирование, замораживание и сушка Теперь, благодаря лиофильным сушкам BIO-RUS, ваша семья приобретает домашнюю лиофильную сушку, которую можно использовать для получения любимой всеми членами семьи здоровой пищи, фруктов, овощей и мяса с длительным сроком хранения. С домашней лиофильной сушкой до 97% питательных веществ сохраняются в продуктах. Преимущества лиофилизированных продуктов При лиофилизации продукт не уменьшается в объеме и не становится твердым, а сохраняет аромат, вкус, цвет, форму и питательную ценность. Наши бабушки и дедушки понимали важность создания запасов и заполняли свои кладовые консервированными и сушеными продуктами. Разве мы не должны делать то же самое? Домашний лиофилизатор – лучший способ подготовки к туристическим походам или чрезвычайным ситуациям, позволяет сохранить всю ту обычную пищу, которую вы привыкли есть. При правильной упаковке лиофилизированная пища будет очень вкусной и сможет храниться без потери питательной ценности до 25 лет. Процесс сублимирования/ лиофилизации подходит для любой диеты или специального питания. Какие продукты вы положили в сушилку, то вы и получили. С помощью домашней сублимационной сушки вы получите: • Чистые, цельные, сырые продукты • Без консервантов и добавок • Органические, не содержащие ГМО ингредиенты • Продукты, не вызывающие пищевую аллергию • Вегетарианские и веганские продукты Ешьте здоровую пищу и избегайте пищевых добавок. Расфасованные, обработанные продукты питания обычно включают вредные добавки, такие как: нитрат натрия, высокофруктозный кукурузный сироп, транс-жиры, метилциклопропен и пищевые красители. Когда вы сушите пищу дома, ваши продукты не содержат таких добавок. Преимущества сублимационной сушки Домашняя лиофилизированная пища-это наслаждение. Консервирование – наиболее распространенный метод, но из-за короткого срока хранения – не более 3-х лет, требует постоянного обновления запасов. Лиофилизированные продукты до 25 лет Сушеные п родукты до 4 лет Консе рвированные продукты до 3 лет Зам ороженные продукты до 2 лет Коммерческие лиофильно высушенные продукты – очень дорогие и могут содержать химикаты. Такие продукты имеют низкие вкусовые качества, перенасыщены углеводами и содержат недостаточно белков, клетчатки (фруктов/овощей). Что можно лиофилизировать? Фрукты Овощи Мясо Молочные десерты Широкий выбор фруктов, овощей и мяса, таких как помидоры, яблоки, авокадо, бананы, клубника, персики, зеленая фасоль, перец, лук, картофель, шпинат, креветки, свинина, говядина, омары и многое другое. Даже ваши любимые блюда можно высушить: лазанья, рисовые блюда, спагетти, тушеная говядина, курица, овощные и мясные запеканки, стейк, свиные отбивные, соусы или яичница- можно продолжать бесконечно. Экспериментируйте с разными продуктами и блюдами в вашей лиофильной сушке! После того, как еда заморожена, сублимационная сушилка создает вакуум в камере. Поскольку поддоны с продуктом слегка нагреваются, лед из продуктов превращается из твердого вещества в газ, который затем удаляется. Полностью сухой продукт переносится из сублимационной сушки, упаковывается в пакеты вместе с кислородным адсорбером и герметично запаивается Когда вы захотите поесть лиофилизированный продукт, просто добавьте воды. Она восстановит первоначальные свежий аромат, текстуру и внешний вид! СОХРАНИТЕ ДАРЫ ВАШЕГО САДА ЭФФЕКТИВНО У многих людей есть большие фруктовые сады, но сохранить свой урожай до следующего года они не могут. С помощью домашней лиофильной сушки сохранение фруктов становиться очень простым. Кроме того, при лиофилизации, вкус остается таким же, как у свежего. Создайте свои собственные легкие, сытные закуски и блюда. Сделайте органичные, легкоусвояемые продукты и закуски Создайте здоровые, гипоаллергенные и недорогие закуски для детского питания. Дети всех возрастов любят вкус и текстуру лиофилизированных продуктов. Сохраняйте 100% аромата пряностей Смотрите еще проекты Проект Молдавия. ФАТы. Сверка с клиентом основных компонентов и комплектующих Произведена поставка производственной линии Поставка центрифуги GQ-75 для работы с клетками животных Лабораторное оборудование. Комплексные поставки Осуществляем поставки оборудования по России и СНГ BIORUS® в Москве Адрес: ул. Дорожная 60Б, офис 333 А BIORUS® в Санкт-Петербурге BIORUS® в Новосибирске BIORUS® в Саранске BIORUS® Европейский офис и Сервисный центр | |
