69.07

Процес стерилізації поживного середовища коментують параметрами температурних режимів, тривалістю процесу, описом обладнання, умов відбору проб для контролю ефективності стерилізації та біохімічних показників.

Процес підготовки та стерилізації поживного середовища для посівних апаратів, коли він складається із дозування, розчинення, та стерилізації, є прерогативою допоміжних робіт.

Підготовка стерильного технологічного повітря

Наводять опис всіх операцій, що входять до стадії, починаючи від забору повітря з атмосфери до його транспортування до індивідуальних фільтрів та ферментерів.

Уцьому розділі наводять опис підготовчих робіт із стерилізації фільтрів, повітропроводів тощо.

Утакому алгоритмі викладення описують й інші допоміжні роботи: підготовка титрувальних розчинів, підготовка та стерилізація піногасника, розчину підживлення та інші роботи.

Стадії основного технологічного процесу

Цей розділ охоплює ведення, контроль, підготовку та отримання посівного матеріалу в лабораторних умовах та на стадії чистої культури у виробничих приміщеннях. В межах розділу розглядається підготовка поживного середовища для лабораторних стадій.

Характерною особливістю викладення стадії отримання посівного матеріалу є те, що необхідно навести опис ряду специфічних показників посівної культури:

-на якій фізіологічній стадії росту відбирається посівний матеріал;

-кількість посівного матеріалу;

-яка кількість посівних апаратів обслуговує виробничі ферментери. Складовою частиною цього розділу є підготовка поживного середовища

для інокуляторів та посівних апаратів малого об’єму (0,1 – 0,5 м3).

Виробничий біосинтез

Уописові виробничого біосинтезу наводять визначення, до якого типу біосинтезу належать запропонований аеробний, анаеробний, тощо; температурний режим (мезофільний, термофільний, тощо); періодичний, напівперіодичний або безперервний (хемостатна або інша система керування процесом).

Викладення стадії виробничого біосинтезу починають із опису операції завантаження стерильного поживного середовища у простерилізований ферментер та проведення аналізу поживного середовища за основними біохімічними показниками. Наступною операцією є засів ферментера посівним матеріалом з одного чи з групи посівних апаратів.

Уописі виробничого біосинтезу наводять умови культивування: об’єм завантаження поживного середовища, тривалість процесу, фізико-хімічні показники культуральної рідини (рН, Тº, концентрація основних поживних речовин, концентрація цільової біологічно активної речовини), інтенсивність

31

аерації (інтенсивність масопередачі розчиненого кисню), швидкість обертання вала перемішувального пристрою, кількість повітря, яке надходить на аерацію.

Уописі виробничого біосинтезу наводять дані про частоту (періодичність) відбору проб для визначення основних показників визначених на технологічній схемі та у розділі проекту ―Контроль виробництва‖.

Викладення процесу супроводжують описом конструктивних характеристик ферментера: способу введення енергії на перемішування; конструкції перемішувального пристрою, конструкції аератора, систем терморегуляції, конструкції пробовідбірників, конструкції парового затвору та ін.

Уописі виробничого біосинтезу наводять розгорнутий опис змін, що відбуваються з біологічним агентом: морфологічні та фізіолого-біохімічні зміни.

Опис стадії закінчують характеристикою основних показників культуральної рідини. Визначають: об’єм, рН, вміст основної речовини, кінцеві концентрації редукуючих речовин, сухі речовини та інші показники, що впливають на ведення технологічного процесу.

Для фармацевтичних виробництв

Стадії виділення субстанції після ферментації

Технологічна схема починається з опису процесу біосинтезу. Після чого наводяться загальні блоки «Відокремлення біомаси», «Концентрування», «Очищення готового продукту», «Пакування, маркування, відвантаження» та «Знешкодження відходів». Кожен блок розписується поетапно відповідно до отриманого цільового продукту і його ступеня очищення. Обов’язково зазначаються усі параметри і точки контролю.

Допоміжні стадії одержання лікарського засобу

до стадії ДР 1 ―Санітарна підготовка виробництва‖ в загальному вигляді відносять роботи із забезпечення належного санітарного стану виробництва (підготовка персоналу, приміщень, обладнання тощо):

санітарна підготовка персоналу охоплює підготовку одягу для відповідного класу чистоти приміщень, перевірку санітарного стану та навчання персоналу;

підготовка мийних та дезинфікуючих засобів для персоналу, обладнання та приміщень;

підготовка приміщень включає в себе щоденне та генеральне прибирання; підготовка обладнання та комунікацій складається з миття, дезинфекції,

обполіскування, стерилізації та ін.

До стадії ДР 2 «Підготовка повітря» відносять роботи по підготовці повітря для класів чистоти В(А) і/або Д(С), окремо, починаючи із стадії «забір повітря з атмосфери» і закінчуючи «очищене повітря до класу чистоти В(А) і/ або Д(С).

До стадії ДР 3 «Підготовка води» відносять роботи по підготовці очищеної та ін’єкційної води або обох залежно від обраної технології. Окремо розписують підготовку очищеної води і ін’єкційної, починаючи від забору

32

води зі скважени (міського водоканалу) та очищення води на фільтрі грубого очищення до стадій зберігання очищеної чи ін’єкційної води.

До стадії ДР 4 «Підготовка первинної упаковки» відносять роботи по підготовці ампул, флаконів, кришечок, тощо. Розписують кожен етап окремо починаючи з миття флаконів (ковпачків) до зберігання.

Якщо перероблення відходів або їх знешкодження здійснюють як самостійні роботи, на технологічній схемі стрілкою позначають напрямок подавання відходів на перероблення (знешкодження).

5.2.11. Продуктовий розрахунок одержання біотехнологічних препаратів мікробного синтезу і складання матеріального балансу партії цільового продукту виробництва (загальні вимоги)

Продуктовий розрахунок та складання матеріального балансу партії цільового о продукту виробництва проводять з метою визначення основного показника виробничого процесу – виходу цільового продукту з одиниці об’єму культуральної рідини (кг БАР/м3, од.актив. / м3). Вихід цільового продукту одночасно являє собою показник ефективності виробництва, за яким можливе порівняння різних технологій.

Матеріальний баланс складають або на виробничу партію (серію) або на виробництво в цілому, дотримуючись системи SІ.

Матеріальний баланс будь-якого біотехнологічного виробництва складають за цільовим продуктом, який отримують у процесі біосинтезу, кількість якого представлена у товарній масі:

увиробництві ферментів – за умовними тонами ферменту;

увиробництві антибіотиків – за товарною масою, перерахованою за активністю антибіотика;

увиробництві амінокислот – за сумарним вмістом амінокислот у товарній

масі;

увиробництві кормового білку – за кількістю біомаси з заданою концентрацією сирого протеїну в товарній масі.

Наприклад, активність пеніциліну G початково визначають в одиницях дії (ОД). Кристалічна натрієва сіль пеніциліну G містить приблизно 1600 ОД/мг (1 ОД = 0,6 мкг; 1 млн ОД пеніциліну = 0,6 г). Більшу частину напівсинтетичних антибіотиків дозують у одиницях маси, а не у одиницях дії.

Матеріальний баланс складають за стадіями технологічного процесу з урахуванням втрат, обґрунтованих і представлених на технологічній схемі по стадіях.

Для розрахунку матеріального балансу використовують дані з завдання на проектування або з техніко-економічного обґрунтування: річна виробнича потужність; продуктивність; тривалість виробництва.

Підставою для розрахунку витрат сировини в курсовому проекті є регламент діючого виробництва, ТУ, лабораторний регламент або стехіометричні реакції біосинтезу.

Наприклад:

1. Добова (годинна) потужність підприємства, [кг/добу,год],

33

Q1 = Q / K,

де Q – потужність на год, кг/год; К – кількість робочих днів. 2. Потрібна кількість рідини

Q2 = Q1(100 – P),

де Р – загальні втрати цільового продукту по стадіях виробництва. Матеріальний баланс складають і подають у вигляді табл. 3.3, де

наведено інформацію про види і кількість використаної сировини та напівпродуктів (графа "Використано") та отриманих продуктів (графа "Отримано").

У додатках 21 і 22 наведено приклад продуктового розрахунку та матеріального балансу партії цільового продукту.

5.2.12. Розрахунок і вибір технологічного обладнання (загальні вимоги).

Розрахунок та вибір технологічного обладнання базується на даних отриманих з продуктового розрахунку та матеріального балансу (добові або годинні об’єми, масові кількості сировини, напівпродуктів та продуктів), втрат продукту по стадіях технологічного процесу, кількості розрахованих партій.

Вибір обладнання має враховувати не тільки особливості технології (герметичність, асептичність та інше), і специфіку середовища – низькі значення рН, можливість інгібування іонами металів цільового продукту тощо.

Існує набір стандартних параметрів технологічного процесу, які доцільно враховувати у виборі обладнання, а саме:

тривалість роботи фільтраційного обладнання – 20 год/добу, вибір здійснюють за поверхнею фільтрування;

тривалість стерилізації середовища через установку безперервної стерилізації – не більше 2 год;

тривалість роботи сушарок – 20 год/добу; тривалість роботи відцентрового обладнання (центрифуги, сепаратори) 16

год/добу, що його вибирають за продуктивністю, м3/год, л/год.

У розрахунках з визначення місткості апаратів для приготування розчинів, враховують їх здатність до утворення піни, режим роботи

34

(безперервний, напівбезперервний, періодичний). Кількість апаратів встановлюють виходячи з їх тривалості циклу роботи. Перевагу надають апаратам великого об’єму, потужності – за їх меншої кількості.

Загальна кількість апаратів з урахуванням запасу потужності (резерв апаратів)

n = V1KрезTц / (24V2КЗ),

де V1 – добовий об'єм рідкої маси, який відповідає матеріальному балансу м3/доб; Крез – коефіцієнт резерву потужності (Крез = 1,1 – 1,15); Тц – тривалість циклу, яка включає в себе підготовчі операції і операції технологічного процесу, год; V2 – геометрична місткість апарата, м3; К3 – коефіцієнт заповнення.

Тип місткісного обладнання, його геометричний об’єм вибирають зі стандартного ряду за каталогами підприємств або організацій (фірм), які виготовляють і постачають обладнання. При виборі обладнання для виділення, концентрування цільового продукту основним показником є питома

потужність обладнання по рідкій фазі або твердій фазі (м3/(м2·год), кг/(м2·год)).

Характеристики вибраного з каталогів обладнання, його кількість наводять у специфікації (табл.3.2). У цьому розділі також треба дати обґрунтування питомої потужності обладнання. Можливе використання і нестандартного обладнання з відповідним обґрунтуванням і розрахунками масообмінних та теплових показників його роботи.

Приклад розрахунку і вибору основного технологічного обладнання наведений у додатку 22

5.2.13.Контроль виробництва.

Для забезпечення відповідності готової продукції вимогам нормативнотехнічної документації на підприємстві забезпечують (моніторинговий – постійний постадійний) контроль процесу та готової продукції.

Уцьому розділі наводять карту постадійного контролю (хімічного, технологічного, мікробіологічного, біохімічного) та перелік методик контролю, принцип методу, контрольні точки виробництва у відповідності з технологічною схемою.

До переліку контрольних точок входять лише потрібні для забезпечення коректного ходу технологічного процесу.

Упроцесі виробництва контролюють відповідність сировини, допоміжних матеріалів, напівпродуктів вимогам нормативно-технічної документації, контролюють санітарний стан цехів та робочих місць, виконання регламентованих технологічних операцій і виконання технологічних режимів роботи.

Хімічний контроль включає в себе:

концентрацію дезінфікуючих розчинів;

35

концентрацію лугу, кислот, що використовуються для підтримки заданого значення рН;

концентрацію піногасника при його приготуванні.

Технологічний контроль включає в себе:

параметри процесу приготування дезінфікуючих розчинів, компонентів поживного середовища (час, тиск, кількість обертів перемішуючого пристрою);

параметри процесу стерилізації трубопроводів, обладнання (час, тиск); параметри процесу підготовки аераційного повітря (вміст частинок, тиск,

вологовміст повітря, ступінь очищення, температуру); параметри процесу накопичення посівної культури та біосинтезу БАР (час

культивування, температура, тиск, кількість аераційного повітря, кількість обертів перемішуючого пристрою);

параметри процесу виділення цільового продукту; компонентний склад поживного середовища та культуральної рідини в

процесі біосинтезу; концентрацію біомаси;

вміст цільового продукту (концентрація, активність та ін.); контроль якості готового продукту відповідно до вимог нормативно-

технічної документації.

Мікробіологічний контроль охоплює:

мікробіологічну чистоту простерилізованого поживного середовища; мікробіологічну чистоту простерилізованого аераційного повітря; мікробіологічну чистоту та морфолого-фізіологічні показники посівного

матеріалу та біологічного агенту в процесі біосинтезу; мікробіологічну чистоту готового продукту відповідно до вимог

нормативно-технічної документації.

Зразок заповнення карти постадійного контролю наведено у додатку 20.

5.2.14. Список літератури.

Список літератури друкується на окремому аркуші.

Список літератури складається або в алфавітному порядку (спочатку кирилиця, потім латинь), або у порядку згадувань у тексті. Всі посилання повинні бути пронумеровані, а в тексті треба посилатися на відповідний номер джерела літератури (у квадратних дужках).

Якщо перший автор у кількох працях один і той же, то ці праці розміщуються між собою в хронологічному порядку.

Якщо кількість авторів книги (статті, авторського свідоцтва, патенту) не перевищує чотирьох, то в посиланні пишуть прізвища всіх авторів; за більшої кількості авторів пишуть прізвища перших трьох, а потім словосполучення ―та ін.‖.

Якщо список літератури складається в алфавітному порядку, то опис патентних документів розміщується в кінці відповідного алфавітного ряду – в алфавіті країн, які видали документи, а в межах одного виду документів, виданих в одній країні, – в порядку зростання їх реєстраційних номерів.

36

Зразки посилань літератури наведено у додатку 7.

5.3. Графічна частина проекту

Графічна частина проекту включає в себе технологічну, апаратурну та хімічну схеми виробництва.

Технологічну та апаратурну схему виробництва виконують олівцем хімічну - у графічних редакторах (наприклад, AutoCAD, Corel Draw, MS Visio та інші). Кількість та формат креслень визначає керівник проекту.

Технологічна схема виробництва має наочно (графічно у вигляді блоксхеми з назвою операції або стадій з переліком технологічних параметрів у них) відображати послідовність виконання робіт виробництва з поділом їх на стадії та операції технологічного процесу, графічним позначенням основних матеріальних потоків (сировини, допоміжних матеріалів, отримання проміжних продуктів) та місць утворення відходів, стічних вод, викидів газів у атмосферу, систем їх очищення та утилізації.

Потоки сировини, матеріалів, а також зв’язок між стадіями та операціями зображують у вигляді ліній зі стрілками або без них. Лінія зв’язку означає факт прийняття рішення.

Матеріальні потоки, що спрямовуються до операцій, характеризують позначенням фізико-хімічними показників: вміст основної речовини; температура; тиск та інше. Назви матеріальних потоків наводять без скорочень. Наведення формул не допускається.

Кожну операцію закінчують одержанням результату технологічного процесу (продукт, напівпродукт, технологічна дія), який спрямовують за призначенням (адресація).

Технологічну операцію (як складову стадії) зображують окремо з зазначенням відповідності її певній стадії. Кожна стадія і операція мають характеризуватись назвою та індексом, який складається з умовного позначення та порядкового номера.

Нумерація стадій – наскрізна і здійснюється відповідно до порядку їх виконання по ходу технологічного процесу, починаючи з допоміжних робіт (ДР1 ―Санітарна підготовка виробництва‖), приймання і підготовки сировини і закінчуючи відвантаженням готової продукції.

Графічно окремі технологічні стадії та операції подаються у вигляді прямокутного блоку зі стрілочками, які рівномірно та послідовно розміщують на полі креслення. Кількість блоків та їх розміри вибирають таким чином аби забезпечити найбільше заповнення поля креслення. Загальна площа усіх блоків, які розміщують на кресленні має бути не менше 28-30 % від загальної площі креслення (за виключенням площі великого штампу). У разі альбомної орієнтації креслення відношення довжини бічної сторони блока до довжини бічної сторони креслення має бути не менше 1:8. Товщину ліній блоку та розмір шрифту надписів блоку вибирають в залежності від вибраного формату креслення таким чином аби забезпечити чітке та інформативне зображення.

37

Приклад

Приклад. У межах стадії допоміжних робіт (ДР 4), виконують операції ДР4.1, ДР 4.2, ... ДР 4.5.

У технологічній схемі використовуються такі умовні позначення стадій: ДР – стадії допоміжних робіт; ТП – стадії основного технологічного процесу;

ПВ – стадії перероблення отриманих відходів; ЗВ – стадії знешкодження твердих, рідких та газоподібних відходів,

вентиляційних викидів повітря в атмосферу; ПМВ – стадії пакування, маркування та відвантаження готового продукту.

Апаратурна схема

Апаратурна схема являє собою графічне зображення технологічного процесу у вигляді умовних позначень апаратів та трубопроводів відповідно до вимог ГОСТ, ДСТУ, ГСТУ, ОСТ. Послідовність розташування апаратури на апаратурної схеми відповідає стадіям та операціям технологічної схеми. Точки контролю на апаратурній схемі відповідають точкам контролю на технологічній схемі і супроводжуються відповідними контрольновимірювальними приладами.

Цей розділ проекту складається з креслення апаратурної схеми виробництва, на якому повинні бути вказані: умовні позначення матеріальних комунікацій (трубопроводів), позицій контролю та регулювання технологічних параметрів, технологічних елементів сигналізації і блокування, місць відбору проб, а також контрольно-вимірювальних приладів і засобів протиаварійного захисту.

На кресленні апаратурної схем подають поверхові позначки. Трубопроводи показують у вигляді магістральних (у верхній частині

креслення) та місцевих.

Креслення апаратурної схеми має відобразити все технологічне обладнання, включаючи допоміжне (допоміжні збірники, теплообмінна апаратура, аварійні місткості, насоси, компресори тощо).

38

На схемі не наводять обладнання, що його використовують у кількох виробництвах (наприклад, складські місткості заводу, централізовані станції для отримання інертного газу, кисню тощо. У цьому разі на кресленні стрілкою з написом показують, звідки надходить сировина, повітря та ін.).

У технологічних процесах з великою кількістю обладнання і приладів можна креслити кожну стадію окремо, не розриваючи індексацію.

Обладнання та прилади показують і нумерують на кресленнях у послідовності, що відповідає ходу технологічного процесу. Все обладнання нумерують, використовуючи позначення з використанням літер, які визначають тип обладнання (індекс), з додаванням арабської цифри, яка позначає порядковий номер у схемі. Умовні позначення обладнання та приладів хіміко-фармацевтичних виробництв мають відповідати документації

– ЄСКД, ОСТ 64 – 043 – 87 та ГОСТ 21.404 – 85. У разі відсутності стандартного умовного графічного позначення будь-якого обладнання використовують умовне позначення з бажаним зображенням конструкційних особливостей у вигляді фронтальної проекції апарата.

На апаратурі та трубопроводах зображують всі контрольно-вимірювальні прилади та система автоматизації, технологічні елементи сигналізації і блокування, засоби протиаварійного захисту, а також місця відбору проб для аналізів, потрібних для забезпечення надійного контролю та керування технологічним процесом.

Контрольно-вимірювальні та регулювальні прилади нумерують так, як і технологічне обладнання, використовуючи індекс та порядковий номер по схемі. Контрольні точки на схемі позначають індексом Кт (контроль технологічний) та Кх (контроль хімічний) з наскрізною нумерацією.

Креслення апаратурної схеми виконують на форматних аркушах креслярського паперу ( А1, А2, А3). Кількість креслень та їх формат визначає керівник проекту.

Приклад оформлення апаратурної схеми окремих стадій виробництва наведено у додатках 14 – 16.

6.ВИМОГИ ДО ОФОРМЛЕННЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

6.1.Загальні вимоги

Пояснювальну записку виконують із використанням комп'ютерної техніки. Кращим є використання стандартів, закладених у редакторі типу Word. Роздруковують на аркушах білого паперу формату А-4 (210×297 мм). Вимоги до оформлення тексту роботи: шрифт - Tіmes New Roman, кегль шрифту – 14, міжрядковий інтервал – полуторний, береги: лівий – 30 мм, правий – 10 мм, верхній і нижній – 20 мм або на стандартних аркушах з рамкою. У разі потреби допускається використання аркушів формату А3 (297×420 мм) – особливо для схем, таблиць, рисунків тощо.

Пояснювальну записку подають у зшитому вигляді.

39

Всі сторінки пояснювальної записки нумеруються й номери проставляються внизу з правого боку аркуша без крапки. Нумерація сторінок пояснювальної записки починається з титульного аркуша, але на самому титульному аркуші номер сторінки не проставляється.

Текст пояснювальної записки повинен бути коротким, чітким, не допускати різних тлумачень і не містити суперечливих даних.

Заголовки розділів друкують великими літерами симетрично до тексту, напівжирним шрифтом. Заголовки підрозділів друкують маленькими літерами (крім першої великої) з абзацного відступу також напівжирним шрифтом. Крапку в кінці заголовка не ставлять. Кожен розділ потрібно починати з нової сторінки. Заголовки пунктів друкують маленькими літерами (крім першої великої) з абзацного відступу в розрядці в підбір до тексту. У кінці заголовка, надрукованого в підбір до тексту, ставиться крапка. Перенос слів у заголовках і підкреслення заголовків не допускається.

Підрозділи нумерують у межах розділу. Номер підрозділу складається з номера розділу і порядкового номера підрозділу, між якими ставлять крапку. У кінці номера підрозділу повинна стояти крапка, наприклад ―3.2.‖ (другий підрозділ третього розділу). Потім у тому ж рядку йде заголовок підрозділу.

Пункти нумерують у межах кожного підрозділу. Номер пункту складається з порядкових номерів розділу, підрозділу і пункту, між якими ставлять крапку, наприклад, ―1.3.2.‖ (другий пункт третього підрозділу першого розділу). Потім у тому ж рядку йде заголовок пункту.

Приклад оформлення основного напису для текстової частини проекту наведено у додатку 18.

Закінчують документ переліком джерел (списком літератури), який формують у алфавітному порядку або у послідовності їх згадування по тексту.

Порядковий номер літературного джерела в тексті подають у квадратних дужках.

Якщо є посилання на НТД (ДСТУ, ТУ, ФС), то їх наводять повністю.

6.2. Вимоги до оформлення ілюстративного матеріалу

Ілюстрації (фотографії, схеми, рисунки, діаграми) і таблиці необхідно подавати безпосередньо після тексту, де вони згадані вперше, або на наступній сторінці. Ілюстрації позначають словом ―Рис.‖ і нумерують послідовно в межах розділу. Єдина ілюстрація або таблиця позначаються, але не нумеруються.

Номер ілюстрації повинен складатися з номера розділу і порядкового номера ілюстрації, між якими ставиться крапка. Наприклад: ―Рис. 1.2‖ (другий рисунок першого розділу). Номер ілюстрації, її назва і пояснювальні підписи (за необхідності) розміщують послідовно під ілюстрацією. Кожна ілюстрація повинна мати назву. Приклад ілюстрації (рисунок) наведено у додатку 10.

Таблиці застосовують для кращої наочності й зручності порівняння показників. Таблицю варто розташовувати безпосередньо після тексту, у

40