7.Очистка и стерилизация технологического воздуха.

Важнейшим технологическим процессом в биологических производствах является получение стерильного воздуха. Аэробы при глубинном культивировании нуждаются в снабжении их кислородом. Кроме этого стерильный воздух используется для передачи под давлением различных растворов, для поддержания избыточного давления в аппаратах, для вентиляции боксов и т.п. Основным требованиям к системам очистки и стерилизации воздуха является очистка его от примесей и микрофлоры. Степень очистки составляет 99,9999999 %. Схема очистки следующая: воздух из атмосферы всасывается в компрессор через фильтр предварительной очистки, содержащий кольца Рашига, покрытые солярном маслом с солидолом, для очистки от пыли. Воздух в компрессоре сжимается до 3,5-5атм., при этом уменьшается количество микрофлоры, но увеличивается влагосодержание. Чтобы не допустить попадения влаги в головные и индивидуальные фильтры воздух после компрессора охлаждают до температуры 25-30 С. Образующеюся влагу удаляют в брызгоулавливателе. После этого воздух подогревают до температуры культивирования. Подогретый воздух поступает в головной фильтр. Он предназначен для улавливания основной массы загрязнения, попавших после фильтра предварительной очистки. В качестве фильтрующего материала используют базальтовое супертонкое волокно (БСТВ), синтетические и минеральные волокна, стеклосрезы, стекловолокно. Из головного фильтра воздух для окончательной очистки поступает в индивидуальные фильтры. Существует большое многообразие конструкций фильтров тонкой очистки. В индивидуальных фильтрах используют картон на основе БСТВ, фторопластовые пластины, фторопластовые втулки, миллипор, керамические металлические, стеклянные, углеродные мембраны. Конструкции могут быть в виде дисков, втулок, патронов, кассет и т.д. Для стерилизации фильтров используют очищенный пар.

Необходимо отметить, что только при соблюдении всех условий подготовки может быть гарантирована эффективная работа системы фильтрации воздуха.

8. Пенообразование и пеногашение.

Образование пены в процессе биосинтеза связано с гидродинамическими условиями, а также содержанием в среде питательных субстратов , солей, продуктов метаболизма и поверхностно-активных веществ, стабилизирующих пленки пузырьков пены. С одной стороны наличие пены приводит к ускорению растворения кислорода в среде, с другой интенсивное пенообразование затрудняет максимальное использование емкости биореактора, т.к. возможен выброс пены и потеря продукта. При этом могут нарушатся асептические требования к технологическому процессу, пена проникает в различные узлы коммуникаций, в этих местах может развиться микрофлора. Для регулирования уровня пены при культивировании м/орг. и предотвращения ее выброса из биореактора используют различные методы. Их можно разделить на 5 групп.

1. Воздействие на пену химическими физико-химическими средствами, использование питательных сред с пониженными пенообразующими свойствами, добавление ПАВ.

2. Разрушение пены механическими, гидро- и аэродинамическими способами.

3. Разрушение пены при физических воздействиях.

4. Стабилизация уровня пены путем временного уменьшения расхода аэрирующего воздуха, отключение мешалки.

5. Комбинированы воздействия. На практике применяются в основном химические и механические способы пеногашения, а также их сочетания.

Для пеногашения в процессе культивирования применяют различные жиры, масла, высокомолекулярные кремнийорганические соединения, пропинол, адеконоль.

Механические устройства для пеногашения бывают двух типов- вращающиеся и неподвижные (статические).

Комбинированные системы позволяют наиболее эффективно регулировать уровень пены в биореакторе при минимальном расходе электроэнергии и химического пеногасителя.