Gea Refrigeration RUS

Использование центробежного оборудования ГЕА в производстве заквасок

Специалист по центробежному оборудованию для химической промышленности Рауф Вагифович Мамедов

 

Согласно отчетам Российского рынка микробиологических заквасок он сегодня характеризуется тем, что здесь доминируют импортные производители и марки - 90% продукции относится к импорту. Основным сдерживающим фактором для развития Российского производства микробиологических заквасок (пробиотических, защитных, заквасочных культур) является отсутствие достаточных мощностей.  Специалисты заявляют о необходимости строительства новых биофабрик и лабораторий.

Производители называют основные причины слабого развития данного сектора:

  • Высокие цены на отечественные молочные продукты;
  • Сокращение объемов выпуска кисломолочной и др. продукции на основе заквасок;
  • Отсутствие государственно-частного партнерства. Развитие сектора в данном формате позволило бы эффективнее продвигать продукцию на рынке.

Однако, несмотря на сложности Российские производители имеют существенные преимущества перед иностранными компаниями - производителями бакконцентратов и заквасок:

  • Бактериальные закваски и концентраты отечественного производства наиболее подходящие культуры для  работы на Российском сырье;
  • Отечественные бактериальные культуры максимально соответствуют нормальному биоценозу кишечной микрофлоры населения, так как получены из местных источников;
  • Стоимость российских заквасок как правило ниже зарубежных аналогов;
  • Постоянная ротация бактериальных культур снижает риск фаголизиса

Использование центробежного оборудования для производства заквасок является типовым, весь спектр сепарационного оборудования можно условно разделить на два основных класса – паростерилизуемые сепараторы и не паростерилизуемые сепараторы. Использование оборудования того или иного класса диктуется условиями и стандартами производства (например требованиями стандартов GMP).

В классе паростерилизуемых сепараторов возможно использование двух остовых видов центрифуг, это саморазгружающиеся тарельчатые сепараторы и сопловым тарельчатые сепараторы.

В классе не паростерелизуемых тарельчатых сепараторов возможно также использование дополнительного вида центрифуг – камерные сепараторы.

Конструкционным особенностям и преимуществам использования того или иного вида сепараторов посвящается предлагаемая статья.

Основным сдерживающим фактором для развития Российского производства микробиологических заквасок (пробиотических, защитных, стартовых культур) является отсутствие достаточных мощностей, поэтому при выборе необходимого центробежного оборудования следует ориентироваться на производительность и технологические параметры линии по производству биокультуры.

При малых производительностях и малых объемах ферментеров (порядка 60-100 литров) и не самых высоких стандартах производства (нет требований к паровой стерилизации) целесообразно использовать камерные сепараторы марок РКВ 25, РКВ 45, ВКВ 28, ВКВ 45.

При использовании камерных сепараторов вся масса закваски выделяется и накапливается внутри камер сепаратора и после  сепарации вручную извлекается оператором.  

Объем для накопления закваски в барабанах камерных сепараторов варьируется от 22 до 60 литров. Целесообразно использовать тот или иной вид камерных сепараторов исходя из объема биомассы закваски, который получен в реакторе. При таком подходе при полном опорожнении реактора всю биомассу можно собрать внутри сепаратора, т.е. можно точно контролировать продукт, произведенный в конкретной партии.

К преимуществам камерных сепараторов стоит отнести максимальную сухость выделенной закваски, простоту конструкции и относительную дешевизну оборудования. 

Основными пользователями камерных сепараторов являются специализированные лаборатории, научные институты, небольшие фармацевтические компании производящие специальные или уникальные закваски небольшими партиями для специального применения.

Не паростерилизуемые саморазгружающиеся тарельчатые сепараторы используются при промышленном выпуске заквасок на предприятиях по стандартам производства, которых не требуется паровая стерилизация оборудования, т.е. производства не сертифицированные по стандартам GMP. 

В процессе сепарации, закваска отделяется от культуральной жидкости в пакете тарелок и накапливается в шламовом пространстве сепаратора, откуда периодически удаляется. Конструктивной особенностью саморазгружающегося тарельчатого сепаратора является наличие подвижного днища, которое позволяет производить периодические частичные или полные разгрузки барабана.

  1. Подача из ферментера
  2. Вывод культуральной жидкости
  3. Центростремительный насос
  4. Контрольная жидкая фаза
  5. Пакет тарелок
  6. Диск для контрольной жидкости
  7. Пространство для накопления выделенной закваски
  8. Канал удаления закваски при разгрузке сепаратора
  9. Кольцевой клапан
  10. Сопло
  11. Камера предварительного заполнения
  12. Сопло
  13. Подвижное днище
  14. Камера для закрывающей воды
  15. Управляющий клапан
  16. Центростремительный насос для контрольной жидкой фазы
  17. Расходомер
  18. Блок управления подачи открывающей воды
  19. Закрывающая вода
  20. Подача воды в камеру предварительного заполнения
  21. Открывающая вода

К  несомненным преимуществам саморазгружающегося тарельчатого сепаратора следует отнести полную герметичность процесса сепарации, гидрогерметичную систему загрузки продукта, которая сводит к минимуму сдвиговые нагрузки на клетки при подаче в сепаратор, и таким образом, обеспечивает высокую жизнеспособность клеток, возможность проведения безразборной мойки, высокую производительность оборудования.

Сопловые тарельчатые сепараторы используются в процессах получения заквасок, где требуется стабильная одинаковая концентрация закваски после сепаратора при возможных существенных колебаниях в концентрациях закваски на подаче в сепаратор.

Подобная задача выполняется применением специальных сопел VISCON. 

Последние разработки в области совершенствования сопловых сепараторов позволили сконструировать сопла, пропускная способность которых напрямую зависит от вязкости продукта. Это позволяет гарантировать постоянную концентрацию выгружаемой из сепаратора закваски вне зависимости от концентрации входящей в сопло закваски. Чем выше концентрация закваски, входящей в сопло, тем меньше она вращается внутри сопла, чем ниже концентрация закваски на вводе в сопло, тем дольше она вращается внутри сопла, что приводит к увеличению ее концентрации. Современные сепараторы серии HF и CF представляют собой новейшие стандарты технологии в области производства заквасочных культур.

Паростерилизуемые тарельчатые саморазгружающиеся и сопловые сепараторы используются в технологических производствах, на которых используются стандарты GMP и использование оборудования, не соответствующего этим стандартам, является невозможным.

Модульное исполнение оборудования является наиболее целесообразным при использовании стандартов GMP.

При поставке модулей, производитель проводит соответствующие испытания на заводе и поставляет вместе с оборудованием весь пакет необходимых документов и сертификатов для валидации оборудования. 

Тип машин

Производительность оборудования л/час  (зависит от продукта и технологических условий процесса сепарации)

Применение

Саморазгружающиеся сепараторы

FSC 6 / PSC 6

100-200

Заквасочные культуры, ферменты, белковые лекарственные формы, гормоны, культуры клеток молочной железы и пр.

FSC 15 / PSC 15

250-500

FSC 20 / PSC 20

500-1000

FSE 80 / PSE 80

1500-3000

FSE 170 / PSE 170

3000-6000

FSE 300 / PSE 300

5000-15.000

Паростерилизуемые саморазгружающиеся тарельчатые сепараторы

CSC 6

100-200

Асептические процессы, вакцины и сыворотки, заквасочные культуры, белковые лекарственные формы, гормоны

CSC 15

250-500

CSC 20

500-1000

CSE 80

1500-3000

CSE 100

1800-3700

CSE 170

3000-6000

Паростерилизуемые сопловые тарельчатые сепараторы с соплами VISCON

CFC 15

300-600

Асептические процессы, заквасочные культуры, белковые лекарственные формы, гормоны

CFA 65

3000-6000

Паростерилизуемые сопловые тарельчатые сепараторы

CFD 130

3000-8000

Асептические процессы, заквасочные культуры

CFE 300

10.000-20.000

Камерные сепараторы

РКВ 25

300-600

Заквасочные культуры, гормоны, белковые лекарственные формы, фракционирование белков человеческой крови.

РКВ 45

500-1000

ВКВ 28

300-600

ВКВ 45

500-1000

Концерн ГЕА имеет многолетний опыт конструирования, изготовления и сопровождения сепараторов для производства заквасок. Широкий модельный ряд, современные конструктивные возможности оборудования, оперативная сервисная служба гарантируют любому Заказчику надежную эксплуатацию оборудования GEA.

Контакты
Москва:
ул. Семеновский вал, 6А
Тел.: +7 (495) 787-20-20
Email: Sales.russia@gea.com