СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ПОЛУЧЕНИЮ ГОТОВЫХ ФОРМ ВЕТЕРИНАРНЫХ БИОПРЕПАРАТОВ
М.Ю. ВОЛКОВ, И. В. ДРЕЛЬ
ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К. И. Скрябина»
П.А. ДМИТРИЕВ
Военная академия радиационной, химической и биологической защиты, г. Кострома
До недавнего времени основным методом обезвоживания биопрепаратов являлось сублимационное (лиофильное) высушивание. Причина такой популярности данного метода обусловлена в большей мере наименьшим повреждающим действием на микроорганизмы и другие биологически активные компоненты (Карнаухов А.П., 1978; Неймарк А.В., 1981; Романков П.Г., 1987). На современном этапе развития наметился определённый прогресс в реализации других, более простых в плане аппаратурного воплощения, экономичных, менее энергоёмких методов получения биопрепаратов, таких как распылительное высушивание и капиллярно-химическое обезвоживание (КХО). Последний метод реализует идею получения сухих биопрепаратов в системе «обезвоживаемое вещество -обезвоживатель» без фазовых переходов влаги и без ее удаления из рецептуры. В то же время, несмотря на достаточно длительную историю использования рассматриваемого метода и разработку ряда теоретических вопросов и решения практических задач, проведённых отечественными и зарубежными исследователями, многие вопросы теории и практики капиллярно-химического обезвоживания не в полной мере нашли свое применение в масштабном производстве ветеринарных препаратов и кормовых добавок.
Принципиальное отличие данного метода от других заключается в том, что процесс отъема влаги от жидкого материала реализуется в закрытой системе контактирующих материалов (без удаления влаги из материала) без фазовых переходов влаги (для основной части поглощаемой жидкости). Другое отличие КХО заключается в том, что процесс поглощения влаги является экзотермическим, в то время как остальные процессы являются эндотермическими. Одновременно необходимо отметить, что капиллярно-химическое обезвоживание в различных вариантах технической реализации нашло своё практическое использование в ряде областей науки и некоторых производств.
Современный набор адсорбентов и обезвоживателей чрезвычайно широк и разнообразен (рис.).
При этом выбор эффективного обезвоживателя-наполнителя для КХО является, несомненно, актуальной задачей организации современного высокотехнологичного производства биопрепаратов для ветеринарии.
Номенклатура материалов, принципиально пригодных для КХО, обширна и включает различные классы веществ. В связи с этим целесообразно провести исследования по обоснованию выбора сорбентов для проведения эффективного КХО биопрепаратов и кормовых добавок.
По предварительным данным, полученным в ходе анализа доступных источников, нами сформулированы основные требования к обезвоживающему наполнителю:
1) высокие сорбционные свойства (по воде);
2) сферически-пористая или слоистопористая форма частиц с минимальным размером пор (значительно меньше размера молекул воды);
3) дисперсный состав определяемый конечной формой биопрепарата;
4) прочность частиц наполнителя к воздействию химических и физико-механических нагрузок;
5) рациональная укладка частиц наполнителя с обеспечением наибольшего объема межшарового пространства для размещения высокодисперсного биопрепарата;
Таблица
Группа |
Сорбент |
Тип изотермы |
Величина сорбции, мМ-г1, при относительном давлении P/Ps |
|||||
0,05 |
0,1 |
0,2 |
0,5 |
0,7 |
1,0 |
|||
Цеолиты |
NaA |
1 |
12,2 |
14,5 |
- |
15,3 |
16,1 |
16,3 |
NaX |
14,1 |
18,0 |
19,2 |
20,3 |
20,5 |
20,7 |
||
Ионообменные смолы |
КУ-2-8чс (Na) |
2 |
- |
3,0 |
4,0 |
6,3 |
10,2 |
16,3 |
КУ-2-8чс (Н) |
- |
3,5 |
4,4 |
7,3 |
11,9 |
23,2 |
||
АН-221-12/100 |
- |
2,5 |
4,1 |
6,4 |
8.9 |
10,2 |
||
АВ-171-15/100 |
- |
2,0 |
3,8 |
7,6 |
10,5 |
14,2 |
||
АВ-17-8 (СО,) |
- |
2,0 |
3,0 |
4,5 |
8,5 |
19,4 |
||
КБ-4-8 |
- |
2,9 |
4,2 |
8,3 |
12,6 |
20,7 |
||
КБ-4-1,5 |
1,4 |
3,5 |
6,3 |
12,2 |
- |
24,3 |
||
Силикагель [56] |
мелкопористый |
2 |
- |
6,3 |
8,1 |
12,3 |
23,2 |
30,1 |
среднепористый |
- |
1,4 |
3,1 |
7,1 |
24,8 |
36,0 |
||
Активные угли |
СКТ |
3 |
0,3 |
0,3 |
0,7 |
3,1 |
17,2 |
40,4 |
КМТ |
0,2 |
0,4 |
0,7 |
2,2 |
14,4 |
36,0 |
||
Алюмогель |
порошок |
2 |
- |
2,9 |
3,5 |
6,5 |
10,2 |
17,9 |
Примечание. В таблице приведены средние значения трех параллельных определений.
Рис. Предлагаемая классификация природных и синтетических систем для реализации капиллярно-химического обезвоживания
6) ионообменные свойства, со значительным (представительным) содержанием микро и макроэлементов;
7) наличие богатых природных ресурсов или многотоннажного высоко эффективного производства наполнителя;
8) доступность (в ценовом диапазоне).
Результаты исследований по данному направлению легли в основу разработки перспективных технологий производства сухих биопрепаратов различного назначения.
журнал "Ветеринарная медицина" 1-2 2009