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