Спосіб стерилізації сипких порошкуватих матеріалів
Номер патенту: 36269
Опубліковано: 17.03.2003
Автори: Зейдлиць Михайло Петрович, Лазоркін Віктор Андрійович, Чорний Богдан Петрович, Надемський Віктор Анатолійович
Формула / Реферат
1. Спосіб стерилізації сипких порошкуватих матеріалів, що містить в собі розташування сипкого порошкуватого матеріалу в робочій камері і подальшу вібраційну обробку його в присутності куль, який відрізняється тим, що в робочу камеру сипкі порошкуваті матеріали завантажують вологими з відносною вологістю 70-90%, а вібраційну обробку здійснюють у присутності куль, виконаних з матеріалу, який має бактерицидні властивості, або кулі мають покриття з матеріалу, який має бактерицидні властивості.
2. Спосіб стерилізації сипких порошкуватих матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що вібраційну обробку здійснюють у присутності куль із срібним покриттям завтовшки 1-30 мкм.
3. Спосіб стерилізації сипких порошкуватих матеріалів за пп. 1,2, який відрізняється тим, що сипкі порошкуваті матеріали піддають вібраційній обробці при амплітуді коливань 3-10 мм, при цьому об'єм сипкого порошкуватого матеріалу становить 2-15%, а металевих куль - 20-65% від загального об'єму робочої камери.
Текст
1. Спосіб стерилізації сипких порошкуватих матеріалів, що містить в собі розташування сипкого порошкуватого матеріалу в робочій камері і подальшу вібраційну обробку його в присутності куль, вирізняється тим, що в робочу камеру сипкі порошкуваті матеріали завантажують вологими з 36269 низькопродуктивним і вельми неефективним при стерилізації сипких матеріалів. Задача винаходу - підвищення мікробної чистоти сипких порошкуватих матеріалів шляхом застосування куль з бактерицидного матеріалу або шляхом покриття цих куль бактерицидним матеріалом. Ця задача вирішується тим, що у способі стерилізації сипких порошкуватих матеріалів, що містить в собі розташування їх в робочій камері з подальшою вібраційною обробкою в присутності куль, новим є те, що в робочу камеру сипкі порошкуваті матеріали завантажують з відносною вологістю 70-90%, а вібраційну обробку здійснюють у присутності куль, зроблених з бактерицидного матеріалу, або куль з бактерицидним покриттям. Ця задача вирішується також і тим, що вібраційну обробку здійснюють у присутності куль із срібним покриттям завтовшки 1-30 мкм, яке отримано методом катодно-іонного бомбардування. Задача винаходу вирішується також і тим, що сипкі порошкуваті матеріали піддають додатковій вібраційній обробці при амплітуді коливань 3-10 мм; при цьому кількість сипкого порошкуватого матеріалу беруть 2-15%, а металевих куль - 2065% від загального об'єму робочої камери. Спосіб реалізують таким чином. Спочатку готують для роботи пристрій для вібраційної обробки сипкого порошкуватого матеріалу. Для цього кулі, що під час вібраційної обробки знаходяться у робочої камері пристрою, перед роботою занурюють на 2-3 години у дистильовану воду. Кулі виготовлено з бактерицидного матеріалу - срібла, міді, золота, або мають покриття з цих матеріалів. При занурюванні таких куль у воду на їх поверхні утворюються солі відповідних металів (срібла, міді або золота). Після такої обробки кулі розташовують у робочу камеру пристрою (вібратора), засипають в ту ж камеру порошкуватий матеріал з відносною вологістю 70-90%, вмикають вібратор і здійснюють обробку цього матеріалу протягом 30-100 с. Амплітуда коливань може змінюватись у великих межах - від 2 до 20 мм. Об'єм сипкого порошкуватого матеріалу становить 45-70%, а куль - 1540% від загального об'єму робочої камери. Під час вібрації частинки сипкого порошкуватого матеріалу, постійно рухаючись по об'єму робочої камери, стикаються з поверхнею куль, які вкриті сіллю бактерицидного металу, наприклад, срібла. Через те, що сипкий порошкуватий матеріал має відносну вологість 70-90%, в покритті кулі утворюються іони срібла (Ag+), а вони, взаємодіючи з мікробами, що знаходяться на поверхні частинок порошкуватого матеріалу, вбивають їх і тим самим забезпечують стерилізацію продукту. Якщо відносна вологість порошкуватого матеріалу, що стерилізується, менше за 70%, ефективність способу низька, а коли відносна вологість перевищує 90%, то можливе грудкування матеріалу, що не дозволяє стерилізувати весь матеріал, завантажений у робочу камеру пристрою. Найраціональніше стерилізацію сипких порошкуватих матеріалів здійснювати в присутності куль із срібним покриттям завтовшки 1-30 мкм, отриманого методом катодно-іонного бомбардування. Покриття завтовшки 1-30 мкм забезпечують багаторазове (десятки і сотні разів) використання куль при обробці сипких порошкуватих матеріалів. Кулі можна зробити з будь-якого матеріалу - металу, харчової пластмаси, скла, тощо. На поверхню куль шар срібла наноситься методом катодноіонного бомбардування на установках типу "Булат", що дозволяє отримати міцне зчеплення покриття з основою, яка не відшаровується при будьяких режимах вібраційної обробки. Щоб досягти більш високого ступеню стерилізації сипких порошкуватих матеріалів від різних видів мікробних тіл, порошкуваті матеріали піддають додатковій вібраційній обробці при амплітуді коливань 3-10 мм. При цьому об'єм сипкого порошкуватого матеріалу становить 2-15%, а металевих куль - 2-65% від загального об'єму робочої камери. При обробці використовують металеві кулі з бактерицидного матеріалу або кулі з бактерицидним покриттям. За бактерицидні матеріали правлять срібло, мідь, золото. Додаткова обробка ефективна лише тоді, коли об'єми сипкого порошкуватого матеріалу і металевих куль суворо регламентовані у межах, зазначених вище. Під час такої додаткової обробки при визначеній частоті вібрації мікроби гинуть. Частота вібраційної обробки має дорівнювати або перевищувати порогову частоту, яка визначається амплітудою коливань і коефіцієнтом тертя між поверхнею металевої кулі і частинками середовища. Суть способу стерилізації сипких порошкуватих середовищ, що пропонується, а також характер і послідовність операцій, які використовуються в процесі стерилізації і аналізу мікробної контамінації середовищ, ілюструється прикладами. Приклад 1. Беруть борошно пшениці ОСТ КЗСМК8469/267, штучно контаміноване вегетативними клітинками E.coli K-12 з концентрацією приблизно 1,3-10 мікробних тіл на 1 г, яка визначена за стандартом каламутності. Для цього суспензію вегетативних клітинок культури E.coli K-12 готують за стандартною методикою і витримують у термостаті при температурі 32°С впродовж 18 годин, а потім наносять на борошно пшениці, яке до цього було термічно стерилізовано, з розрахунку 1 мл суспензії на 1 г борошна. Для експериментів по вібраційній обробці використовують стандартний лабораторний вібромлин Аронова, об'єм барабанів якого становить 42 см3. Перед експериментом барабани вібромлина і металеві кулі піддають стерилізації у етиловому спирті, а потім термообробці. Кулі діаметром 10 мм зроблено із сталі 3. На поверхню куль методом катодно-іонного бомбардування в установці "Булат" нанесено срібне покриття завтовшки приблизно 2 мкм. Продезинфіковані кулі витримують у дистильованій воді впродовж трьох годин, а потім наповнюють кулями чотири барабани вібромлина об'ємом по 42 см кожний із розрахунку по 15 куль на один барабан (приблизно 19% від об'єму барабану). Потім засипають у барабани по 20 г борошна, контамінованого у спосіб, що описано вище; вологість борошна має бути приблизно 80%; його об'єм має становити 60% від об'єму барабану. Потім вмикають вібромлин, і контаміноване середовище піддають вібраційній обробці при амплітуді 5 мм, частоті 2880 об./хв впродовж 50 с. Після обробки клітинки E.coli K-12 змивають з борошна фізіологічним розчином. Для цього зраз 2 36269 ки вагою по 1 г обробленого і необробленого борошна, які правлять за контрольні контаміновані точно так, як і борошно, піддане вібраційній обробці, заливають 10 мл стерильного фізіологічного розчину, після чого додають розчинник і зменшують концентрацію розчину до такої, при якій зручно візуально підраховувати кількість колоній: в 106 разів - для зразка необробленого борошна, в 100 разів - для зразка борошна підданого вібраційній обробці. 1 мл розбавленої суспензії клітинок висівають на середовище Хоттингера в стерильні чашки Петрі і термостатують висіяні зразки при 32°С впродовж 48 годин. Для кожного розведення роблять окремі висівання на 3 чашки Петрі і при візуальному підрахунку числа колоній після термостатування проводять осереднення по всім шести висіванням. Це осереднення дає 130 колоній для необробленого борошна 870 колоній для борошна, підданого вібраційній обробці (в розрахунку на зменшення концентрації фізіологічного розчину в 106 разів для необробленого борошна і в 100 разів для обробленого). Це означає, що на зразки борошна було нанесено 1,3·108 клітинок Е.соІі K-12 (контроль), а після 50 с віброобробки лишилось 7102 клітинок, тобто застосування способу стерилізації сипких порошкуватих середовищ, який пропонується, віброобробкою впродовж 50 с дає підвищення мікробної чистоти штучно контамінованого борошна більш, як у 180000 разів. Для порівняння проводили стерилізацію обробленого і необробленого борошна впродовж 50 с у спосібпрототип при амплітуді 5 мм і частоті 2880 об./хв, але з використанням куль без срібного покриття. Борошно перед вібраційною обробкою піддавалось термообробці при температурі 32°С. На зразках борошна, де було нанесено 1,3·108 клітинок Е. coli K-12, після 50 с вібраційної обробки лишилося 2,9·104 клітинок, тобто застосування відомого за прототипом способу підвищило мікробну чистоту штучно контамінованого борошна приблизно в 4480 разів. Порівняно із способом-прототипом, мікробну чистоту штучно контамінованого борошна можна підвищити у 180000/4480≈40 разів за один і той же час обробки. Приклад 2. Експеримент по реалізації наведеного способу стерилізації здійснюють аналогічно прикладу 1. Режими обробки борошна і умови його контамінації ті ж самі, що і у прикладі 1. Після проведення обробки за технологією, поданої в прикладі 1, здійснюють додаткову обробку. Для цього вологе борошно з відносною вологістю 80%, яке було попередньо оброблено вібрацією, сушать при температурі 32°С і завантажують по одному граму в барабани вібромлина. Об'єм одного грама борошна становить приблизно 3% об'єму барабана. Потім наповнюють барабани вібромлина металевими кулями діаметром 10 мм із розрахунку 15 куль на один барабан і приблизно 19% від загального об'єму барабана. Барабани встановлюють у вібромлин Аронова і контаміноване середовище піддають вібраційний обробці при амплітуді 5 мм і частоті 2880 об./хв впродовж 30 с. Після вібраційної обробки аналогічно прикладу 1 визначали кількість клітинок Е. coli K-12. Дослідження показали відсутність клітинок Е. coli K-12 в зразках борошна, підданих додатковій обробці у спосіб, який пропонується. Експерименти по стерилізації сипких порошкуватих матеріалів у спосіб, що пропонується, здійснюються аналогічно прикладам 1, 2 (таблиця). Тут N0, N - відповідно початкова і кінцева контамінації порошкуватих матеріалів; це кількість мікробних клітинок на 1 г порошкуватого матеріалу. Використання винаходу дозволить різко підвищити мікробну чистоту відносно багатьох мікробних культур практично на всіх сипких порошкуватих матеріалах, які застосовуються у біології, медицині, харчовій промисловості і потребують мікробної очистки, а також дозволить значною мірою скоротити час стерилізації сипких матеріалів з великою концентрацією мікробів. Джерела інформації 1. Graham R.K. The microbiology of cereals. Food Technology Aust., 1980, v. 32, № 1, p. 26-30. 2. Майер А., Зейтц 3. Ультрафиолетовое излучение. – М.: ИЛ, 1955. 3. Авторское свидетельство СССР № 1035872, МКИ A61L2/00, 1981, ДСП. Таблиця № прикладу Мікробна культура Сипке порошкувате середовище N0 N 2 3 4 5 E.CoІі K-12 " " 5 Борошно пшениці " Пісок кварцовий Борошно пшениці 1,3-108 1,3-108 1,7-108 1,3-108 1,1-102 0 1,6-10 0 3 Додаткова вібЧас ос- раційна обробВідносна новної ка вологість, обробки, амплі% с час туда, мм 80 120 90 480 85 300 60 35 7 36269 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for sterilizing dry powder materials
Автори англійськоюChornyi Bohdan Petrovych, Zeidlyts Mykhailo Petrovych, Nademskyi Viktor Anatoliiovych, Lazorkin Viktor Andriiovych, Lazorkin Viktor Andriovych
Назва патенту російськоюСпособ стерилизации сыпучих порошкообразных материалов
Автори російськоюЧорний Богдан Петрович, Зейдлиц Михаил Петрович, Надемский Виктор Анатолиевич, Лазоркин Виктор Андреевич
МПК / Мітки
МПК: A61L 2/00
Мітки: спосіб, порошкуватих, стерилізації, сипких, матеріалів
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-36269-sposib-sterilizaci-sipkikh-poroshkuvatikh-materialiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб стерилізації сипких порошкуватих матеріалів</a>
Попередній патент: Анкер рейкового скріплення
Наступний патент: Захисна кришка для пляшки
Випадковий патент: Насос вібраційний