RU2721577C1 - Способ гранулирования и замораживания микробной биомассы и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ гранулирования и замораживания микробной биомассы и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2721577C1
RU2721577C1 RU2019128242A RU2019128242A RU2721577C1 RU 2721577 C1 RU2721577 C1 RU 2721577C1 RU 2019128242 A RU2019128242 A RU 2019128242A RU 2019128242 A RU2019128242 A RU 2019128242A RU 2721577 C1 RU2721577 C1 RU 2721577C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cryogenic
granulator
microbial biomass
granules
liquid nitrogen
Prior art date
Application number
RU2019128242A
Other languages
English (en)
Inventor
Вадим Георгиевич Озеров
Валерий Владимирович Николаев
Денис Львович Черников
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Зеленые линии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Зеленые линии" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Зеленые линии"
Priority to RU2019128242A priority Critical patent/RU2721577C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2721577C1 publication Critical patent/RU2721577C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/02Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/02Apparatus for enzymology or microbiology with agitation means; with heat exchange means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/04Apparatus for enzymology or microbiology with gas introduction means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/36Apparatus for enzymology or microbiology including condition or time responsive control, e.g. automatically controlled fermentors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложено устройство и способ гранулирования и замораживания микробной биомассы. Устройство включает емкость для размещения микробной биомассы, каплегенератор, сборник гранул и обеспечивающий возможность заполнения его внутреннего объема жидким азотом и парами жидкого азота криогенный гранулятор. Емкость для размещения микробной биомассы содержит пропеллерную мешалку, при этом емкость соединена циркуляционным трубопроводом с криогенным гранулятором, а расположенная в криогенном грануляторе часть циркуляционного трубопровода содержит в нижней стенке отверстия и представляет собой каплегенератор. Криогенный гранулятор содержит барботер, лопастную мешалку и средство для выгрузки гранул. Способ включает подачу микробной биомассы в емкость, циркуляцию микробной биомассы по трубопроводу, образование в каплегенераторе капли, формирование гранул с замерзанием поверхностного слоя капель при их падении в парах жидкого азота, непрерывное перемешивание жидкого азота с замерзающими в нем гранулами и удаление гранул. Изобретения обеспечивают повышение выхода количества годных гранул, имеющих одинаковую форму, один и тот же качественный и количественный состав. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Группа изобретений относится к способам заморозки и гранулирования, а также к криогенному технологическому оборудованию, а именно к способам получения замороженных гранул микробной биомассы и других пищевых продуктов и к криогенным грануляторам.
Из "Уровня техники" известен способ гранулирования и замораживания микробной биомассы, в котором емкость для формирования гранул заполняют необходимым количеством жидкого азота. В емкость для размещения микробной биомассы насосом объемного типа через загрузочный патрубок подают микробную биомассу с поддержанием постоянного уровня в емкости. Биомасса путем свободного протекания через капилляры переходит в каплеобразное состояние с заданным размером. При свободном падении через промежуточную герметичную камеру предварительного формирования гранул происходит предварительное формирование сферической формы гранулы заданного размера при замерзании поверхностного слоя капли в парах жидкого азота. Толщину замороженного поверхностного слоя гранулы регулируют высотой камеры, влияющей на время свободного падения капли. Попадая в емкость для формирования гранул, заполненную жидким азотом, гранулы, совершая хаотичные движения, быстро замерзают и под действием гравитационных сил попадают в сборник гранул. В ходе гранулирования микробной биомассы для поддержания постоянного уровня жидкого азота в емкости для формирования гранул пополнение испарившегося жидкого азота проводится через патрубок. Сменный сборник гранул после заполнения заменяется на пустой. Готовые замороженные гранулы расфасовывают в упаковочные материалы и хранят в замороженном виде при температуре -20…-50°С (см. патент РФ № 2420564, кл. МПК C12M 1/00 , опубл. 10.06.2011).
Кроме того, из "Уровня техники" известно устройство для гранулирования и замораживания микробной биомассы, содержащее емкость для размещения микробной биомассы, предназначенной для гранулирования, каплегенератор, выполненный в виде набора капилляров, закрепленных в днище емкости для размещения микробной биомассы, заполненную жидкостью емкость для формирования гранул, сменный сборник гранул, размещенный в емкости для формирования гранул. При этом емкость для формирования гранул заполнена жидким азотом, а капилляры каплегенератора расположены в промежуточной герметичной камере предварительного формирования гранул (см. патент РФ № 2420564, кл. МПК C12M 1/00 , опубл. 10.06.2011).
Техническая проблема заключается в том, что в сборнике гранул при их столкновении происходит слипание. В емкости для хранения биомассы происходит расслоение на жидкости разной плотности, при этом качественный и количественный состав вещества гранул может отличаться. Гранулы, образованные из жидкости большей плотности, могут раскалываться при падении в сборник гранул в связи с недостаточным отверждением их при замерзании.
Задачей настоящей группы изобретений является устранение вышеприведенных недостатков.
Обобщенный технический результат заключается в повышении выхода количества годных гранул, имеющих одинаковую форму, один и тот же качественный и количественный состав.
Технический результат обеспечивается тем, что способ гранулирования и замораживания микробной биомассы включает подачу в емкость для размещения микробной биомассы, образование капель, формирование гранул сферической формы при замерзании поверхностного слоя капель при их падении в парах жидкого азота, замерзание гранул при падении капель в жидкий азот. Сконцентрированный раствор микробной биомассы помещают в емкость размещения микробной биомассы с его перемешиванием с помощью пропеллерной мешалки и циркуляцией с помощью центробежного насоса по трубопроводу, соединяющему криогенный гранулятор и емкость размещения микробной биомассы. Образуют в каплегенераторе капли диаметром 1,8-9 мм. Поддерживают температуру раствора микробной биомассы и давления в циркуляционном трубопроводе. Формируют гранулы сферической формы с замерзанием поверхностного слоя капель при их падении в парах жидкого азота, образованных барботированием жидкого азота воздухом, с высоты 750-1100 мм от каплегенератора до поверхности жидкого азота. Непрерывно перемешивают жидкий азот с замерзающими в нем гранулами и удаляют гранулы со дна криогенного гранулятора.
Технический результат обеспечивается тем, что устройство для гранулирования и замораживания микробной биомассы включает емкость для размещения микробной биомассы, каплегенератор, сборник гранул, криогенный гранулятор, обеспечивающий возможность заполнения его внутреннего объема жидким азотом и парами жидкого азота. Емкость для размещения микробной биомассы содержит пропеллерную мешалку и соединена циркуляционным трубопроводом с криогенным гранулятором. При этом циркуляционный трубопровод обеспечивает возможность непрерывной циркуляции микробной биомассы между емкостью для размещения микробной биомассы и криогенным гранулятором с помощью центробежного насоса. Кроме того, часть циркуляционного трубопровода, расположенная в криогенном грануляторе и содержащая в нижней стенке отверстия, выполненные перпендикулярно продольной оси циркуляционного трубопровода, представляет собой каплегенератор. Криогенный гранулятор содержит барботер, над которым расположена лопостная мешалка, а также устройство для выгрузки гранул, содержащее шнековый транспортер.
В соответствии с частными случаями выполнения устройство имеет следующие особенности.
Часть циркуляционного трубопровода, расположенная в криогенном грануляторе, выполнена U-образной формы.
Часть циркуляционного трубопровода, расположенная в криогенном грануляторе, содержит в нижней стенке отверстия диаметром 2-10 мм.
Емкость для размещения микробной биомассы содержит теплообменную рубашку.
Емкость для размещения микробной биомассы и циркуляционный трубопровод содержат установленные на них датчики температуры, а датчик давления обеспечивает возможность контроля избыточного давления в циркуляционном трубопроводе.
Криогенный гранулятор включает цилиндрический корпус и крышку. Внутри корпуса расположен сосуд с коническим дном, пространство между цилиндрическим корпусом и сосудом заполнено теплоизоляционным материалом. В конической части сосуда размещен барботер, выполненный в виде О-образной трубы с отверстиями, а под конической частью расположено устройство для выгрузки гранул.
Криогенный гранулятор дополнительно содержит патрубок для подачи в него моющего раствора через распылительную головку, а также предохранительный клапан для сброса избыточного давления.
Сущность настоящей группы изобретений поясняется иллюстрацией, на которой в схематическом виде отображено устройство для гранулирования и замораживания микробной биомассы.
На иллюстрации отображены следующие конструктивные элементы:
1 - емкость для размещения микробной биомассы;
2 - центробежный насос;
3 - криогенный гранулятор;
4 - теплоизоляционный материал;
5 - устройство для выгрузки гранул;
6- патрубок выгрузки гранул;
7 - привод устройства для выгрузки гранул;
8 - крышка криогенного гранулятора;
9 - патрубок для выхода газообразного азота;
10 - патрубок для подачи жидкого азота;
11 - клапан для подачи жидкого азота;
12 - система регулирования уровня жидкого азота в криогенном грануляторе;
13 - привод лопастной мешалки;
14 - система регулирования расхода поступающего воздуха;
15 - трубопровод очищенного воздуха;
16 - предохранительный клапан для сброса избыточного давления;
17 - патрубок подачи моющего раствора;
18 - распылительная головка;
19 - циркуляционный трубопровод;
20 - каплегенератор;
21 - лопостная мешалка;
22 - барботер.
Устройство для гранулирования и замораживания микробной биомассы включает емкость для размещения микробной биомассы 1, каплегенератор 20, сборник гранул, криогенный гранулятор 3, обеспечивающий возможность заполнения его внутреннего объема жидким азотом и парами жидкого азота. Емкость для размещения микробной биомассы 1 содержит пропеллерную мешалку и соединена циркуляционным трубопроводом 19 с криогенным гранулятором 3. При этом циркуляционный трубопровод 19 обеспечивает возможность непрерывной циркуляции микробной биомассы между емкостью для размещения микробной биомассы 1 и криогенным гранулятором 3 с помощью центробежного насоса 2. Кроме того, часть циркуляционного трубопровода 19, расположенная в криогенном грануляторе 3 и содержащая в нижней стенке отверстия, выполненные перпендикулярно продольной оси циркуляционного трубопровода 19, представляет собой каплегенератор 20. Криогенный гранулятор 3 содержит барботер 22, к которому подается воздух через трубопровод 15, над которым расположена 3-х лопостная мешалка 21 с приводом 13, а также устройство для выгрузки гранул 5, содержащее шнековый транспортер, привод 7 и патрубок выгрузки гранул 6.
Часть циркуляционного трубопровода 19, расположенная в криогенном грануляторе 3, выполнена U-образной формы.
Часть циркуляционного трубопровода 19, расположенная в криогенном грануляторе 3, содержит в нижней стенке отверстия диаметром 2-10 мм.
Емкость для размещения микробной биомассы 1 содержит теплообменную рубашку и распылительная головка моющего раствора.
Емкость для размещения микробной биомассы 1 и циркуляционный трубопровод 19 содержат установленные на них датчики температуры, а датчик давления обеспечивает возможность контроля избыточного давления в циркуляционном трубопроводе 19.
Криогенный гранулятор 3 включает цилиндрический корпус и крышку 8, в которой выполнен патрубок для выхода газообразного азота 9, внутри корпуса расположен сосуд с коническим дном. Пространство между цилиндрическим корпусом и сосудом заполнено теплоизоляционным материалом 4. В конической части сосуда размещен барботер 22, выполненный в виде О-образной трубы с отверстиями, а под конической частью расположено устройство для выгрузки гранул 5.
Криогенный гранулятор дополнительно содержит патрубок для подачи в него моющего раствора 17 через распылительную головку 18, а также предохранительный клапан 16 для сброса избыточного давления.
Кроме того, в устройстве предусмотрены система регулирования уровня жидкого азота в криогенном грануляторе 12 и система регулирования расхода поступающего воздуха 14 в барботер 22. Жидкий азот подается с помощью патрубка 10 с установленным на нем клапаном 11.
Способ осуществляют следующим образом.
Предварительно сконцентрированный раствор микроорганизмов (к примеру, на основе бифидо - и лакто-бактерий с целью получения биоконсервантов  и других гранулированных биологических и заквасочных препаратов для пищевой промышленности) поступает в емкость для размещения микробной биомассы 1, где происходит их смешивание с помощью пропеллерной мешалки, скорость вращения которой 120 об/мин. В эту же емкость 1 может добавляться криопротектор в соотношении по массе к концентрату (криоптротектор: концентрат) от 1:1 до 1:10. Криоптротектор представляет собой вещество на основе глицерина.
Емкость для размещения микробной биомассы 1 и криогенный гранулятор 3 соединены между собой циркуляционным трубопроводом 19, по которому с помощью центробежного насоса 2 постоянно циркулирует раствор микробной биомассы (насос откачивает из емкости 1 раствор, прогоняет его через криогенный гранулятор 3 и возвращает в емкость 1). Таким образом, с помощью установленной в емкости для размещения микробной биомассы 1 пропеллерной мешалки и постоянной циркуляции раствор постоянно интенсивно перемешивается, что препятствует его расслоению.
Та часть трубопровода 19, которая проходит внутри криогенного гранулятора 3, выполнена в виде специальной U-образной трубы (каплегенератор 20), в нижней стенке которой проделаны отверстия строго перпендикулярно продольной оси трубопровода. В данном устройстве и происходит формирование капель закваски, которые далее замораживаются в гранулы. Диаметр отверстий от 2 до 10 мм, в зависимости от желаемого размера гранул. Оптимальный диаметр отверстий - 5мм.
Получаемый размер гранул помимо диаметра отверстий каплегенератора 20 зависит от температуры раствора и давления в циркуляционном трубопроводе 19. Температурные датчики установлены на самом трубопроводе 19 и в емкости для размещения микробной биомассы 1. Поддержание и регулирование температуры осуществляется с помощью проходящего по теплообменной рубашке емкости для размещения микробной биомассы 1 теплоносителя с заданной температурой (на схеме не показано). Оптимальная температура составляет +4°С.
Давление в трубопроводе 19 контролируется с помощью датчика и поддерживается центробежным насосом 2 за счет изменения частоты вращения рабочего колеса насоса посредством частотного преобразователя. Оптимальное избыточное давление в трубопроводе 19 перед входом в каплегенератор 20 составляет +0,2бар. При этом скорость циркуляции раствора составляет 1 м3/час. Регулировка давления и температуры осуществляется единой автоматизированной системой управления всем технологическим процессом (АСУТП).
В криогенном грануляторе 3 из концентрированного раствора происходит образование замороженных гранул. Заморозка осуществляется посредством жидкого азота, имеющего температуру -196°С. Жидкий азот под давлением внутри резервуара для хранения и перевозки (на схеме не показан) поступает в криогенный гранулятор 3 по специальному криогенному патрубку 10. Уровень жидкого азота в криогенном грануляторе 3 контролируется и поддерживается АСУТП, в которую входит система регулирования уровня жидкого азота 12 и криогенный клапан, открывающий и закрывающий подачу жидкого азота через трубопровод, расположенный в верхней части криогенного гранулятора 3.
Криогенный гранулятор 3 представляет из себя закрытую емкость, цилиндрический корпус которой и плоская крышка 8 выполнены из нержавеющей стали. Криогенный гранулятор 3 рассчитан на работу в диапазоне температур от -196°С до +140°С.
Весь технологический процесс криогенной заморозки протекает во внутреннем сосуде криогенного гранулятора 3, который выполнен в виде вертикальной цилиндрической емкости с коническим дном.
Для снижения тепловых потерь и расхода жидкого азота пространство между корпусом и внутренним сосудом заполнено теплоизоляционным материалом 4.
В корпус криогенного гранулятора 3 вмонтировано устройство для выгрузки гранул в ходе работы и сливной патрубок, перекрываемый криогенным клапаном, предназначенный для проведения очистки.
Устройство для выгрузки гранул 5 состоит из шнекового транспортера, патрубка 6, через который замороженные гранулы выводятся из криогенного гранулятора 3 и направляются на фасовку либо дальнейшую лиофильную сушку, и электропривода с частотным управлением 7.
В конической части внутреннего сосуда установлен барботер 22, который выполнен в виде О-образной (закольцованной) трубы с мелкими отверстиями по всей поверхности кольца.
Барботер 22 служит для распределения потока воздуха, входящего в него по вертикальной трубе, в виде мелких пузырьков, которые отрываются от барботера, проходят через весь слой жидкого азота над ним и выходят на поверхность, тем самым интенсифицируя процесс испарения жидкого азота. Выделяющийся воздух и газообразный азот уходят из криогенного генератора 3 через патрубок 9, расположенный на крышке 8 криогенного гранулятора.
Выделяющийся в ходе процесса газообразный азот имеет очень низкую температуру, сравнимую с температурой самого жидкого азота. За счет этого происходит захолаживание верхней части криогенного гранулятора 3, где происходит образование капель с помощью каплегенератора 20, до температур порядка -80÷-90°С. Барботаж воздуха с входящей температурой 10-20°С через жидкий азот интенсифицирует испарение последнего. А холодные пары азота замораживают капли в полете, превращая их в шарообразные гранулы до того, как они ударятся о поверхность жидкого азота. Высота в криогенном грануляторе 3 от поверхности жидкого азота до капельного устройства составляет 750-1100 мм (предпочтительно - 1000мм). Это приводит к стабильному получению качественных гранул шарообразной формы, практически не отличающихся по размеру друг от друга.
Воздух для барботера 22, предварительно очищенный на стерильном фильтре (на схеме не показан), поступает в криогенный гранулятор 3 по трубопроводу 15. Расход подаваемого воздуха зависит от температуры в верхней части криогенного гранулятора 3, измеряемой датчиком температуры 1, и регулируется автоматически с помощью клапана 14.
Во время процесса гранулирования жидкий азот в криогенном грануляторе 3 находится в непрерывном движении за счет вращения лопастной мешалки 21. В криогенном грануляторе 3 используется трехлопастная мешалка 21, угол наклона лопастей которой составлял 45°С. Мешалка 21 приводится во вращение с помощью электрического привода с частотным управлением 13. Скорость вращения мешалки 21 изменяется от 20 до 120 об/мин. Оптимальная скорость составляет 60 об/мин. Перемешивание жидкого азота способствует, как и барботаж, получению качественных гранул шарообразной формы, практически не отличающихся по размеру друг от друга. Постоянное перемешивание препятствует агломерации (слипанию) гранул, падающих в жидкий азот друг за другом в случае, когда гранулы не успели полностью замерзнуть во время полета. Также она исключает раскалывание гранул на несколько кусков неправильной формы, когда гранулы полностью замерзли и стали хрупкими. Когда шарообразные гранулы оказываются на поверхности жидкого азота, на небольшой промежуток времени между гранулой и жидкостью образуется газовая прослойка из азота, которая держит гранулы у поверхности и не дает им утонуть. Именно по этой причине и нужно перемешивание, которое смещает жидкий азот, способствует осаждению гранул, убирая газовую "подушку", не дает гранулам соударяться между собой.
Полностью замороженные гранулы опускаются на дно сосуда криогенного гранулятора 3. Затем замороженные гранулы удаляются из него медленно вращающимся шнековым транспортером. Гранулы падают со шнекового транспортера в приемную емкость. Благодаря очень низкой температуре, гранулы могут храниться несколько часов в неизолированной емкости без дополнительного охлаждения, для длительного хранения емкость помещают в морозильную камеру.
Для предотвращения утечки жидкого азота с продуктом через устройство для выгрузки гранул 5 и откачки выделяющихся паров азота в криогенном грануляторе 3 поддерживается незначительное разрежение за счет вытяжного вентилятора.
Для использования гранулированного продукта, получаемого в устройстве, в фармацевтической или пищевой промышленности необходимо проводить регулярную мойку и стерилизацию всего оборудования. Для этого в криогенном грануляторе 3 предусмотрен патрубок 17 для подачи в него моющих растворов через распылительную моющую головку 18. Мойка циркуляционного трубопровода 19 и каплегенратора 20 идет через емкость для размещения микробной биомассы 1 при ее мойке.
Для безопасной эксплуатации криогенный гранулятор оснащен предохранительным клапаном 16, который в случае аварийной ситуации при избыточном повышении давления от больших испарений азота открывается для сброса давления.

Claims (8)

1. Устройство для гранулирования и замораживания микробной биомассы, включающее емкость для размещения микробной биомассы, каплегенератор, сборник гранул, криогенный гранулятор, обеспечивающий возможность заполнения его внутреннего объема жидким азотом и парами жидкого азота, отличающееся тем, что емкость для размещения микробной биомассы содержит пропеллерную мешалку и соединена циркуляционным трубопроводом с криогенным гранулятором, при этом циркуляционный трубопровод обеспечивает возможность непрерывной циркуляции микробной биомассы между емкостью для размещения микробной биомассы и криогенным гранулятором с помощью центробежного насоса, кроме того, часть циркуляционного трубопровода, расположенная в криогенном грануляторе и содержащая в нижней стенке выполненные перпендикулярно продольной оси циркуляционного трубопровода отверстия, представляет собой каплегенератор, кроме того, криогенный гранулятор содержит барботер, над которым расположена лопастная мешалка, а также средство для выгрузки гранул, содержащее шнековый транспортер.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что часть циркуляционного трубопровода, расположенная в криогенном грануляторе, выполнена U-образной формы.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что часть циркуляционного трубопровода, расположенная в криогенном грануляторе, содержит в нижней стенке отверстия диаметром 2-10 мм.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость для размещения микробной биомассы содержит теплообменную рубашку.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость для размещения микробной биомассы и циркуляционный трубопровод содержат установленные на них датчики температуры, а датчик давления обеспечивает возможность контроля избыточного давления в циркуляционном трубопроводе.
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что криогенный гранулятор включает цилиндрический корпус и крышку, внутри корпуса расположен сосуд с коническим дном, пространство между цилиндрическим корпусом и сосудом заполнено теплоизоляционным материалом, в конической части сосуда размещен барботер, выполненный в виде О-образной трубы с отверстиями, а под конической частью расположено устройство для выгрузки гранул.
7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что криогенный гранулятор дополнительно содержит патрубок для подачи в него моющего раствора через распылительную головку, а также предохранительный клапан для сброса избыточного давления.
8. Способ гранулирования и замораживания микробной биомассы, осуществляемый в устройстве для гранулирования и замораживания микробной биомассы, включающий подачу микробной биомассы в емкость для размещения микробной биомассы, образование капель микробной биомассы, формирование гранул сферической формы при замерзании поверхностного слоя капель при их падении в парах жидкого азота, замерзание гранул при падении капель в жидкий азот, отличающийся тем, что сконцентрированный раствор микробной биомассы помещают в емкость для размещения микробной биомассы с его перемешиванием с помощью пропеллерной мешалки и циркуляцией с помощью центробежного насоса по трубопроводу, соединяющему криогенный гранулятор и емкость для размещения микробной биомассы, образуют в каплегенераторе капли диаметром 1,8-9 мм, формируют гранулы сферической формы с замерзанием поверхностного слоя капель при их падении в парах жидкого азота, образованных барботированием жидкого азота воздухом, с высоты 750-1100 мм от каплегенератора до поверхности жидкого азота в криогенном грануляторе, непрерывно перемешивают жидкий азот с замерзающими в нем гранулами и удаляют гранулы со дна криогенного гранулятора.
RU2019128242A 2019-09-09 2019-09-09 Способ гранулирования и замораживания микробной биомассы и устройство для его осуществления RU2721577C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128242A RU2721577C1 (ru) 2019-09-09 2019-09-09 Способ гранулирования и замораживания микробной биомассы и устройство для его осуществления

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128242A RU2721577C1 (ru) 2019-09-09 2019-09-09 Способ гранулирования и замораживания микробной биомассы и устройство для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2721577C1 true RU2721577C1 (ru) 2020-05-20

Family

ID=70735391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019128242A RU2721577C1 (ru) 2019-09-09 2019-09-09 Способ гранулирования и замораживания микробной биомассы и устройство для его осуществления

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2721577C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202000018853A1 (it) * 2020-07-31 2022-01-31 Aroma Riserva S R L Impasto e metodo per la preparazione di un lievito madre

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1738222A1 (ru) * 1990-05-14 1992-06-07 Тамбовский институт химического машиностроения Установка дл производства гранулированной микробной биомассы
RU2036095C1 (ru) * 1992-10-20 1995-05-27 Институт пищевых веществ РАН Устройство для формирования сферических гранул из материала на основе водных систем
US5661981A (en) * 1994-05-31 1997-09-02 Buse Gese Gmbh & Co. Process and apparatus for the granulation of granulatable and/or pelletizable substrances
RU2420564C1 (ru) * 2010-01-12 2011-06-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России) Устройство для гранулирования и замораживания микробной биомассы

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1738222A1 (ru) * 1990-05-14 1992-06-07 Тамбовский институт химического машиностроения Установка дл производства гранулированной микробной биомассы
RU2036095C1 (ru) * 1992-10-20 1995-05-27 Институт пищевых веществ РАН Устройство для формирования сферических гранул из материала на основе водных систем
US5661981A (en) * 1994-05-31 1997-09-02 Buse Gese Gmbh & Co. Process and apparatus for the granulation of granulatable and/or pelletizable substrances
RU2420564C1 (ru) * 2010-01-12 2011-06-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России) Устройство для гранулирования и замораживания микробной биомассы

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202000018853A1 (it) * 2020-07-31 2022-01-31 Aroma Riserva S R L Impasto e metodo per la preparazione di un lievito madre

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20050122255A (ko) 탱크에서의 식품 유닛 냉각 방법과 장치 및 그 용도
US6223542B1 (en) Cryogenic processor for liquid feed preparation of a free-flowing frozen product and method for freezing liquid composition
US4479363A (en) Freezing a liquid
JP5043199B2 (ja) 生物材料を制御された速度で冷凍する方法及びシステム
US10088213B2 (en) Method and apparatus for cooling foodstuff
RU2721577C1 (ru) Способ гранулирования и замораживания микробной биомассы и устройство для его осуществления
EP2781468B1 (en) Container for storing, transporting, and disassociating hydrate pellets and method for storing, transporting, and disassociating hydrate pellets by using same
Rjabova et al. Lactose crystallization: current issues and promising engineering solutions
US5737928A (en) Process fluid cooling means and apparatus
EP3383197B1 (en) Process for the manufacture of a frozen product
CA2041676C (en) Draft tube, direct contact crystallizer
WO2019049644A1 (ja) 気体溶解氷製造装置及び製造方法
EA017783B1 (ru) Аппарат для очистки воды
CN105709621B (zh) 防止反应物升华的溶解装置及应用该装置进行操作的方法
CN113457211B (zh) 一种用于孕马血清促性腺激素的快速提纯装置
RU2420564C1 (ru) Устройство для гранулирования и замораживания микробной биомассы
RU70567U1 (ru) Установка для непрерывной сублимационной сушки
CA1217351A (en) Process for freezing or chilling
GB2117222A (en) Freezing a liquid
RU2222202C2 (ru) Способ получения частиц из пищевого материала, в частности шоколада, и предназначенное для этого устройство
RU2807701C1 (ru) Устройство для пищевого или косметического производства
CN110179137A (zh) 一种核桃仁去内皮护色装置及核桃仁加工方法
JP2020020537A (ja) 気体溶解氷製造装置及び製造方法
CN111921222A (zh) 一种用于己二酸生产的真空冷却结晶系统
CN212655721U (zh) 一种聚酰胺66盐间歇缩聚系统