Интенсивная обработка лекарственного сырья - Молчанов Г.И.
Скачать (прямая ссылка):
Сравнительная характеристика отдельных типов смесителей (механического, змеевикового, с использованием электрогидравлического удара при непрерывном и периодическом процессе, с пропеллерной мешалкой) показала, что у электрогидравлических смесителей стоимость расходуемой энергии и продолжительность процесса на 15—20%, а себестоимость изготовления 1 л смеси на 15—30% ниже, чем у наиболее эффективных тепломеханических аппаратов [7]. ?
117
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ___ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
Бактерицидное и химическое действие электроимпульсного разряда
Было замечено, что жидкости, обработанные электроим-пульсным ударом, продолжительное время не поддаются микробиологической порче. Детальное изучение этого явления показало, что действие на микроорганизмы импульсного разряда высокого напряжения сходно с действием ультразвука высоких мощностей и интенсивности [15, 21]. В обоих случаях в жидкой среде возникают ударные волны и кавитация. Первый фактор — механи-
п. п
I I I I г™.I
1 11 1
рс
Рис 36 Электроразряд-ное устройство съемного типа для перемешивания больших объемов сред
Рис 37 Воздействие импульсной обработки на микрофлору, содержащуюся в воде 1 — антракоид; 2, 4 — кишечная палочка, 3 — спорообразующий антракоид.
ческий. Он ослабляет, а порой и разрывает клеточные стенки микроорганизма, создает турбулентные микропотоки как снаружи, так и внутри клетки, в результате чего нарушается целостность структуры микроорганизма. Второй фактор — кавитация. При формировании
т
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ________ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
кавитации возникает ряд механохимических процессов. Так как кавитация сопровождается знакопеременным давлением, порядка ±5—10 атм, клеточные оболочки в силу своей инертности не поспевают за частотой движения ультразвуковой волны и в полуфазе могут быть разорваны. Так как кавитация возникает на границе раздела фаз, то кавитирующие пузырьки будут зарождаться преимущественно на стенках клеток. Выросший газовый пузырек при перемене давления начинает уменьшаться в объеме, аннигилировать, т. е. захлопываться. В момент захлопывания парогазового пузырька весь электрический потенциал, скопившийся на поверхности пузырька, уходит в микроэлектрический пробой, образуемый на месте бывшего пузырька. Сила удара в таком микропробое достигает десятков тысяч атмосфер, возникают высокие значения температуры (до 6000°К), интенсивное ультрафиолетовое излучение. Последний фактор действует губительно на клетки микроорганизмов, так как в этот момент при радиолизе воды наступают деструктивные изменения молекул различных веществ, находящихся в ней, да и в самой клетке микроорганизма. Образуются свободные активные радикалы, вступающие в связь с белками и 4>еРментами микроорганизма; при этом отмечаются изменения в морфологии клеток, они становятся раздутыми, с утолщениями. Об этом говорит тот факт, что при ведении электроимпульсного процесса в безкавитационном режиме или в аппаратах мембранного типа, когда отсутствует УФ-излучение, бактерицидный эффект разряда не проявляется или проявляется весьма слабо в результате действия иных факторов [5, 26]. Об этом свидетельствуют данные, приведенные на рис. 37, где кривая 4 показывает эффективность воздействия на кишечную палочку импульса, полученного в мембранном аппарате. На основании экспериментальных данных установлено, что степень выживаемости микрофлоры зависит от физико-химических свойств среды, вида и состояния микроорганизма, начальной концентрации микробов в растворе, гидродинамического состояния среды. Так как давление ударной волны и степень светового излучения убывает по мере удаления от разрядного канала по экспоненте, не все микроорганизмы, находящиеся в обрабатываемом объеме, подвергаются их воздействию. Поэтому дополнительное перемешивание жидкости предпочтительно.
119
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ___ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
Таблица 19. Влияние концентрации микроорганизмов и количества импульсов (энергия одного импульса 79,4 Дж) на бактерицидный эффект [11]
Концентрация Количество Количество погибших Эффективное
микроорга живых клеток микробов (%) после число
низмов, мл-103 в 1 мл-103 воздействия разрядов импульсов
с числом импульсов (М±6)
5 1 10 1 15
2 1,1 88,2 99,4 99,67 13±4
20 9,1 90,6 98,9 99,81 18±3
200 79,5 93,0 99,3 99,82 22±8
2000 772 93,2 98,7 99,13 30±4
20 000 7430 88,0 98,6 99,86 46±9
Примечание. Эффективное число импульсов М — это количество импульсов, приводящих к гибели 99,9% тест-микроба с доверительным интервалом точности є при заданной достоверности «=0,99.
Для кишечной палочки зависимость гибели микрофлоры при действии единичного импульсного разряда с энергией 0,6—0,8ХЮ2Дж находится по формуле [11]:
