Sterilointimenetelmät bioprosessiteollisuudessa
Ollila, Heikki (2011)
Kandidaatintyö
Ollila, Heikki
2011
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201105051503
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201105051503
Tiivistelmä
Erilaiset sterilointitarpeet ovat olennainen osa biotekniikkaa. Steriloinnit ovat
huomattava kuluerä energia-, materiaali- ja laitekäyttöjen takia ja puutteellinen
sterilointi voi aiheuttaa huomattavia ylimääräisiä kustannuksia. Eniten teollisesti
käytettäviä sterilointimenetelmiä ovat steriilisuodatus, lämpösterilointi,
kemiallinen sterilointi ja säteilysterilointi. Näistä lämpösterilointi on selvästi
käytetyin menetelmä. Kirjallisuusosassa käsitellään lämpösteriloinnin kinetiikka
ja sterilointityön laskentaan käytetyt menetelmät. Lämpösteriloinnin kinetiikka on
mikrobista ja sen olomuodosta riippuvainen ja noudattaa Arrheniuksen lakia.
Kirjallisuusosassa käsitellään myös lämpösterilointiin käytettyjä laitteistoja.
Soveltavassa osassa käsitellään panos- ja jatkuvatoimia lämpösterilointeja. Työssä
käydään läpi glukoosisiirapin sterilointi vastaavan kapasiteetin panos- ja
jatkuvatoimisella sterilointilaitteistolla ja vertaillaan tarvittavia energia- ja
hyödykemääriä. Soveltavan osan tietojen perusteella tehdään vertailu eri
lämpösterilointimenetelmien kustannuksista sekä muista hyvistä ja huonoista
puolista. Sterilizations are important part of biotechnology. Sterilizations are notable
operating cost due to energy-, material- and device use and inadequate
sterilization may cause sizeable financial losses. Most commonly used methods in
industrial sterilization are sterile filtering, heat sterilization, chemical sterilization
and radiation sterilization. Heat sterilization is by far the most used method. Heat
sterilization kinetics and methods to calculate sterilization work are discussed in
literature part of thesis. The kinetics of heat sterilization depends on microbial
culture and state of microbe and follows Arrhenius law. Equipment used for heat
sterilization is also discussed in literary part.
Batch and continuous heat sterilization are covered in applied part. Sterilization of
glucose syrup is calculated in similar capacity batch and continuous sterilization
equipment. Batch and continuous sterilizations energy and utility requirements are
compared. Based on calculation on applied part, comparison between batch and
continuous systems costs and strengths and weaknesses is done.
huomattava kuluerä energia-, materiaali- ja laitekäyttöjen takia ja puutteellinen
sterilointi voi aiheuttaa huomattavia ylimääräisiä kustannuksia. Eniten teollisesti
käytettäviä sterilointimenetelmiä ovat steriilisuodatus, lämpösterilointi,
kemiallinen sterilointi ja säteilysterilointi. Näistä lämpösterilointi on selvästi
käytetyin menetelmä. Kirjallisuusosassa käsitellään lämpösteriloinnin kinetiikka
ja sterilointityön laskentaan käytetyt menetelmät. Lämpösteriloinnin kinetiikka on
mikrobista ja sen olomuodosta riippuvainen ja noudattaa Arrheniuksen lakia.
Kirjallisuusosassa käsitellään myös lämpösterilointiin käytettyjä laitteistoja.
Soveltavassa osassa käsitellään panos- ja jatkuvatoimia lämpösterilointeja. Työssä
käydään läpi glukoosisiirapin sterilointi vastaavan kapasiteetin panos- ja
jatkuvatoimisella sterilointilaitteistolla ja vertaillaan tarvittavia energia- ja
hyödykemääriä. Soveltavan osan tietojen perusteella tehdään vertailu eri
lämpösterilointimenetelmien kustannuksista sekä muista hyvistä ja huonoista
puolista.
operating cost due to energy-, material- and device use and inadequate
sterilization may cause sizeable financial losses. Most commonly used methods in
industrial sterilization are sterile filtering, heat sterilization, chemical sterilization
and radiation sterilization. Heat sterilization is by far the most used method. Heat
sterilization kinetics and methods to calculate sterilization work are discussed in
literature part of thesis. The kinetics of heat sterilization depends on microbial
culture and state of microbe and follows Arrhenius law. Equipment used for heat
sterilization is also discussed in literary part.
Batch and continuous heat sterilization are covered in applied part. Sterilization of
glucose syrup is calculated in similar capacity batch and continuous sterilization
equipment. Batch and continuous sterilizations energy and utility requirements are
compared. Based on calculation on applied part, comparison between batch and
continuous systems costs and strengths and weaknesses is done.