Залалсыздандырушыфильтрация Бұл әдіс микроорганизмдерді толығымен немесе бөлшектей тежеуге негізделген. Газдарды (аэрациялаушы ауа) және сұйықтықты (фармацевти-калық препараттардың өндірісінің соңғы сатысында) тазалауда қолданылады.
Фильтрация кезіндегі бөлшектердің тежелу механизімдерің қарастырайық. I. Тікелей қармау (прямой перехват) яғни көлемі фильтрдің максимум саңылауынан үлкен бөлшектерді ұстап қалу, мұндай бөлшектерді ұстап қалуына қарай фильтрдің эффективтілігі -100% екені көрініп тұр.
Бірақ та, тікелей тежелуде кішкентай мөлшердегі бөлшектердің айтарлық-тай бвлігі де тежеледі, өйткені көптеген фильтрлеуші материалдарда әр түрлі мөлшердегі саңылаулар болады. Сонымен қатар бір саңылауға екі бірдей кішкентай бөлшектердің тұрып қалуы да кездеседі. Газдардан бактериялар (минимальды мөлшері 0,3-0,4мкм) сияқты ұсақ бөлшектерді кетіруде (жою) "тікелей тежеу " принципінде жұмыс жасайтын фильтрлер аз қолданылады. Сұйықтықты залалсыздандырушы фильтрация кезінде "тікелей тежеу " бөлшектерді ұстап қалудың негізгі механизмі болып табылады.
ІІ-механизм фильтр талшығымен бөлшектердің соғылуы кезіндегі тежелу. Саңылау бөлшектерінен үлкен бөлшектермен қоса, аз тазалаушы фильтрлер айтарлықтай кішкене мөлшердегі бөлшектерді ұстап қалуға қабілетті. Бұл жағдайды, қатты бөлшектердің фильтрлеуші материал талшығымен соғылуымен, ол жабысып қалып, ван-дер-вальс күшімен бір-біріне ұсталып тұруымен түсіндіреді. Бөлшектердің радиусының үлкеюімен бұл күш төмендейтіндіктен, ол көрші 2-10мкм-ден аспайтын ұсақ бөлшектерді ғана ұстап қалады. Қатты бөлшектердің талшықпен соғылып қалуы екі себептен болады. Газ ағынымен талшық иілген кезде айтарлықтай үлкен мөлшердегі (0,5мкм-ден үлкен) қатты бөлшектер мен оның айналасындағы газдың тығыздығы айырмашылығынан туындайтын тік сызықты инерциямен қозғалуын тоқтатпайды және талшыққа соғылады. Ұсақ бөлшектер талшыққа да соғылады. Қатты ортаның ең ұсақ бөлшектері үшін (0,1- 0,2 мл-ден төмен) бөлшектердің талшықпен соғылу ықтималдығын жоғарылататын Браун козғалысының маңызы зор.
Сонымен, 0,2-0,5мл бөлшектердің ұсталуы қиынға соғады. Бөлшектерді соғылу кезінде ұстап қалу принципі бойынша жұмыс істейтін фильтрдің тиімділігін жоғарылату үшін -фильтрлеуші материалдың кабатын қалыңдатады. Мысалы, белгілі бір мөлшердегі бөлшектерді фильтрмен ұстап қалу дәрежесі 90% болса, қабатты қалыңдатқан кезде 99% болады. т. с.с.
Белгілі бір мөлшердегі қатты бөлшектерді 100% ұстап қалуға - үлкен мөлшерлі саңылаулы, жеткілікті мөлшерде қалың фильтрді қолданып қол жеткізуге болады.
Жұқа және залалсыздандырушы фильтрация үшін фильтрлерді беткейлік және тереңдік деп бөледі.
Беткейлікке тақалған тарлы фильтрлер мен тура тесігі бар мембраналар жатады. Бұл типтегі фильтрлерде бөлшектер негізінен фильтрдің бетінде ұсталып қалады да саңылаудың тез бітеліп қалуына (жабылуына) әкеп соғады және фильтрацияны тоқтатады. Мұндай фильтрлерді ластанудан алдын ала тазартылған газдар мен сұйықтықты өңдеу үшін қолдануға болады.
Бөлшектерді ұстап қалу материалдың барлық көлемімен жүретін терең типті фильтрлердің хаотикалық орналасқан саңылауларына байланысты болады. Өз кезегінде оларды қысым жоғарылағанда үлкеймейтін саңылаулы (мембранды фильтрлер) және қысым жоғарылағанда үлкейетін саңылауы бар фильтрлер деп бөледі.
Саңылаулары үлкейетін фильтрлердің төменгі эксплуатациялық сипаты бар және қысым кезінде бөлшектерді ұстауы да төмен.
Биотехнологиялық өндірісте залалсыздандырушы фильтрация үдерісінің ерекшелігі-бұл жерде өте ұсақ бөлшектер болып табылатын бактерияларды ұстап қалу талап етіледі (ең ұсақ бактериялар мөлшері 0,3мм болады).
Залалсыздандыру үшін фильтрация әдісін қолданғанда қолданып отырған фильтр, талап етіп отырған мөлшердегі бөлшектерді толығымен ұстап калуды қамтамасыз ететініне сенімді болу керек. Бұны тексеру үшін фильтр немесе фильтрлеуші материал сынақтан өтеді (төзімділігі тексеріледі). Кең қолданылатын көпіршік пайда болатын нүктесін фильтрдің бүтіндігін тексе үшін және саңылаудың максималды мөлшерін анықтау үшін яғни, фильтрді абсолютті сумен немесе басқа сұйықтықпен шаяды.
Көпіршік нүктесін анықтаудан басқа, фильтрат стерильдігін анықтайды Фильтр микроорганизмдерді немесе басқа да бөлшектерді толығымен ұстап қалғанын тексеру үшін екі тізбекті қосылған фильтр бақылаушы және аналитикалық қондырғыларды қолданады. Фильтрациядан кейін белгілі уақыт ішінде аналитикалық фильтр мембранасын микроскоп көмегімен немесе одан микроорганизмдерді анықтау үшін жуындыны егу жолымен анықтайды Бақылаушы фильтрмен жұмыс сенімді болу үшін аналитикалық мембрана стерильді болу керек.