Если мой сайт помог вам в подготовке к экзаменам вы можете отправить ссылку своим друзьям биологам.  Это сделает ресурс лучше!

Vinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.x

Важное место в биотехнологических производствах занимает масштабирование ферментаций, т. е. культивирование микроорганизмов в промышленных условиях (ранее говорилось о лабораторных исследованиях). Известно, что процесс, идущий в лабораторных условиях, в масштабах крупного производства может протекать неэффективно (если вообще существует такая возможность). В лаборатории для биотехполога важен высокий выход продукта на массу биомассы в единицах на 1 мл культуральной жидкости или за единицу времени, при переходе же к промышленным условиям приоритетной становится задача максимального выхода продукта при минимальных энергетических (и других) затратах и времени. Значительная часть исследований в биотехнологии посвящена масштабированию при аэробных ферментациях, поскольку именно с этими процессами связаны сложные проблемы, касающиеся перемешивания и массопереноса.

Культивирование микроорганизмов в промышленных условиях — сложный процесс, зависящий от:

  • числа генераций микроорганизма;
  • способов культивирования;
  • стерилизации среды и воздуха;
  • перемешивания и аэрации;
  • переноса тепла;
  • стабилизации культуры.

Рассмотрим подробнее все эти факторы.

Число генераций. Число генераций — это время, необходимое для достижения нужной конечной концентрации биомассы в объеме ферментера.

Стерилизация. В биотехнологических производствах стерилизуют среды, входящий и выходящий воздух, а также оборудование биореактора для предотвращения заражения культуры во время ферментации. Для сред чаще всего используют тепловую стерилизацию, полнота которой зависит от:

  • вида микроорганизма,
  • состава среды,
  • значения pH,
  • размера суспендированных частиц.

В лаборатории она легко достигается при автоклавировании в течение короткого периода времени. В производственных масштабах большие объемы сред (от 10 до 50 тыс. л) требуют большего времени для этой процедуры, что приводит к ухудшению их свойств. В настоящее время применяют непрерывную тепловую стерилизацию, где среда нагревается до 150 °С за несколько минут.

Перемешивание и аэрация. Для максимального выхода продуктов важными факторами являются:

  • оптимальная температура культивирования,
  • концентрация растворенного 02,
  • одинаковый уровень pH в разных частях реактора, которые зависят от хорошего перемешивания.

Аэрация выполняет две функции:

  • обеспечение кислородом,
  • удаление С02 и других летучих метаболитов из культуральной жидкости.

Перенос тепла. Культивирование микроорганизмов осуществляется при определенной температуре, и это требует поддержания теплового баланса в ферментере. К параметрам, которые используют в качестве критериев при масштабирован, относят:

  • постоянство потребления энергии на единицу питательной среды;
  • сохранение (по сравнению с лабораторными условиями) той же объемной скорости переноса кислорода.

Дополнительным критерием может служить скорость мешалки.

Давайте вместе сделаем данный сайт лучше! Поделитесь ссылкой на этот сайт со своими одногрупниками. Это поможет развитию нашего сайта.

2015-2021 © Биология для студентов | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

^ Наверх