Виробництво кормового бiлка
Дипломная работа - Биология
Другие дипломы по предмету Биология
?ератур мiж охолодним агентом i ферментацiйним середовищем.
Рацiональний процес вирощування здiйснюСФться при лiмiтуваннi росту мiкроорганiзмiв киснем або близько до такого лiмiтування. Тому при рацiональному проведеннi процесу вирощування, коли масо-обмiнна характеристика ферментера використаСФться найбiльше повно, швидкiсть фiзiологiчноi теплопродукцii у ферментерi постiйна, вона не залежить вiд використовуваного органiчного субстрату й застосовуваного штаму мiкроорганiзму.
Баланс мiкроелементiв переробки органiчного субстрату в бiомасу мiкроорганiзмiв можна представити у виглядi наступного рiвняння:
СНmOl + aNH3 + b2 > ycCHpOnNq + (1 - yc)CO2 + C2O
У цьому рiвняннi брутто - формула органiчного субстрату й висушеноi бiомаси данi розраховуючи на один атом вуглецю. Наприклад, брутто - формула глюкози приймаСФ вид СН2. Букви m й l характеризують склад конкретного субстрату, а букви p, n, q - склад отриманоi бiомаси.
На один атом вуглецю в клiтинах дрiжджiв доводиться 1,7 атома водню й 0,55 атома кисню, а в клiтинах бактерiй на один атом вуглецю доводиться 1,82 атома водню й 0,47 атома кисню. Змiст азоту пiддаСФться бiльшим коливанням i його потрiбно визначати в кожному конкретному випадку. Частка маси вуглецю в безводнiй бiомасi безлiчi рiзних мiкроорганiзмiв дорiвнюСФ 0,46.
Вус - вихiд по вуглецi. Частка вуглецю субстрату. Рiвна вус, перейшла в бiомасу, а iнша частина (1 - вус) потрапила в O2. Аналогiчним образом коефiцiСФнт iз у рiвняннi балансу вiдповiдаСФ числу молiв, що утворилися, води. У процесi росту вода може споживатися й утворюватися. КоефiцiСФнт iз вiдбиваСФ сумарний баланс води в процесi росту мiкроорганiзмiв розраховуючи на безводну бiомасу. КоефiцiСФнт iз показуСФ число молiв води, що утворилася при використаннi одиницi субстрату в процесi росту з виходом по вуглецi, або з виходом O2 (1 - вус), з витратою амiаку а, або з витратою кисню b.
Матерiальний баланс можна розрахувати, знаючи кiлькiсть спожитого мiкроорганiзмами органiчного субстрату й коефiцiСФнт при якому - або зi членiв рiвняння. Якщо кiлькiсть використаного субстрату невiдомо, необхiдно визначити два коефiцiСФнти.
Можна скласти формули, таблицi й графiки. Дозволяючи по вiдношенню двох коефiцiСФнтiв рiвняння росту визначити матерiальний баланс. Розгляд цих вiдносин маСФ сенс тiльки в можливих межах. Такими межами СФ, з одного боку, випадок, коли росту мiкроорганiзмiв немаСФ й весь органiчний субстрат окисляСФться до СО2 i Н2О, а з iншого боку - iдеальний процес, коли вся хiмiчна енергiя органiчного субстрату збереглася б як хiмiчна енергiя в бiомасi. Фундаментальнiсть поняття енергетичного виходу росту дозволяСФ використати його для порiвняння ефективностi процесiв вирощування рiзних мiкроорганiзмiв на рiзних органiчних субстратах у фiзiологiчно порiвнянних величинах. Значення енергетичного виходу росту лежать у зручних межах вiд 0 до 1. Обумовлене в експериментi або на виробництвi значення енергетичного виходу росту вiдразу показуСФ, наскiльки отримана величина вилучена вiд граничного значення.
Значення виходу по масi, одержуванi при вирощуваннi мiкроорганiзмiв на рiзних субстратах, не можна порiвнювати для характеристики ефективностi iхнього використання. Можна ввести поняття нормалiзованих виходiв, тобто виходiв у вiдсотках вiд граничного значення для даного субстрату. Такi нормалiзованi виходи були б нi чим iншим, як енергетичним виходом росту.
Значну цiннiсть представляСФ вимiр так званих неiнерцiйних показникiв матерiального балансу - швидкостей споживання кисню й амiаку, утворення СО2.
При виборi параметрiв для вимiру балансу росту необхiдно враховувати його специфiчнi закономiрностi на тiм або iншому субстратi й характер змiн показникiв балансу в робочiй зонi вимiрiв. При вирощуваннi дрiжджiв на метанолi вiдношення СО2/О2 менш зручно використати в зонi низьких виходiв, чим у зонi середнiх i високих значень виходiв. А при вирощуваннi на вуглеводах вiдношення СО2/О2 у зонi низьких виходiв украй слабко залежить вiд виходу й, отже, незручно для визначення балансу росту.
Нарештi, важливо знати, чи вiрно визначений баланс. Тому доцiльно визначити двоСФ або бiльше вiдносин параметрiв балансу. Потрiбно зрiвняти значення енергетичного виходу росту, одержуванi при вимiрi рiзних компонентiв балансу. Якщо енергетичний вихiд ростiв, одержуваний рiзними способами, виявляСФться однаковим, результат можна враховувати.
Найважливiшими узагальнюючими фiзiологiчними характеристиками росту мiкроорганiзмiв СФ його швидкiсть й ефективнiсть. Ефективнiсть росту, що найбiльше вдало виражати через енергетичний його вихiд, СФ також технологiчним показником першорядноi важливостi. НемаСФ умов, оптимальних для росту взагалi, а СФ умови, оптимальнi для швидкостi росту. Локалiзацiя оптимуму для цих двох характеристик може бути рiзноi.
При мiкробiологiчному одержаннi бiлкiв на будь-якому конкретному субстратi важливо, щоб ферментер працював з найбiльшою продуктивнiстю, тобто масо-обмiнна характеристика використалася б у максимальнiй мерi. Разом з тим надлишки органiчного субстрату подавати у ферментер недоцiльно, тому що вiн не буде використаний, утруднить очищення стiчних вод, а при вирощуваннi мiкроорганiзмiв на вуглеводнях у надлишковiй кiлькостi попадаСФ в продукт.
Вiдомо, що при змiнi режиму хемостатного вирощування навiть при збереженнi тiСФi ж питомоi швидкостi росту може змiнитися вихiд. Тому при змiнi температури або якого - або iншого фактора, що в?/p>