Виробництво кормового бiлка
Дипломная работа - Биология
Другие дипломы по предмету Биология
p>У системi "хемостат" величину клiтинноi популяцii контролюють за допомогою окремих компонентiв живильного . середовища Середовище становлять так, щоб один з компонентiв, необхiдний для росту бiомаси клiтин, був у недолiку або лiмiтував рiст, пiдтримуючи тим самим культуру в потрiбному станi. Використовуючи батарею ферментаторiв, можна в кожному апарату постiйно пiдтримувати продуцент у певнiй фазi розмноження.
У цей час безперервне культивування застосовують для одержання бiлково-вiтамiнних концентратiв (БВК), кормових дрiжджiв, лимонноi кислоти, лiзину.
У виробництвi антибiотикiв, поряд з перiодичним культивуванням, всi частiше починають використати методи, що займають промiжне положення мiж переодичним i безперервним культивуванням, тобто напiвбезперервний вiдСФмна-доливной метод. Таким способом вдаСФться в 2 - 3 рази збiльшити час перебування продуцента в активнiй фазi. Недолiк полягаСФ в тому, що доливи здiйснюють живильним повним середовищем складу. Цього недолiку позбавлений метод напiвбезперервноi регульованоi ферментацii. Суть цього методу полягаСФ в тому, що в певний час, починаючи з логарифмiчноi фази розмноження в культуральну рiдину додають окремi компоненти живильного , середовища пiдтримуючи iхню концентрацiю на постiйному сприятливому рiвнi - спочатку для росту бiомаси клiтин, а потiм - для синтезу цiльового продукту.
Перiодично з ферментатора вiдбирають певнi обСФми культуральноi рiдини iз всi зростаючою концентрацiСФю цiльового продукту. Ферментацiю припиняють пiсля того як активнiсть продукту досягла максимуму. Цим способом вдаСФться не тiльки продовжити активну фазу, у якiй перебуваСФ продуцент, але й пiдвищити ступiнь використання iм субстрату, а в остаточному пiдсумку - продуктивнiсть процесу, тобто збiльшити вихiд кiнцевого продукту розраховуючи на спожитий субстрат.
РЖз усього розмаiтостi способiв проведення процесiв бiотехнологii найбiльш складними СФ регульованi ферментацii з дотриманням умов асептики. Крiм того для проведення процесу в асептичних умовах необхiдне введення додаткових стадiй, що забезпечують стерилiзацiю живильних i з подаваного у ферментатори повiтря.
Стерильне живильне в з iнокуляторi - посiвному апарату першого щабля засiвають iз дотриманням правил асептики через спецiальний пристрiй посiвним матерiалом, що попередньо був вирощений у колбi.
Створюються й пiдтримуються необхiднi режими в апарату для розмноження клiтин продуцента (температуру, аерацiю й перемiшування), а потiм контролюють й оцiнюють розвиток культури. При досягненнi необхiдних стадiй розвитку й кiлькостi бiомаси посiвний матерiал передавлюють стерильним стисненим повiтрям по посiвному колекторi в посiвний апарат бiльшоi мiсткостi. На цьому другому щаблi вирощування посiвного матерiалу прагнуть одержати бiльше бiомаси клiтин, щоб у ферментаторi можна було створити необхiдну для даного штаму продуцента вихiдну щiльнiсть популяцii. Якщо ця вимога здiйсненна без другого щабля, то ферментацiйне середовище засiвають безпосередньо з iнокулятора.
Бiосинтез цiльового продукту у ферментаторi вiдбуваСФться при заданих температурному режимi, аерацii, перемiшуваннi й рН культуральноi рiдини; величину рН звичайно регулюють перiодичною подачею амiачноi води через барботер ферментатора. У випадку пiно утворювання подають стерильний пiногасник зi спецiального апарата по сигналi датчика рiвня пiни.
Для пiдтримки сталостi концентрацiй окремих компонентiв живильного iх середовища подають у виглядi стерильних розчинiв по командi ЕОМ з вiдомою швидкiстю й перiодичнiстю у ферментатор зi спецiальних апаратiв.
У випадку проведення ферментацii свiдомо в нестерильних умовах живильне й з повiтря для аерацii не стерилiзують, але посiвний матерiал завжди вирощують на стерильних живильних у з асептичних умовах.[20].
1.3 Обладнання для культивування
.3.1 Ферментатори для глибинного культивування мiкроорганiзмiв на рiдких живильних середовищах
Глибинне культивування мiкроорганiзмiв - продуцентiв бiологiчно активних речовин - СФ найбiльш складним i тонким процесом одержання продуктiв мiкробного синтезу. Бiосинтез продуцируемих мiкроорганiзмом бiологiчно активних речовин залежить вiд таких факторiв, як температура, рН середовища й зростаючоi культури, концентрацiя розчиненого кисню, тривалiсть культививування, конструкцiя й матерiал устаткування, у якому вiдбуваСФться процес, i iн.
Залежно вiд застосовуваних методiв оцiнки роботи ферментатори для глибинного вирощування мiкроорганiзмiв пiдроздiляють на ряд груп по наступних ознаках:
по способi культивування - на апарати безперервноi й перiодичноi дii;
по стерильностi - на герметичнi й не потребуючоi строгоi герметичностi;
по конструктивних ознаках - на ферментатори з дифузором i турбiною, з обертаючими аераторами, з механiчними мiшалками, iз зовнiшнiм циркуляцiйним контуром, колоннi ферментатори, з ежекцiйною системою аерацii;
по способi уведення енергii й органiзацii перемiшування й аерацii - на апарати з пiдведенням енергii до газовоi фази, до рiдкоi фази й комбiнованоi.
У мiкробiологiчнiй промисловостi практично всi процеси культивування продуцентiв бiологiчно активних речовин, за винятком дрiжджiв для одержання БВК на парафинах, гiдролiзатах i сульфiтних лугах, проводяться перiодичним способом у стерильних умовах.
.3.2 Ферментатори для стерильного культивування мiкро?/p>