Хімія і хімічна технологія
Існують два способи культивування мікроорганізмів в глибині рідкого середовища періодичний і безперервний. При періодичному способі культивування живильне середовище засівається вихідною культурою продуцента, і далі в цій же ємності мікроорганізми при певних умовах проходять через всі стадії росту і розвитку популяції. Коли процес культивування закінчується, ємність для вирощування звільняють і цикл відновлюється, починаючи від засіву стерильною живильного середовища вихідною культурою продуцента. При такому способі культивування (його можна назвати закритою системою. Коли хоча б один з компонентів не може чинити в неї або виводитися з неї) швидкість росту біомаси завжди повинна прагнути до нуля або через нестачу поживних речовин. або через накоп- [c.48]
Для підвищення поживної цінності кормового білка його збагачують вітамінами одним із таких способів (або комплексно) в процесі вирощування спеціальною обробкою готової біомаси шляхом добавки готових вітамінів в концентрат клітинної біомаси перед висушуванням. [C.118]
Якщо ж метою культивування мікроорганізмів є отримання метаболіти, вихід якого в середовище проживання або накопичення його в біомасі продуцента не відповідає логарифмічною фазі росту. застосовується безперервний спосіб вирощування в двох або декількох послідовно з'єднаних апаратах. що дозволяє як би розчленувати процес на кілька стадій. [C.51]
Дуже великий вплив на зростання суспензійний середовища надає її безперервне перемішування. яке забезпечує хорошу аерацію і запобігає осадження клітин. У лабораторних умовах перемішування досягається завдяки використанню качалок або роллерних установок. При промисловому вирощуванні суспензійних культур застосовують спеціальні системи, в яких йдуть збільшення біомаси і синтез вторинних з'єднань, - біореактори. Ці системи мають важливими перевагами можливістю керувати процесом культивування на основі показників датчиків крім того, великий обсяг культивованого матеріалу дозволяє забирати значні проби, при цьому стресові реакції у культури клітин не виникають. Залежно від способу перемішування культуральної рідини біореактори ділять на дві групи. [C.182]
Якщо зміни умов тимчасові, то при поверненні до вихідних встановиться вихідне стаціонарний стан. На зміни швидкості потоку культура реагує відповідним зміною концентрації біомаси і залишкової концентрації субстрату, що обмежує зростання, не виходячи зі стаціонарного стану. При незмінності умов проточні культури здатні до повної відтворюваності концентрації біомаси. Але при такому способі культивування можна отримати стійкого стану тільки при максимальній швидкості росту. Підвищення швидкості потоку або взаємодія, що сповільнює ріст, призводить до того, що швидкість росту (11) виявиться менше коефіцієнта розведення ()) і культура вимиється з ферментера. Відтворення в потоці певної точки кривої зростання культур широко застосовується в промисловості при нарощуванні біомаси мікроорганізмів. Добре відпрацьований періодичний процес вирощування економічно вигідно відтворювати в проточному варіанті, так як культура безперервно перебуває в відбутися максимальної активності потрібного процесу. не витрачається час на звільнення, заповнення ємностей і на лаг-фазу. [C.119]
Оскільки сонячне світло є потужним джерелом енергії. а кількість наявної біомаси обмежена, деякі біотехнологи, що працюють над проблемами енергетики. зайнялися розробкою двох проблем, вирішення яких дозволило б підвищити ефективність використання сонячної енергії. По-перше, вони пьггаются знайти практичні способи підвищення ефективності конверсії сонячного світла в біомасу, наприклад шляхом вирощування водоростей при високій концентрації вуглекислого газу і обмеженої освітленості в біореакторах зі строго контрольованими умовами зростання. По-друге, вони вивчають можливість отримання водню шляхом розщеплення води за участю фотосистеми фотосинтезирующих організмів. тобто шляхом біофотоліза. Технічно найпростіше отримувати водень. використовуючи інтактні синьо-зелені водорості або процеси ферментації (бродіння). Треба сказати. однак, що якщо біотехнологія має серйозні наміри внести в майбутньому вагомий внесок у виробництво енергії. то їй доведеться вирішити нетривіальну технічне завдання на основі біофотоліза розробити складний реактор. що включає впорядковані стабільні біофотосістеми. [C.22]
Aspergillus oryzae (штам 8Fi). Цей штам гриба виділено з в'єтнамських соєво-рисових соусів на кафедрі технічної мікробіології і технології ферментів МТІПП. Встановлено його здатність синтезувати високоактивні протеолити-етичні та амилолитические ферменти в умовах як глибинного, так і поверхневого способу культивування. При вирощуванні глибинним способом гриб утворює біомасу. яка до третьої години культивування добре помітна навіть неозброєним оком. [C.143]
Експериментально доведено, що приріст клітинної біомаси в умовах in vitro і in vivo може проходити з різною швидкістю. Наприклад, за рік приріст кореня женьшеню в тайзі становить 1 г, на плантації - 3 г. При вирощуванні клітин кореневого походження на агарі (in vitro) можна отримувати 0,4 г сухої маси на літр середовища в день. Біомаса клітин женьшеню в суспензії при вирощуванні в 50-літровому ферментере збільшується на 2,0 г в літрі середовища за добу, що в 1000 разів більше, ніж при вирощуванні на плантації. З огляду на високу вартість женьшеню (кілограм плантаційного кореня коштує 100-150 дол. США ціна дикорослого кореня може доходити до декількох тисяч доларів США), біотехнологічний спосіб одержання біомаси культури клітин женьшеню є досить привабливим. [C.103]
Культивування водоростей з метою отримання білкових речовин досліджується вже кілька десятиліть. В даний час найбільш ефективний спосіб використання біомаси хлорели та інших водоростей полягає в застосуванні їх в якості біостимуляторів "Обнадійливі дані є по вирощуванню ціанобактерії спіруліни. Жителі району [c.565]
З технологічної і апаратурною точок зору дуже важливою відмінністю двох вищеописаних типів мікробіолог іческого процесу є характер побудови виробництва в часі біомаса одноклітинних вирощується безперервним способом в апаратах хемостатного типу, а всі процеси другої групи здійснюються періодично, коли в одному і тому ж апараті в виробничому циклі протікають всі необхідні фази розвитку клітин і біосинтезу. Відзначимо, що інтенсивні дослідження з безперервного отримання метаболітів ведуться досить широко, але не знайшли ще промислової реалізації. Процеси двох розглянутих видів істотно різняться і за вимогами до ступеня асептики. Це пов'язано, в першу чергу, з їх обсягами білок одноклітинних проводиться в кількостях, що вимірюються мільйонами тонн абсолютно сухої речовини. тоді як випуск продуктів найбільш крупно-тоннажних процесів другого виду становить. як максимум, тисячі або десятки тисяч тонн. Зрозуміло, що в першому випадку забезпечення повної асептики, т. Е. Вирощування абсолютно чистої культури в масштабах всього виробництва, - значно важче завдання, ніж у другому. Саме тому у виробництві білкових речовин обмежуються досить високою, [c.19]
За нашими даними, обробка субстрату прискореними електронами чи економічно вигідна через високі доз радіації (0,5 мгр). Найбільш прийнятними способами попередньої обробки лляної багаття з метою збагачення білком виявилася делигнификации 1% -ним розчином NaOH або слабкий гідроліз сірчаною кислотою. На рівноцінність лужної або кислотної деструкції лляної багаття вказує і те, що білки біомаси, отримані при вирощуванні міцеліальних грибів на модифікованому цими способами субстраті, практично не розрізнялися за якісним складом і кількісним вмістом амінокислот. [C.160]
Вирощування ведуть безперервним або від'ємна-до-зливи способом. На початку виробництва або після тривалих зупинок в промитий і дезінфікувати дрожжерастільний чан спочатку подають пастеризоване і охолоджену до 35-40 ° С середовище, а потім дріжджі з великого АЧК. Кількість поданих засевной дріжджів. як і корисний об'єм великого АЧК, має становити не менше 10% обсягу культуральної рідини заповненого дрожжерастільного чана. При меншій кількості засевной дріжджів процес накопичення біомаси в чані гальмується, створюються умови для появи інфекції. [C.103]
Для організації малотоннажного виробництва збагаченого грибним білком соломопродукта на кормо-підприємстві Прип'ять Гомельської обл. розроблений спосіб биоконверсии соломи за спрощеною технологією. що включає механічну деструкцію субстрату до розміру часток не більше 1 мм, приготування живильного середовища. містить солому (3%) і легкозасвоюваний субстрат-кукурудзяну або житнє борошно (0,5%) вирощування гриба Peni illium verru ulosum і термічну обробку суспензії грибного міцелію із залишками субстрату з метою інактивації живих клітин. Отриманий таким чином продукт може згодовуватися тваринам в рідкому вигляді. що виключає додаткові енерговитрати на відділення і сушку біомаси. [C.145]