Подготовительные стадии. Подготовительные стадии служат для приготовления и подго­товки необходимых видов сырья биотехнологической стадии

Подготовительные стадии служат для приготовления и подго­товки необходимых видов сырья биотехнологической стадии.

На стадии подготовки могут быть использованы следующие процессы.

Приготовление среды, обычно жидкой, включающей необходи­мые компоненты питания для биотехнологической стадии.

Стерилизация среды — для асептических биотехнологических процессов, где нежелательно попадание посторонней микрофлоры.

Подготовка и стерилизация газов (обычно воздуха), необходи­мых для протекания биотехнологического процесса. Чаще всего подготовка воздуха заключается в очистке его от пыли и влаги, обеспечении требуемой температуры и очистке от присутствую­щих в воздухе микроорганизмов, включая споры.

Подготовка посевного материала. Очевидно, что для проведения микробиологического процесса или процесса культивирования изо­лированных клеток растений или животных необходимо подгото­вить и посевной материал — предварительно выращенное малое по сравнению с основной стадией количество биологического агента.

Подготовка биокатализатора. Для процессов биотрансформа­ции или биокатализа необходимо предварительно подготовить биокатализатор — либо фермент в свободном или закрепленном на носителе виде, либо биомассу микроорганизмов, выращенную пред­варительно до состояния, в котором проявляется ее ферментативная активность.

Предварительная обработка сырья. Если сырье поступает в про­изводство в виде, непригодном для непосредственного использова­ния в биотехнологическом процессе, то проводят операцию по предварительной подготовке сырья. Например, при получении спирта пшеницу сначала дробят, а затем подвергают ферментатив­ному процессу «осахаривания», после чего осахаренное сусло на

биотехнологической стадии путем ферментации превращается в спирт.

Другой пример — использование древесины для получения дрожжей. Древесину сначала измельчают, а затем подвергают на­греву до 200°С в кислой среде. В результате такого процесса кис­лотного гидролиза происходит превращение древесины в раствор глюкозы и лигнин. Раствор глюкозы (гидролизат) как раз и ис­пользуется в биотехнологическом процессе для получения кормо­вых дрожжей.

Переходим теперь к стадии, следующей за биотехнологической.

РАЗДЕЛЕНИЕ ЖИДКОСТИ И БИОМАССЫ "_г

Чаще всего целевой продукт находится либо в самой биомассе, либо в жидкости. В обоих случаях необходимо сначала разделить эти две фазы. В зависимости от свойств биомассы и жидкости для этих целей могут быть использованы различные процессы.

Отстаивание — разделение под действием гравитационных сил (обычно при очистке сточных вод).

Фильтрация — пропускание суспензии через фильтрующий ма­териал, на котором задерживаются частицы твердой фазы — био­масса. Такой способ применяют в производстве антибиотиков, особенно в тех случаях, когда микроорганизм-продуцент имеет мицелиальный характер.

Сепарация, центрифугирование — разделение под действием центробежных сил. Наиболее часто используется для отделения дрожжей или бактерий в производстве кормовой биомассы.

Микрофильтрация, ультрафильтрация — пропускание суспензии через мембраны с весьма малым размером пор, обеспечивающее удержание клеток микроорганизмов на мембране и получение ра­створа, свободного от взвешенных клеток. Ультрафильтрация за­держивает уже не только клетки, но и крупные молекулы раство­ренных веществ.

Коагуляция — добавление в суспензию реагентов, способствую­щих образованию и осаждению более крупных клеточных агломе­ратов и отделению их от жидкости путем отстаивания.

Флотация — захват биомассы микроорганизмов пузырьками пены и выделение ее из пенной фракции.

Дата добавления: 2013-12-12