Tipična shema i glavna pozornica biotehnološki produkcije

Biotechnology proces koji se naziva sinteza - tvar (biotehnologije produkt) sa izravno sudjelovanje živih mikroorganizama i enzima koji su izdvojeni iz njih - biološkog katalizatora.

Glavne značajke i razlike biotehnološkog postupka su sudjelovanje mikroorganizama, pripravak kompleksa se iz reakcijskog medija, kompleks reakcija mehanizam i trajanje njegove pojave, osjetljivost na vanjske uvjete (sterilnosti, tlaka, temperature, itd ...).

Biotehnološki proizvodi pripremljeni od strane pojedinih tehnologija sa svojih agenata, sirovine, broj fazama načina rada. Međutim, možete odabrati grafikon vrste za proizvodnju podataka. Opći prikaz to je prikazano na slici. 4.

Sl. 4. Tipična shema biotehnološki produkcija

U tom glavnom strujnom krugu je biotehnologija korak, čiji je glavni cilj - dobivanje određene organske tvari. To uključuje sljedeće niz bioloških procesa kojim se otpad pretvara u konačni produkt (vidi, Sl. 4).

Fermentacija - posebna klasa kemijskih pretvorbi tvari koja se sastoji od niza međusobno povezanih reakcija sinteze i razgradnje koji se javljaju u organskih tvari pod utjecajem enzima. Enzime tako predstavljaju univerzalne biološke katalizatore koji imaju kompleksan sastav.

Biotransformacije - proces promjene kemijsku strukturu tvari pod djelovanjem enzima ili aktivnosti enzima iz stanica mikroba.

Katalitički - Kemijska transformacija tvari koje nastaju primjenom biokatalizatora - enzima.

Biooksidaciju - potrošnja kontaminanata strane mikroorganizama ili mikroorganizama u suradnji aerobnim uvjetima.

Metan fermentacije - obradu organskog otpada preko pridruživanju metanogenih mikroorganizama u anaerobnim uvjetima.

Biocomposting - smanjenje štetnih organskih tvari mikroorganizama u organizaciji krutog otpada koji su učinjeni vzryhlonnaya posebne strukture bi se omogućio pristup za zrak i ujednačeno vlaženje.

Biosorption - sorpcija štetnih nečistoća iz tekućine i plinove mikroorganizmima, obično fiksirana na specifičnim čvrste nosače.

Bakterijski ispiranje - proces prijenosa metalnih spojeva netopljivih u vodi u otopljenom stanju pod djelovanjem specifičnih mikroorganizama.

Biološka razgradnja - uništavanje štetnih spojeva, pod utjecajem biodestruktorov mikroorganizama.

Pripremne faze se koristi za kuhanje i pripremanje potrebnih sirovina pozornici biotehnologije. Ona koristi sljedeće procese: Priprema medija, sterilizacija je, priprema sjeme i biokatalizator hrane predobrada.

Odvajanje tekućina i biomase, ovisno o njihovim svojstvima provesti na različite načine, različitim pokretačku snagu u procesu:

taloženje - odvajanje pomoću gravitacije (za pročišćavanje otpadnih voda);
Filtriranje - prolazi suspenziju kroz filter materijala pod utjecajem razlika tlaka u svrhu odgode na površini materijala biomase. S mikro- ili ultrafiltracijom da se dobije otopina bez suspendiranih stanica biomase;
razdvajanje ili centrifugiranjem - odvajanje centrifugalne sile. Na taj način je odvojen, na primjer, u pripravi stočne hrane kvasca biomase;
flotacija - izbor udjela biomase njegovog pjene;
Koagulacija - odvajanje krutih tvari iz tekućina njihovim taloženjem u obliku velikih aglomerata i zatim taloženjem.

Izolacija proizvoda biosinteze, pročišćavanja i koncentriranja produkta su pomoćne postupci za izradu proizvoda u obliku gotove. Neke razlike su samo u fazi izbora biosinteze proizvoda za intra- i izvanstanične proizvode. Dakle, potrebno je da uništi staničnu stijenku jedna stanica metodov- raspada hidrolizom, enzimatskom hidrolizom, autolize i slično. D za intracelularne proizvoda.

stanica razgradnje fizički provodi (ultrazvuk zamrzavanje i dekompresiju m, p.), kemijske i biotehnoloških metoda.

Hidroliza - uništavanje staničnih membrana pod utjecajem kemijskih reagensa i temperatura.

Enzimska hidroliza - razaranje stanične membrane pomoću enzima na povišenoj temperaturi.

Autoliza - vrsta enzimske hidrolize, kada se koristi vlastiti enzim stanica.

Uobičajeno se izolirati unutarstanični i vanstanični proizvodi su ekstrakcija taloženje, adsorpcija, ionska izmjena, destilacija, ispravljanje i ultrarovanie nanofiltracija, reverzna osmoza, centrifugiranje, ultracentrifugiranje.

Prijelaz Naslovni produkt iz vodene faze u organske tekućine koje se ne miješa s vodom (za ekstrakciju) - vađenje. Ekstrakcija izravno od krute faze, uključujući biomase organizama, pod nazivom ekstrakcije.

Taloženje - izolacija željenog produkta dodavanjem tekućine reagensa koji stupa u interakciju s otopljenog proizvoda i it prenositelju u čvrstoj fazi.

Adsorpcije - prevođenje otopljen u tekućem proizvodu u čvrstoj fazi pomoću apsorpcije krutim nosačem - sorbent.

Ionska izmjena je sličan adsorpcije, ali u ovom slučaju, kruta faza se kreće iona (kationa odnosno aniona) i ne u potpunosti očekuje molekulu proizvoda ili nečistoća.

Destilacija, ispravak se koriste za izoliranje otopi u tekućini za uzgoj niskih kotlova, npr etilnog alkohola.

Ultrafiltracija, nanofiltracija, reverzna osmoza se koristi za izolaciju spojeva velike molekulske (proteini, polipeptidi, polinuk-leotidov). Reverzna osmoza i nanofiltracija omogućuju čak i odvojiti male veličine molekule.

Centrifugiranje, ultracentrifugiranje koristiti za izolaciju virusa, stanične organele, makromolekularni spojevi.

Pročišćavanje produkta provodi se primjenom različitih postupaka, uključujući ekstrakciju, kromatografiju, dijalizom, ultrafiltracijom, reverzna osmoza. Se koristi u koncentraciji koraku isparavanjem, sušenje, taloženje, kristalizacija, ultra-, hiper- ili nanofiltracija pruža „pritišću” otapala iz otopine.

Kromatografija se koristi za odvajanje smjese tvari su često vrlo sličnu strukturu. Postupak se provodi u posebnim kromatografske kolone pakirane sa solidnim sorbensa. Sav materijal prvo adsorbira na ovom sorbensa. Desorpcija različitih spojeva molekulske mase odvija pri različitim brzinama, što omogućuje da se odvojiti i pročistiti ih od drugoga pomoću prikladnog otapala.

Dijaliza se koristi za odvajanje smjese spojeva niske i visoke molekulske mase. Postupak se temelji na sposobnosti niske molekulske mase tvari prolaze kroz membranu, koji je otporan na visoke molekularne spojeve. Na ovaj način, pročišćavanje cjepiva i enzima iz soli i niske molekulske težine topljivi nečistoća.

Kristalizacija - proces temelji se na različite topljivosti materijala na različitim temperaturama. Tipično, u tom postupku, kruti produkt se izolira naslovni i nečistoće ostaju u matičnici. Tako, na primjer, da se dobije kristale penicilin.

Ovisno o položaju koji zauzima biotehnoloških produkata u tipičnom procesa shemi, mogu biti: 1) plinovi iz fermentacije (primjeri - ugljični dioksid, bioplin) - 2) Nakon fermentacije srednje - kulypuralnuyu tekućina zajedno s mikroorganizmima (na primjer - kefir) ili krutina supstrata (na primjer - sira) - 3), koncentrira tekućine iz kulture (na primjer - stražnji lizin) - 4) tekućina dobivena nakon odvajanja biomase iz tekućine kulture (na primjer - kvas, pivo) - 5), inaktiviranog biomase (primjer - stočna kvasac) - 6) izvediv th biomasa - preparat (primjer - pekarski kvasac kvasac silaža) - 7) prigušuje biomase (na primjer - živih vakcina) - 8) pročišćenog toka tekućine za pročišćavanje otpadnih voda, itd

SV Makarov, TE Nikiforov, NA Kozlov

Dijelite na društvenim mrežama:

Povezan