Н. М. Кижнера ишнпт тпу чубик Марианна Валериановна процессы в биотехнологии главная задача

Ферментация
Поверхностная ферментация на жидких субстратах реализуется в кюветах со средой, помещенных в вентилированные воздухом камеры. Культура микроорганизмов при этом образует биомассу в виде пленки или твердого слоя на поверхности жидкой среды. Культура потребляет кислород непосредственно из газовой фазы — воздуха. Массообмен в таких условиях малоинтенсивный.
Глубинное культивирование микроорганизмов происходит во всем объеме жидкой питательной среды, содержащей растворенный субстрат. Ферментер должен обеспечивать рост и развитие популяций микроорганизмов в объеме жидкой фазы, подвод питательных веществ к клеткам микроорганизмов, отвод от микробных клеток продуктов их обмена веществ (метаболизма), отвод из среды выделяемого клетками тепла.
Глубинное культивирование можно осуществлять периодическим и непрерывным способами.
Периодическое культивирование. При периодическом способе в ферментер загружают сразу весь объем питательной среды и вносят посевной материал. Выращивание микроорганизмов проводят в оптимальных условиях в течение определенного времени, после чего процесс останавливают, сливают содержимое ферментера и выделяют целевой продукт.
Непрерывные процессы. При непрерывном способе питательная среда непрерывно подается в ферментатор, в котором создают оптимальные условия для роста микроорганизмов, а из ферментатора также непрерывно вытекает культуральная жидкость вместе с микроорганизмами.
21
Ферментация
В непрерывных процессах биообъект поддерживается в экспоненциальной фазе роста. При этом существует равновесие между приростом биомассы за счет деления клеток и их убылью в результате разбавления свежей средой.
Из непрерывных процессов лучше всего изучен метод глубинной ферментации. Процесс может быть гомогенно- или гетерогенно-непрерывным.
При непрерывном культивировании микроорганизмов необходимо предотвратить вымывание культуры из системы, т. е. обеспечить постоянную концентрацию клеток. В стерильных условиях непрерывный, проточный метод обеспечивает сохранение культуры в физиологически активном состоянии длительное время.
В зависимости от цели производства - получение клеток или продуктов их жизнедеятельности - способы ведения основной ферментации различаются. Если процесс направлен на получение биомассы, то назначение ферментации - получить максимально возможный титр клеток, а в случае получения метаболитов их накопление осуществляют одновременно, причем максимумы образования продуцента и целевого продукта всегда сдвинуты по времени. Поэтому продолжительность ферментации в первом случае всегда меньше, чем во втором.
Если целью является получение биомассы промышленного штамма в периодическом процессе, то время культивирования не превышает 24 ч. При производстве первичных метаболитов время биосинтеза составляет 48-72 ч, а вторичных - 72–-44 ч.
При культивировании различных микроорганизмов интервал рабочих температур варьирует в пределах 25–60 °С, значения рН — 2÷9, расход воздуха в аэробных процессах — 0,15–2,5 м3/1 м3 среды/мин.
22