ТЕОРИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Принцип работы основного оборудования и его техническая характеристика
Биореактор, ферментер (bioreactor, fermenter) [греч. bio(s) — жизнь, лат. re- — приставка, обозначающая повторность действия и actio — действие] — аппарат для культивирования микроорганизмов или эукариотических клеток, в котором протекают ферментативные биохимические реакции при участии живых клеток или клеточных экстрактов. Основными элементами Б. являются двойные стенки, промежуток между которыми заполняется охлаждающей или нагревающей жидкостью, входные отверстия для газовых и жидких потоков, система контроля за составом питательной среды и условиями внутри реактора (температура, содержание кислорода и др.). [9] Обычный Б. представляет собой закрытый цилиндрический резервуар, в котором механически перемешиваются среда и микроорганизмы. Температура регулируется с помощью воды или пара, пропускаемых по трубкам теплообменника. В тех случаях, когда ферментативный процесс требует много кислорода, через среду прокачивают воздух, иногда насыщенный кислородом. Некоторые продукты, напротив, образуются в бескислородных условиях, и в этих случаях используются Б. другой конструкции. Так, пиво варят при очень низких концентрациях растворенного кислорода, при этом содержимое Б. не аэрируется и не перемешивается. Различают следующие основные типы Б.: лабораторные (емкостью 0,5—100 л), пилотные (емкостью 100 л), промышленные емкостью (10—100 м3) и более. Б. используется для получения больших количеств микробной биомассы при производстве антибиотиков, ферментов, витаминов, аминокислот, белково-витаминных концентратов и других биологически активных веществ.
При проведении культивирования на практике применяется два ключевых вида ферментации: это периодическое (или закрытая система) и непрерывное (или открытая система) культивирование. Во время проведения периодической ферментации ингредиенты вносят до начала процесса. На протяжении культивирования нет необходимости добавлять питательные вещества, что не нарушает параметров процесса ферментации. Именно по этой причине процесс называется закрытая система. После того как появится требуемое количество готового биоматериала, его выгружают и производят выделение необходимого продукта. Затем происходит чистка оборудования и загрузка для нового проведения процесса культивирования.
Do'stlaringiz bilan baham: |