Типична шема и главната фаза продукции биотехнолошки

процес наречен биотехнологијата синтеза на - супстанција (биотехнологија производ) на со директно учество на живи микроорганизми и ензими изолирани од нив - биолошки катализатори.

Главните карактеристики и разлики биотехнолошки процес се: учество на микроорганизми, комплексот составот на средината за реакција, механизмот за комплексни реакција и времетраењето на нејзиното појавување, чувствителноста на надворешните услови (стерилитет, притисок, температура, итн ...).

Биотехнолошки производи подготвени од страна на индивидуални технологии со неговите агенти, суровини, бројот на фази на режими на работа. Сепак, можете да изберете видови шема за производство на податоци. Општ преглед на што е прикажано на сл. 4.

Сл. 4. Типични шема биотехнолошки продукции

Во овој главната коло е биотехнологијата чекор, чија главна цел - добивање на одредени органски материи. Тоа вклучува следниве серија на биолошки процеси со кои суровина е претворена во финален производ (види. Сл. 4).

Ферментација - посебна класа на хемиски трансформации на материја која се состои од серија на меѓусебно поврзани реакции на синтеза и деградација се случуваат во органски материи под влијание на ензимите. тоа ензими претставуваат универзален биолошки катализатори има сложен состав.

Метаболизам - процесот на менување на хемиската структура на супстанцијата под дејство на ензими или ензимската активност на микробиолошки клетки.

Biocatalysis - хемиска трансформација на супстанции кои се случуваат со користење biocatalysts - ензими.

Biooxidation - потрошувачка на загадувачи од страна на микроорганизми или микроорганизам во асоцијација аеробни услови.

Метан ферментација - преработка на органски отпад преку асоцијација methanogenic микроорганизми под анаеробни услови.

Biocomposting - намалување на штетните асоцијација органски материи микроорганизми во цврст отпад кои биле извршени vzryhlonnaya посебна структура за да се обезбеди пристап за воздух и униформа мокрење.

Biosorption - сорпција на штетни примеси од гасови или течности од микроорганизми, обично фиксиран на конкретни цврсти превозници.

Бактериски истекување - процесот на пренесување на нерастворливи во вода метални соединенија во растворени државата под дејство на одредени микроорганизми.

Биодеградација - уништување на штетни соединенија, под влијание biodestruktorov микроорганизми.

Подготвителни фази се користат за готвење и подготовка на потребните суровини фаза биотехнологијата. Таа ги користи следниве процеси: подготовка на медиумите, стерилизација неа, подготвува семе и добиточна biocatalyst предтретман.

Поделба на течни и биомаса, во зависност од нивните имоти врши на различни начини, различни движечка сила на процесот:

седиментација - сепарација од страна на гравитација (за третман на отпадни води растенија);
Филтрирање - полагање на суспензија преку филтер материјал под дејство на притисокот разлика со цел одложување на површината на материјалот биомаса. Со микро или ултрафилтрација за да се добие слободен на суспендирани клетки биомаса раствор;
одделување или центрифугирање - сепарација од страна на центрифугална сила. На овој начин се одделени, на пример, во подготовката на сточна храна квасец биомаса;
флотација - избор на дел биомаса од својата пена;
Коагулација - поделба на цврсти материи од течности од врнежи подолго форма на големи агломерација и последователните седиментација.

Изолација на производи на биосинтезата, пречистување и концентрација на производот се помошни процеси со цел да се произведе еден производ во завршена форма. Некои разлики се само во фаза на избор на производи биосинтезата за интра-и екстрацелуларниот производи. Така, тоа е потребно да се уништи клеточниот ѕид на една ќелија metodov- распаѓање со хидролиза, ензимска хидролиза, автолиза и слично. Д за интрацелуларно производи.

физички ќелија дезинтеграција се врши (ултразвук замрзнување и декомпресија м. стр.), хемиски и биотехнолошки методи.

Хидролиза - уништување на клеточната мембрана под влијание на хемиски реагенси и на температурата.

Ензимска хидролиза - уништување на клеточната мембрана со ензими на покачена температура.

Автолиза - еден вид на ензимска хидролиза, кога со користење на нивните сопствени мобилни ензим.

Заеднички да се изолира на интра-и екстрацелуларниот производи се екстракција врнежи, адсорпција, размена на јони, дестилација, коригирање и ultrarovanie нанофилтрација, обратна осмоза, центрифугирање, ултрацентрифугирање.

Екстракција - назив производ транзиција од водената фаза во органски течни кој не се меша со вода (екстракција). Директно од екстракција на цврста фаза, вклучувајќи го и биомаса на организми, наречен екстракција.

Симнувањето - изолација на саканиот производ со додавање на течност реагенсот кој се поврзува со растворени производ и тоа пренесувачот во цврста фаза.

Адсорпција - превод растворени во течност производ во цврста фаза од страна на неговата апсорпција цврст носач - цврста.

Јонска размена е сличен на адсорпција, но во овој случај, на цврста фаза движи јони (катјони и анјони) и не е сосема очекува молекула производ или нечистотии.

Дестилација, исправување се користи да се изолира растворени во културата течност од низок котли, на пример, етил алкохол.

Ултрафилтрација, нанофилтрација, обратна осмоза се користи за изолација на високо-молекуларни соединенија (протеини, полипептиди, polinuk-leotidov). Обратно осмоза и нанофилтрација дури и овозможи поделба на мала големина на молекулата.

Центрифугирање, ултрацентрифугирање користи да се изолира вируси, клеточни органели, макромолекуларни соединенија.

За прочистување на производот се врши со користење на различни процеси, вклучувајќи екстракција, хроматографија, дијализа, ултрафилтрација, обратна осмоза. Се користи во чекорот на концентрирање со испарување, сушење, врнежите, кристализација, ултра, хипер или нанофилтрација обезбедување на "притисне" растворувач од растворот.

Хроматографија се користат за одделување на смеси од супстанции често се многу слични во структурата. Овој процес се врши во специјални хроматографски колони се одликува со солидна цврста. Сите материјали за прв пат се adsorbed на оваа цврста. Десорпција на различни соединенија молекуларна тежина се одвива со различна брзина, што овозможува да се одделат и да ги прочисти едни од други со помош на погоден растворувач.

Дијализа се користат за одделување на мешавини на телесната тежина соединенија со ниска и висока молекулска. Процесот е врз основа на способноста на супстанции со ниска молекуларна тежина помине низ мембрана, која е непропустлив за висока молекуларна соединенија. На овој начин, прочистување на вакцини и ензими од соли и со ниска молекуларна тежина растворливи нечистотии.

Кристализација - процес врз основа на различни растворливост на материјали во различни температури. Обично, во овој процес, солидна производ наслов беше изолиран, и нечистотии остане во течност. Така, на пример, да се даде кристали на пеницилин.

Во зависност од позиција окупирана од страна на биотехнолошки производи во една шема на процесот, тие можат да бидат: 1) на гасовите од фаза на ферментација (примери - јаглерод диоксид, биогас) - 2) Ферментација медиум - kulypuralnuyu течност заедно со микроорганизми (на пример - кефир) или цврста подлога (на пример - сирење) - 3) се концентрира на културата течност (на пример - назад лизин) - 4) на течноста добиени по разделувањето биомаса од течност на културата (на пример - kvass, пиво) - 5) инактивиран биомаса (на пример - сточна храна квасец) - 6) одржлива та биомаса - биолошки подготовка (Пример - квасец ферментира силажа пекарски) - 7) атенуирани на биомаса (на пример - живи вакцини) - 8) очистеното поток течност во прочистување на отпадните води, итн

SV Макаров, ТЕ Никифоров, NA Козлов

Сподели на социјални мрежи:

Слични