Главная
Случайная страница
Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Процессы в биотехнологии
Важной задачей в создании любого биотехнологического процесса является разработка и оптимизация научно-обоснованной технологии и аппаратуры для него.
При организации биотехнологических производств частично был заимствован опыт развитой к тому времени химической технологии. Однако биотехнологические процессы имеют существенные отличия от химических, поскольку в биотехнологии используют более сложную организацию материи - биологическую. Каждый биологический объект (клетка, фермент и т. д.) - это автономная саморегулирующаяся система. Природа биологических процессов сложна и далеко не выяснена окончательно. Для микробных популяций, например, характерна существенная гетерогенность по ряду признаков - возрасту, физиологической активности, устойчивости к воздействию неблагоприятных факторов среды. Они также подвержены случайным мутациям, частота кото-
4 8
рых составляет 10" -10". Гетерогенность также может быть обусловлена наличием поверхностей раздела фаз и неоднородностью среды.
В основу подразделения биотехнологических процессов могут быть положены различные принципы, например, оценка принадлежности объектов к надцарствам живых существ, функциональной активности биообъекта, возможности вычленения отдельных этапов из биотехнологических схем производства в виде самостоятельных процессов: выделение, очистка и упаковка готового продукта и т.д. (см. табл. 3.1).
Классификационные схемы подобного рода оправданы и ими можно пользоваться как равноправными.
Биотехнологические процессы условно можно подразделить на биологические, биохимические и биоаналогичные. К первым относят те из них, которые основываются на использовании акариот, прокариот и эукариот, вторые - на использовании ферментов и третьи - на химическом синтезе или полусинтезе веществ, функционально близких или эквивалентных первичным (получение аминокислот и др.) или вторичным метаболитам живых организмов (получение производных пенициллина и цефалоспорина, тетрациклина, нуклеиновых оснований и др.).
В общем виде любой биотехнологический процесс включает 3 основные стадии: предферментационную, ферментационную и постферментационную. Принципиальная схема реализации биотехнологических процессов в общем виде может быть представлена схемой, в которой сделана попытка отразить все варианты ферментационных процессов (см. рис. 3.1).
Таблица 3.1
| По харак
| По общ
| По числу биообъ-
| По условиям прове
| По стадиям
| По це-
| По
| По
| По типу
| | теристике
| ности и
| ектов
| дения
| реализации
| левым
| меха-
| управ
| биотех-
| | биообъекта
| специ-
|
| процесса
| технологии
| про-
| низ-
| ле-
| нологи-
| |
| фично-
|
|
| производства
| дуктам
| му
| нию
| ческого
| |
| сти био-
|
|
|
|
| обра-
| про-
| процес-
| |
| техно-
|
|
|
|
| зова-
| цес-
| са
| |
| логи-
|
|
|
|
| ния
| сом
|
| |
| ческих
|
|
|
|
| конеч
|
|
| |
| процес-
|
|
|
|
| неч-
|
|
| |
| сов
|
|
|
|
| ного продукта
|
|
| | 1) плазми-
| 1)общие;
| 1) один
| 1) нестерильный;
| 1) подготовка оборудо-
| 1) кле-
| 1)
| 1)
| 1) прос-
| | ды, фаги,
| 2) спе-
| (например, иммоби-
| 2) стерильный;
| вания и питательных
| точная
| био-
| управ
| той;
| | вирусы
| циаль-
| лизованный фер-
| 3) аэробный;
| сред;
| биомас-
| син-
| ля-
| 2) сов-
| | растений и
| ные
| мент,
| 4) анаэробный;
| 2) стерилизация обору-
| са;
| тез;
| емые;
| мест-
| | млекопи
|
| одна чистая куль
| 5) поверхностный;
| дования, питательных
| 2) пер-
| 2)
| 2) не-
| ный;
| | тающих;
|
| тура - продуцент
| 6) глубинный;
| сред, воздуха;
| вичные
| био-
| управ
| 3) пос-
| | 2)клетки
|
| гликана и т. д.);
| 7) периодический;
| 3) посев и
| метабо-
| транс-
| ляе-
| ледова-
| | прокариот;
|
| 2)два и более
| 8) полунепрерывный;
| выращивание
| литы;
| фор-
| мые
| те-
| | 3) клетки
|
| (например,
| 9) непрерывный;
| (культивирование)
| 3) вто-
| мация
|
| льный;
| | эукариот;
|
| иммобилизованная
| 10) твердофазный;
| биообъекта;
| ричные
|
|
| 4) сту-
| | 4) биомо-
|
| полиферментная
| 11) газофазный;
| 4) выделение, очистка,
| метабо-
|
|
| пенча-
| | лекулы
|
| система;
| 12) одноступенчатый;
| сушка, стерилизация
| литы
|
|
| тый
| | (ферменты,
|
| кефирные зерна -
| 13) двухступенчатый;
| (при необходимости)
|
|
|
|
| | нуклеино-
|
| ассоциация
| 14) многоступен-
| продукта;
|
|
|
|
| | вые кисло-
|
| бактерий и дрожжей
| чатый
| 5) упаковка
|
|
|
|
| | ты)
|
| и т. д.)
|
|
|
|
|
|
| | | Систематизация биотехнологических процессов
|
| Ингредиенты питательной среды
| | Приготовление питательной среды
|
| ------- ^
| Вода
| | | Воздух
| | | ------------------ _
| | | Пар
| | Инокулят
Стершшзация
| Посевной материал
|
| Ферментатор 1
| |
| | | Упаковка, хранение (тр анспортир овка)
|
| ----------
| Операция выделения целевого продукта
|
|
| | |
| Отходы ■производства
| | |
|
| | | 1
| |
Рис. 3.1. Обобщенная схема процессов в биотехнологии
|
