Биотехнологические продукты для растениеводства
1) Энтомопатогенные препараты; 2) Феромоны;
3) Бактериальные удобрения; 4) Безвирусная рассада;
5) Газонная трава; 6) Корм для рыб.
Биотехнология для энергетики.
1) Получение биогаза (СН4); 2) Моторное топливо;
3) Биофотолиз воды (Н2О à Н2 + О2).
46. Биокатализ, биотрансформация, иммобилизация ферментов.
Это процессы получения одного и более в-в под д-ем ферментов в очищенном виде или в сос-ве клетки. Биотрансф-ция – процессы, когда в-ва превращаются в продукты, структура которых не сильно отличается от исходной (1,2, max 3 фермента). Биокатализ – происх. синтез нов. в-ва, большие превращения, д-ет сложный ферментный комплекс или целые клетки. Все ферменты – белки, стр-ра белк. мол-лы – клубок (продуманный беспорядок), она может реагировать со своим субстратом; имеется активный (каталитический центр: субстрат подходит к мол-ле белка на 1,5-2 нм и связ. с ним) «+» специфичность, без многоступенчатой подготовки, мало стадий, большая скорость, мягкие условия; «-» выделение чистого фермента, использ. 1 раз, быстро инактевируется, необх. пост. добавлять в проточном процессе (мембранная технология для устранения, но сложно и все равно теряет активность). Иммобилизация (60-70-е гг.) – закрепление ферментов в активной форме к нерастворимой основе (носителю) или заключение их в гель. Можно многократно использовать, работают неделями и месяцами. Методы 1) Мех-ие – заключение в капсулу а) включение в матрицу (целлюлоза), б) микрокапсула (нейлон); 2) связывание а) адсорбция (оксиды Ме, бентонит), б) хим. связывание (ковалентная связь). Оценка кач-ва: 1) потеря активности во время иммобилизации, 2) по стабильности биокатализатора (время полужизни) – активность снижается в 2 раза. Иммобил. клеток: «+» 1) получение выс. конц-ций биомассы Þ повышение продуктивности процесса, 2) легкое разделение клеток и жидкости, 3) повторное многократное использование клеток. Получение: прикрепление – естественное и искусственное, внедрение в пористые материалы (керамика, полиуритан, альгинат Са), включение в заранее подготовленную оболочку (несмешивающиеся жидкости), агрегация – добавление флокулянтов.
|
|
|
Основная стадия биотехнологического пр-ва.
Ферментация, биотрансформация, биокатализ, биоокисление, метановое брожение, биокомпостирование, биосорбция, биодеградация.
Процессы для разделения жидкости и биомассы м/о.
Отстаивание, фильтрация, сепарация, центрофугирование, микрофильтрация, коагуляция.
Процессы для выделения внутриклеточных продуктов.
Экстракция, адсорбция, ионный обмен, ультрафильтрация, центрофугирование, осаждение + ректификация.
|
|
|
Процессы для очистки продуктов микробиологич. синтеза.
Экстракция, осаждение, адсорбция, ионный обмен, кристаллизация, нанофильтрация, диализ, хромотография.
Процессы для концентрирования продуктов микробиологич. синтеза.
Выпаривание, сушка, осаждение, кристаллизация, фильтрация, нанофильтрация.
Стадии ферментации. Ее основные хар-ки.
1) Сама биомасса м/о явл. целевым продуктом. 2) Продукт – продукты метаболизма (внеклет. и внутриклет.) – процессы биосинтеза. 3) Утилизация опред. компонентов исх. среды – задача ферментации (биоокисление, биокомпостирование, метановое брожение, биодеградация). Исх. среда часто наз. субстратом, по нему различают: 1) поверхностная (твердофазная) ферментация, где культивирование осущ. агаровых средах, на зерне пр-во сыра и колбас, биокомкомпостирование на загрязненном грунте). 2) глубинная (жидкофазная) ферментация, в ней биомасса м/о суспензирована в жидкой питательной среде, через которую при необходимости продувается воздух или другие газы. 3) газофазная ферментация: м/о сущ-ют в капельках аэрозоля. Протекают на носителях, где закрепляются м/о, носители взвешены в воздухе в виде аэрозоля (для очистки газов от загрязнения). По отношению к О2: 1) аэробная; 2) анаэробная; 3) факультативно анаэробная. По отношению к свету: 1) фототрофная (световая); 2) хемотрофная (теневая). По степени защищенности от посторонней микрофлоры: 1) асиптическая; 2) неасиптическая (при очистке сточных вод, на парафинах); 3) Условно асиптическая (допускается некоторое попадание посторонней микрофлоры). По числу видов м/о: 1) монокультуры (чистые культуры) – один целевой орг-м; 2) смешанные культуры – совместное развитие 2 и более м/о (является целевыми). По способу организации процесса: 1) периодические; 2) непрерывные; 3) многоциклические; 4) отьемно-доливные; 5) периодические с подпиткой субстрата; 6) полунепрерывная с подпиткой субстрата.
|
|
|
Типовая блок-схема.
Блок-схема – это граф. изображение последоват-ти технол. стадий при получении продукта.
1) подготовительные стадии (приготовление и стерилизация среды, газов, подготовка посевных материалов, биокатализатора, предварительная обработка сред); 2) биотехнологические стадии (Ферментация, биотрансформация, биокатализ, биоокисление, метановое брожение, биокомпостирование, биосорбция, биодеградация);
3) разделение жидк-ти. и биомассы (Отстаивание, фильтрация, сепарация, центрофугирование, микрофильтрация, коагуляция); 4) выделение внеклет. продуктов (дезинтеграция, ферментолиз, гидролиз); 5) выделение внутриклет. продуктов. (Экстракция, адсорбция, ионный обмен, ультрафильтрация, центрофугирование, осаждение+ректификация); 6) очистка продукта (Экстракция, осаждение, адсорбция, ионный обмен, кристаллизация, нанофильтрация, диализ, хромотография); 7) концентрирование продукта (Выпаривание, сушка, осаждение, кристаллизация, фильтрация, нанофильтрация); 8) приготовление готовых форм (гранулирование, дражирование, таблицирование, розлив, фасовка, ампулирование).
|
|
|
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 181; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!