Типична схема и основни етап биотехнологични продукции

процес Биотехнология нарича синтез на - вещество (биотехнология продукт) а с директното участие на живите микроорганизми и ензими, изолирани от тях - биологични катализатори.

Основните характеристики и разликите биотехнологичен процес са: участие на микроорганизми, комплекс състава на реакционната среда, механизъм комплекс реакция и продължителността на възникване, чувствителността към външни условия (стерилност, налягане, температура и др ...).

Биотехнологични продукти, приготвени от отделните технологии с неговите агенти, суровини, броят на етапи на режима на работа. Въпреки това, можете да изберете типове диаграми за производствени данни. Един общ изглед на това е показано на фиг. 4.

Фиг. 4. Типични схема биотехнологични продукции

В тази основна схема е биотехнологията стъпка, чиято основна цел - получаване на някои органични вещества. Той включва следните серии на биологични процеси, чрез които суровина се превръща в крайния продукт (вж. Фиг. 4).

Ферментация - специален клас химични трансформации на материята, състоящи се от серия от взаимносвързани реакции на синтез и разграждане, срещащи се в органичните вещества под въздействието на ензими. Така ензими представляват универсални биологични катализатори, които имат сложен състав.

Метаболизъм - процесът на промяна на химичната структура на веществото под действието на ензими или ензимна активност на микробни клетки.

Biocatalysis - химическа трансформация на вещества, срещащи се използва биокатализатори - ензими.

Биоокисление - консумация на замърсители от микроорганизми или микроорганизми във връзка аеробни условия.

Метан ферментация - обработка на органични отпадъци чрез асоцииране метаногенезата микроорганизми при анаеробни условия.

Biocomposting - намаляване на вредните асоциация органични вещества микроорганизми в твърди отпадъци, които са направени vzryhlonnaya специална структура за предоставяне на достъп на въздух и равномерно омокряне.

Биосорбция - сорбция на вредни примеси от газове или течности от микроорганизми, обикновено фиксиран на специфичните твърди носители.

Бактериална излугване - процеса на прехвърляне на водонеразтворими метални съединения в разтворено състояние под действието на специфични микроорганизми.

Биоразграждането - унищожаване на опасни съединения, под влиянието biodestruktorov микроорганизми.

Подготвителните етапи се използват за готвене и подготовка на необходимите суровини етап биотехнологии. Тя използва следните процеси: Получаване медии, стерилизация й получаване на семе и биокатализатор емисия на предварителната обработка.

Разделяне на течни и биомаса, в зависимост от техните свойства се извършва по различни начини, различни движеща сила на процеса:

утаяване - отделяне от тежестта (за пречиствателни станции);
Филтриране - преминаване на суспензията през филтърен материал под влиянието на разликата в налягането с цел забавяне на повърхността на материала биомаса. С микро- или ултрафилтрация за да се получи без суспендирани клетки биомаса разтвор;
разделяне или центрофугиране - разделяне чрез центробежна сила. По този начин се отделя, например, при получаването на фуражни дрожди биомаса;
флотация - избор на фракция от биомаса от своя пяна;
Коагулация - разделяне на твърди вещества от течности чрез утаяване им под формата на големи агломерати и последващо утаяване.

Изолиране на продуктите на биосинтеза, пречистване и концентриране на продукта са помощни процеси за производство на продукт, в завършен вид. Някои разлики са само на етапа на избор на продукти на биосинтеза на интра- и екстрацелуларни продукти. Така, че е необходимо да се унищожат клетъчната стена на една клетка metodov- разпадане чрез хидролиза, ензимна хидролиза, автолиза и други подобни. D за вътреклетъчни продукти.

физическа клетка разпадане се извършва (ултразвук замразяване и декомпресия т. т.), химични и биотехнологични методи.

Хидролиза - разрушаване на клетъчните мембрани под въздействието на химически реагенти и температурата.

Ензимна хидролиза - разрушаване на клетъчните мембрани чрез ензими при повишена температура.

Автолиза - един вид ензимна хидролиза, при използването на собствената си клетка ензим.

Обща за изолиране на интра- и извънклетъчни продукти са екстракция утаяване, адсорбция, йонообменна, дестилация, поправка и ultrarovanie нанофилтруване, обратна осмоза, центрофугиране, ултрацентрофугиране.

Добив - заглавието продукт преход от водната фаза в органична течност, несмесващ се с вода (екстрагента). Екстракция директно от твърдата фаза, включително биомасата на организми, наречен екстракция.

Отлагане - изолиране на желания продукт чрез добавяне на течност реагент, който взаимодейства с разтворен продукт и го прехвърлящия в твърда фаза.

Адсорбция - превод разтваря в течния продукт в твърда фаза чрез абсорбция твърд носител - сорбент.

Йонообменна е подобен на адсорбция, но в този случай, твърдата фаза се движат йони (катиони или аниони) и не изцяло очаква молекула продукт или примеси.

Дестилация, ректификация се използват за изолиране разтваря в културалната течност на нискокипящи, например етилов алкохол.

Ултрафилтрация, нанофилтруване, обратна осмоза се използва за изолиране на високомолекулни съединения (протеини, полипептиди, polinuk-leotidov). Обратната осмоза и нанофилтрацията дори позволяват отделяне на малкия размер на молекулата.

Центрофугирането, ултрацентрофугиране използва за изолиране на вируси, клетъчни органели, макромолекулни съединения.

Пречистването на продукта се извършва с помощта на различни методи, включително екстракция, хроматография, диализа, ултрафилтруване, обратна осмоза. Се използва в етапа на концентриране чрез изпаряване, сушене, утаяване, кристализация, ултра-, хипер- или нанофилтруване осигуряване "свиване" на разтворителя от разтвора.

Хроматографията се използва за разделяне на смеси от вещества често са много сходни по структура. Процесът се извършва в специални хроматографски колони опаковани с твърд сорбент. Всички материали са първи адсорбира върху този сорбент. Десорбция на различните съединения тегло молекулно протича с различна скорост, което позволява да се разделят и да се пречисти един от друг с помощта на подходящ разтворител.

Диализата се използва за разделяне на смеси от теглото съединения с ниско и високо молекулно. Методът се основава на способността на вещества с ниско молекулно тегло премине през мембраната, която е непропусклива за високомолекулните съединения. По този начин, пречистването на ваксини и ензими от соли и ниско молекулно тегло разтворимите онечиствания.

Кристализация - процес, на базата на различните Стабилността материали при различни температури. Обикновено, в този процес, твърд продукт от заглавието се изолира, и примеси остават в матерната луга. По този начин, например, за да се получат кристали на пеницилин.

В зависимост от позицията, заета от биотехнологични продукти в типична схема процес, те могат да бъдат: 1) на газовете от етапа на ферментация (примери - въглероден диоксид, биогаз) - 2) ферментационна среда - kulypuralnuyu течни заедно с микроорганизми (например - кисело мляко) или твърд субстрат (например - сирене) - 3) се концентрира културалната течност (например - назад лизин) - 4) течност, получена след отделяне на биомасата от течната култура (например - квас, бира) - 5) инактивиран биомаса (например - фуражни дрожди) - 6) жизнеспособен та биомаса - биологичен препарат (Пример - дрожди фермент силаж хлебна) - 7) атенюиран биомасата (например - живи ваксини) - 8) пречистения поток течност за пречистване на отпадъчни води и т.н.

SV Макаров, TE Никифоров, NA Козлов

Споделяне в социалните мрежи:

сроден