Читайте также:
|
|
2.1 Выбор и обоснование технологического режима и схемы
производства
Характеристика сырья, вспомогательных материалов, их подготовка. При производстве биопрепарата необходимо использовать сырье, т.е. различные питательные среды, для культивирования микроорганизмов. Для приготовления питательных сред необходимы следующие компоненты: Б ульон Хоттингера: основной перевар Хоттингера разводят водой 1:5 (1:8), добавляют 0,5% NaСI, 0,1 г гидрофосфата калия, устанавливают pH, кипятят 150-20 мин, фильтруют, разливают по емкостям и стерилизуют автоклавированием при 1200 20 мин. Агар Хоттингера готовят, добавляя к бульону Хоттингера 2% агар-агара.
Хоттингера бульон (R. Hottinger) — жидкая питательная среда для культивирования микроорганизмов, приготовляемая на основе разведенного перевара Хоттингера.
Хоттингера перевар (R. Hottinger) продукт переваривания мяса с помощью панкреатина или ткани поджелудочной железы, характеризующийся высоким содержанием пептидов и аминокислот и высокой буферной емкостью; используется при приготовлении питательных сред для микроорганизмов.
Вода. Для технологических и хозяйственных целей требуется питьевая вода (ГОСТ 2874-73). Для приготовления питательных сред воду берут из водопровода, артезианских скважин или открытых водоёмов после соответствующей обработки. Вода должна быть биологически чистой, бесцветной, без вкуса и запаха, сухой остаток меньше 1 г/л, общая жёсткость менее 7 мг экв/л, с содержанием вредных веществ менее (мг/л): свинец – 0,1, мышьяк – 0,05, железо – 1,5, цинк – 5, медь – 3. Общее число микроорганизмов в 1 мл воды менее 100. Для охлаждения требуется вода с возможно более низкой температурой (не выше 12 °С) и отсутствием механических примесей. Вода с повышенным содержанием железа недопустима. Для мойки оборудования и помещений вода должны быть биологически чистой.
Агар-агар (от малайского агар –желе) – продукт (смесь полисахаридов агарозы и агаропектина), получаемый путемэкстрагирования из красных (Phyllophora, Gracilaria, Gelidium, Ceramium и др.) и бурых водорослей, произрастающих в Черном море, Белом море и Тихом океане, и образующий в водных растворах плотный студень.
Агар является растительным заменителем желатина.
По качеству агар подразделяется на два сорта: высший — цвет белый или светло-жёлтый, допускается слегка сероватый оттенок; первый — цвет от жёлтого до тёмно-жёлтого.
Представляет собой желтовато-белый порошок или пластинки. Содержит около 1,5—4 % минеральных солей, 10—20 % воды и 70—80 % полисахаридов, в составе которых выявлены D- и L-галактозы, 3,6-ангидрогалактозы, пентозы, D-глюкуроновая и пировиноградная кислоты. Из агара экстрагированы агароза и агаропектин.
Агар-агар не растворим в холодной воде. Он полностью растворяется только при температурах от 95 до 100 градусов. Горячий раствор является прозрачным и ограниченно вязким. При охлаждении до температур 35—40° он становится чистым и крепким гелем, который является термообратимым. При нагревании до 85—95° он опять становится жидким раствором, снова превращающимся в гель при 35—40° градусах.
Применяют для изготовления плотных и полужидких питательных сред. Для получения плотных питательных сред агар добавляют в конечной концентрации от 1,5 до 3 %, полужидких — 0,3—0,7 % (вес/объём). Агар не расщепляется большинством микроорганизмов при культивировании. Полноценный продукт не ингибирует рост микроорганизмов и не изменяет питательную ценность сред. Неочищенный агар может привести к образованию неполноценного геля и даже ингибированию роста микроорганизмов. Поэтому для иммунологических и бактериологических целей надо использовать вымороженный осветлённый агар ГОСТ 17206-96 высшего и первого сорта с плотностью геля не ниже 3,20 г/см².
Картофельно – сахарный агар - среда прозрачная, желтовато-коричневого цвета (сахароза, агар, картофельный отвар)
Сахароза. C12H22O11, или свекловичный сахар, тростниковый сахар, в быту просто сахар — дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух моносахаридов — α-глюкозы и β-фруктозы.
Сахароза является весьма распространённым в природе дисахаридом, она встречается во многих фруктах, плодах и ягодах. Особенно велико содержание сахарозы в сахарной свёкле и сахарном тростнике, которые и используются для промышленного производства пищевого сахара.
Сахароза имеет высокую растворимость. В химическом отношении сахароза довольно инертна, так как при перемещении из одного места в другое почти не вовлекается в метаболизм. Иногда сахароза откладывается в качестве запасного питательного вещества.
Сахароза, попадая в кишечник, быстро гидролизуется альфа-глюкозидазой тонкой кишки на глюкозу и фруктозу, которые затем всасываются в кровь. Ингибиторы альфа-глюкозидазы, такие, как акарбоза, тормозят расщепление и всасывание сахарозы, а также и других углеводов, гидролизуемых альфа-глюкозидазой, в частности, крахмала. В чистом виде — бесцветные моноклинные кристаллы. При застывании расплавленной сахарозы образуется аморфная прозрачная масса — карамель.
Хлорид натрия NaСI поваренная соль. Белые кубические кристаллы или белый кристаллический порошок соленого вкуса, без запаха. Легко растворим в воде (1:3), мало растворим в этаноле.
Формула в виде текста: NaCl Молекулярная масса (в а.е.м.): 58,44 Температура плавления (в °C): 801 Температура кипения (в °C): 1455 Растворимость (в г/100 г или характеристика): 2-этилгексанол: 0,0001 (20°C
Калия гидрофосфат - бесцв. гигроскопичные кристаллы; выше 250 °С превращ. в полифосфаты. Хорошо раств. в воде и этаноле. Образует кристаллогидраты с 6 и 3 молекулами воды; гексагидрат переходит при 14,3°С в тригидрат, к-рый при 48,3 °С полностью обезвоживается. Т-ра плавления эвтектики гексагидрата (36,8% по массе калия гидрофосфата) с водой — 13,5°С.
Пеногасители. В качестве пеногасителей применяются поверхностно-активные вещества: жиры, масла и продукты их гидролитического расщепления.
Олеиновая кислота. Чистая олеиновая кислота – бесцветная или слабо-жёлтая маслянистая жидкость. Кислота олеиновая техническая, или олеин (ГОСТ 7580-55), представляет собой смесь непредельных жирных кислот. Содержание жирных кислот для марок А и Б 95 %, для марки В – 92 %. Для производства биопрепарата пригодна олеиновая кислота марок А и Б. Олеин отпускают в чистых сухих бочках, стальных барабанах и железнодорожных цистернах с плотно закрывающимися люками. Хранят в закрытых прохладных помещениях.
Силиконовые пеногасители. Изготовляют на основе кремнийорганических соединений. При введении в силиконовые пеногасители органических радикалов C2H5 или СН3 образуются этил- или метилполисилоксаны, обладающие пеногасящим действием. Пеногасящая способность увеличивается с введением гидроксильных групп.
2.2 Описание выбранной технологической схемы производства
Важнейшей задачей любого биотехнологического процесса является разработка и оптимизация научно-обоснованной технологии и аппаратуры для него (рисунок 1).
Для того чтобы не происходило размножение посторонней микрофлоры питательные среды должны быть абсолютно стерильными. Для этого существует стадия стерилизации питательной среды. В стерилизационной колонне среда нагревается паром до температуры 135 – 140 °С в течении 3 – 10 с. Затем выдерживается до 1 мин. в выдерживателе и охлаждается водой в теплообменнике-холодильнике. Для стерилизации питательной среды используется змеевиковый теплообменник, внутрь которого подаётся питательная среда, во внешнюю трубу – пар. Для охлаждения теплообменник типа «труба в трубе». Устройство, которого заключается в том, что по внутренней трубе подаётся питательная среда, во внешнюю трубу подаётся хладагент – вода.
Воздух, поступающий в ферментёр, также должен быть абсолютно стерильным. Далее воздух сжимается в компрессоре до давления 0,3 – 0,4 МПа, при этом он нагревается до 140 – 160 °С за счёт выделившейся теплоты адиабатического сжатия. Далее воздух охлаждается в теплообменнике (трубчатом либо типа «труба в трубе») и после него поступает в ресивер. После ресивера воздух охлаждается в кожухотрубном теплообменнике (охлаждающим агентом является раствор этиленгликоля, который подается в трубы) для конденсации влаги. Выходящий из ресивера воздух нагревается в кожухотрубном теплообменнике. Перед поступление в ферментер или инокулятор воздух проходит частичную очистку от микроорганизмов в фильтре грубой очистки и полностью очищается от микроорганизмов в фильтре тонкой очистки воздуха. Воздух на аэрацию в посевные и производственные ферментеры подается с компрессора. Воздух выходящий из ферментера высушивается от влаги на фильтре, достигая расчетной допустимой концентрации микроорганизмов.
Культивирование проводят в биореакторах (ферментёрах) при строгом контроле технологических параметров, описанных и разработанных в экспериментальной части.
1- пробирка с чистой культурой; 2 - пересев на три пробирки; 3- колбы на качалке; 4 – колба на 1 литр; 5 - инокулятор; 6 - бункеры для питательных растворов; 7 - смеситель компонентов питательной среды; 8 – насос; 9 – нагреватель; 10 – выдерживатель; 11-холодильник; 12 – забор воздуха; 13 – фильтр ячейковый; 14 – компрессор; 15 – теплообменник; 16 – брызгоулавливатель; 17 – ресивер; 18 – теплообменник; 19 - головной фильтр; 20 – фильтр грубой очистки; 21 – фильтр тонкой очистки; 22 – ферментёр; 23 - сборник КЖ; 24 – насос; 25 – сепаратор; 26 - сборник пасты; 27 - бункер для пшеничных отрубей; 28 – весы; 29 - смеситель пасты с отрубями; 30 -шнековый смеситель; 31 - бункер для готового препарата.
Рисунок 1. Схема производства биопрепарата
Дата добавления: 2015-04-20; просмотров: 33 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |