Биомасса периодический

График на рис. 2.16 иллюстрирует экспериментальную зависимость скорости потребления кислорода от выхода биомассы в процессе выращивания биомассы микроорганизмов на метаноле [34]. В соответствии с уравнением (2.72) скорость потребления кислорода изменяется в зависимости от скорости образования биомассы и текущей концентрации микроорганизмов. Рис. 2.17 показывает характер данного изменения для периодического процесса выращивания дрожжей на н-парафинах. [c.84]

Культивирование микроорганизмов может быть непрерывным и периодическим. При периодическом процессе весь объем питательной среды загружают в аппарат сразу, добавляют посевной материал и при оптимальных условиях продолжают процесс до тех пор, пока не накопится нужное количество биомассы или определенного метаболита. В ходе периодического культивирования изменяется темп роста культуры, ее морфология и физиология. За время культивирования меняется состав среды — уменьшается концентрация питательных веществ, увеличивается содержание метаболитов. С физиологической точки зрения периодическое культивирование невыгодно. В ходе его возникает также ряд технологических трудностей — циклический ход операций, сменные режимы, что затрудняет контроль и регуляцию процесса. [c.69]

Выход биомассы можно определить и в периодическом процессе, когда максимальное количество биомассы получают в стационарной фазе роста. Если количество этой биомассы обозначить М, а внесенного посевного материала — то, то экономический коэффициент, или средний выход, определяют по формуле [c.72]

В периодическом режиме выращивания достигается концентрация биомассы до 50 г на 1 л культуральной жидкости, что дает продуктивность системы, равную 4,5 кг/ч биомассы на 1 м емкости. [c.122]

В ходе периодической ферментации состав культуральной среды, концентрация микроорганизмов (концентрация биомассы), химический состав клеток и количество белкового продукта или метаболита зависят от фазы роста, клеточного метаболизма и наличия питательных веществ. Различают шесть основных фаз роста лаг-фазу, фазу ускорения, логарифмическую (log), или экспоненциальную фазу, фазу замедления, стационарную фазу и фазу отмирания (рис. 16.3). [c.351]

Важнейшей задачей промышленной ферментации является получение максимального количества продукта при минимуме затрат. Эту задачу можно решить, если для каждого конкретного процесса разрабатывать свою, наиболее эффективную конструкцию ферментера. Вообще говоря, непрерывная ферментация применяется в промышленных целях не так уж часто, прежде всего потому, что ученые накопили наибольший, опыт в работе с периодическими культурами. При этом стоимость получения данного количества биомассы в ферментере непрерывного действия гораздо ниже, чем в ферментере, работающем в периодическом режиме. Такое удешевление обусловливается следующими факторами. [c.353]

Количество биомассы измеряется в граммах сухого вешества на литр культуры. Процедура Периодическая ферментация + Тф>> означает, что к культуре добавлено ОД т триптофана. При периодической ферментации с добавлением субстрата в среду добавляли 0,1 г триптофана каждые 2 ч - в общей СЛОЖНОСТИ пять раз в течение 10 ч. При добавлении большего количества триптофана не увеличивались ни биомасса, ни количество синтезированного белка. [c.363]

Обычно ход глубинного периодического культивирования выглядит следующим образом. На начальной стадии культивирования сразу после инокуляции продуцент адаптируется к новым условиям. В этот период биомасса почти не образуется и источник углерода (суспензия целлюлозы или измельченного подходящего целлюлозосодержащего материала, например, свекловичного жома) почти не расходуется. Затем наступает логарифмическая, или экспоненциальная, фаза роста культуры, когда количество биомассы в ферментере растет по экспоненциальному закону, а содержание источника углерода быстро снижается. После этого образование биомассы замедляется и культура переходит в стационарную фазу, когда число вновь возникающих клеток равно числу отмирающих. Наконец, последняя фаза - отмирание, когда происходит автолиз клеток под действием собственных ферментов и количество биомассы снижается. [c.110]

Одна из первых серий опытов была посвящена определению стехиометрии реакции, проводимой в реакторе периодического действия. Результаты этих экспериментов, представленные в табл. 24.1, выражены в значениях коэффициентов наблюдаемого выхода биомассы, сульфатной серы и показателя щелочности, для которых в качестве эталона используется азот нитратов. В этих и последующих опытах для измерения количества биомассы в качестве эквивалента использовали органический азот, так как определить гравиметрическим методом общую биомассу из-за наличия твердой элементной серы было невозможно. Коэффициенты выхода обозначены индексом набл , чтобы обратить внимание на то, что их значения получены при условиях данной серии опытов (коэффициенты стехиометрического выхода процесса, проводимого в реакторе периодического действия, представляют собой средние значения для исходных и конечных условий). [c.306]

Уловитель Саймона Хартли. Он был разработан на основании исследований, проведенных в научно-техническом институте Манчестерского университета. Биомассу наращивают в пустотах внутри прокладок из пористого полиэфира, которые удерживаются внутри реактора с помощью сеток. Прокладки периодически удаляют из реактора, густую биомассу (до 15 кг на каждый кубометр обводненного носителя) отжимают и пустые прокладки возвращают в реактор. [c.256]

Если все эти требования выполнены, то скорость роста (увеличения биомассы) одноклеточных микроорганизмов с бинарным делением, размножающихся в условиях хорошо перемешиваемой. периодической культуры, будет пропорциональна концентрации микробной биомассы, т. е. [c.402]

При описании роста микроорганизмов с бинарным делением в периодических культурах широко используется величина, характеризующая время удвоения биомассы. Связь между удельной скоростью роста ц и временем удвоения биомассы ty можно найти из уравнения (3), заменив х на 2хо, at — на iy [c.403]

Промышленные биореакторы могут работать в периодическом режиме, периодическом режиме с доливом субстрата,, полунепрерывном (полупериодическом) и непрерывном проточном режимах. Исторически в промышленности утвердился периодический способ работы при осуществлении химических превращений и полунепрерывный — при получении микробной биомассы. В последнее время для химических превращений стали применять реакторы с периодическим режимом и с доливом субстрата, а для получения микробной биомассы — реакторы,, работающие в непрерывном проточном режиме. Традиционно биореакторы, работающие в непрерывном проточном режиме,, использовались в промышленном масштабе только для аэробной переработки сточных вод и отходов (т. ё. в процессах с самой большой пропускной способностью среди всех технологических операций)а также при производстве уксуса. За исключением этих двух случаев, биологическая промышленность проявляла исключительный консерватизм в том, что касалось перехода на непрерывную проточную технологию причем без достаточных на то оснований. [c.418]

Исследователи Западной Сибири высказали предположение, что образование нефти в баженовской свите было обусловлено переменой палеогеографической обстановки. Схема образования нефти ими представляется в следующем виде. Первоначально в тёплом морском бассейне происходило развитие огромного количества биомассы. Затем, при периодическом поступлении холодных арктических вод происходила массовая гибель организмов, что и привело к накоплению органики в глинистых отложениях в условиях не компенсированного осадками прогибания (51. [c.197]

Если предположить, что все эти условия удовлетворяются одновременно в хорошо перемешиваемой периодической культуре, содержащей дискретно диспергированные бактериальные клетки, которые размножаются делением, то скорость роста бактериальной биомассы во времени будет пропорциональна концентрации бактериальной биомассы, т. е. [c.91]

Из широкого ассортимента сепарационного оборудования лишь несколько типов может быть использовано для разделения клеточных суспензий. В промьппленности нашли применение сепараторы тарельчатого типа с периодической и непрерывной разгрузкой сконцентрированной биомассы. [c.31]

Вместе с тем, лишь с определенными допущениями режим синтеза внутриклеточных компонентов в условиях периодического культивирования можно считать стационарным. Дело в том, что общая (суммарная) поверхность микробных клеток увеличивается в условиях снижения концентрации компонентов питательной среды, расходуемых на образование биомассы. [c.38]

В. В. Рачинский и Е. Г. Давыдов аппроксимировали кривые роста биомассы в условиях периодического культивирования уравнением, включающим интеграл ошибок [59] [c.53]

Таким образом, для описания роста микробной популяции в замкнутой системе (в условиях периодического культивирования), представляющего достаточно сложный процесс перехода субстрата питательной среды в организованную биомассу популяции, предложены различные математические выражения. При этом подавляющее число зависимостей относятся только к фазам увеличения численности особей популяции. Их выбор осуществляется на основе внешнего сходства описываемых кривых с экспериментальным, после чего проводятся биологические аналогии и поиски физического смысла рассчитываемых параметров. Однако приведенные выше уравнения представляют собой только аппроксимационные подходы к более или менее точному описанию феноменологии процесса нарастания численности без отражения его главной стороны — перехода компонентов питательной среды в биомассу популяции (но не отдельной клетки). Математическое описание процессов микробиологического синтеза можно считать только собственно моделированием тогда, когда в рассмотрение принимаются, по крайней мере, оба [c.53]

Решение системы уравнений (1.113) с помощью вычислительной машины методом численного интегрирования показало, что кинетическая кривая общей концентрации жизнеспособной протоплазмы ( x)+ g) демонстрирует все фазы периодического роста, включая лаг-фазу. Кривая биомассы фракции очень напоминает кинетическую кривую фракции нуклеиновых кислот растущей популяции. [c.102]

Для накопления биомассы выращивание осуществлялось в аппарате Абитекс с общим объемом 5 л в периодическом режиме. Автоматически [c.209]

Стадия подготовки засевной биомассы I обеспечивает подачу в производственные биореакторы необходимого количества посевного материала — активной культуры микроорганизмов, выращенной в периодически или непрерывно работающих инокуляторах. На стадии подготовки минеральной питательной среды а осуществляется растворение минеральных солей, фильтрация растворов и доведение концентраций элементов в них до заданных соотношений. В качестве минеральных источников питания используют сернокислые соли калия, магния, железа, аммофос, сульфат аммония, а также микроэлементы — соли марганца, цинка, железа и меди. Подготовка углеводородного субстрата (стадия III) включает процессы подогрева, перемешивания жидких парафинов и их дозированной подачи в производственные биореакторы. [c.14]

Получение -каротина и витамина Важное место в обмене веществ у животных занимает р-каротин, который в печени превращается в витамин А (ретинол). В организме человека и животных каротины не образуются. Основные источники Р-каротина для животных — растительные корма человек получает Р-каротин также из продуктов животного происхождения. Р-Каротин можно вьщелить из ряда растительных объектов — моркови, тыквы, облепихи, люцерны. В начале 60-х годов XX в. разработана схема микробиологического синтеза Р-каротина, которая стала основой про-мьпыленного способа его получения. Установлено, что многие микроорганизмы — фототрофные бактерии, актиномицеты, плесневые грибы, дрожжи — синтезируют каротин. Характерно, что содержание р-каротина у микроорганизмов во много раз превышает содержание этого провитамина у растений. Так, в 1 г моркови присутствует всего 60 мкг Р-каротина, в то время как в 1 г биомассы гриба В1апе51еа Мзрога — 3 — 8 тыс. мкг. Разработаны опытные установки как периодического, так и непрерывного действия для синтеза Р-каротина, основной недостаток которых — высокая стоимость сырья и большая длительность процесса. [c.57]

Исследования по получению а-кетоглутаровой кислоты из эмульгированных парафинов при помощи дрожжей andida li-poHty a в проточном режиме показали, что в одноступенчатом процессе при скорости протока D = 0,05 ч удается превысить продуктивность периодической культуры. Однако в данных условиях низкой остается концентрация продукта (2—3 г/л). В двухступенчатом непрерывном процессе концентрация повышалась до 5 г/л, что, однако, значительно ниже результатов с использованием периодической культуры (до 20 г/л в течение 96 ч). Более перспективным оказался двухступенчатый процесс, когда на первой ступени в проточном режиме получают биомассу, которая используется во второй (периодической) ступени в качестве инокулята. [c.155]

Как видно, в проточном режиме продуктивность культуры по биомассе в 17 раз и по продукту в 6 раз превышает продуктивность периодического процесса. Во время ферментации активность глюкоамилазы увеличивается до 50—80 ед/мл. При определении глюкоамилазной активности (ГА) глюкооксидазным методом за единицу активности принимают такое количество фермента, которое вы5ывает образование 1 мг глюкозы из растворимого крахмала за 1 ч при температуре 30°С. [c.198]

В этом случае в ферментер периодически добавляют субстрат, а конечный продукт собирают только по завершении процесса. Добавление субстрата приводит к удлинению экспоненциальной и стационарной фаз и к увеличению биомассы и количества метаболитов, синтезируемых во время стационарной фазы (например, антибиотиков). Однако в стационарной фазе микроорганизмы часто синтезируют протеолитические ферменты (протеиназы), разрушающие все производимые ими белки. Поэтому, если целью ферментации является получение бел-ковьгх продуктов, нужно остановить процесс до его перехода в эту фазу. Прямое измерение концентрации субстрата в ходе ферментации часто бывает затруднено, и чтобы определить, в какой момент нужно добавить следующую порцию субстрата, приходится использовать другие показатели, коррелирующие с его расходованием, например количество синтезированных органических кислот, значение pH или количество образовавшегося СО2. Вообще говоря, ферментеры периодического действия с добавлением субстрата требуют постоянного и более тщатель- [c.352]

Наряду с абсолютным сезонным значением количества и массы микроорганизмов, на продуктивность почвы значительное влияние оказывает периодическое колебание этих показателей. Кратковременное изменение численности бактерий и их биомассы связано с их размножением и отмиранием. Как видно из рис. 8.45, в ряду А—Б— В—Г увеличивается темп жизни микроорганизмов, т. е. продуктивность бактерий, что, в конечном тоге положительно отражается на продукгршности почв и посевных площадей. [c.406]

При периодическом способе к льтивирования прод цента через 58-72 ч концентрация лизина в культуральной жидкости достигает 25-40 г/л, биомассы по сухой массе накапливается 10-15 г/л, экономический коэффициент по потреблению сахара в пересчете на лизин составляет 25-35%. [c.37]

Технология получения кормового или пищевого белка одноклеточных и многоклеточных микроорганизмов сравнительно несложная и заключается в наращивании по возможности наибольшего количества биомассы клеток, в ее денуклеинизации, сепарировании и приготовлении целевого продукта. Культивирование того или иного микроорганизма проводят в оптимальных условиях (до получения десятков-сотен граммов дрожжей в 1 л) в периодическом или непрерывном режиме, в стерильных или нестерильных условиях. [c.203]

Выход микробных клеток при непрерывном процессе в сравнении с периодическим будет выражаться следуюпщми соотношениями (с учетом времени удвоения массы — в у), 11,9 (в у 0,5), 7,6 (в у 1,0), 5,3 (в у 2,0), 4,3 (в у 4,0) Из этого следует, что с возрастанием времени генерации выходы биомассы в обоих процессах уравниваются [c.240]

Квалифицированное управление любым биотехнологическим процессом основывается на глугбине познания "поведенческих реакций" биообъекта в конкретных условиях культивирования при получении целевого продукта, когда с помощью соответствующего приборного оснащения необходимо непрерывно или периодически фиксировать контролируемые показатели (1°, pH, количество биомассы клеток, скорость потребления источников питания, количество растворенного кислорода, количество образующегося метаболита и др) При размножении и развитии клеток происходит постоянное изменение отдельных параметров биотехнологического процесса, и в каждый данный момент эти клетки функционируют в иных условиях [c.277]

Ферментацию G.oxydans проводят на средах, содержащих сорбит (20%), кукурузный или дрожжевой экстракт, при интенсивной аэрации (8—10 г Ог/л/ч). Выход L-сорбозы может достичь 98% за одни-двое суток. При достижении культурой log-фазы можно дополнительно внести в среду сорбит, доводя его концентрацию до 25%. Также установлено, что G.oxydans может окислять и более высокие концентрации полиспирта (30—50%), создаваемые на последних стадиях процесса. Это происходит благодаря полиолде-гидрогеназы, содержащейся в клеточной биомассе. Ферментацию бактерий проводят в периодическом или непрерывном режиме. Принципиально доказана возможность получения L-сорбозы из сорбита с помощью иммобилизованных клеток в ПААГ. [c.454]

В промышленном производстве лимонной кислоты применяется несколько вариантов процесса. Традиционным твердофазным вариантом является процесс Коджи он имеет много общего с процессом поверхностной ферментации. Глубинная ферментация с технической точки зрения сложнее, чем поверхностная, но возможна в разных вариантах периодическом с подпиткой и непрерывном. Периодическая ферментация используется при работе с глюкозосодержащими субстратами, а ее вариант с подпиткой чаще применяется при переработке мелассы. Непрерывное культивирование, дающее наибольший выход продукта, также возможно, но применение этого способа в промышленности в обозримом будущем маловероятно. Для процесса характерно два максимума скорости роста и образования продукта. На первом этапе образуется значительное количество продукта, зависящее от скорости роста. На втором этапе рост отсутствует, а предельное количество образующегося продукта определяется концентрацией биомассы. В конце ферментации массу мицелия [c.140]

Рис. 10.5. Соотношение между образованием микробной биомассы в реакторе работающем в непрерывном и периодическом режимах, для различных количеств посевого материала, максимальных удельных констант скорости роста и продолжительностей непродуктивного этапа периодического цикла )=0,8 [Ая для непрерывной системы (А1Ьа е а ,, 1973).

Причина биогенности углерода, а также легких элементов II и III периодов периодической системы (водорода, кислорода, азота, фосфора, серы), составляющих до 99% биомассы 1) четырехвалент-ность углерода, устойчивость а-связей и цепочек 2) способность образовывать кратные связи с перечисленными выше элементами с переменной валентностью 3) относительно малые размеры атомов [c.5]

Стационарная фаза при периодическом культивировании характеризуется постоянным числом бактериальных клеток и медленным снижением содержания сухого вещества биомассы в культуре. Предполагается, что это снижение массы клеток происходит в результате утилизации эндогенных углеродных субстратов для удовлетворения потребностей на поддержание энергии у нерастущих клеток. По существу, это явление включает деградацию как запасных веществ, так и тех клеточных компонентов, которые становятся ненужными при отсутствии роста. В результате этих процессов выделяется энергия и диоксид углерода. [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология