Культуры проточные

В случае суспензионных культур проточные реакторы с полным, вытеснением используются редко. Как правило, реакторы работают в режиме, близком к режиму полного перемешивания разумеется, применительно к жидкой фазе. Тем не менее не следует считать, что в системе действительно осуществляется идеальное перемешивание, пока не проанализированы все возможные причины появления неоднородности (например, из-за пристеночного роста и т. п.). Вероятно, самым лучшим приближением к реактору с полным вытеснением был бы каскад последовательных реакторов с идеальным перемешиванием без дополнительных поступлений питательных веществ, однако длят этого число биореакторов, составляющих такой каскад, должно быть бесконечным. Неидеальный поток с полным вытеснением можно получить, лишь когда работает более шести после -довательных биореакторов. [c.430]

Способ непрерывно-проточного культивирования микроорганизмов более совершенен. Суть его заключается в том, что микробная популяция развивается в проточной питательной среде. Непрерывный способ имеет две разновидности гомогенно-непрерывный и градиентно-непрерывный. В первом случае выращивание ведут в одном ферментаторе при тщательном перемешивании среды и аэрации обеспечивается одинаковое состояние культуры во всем объеме жидкости. В ферментатор при этом непрерывно поступает свежая [c.162]

В настоящее время наиболее прогрессивным признан проточный метод культивирования микроорганизмов, который обеспечивает непрерывную подачу в ферментер как питательной среды, так и посевного материала. Размножение микроорганизмов и биосинтез фермента регулируют при использовании этого метода по мере поступления питательной смеси в ферментер. Такой ферментер представляет собой вращающийся трубкообразный реактор, через один конец которого в него поступает питательная среда и культура микроорганизмов, а из другого — выводятся ферменты, продукты жизнедеятельности и бактериальная масса. Основное достоинство метода — возможность длительное время поддерживать в автоматическом режиме рост культуры микроорганизма. Например, культура ацетонобутиловых бактерий находилась в таком реакторе в состоянии непрерывного размножения в течение 200 суток (И.Д. Иерусалимский с сотр., 1986). [c.78]

Сущность непрерывно-проточного способа брожения заключается в непрерывном притоке осахаренного сусла и вводе дрожжей в головной аппарат бродильной батареи, состоящей из нескольких последовательно соединенных между собой аппаратов, в непрерывном сбраживании этого сусла и оттоке зрелой бражки из последнего, концевого, аппарата. Батарея непрерывно-проточного спиртового брожения (рис. 21.8) состоит из маточника посевной культуры 1, дрожжегенераторов 2—4, головных бродильных аппаратов 5, б и аппаратов дображивания 7—11. [c.1061]

При непрерывном культивировании микроорганизмов необходимо отрегулировать такую скорость притока питательной среды и вытекания культуральной жидкости, чтобы предотвратить вымывание культуры из системы, т. е. концентрация клеток должна быть постоянной. В стерильных условиях непрерывный, или проточный, метод обеспечивает сохранение культуры в физиологически активном состоянии длительное время. [c.70]

Из конденсатора жидкий диоксид углерода поступает в емкости 13,14 и оттуда вновь подается в экстрактор. В установке осуществляется проточная экстракция, продолжительность которой для каждой культуры устанавливается экспериментально По окончании экстракции прекращают подачу растворителя в экстрактор, оставшуюся мисцеллу насосом через фильтр перекачивают в испаритель. [c.225]

Помимо стационарного способа культивирования с регулярными пассажами, описанного выше для первичных культур, для большинства перевиваемых клеточных культур возможно применение метода суспензионных культур, при котором клетки находятся в жидкой среде во взвешенном состоянии. Модификацией данного метода является проточное культивирование, при котором в специальный аппарат (ферментер или роллерный культиватор) непрерывно добавляют свежую питательную среду и удаляют отработанную. Подобный метод позволяет в любой момент получить значительные количества клеточной массы для культивирования вирусов он применяется, как правило, в крупных лабораториях или при промышленном производстве вакцин. [c.261]

При периодическом культивировании целесообразно создать искусственно такое установившееся состояние, при котором концентрация клеток, удельная скорость роста и окружающая клетки среда не изменялись бы со временем Такие условия возможны при непрерывном культивировании, когда клетки продуцента размножаются со скоростью, зависящей от притока питательных веществ и некоторых других условий Часть объема культуральной жидкости постоянно вытекает с той же скоростью, с какой подается среда в аппарат Метод проточного культивирования может быть организован как процесс полного вытеснения и как процесс полного смешения Осуществление первого возможно для культивирования анаэробных микроорганизмов в ферментаторе, представляющем собой трубу, в которую с одного конца непрерывно подают питательную среду и посевной материал, а из другого конца отбирают культуральную жидкость Процесс происходит без перемешивания и аэрации Когда среда и посевной материал попадают в ферментатор, популяция находится в лаг-фазе, а на выходе из ферментатора культура может находиться в любой фазе в зависимости от скорости подачи среды В ферментаторе воспроизводится полная кривая размножения, но не во времени, а в пространстве [c.306]

Рис. 24.2. Схема проточного реактора с культурой

Рабочие характеристики проточных биореакторов непрерывного действия лучше всего оценивать исходя из расчета материального баланса по биомассе, лимитирующему субстрату и продукту. Используя самую приближенную классификацию проточных биореакторов непрерывного действия с суспензионными культурами, можно выделить два типа реакторов реакторы с идеальным перемешиванием и проточные биореакторы в режиме полного вытеснения (реакторы поршневого типа).Биореакторы с идеальным перемешиванием могут работать как хемо-статы или как турбидостаты, В хемостате поддерживается постоянная плотность микробной культуры за счет потребления лимитирующего субстрата или какого-либо иного питательного вещества, а в систему турбидостата входит светочувствительное устройство, которое измеряет оптическую плотность культуры и обеспечивает ее постоянство. В промышленности, как правило [c.420]

Из методов выращивания микроорганизмов самым перспективным, безусловно, является метод проточных культур. Если чистую культуру микробов поместить в сосуд с питательной средой, то, размножаясь, микробы постепенно изменяют состав среды, делая ее все менее и менее пригодной для жизни. При этом меняется темп роста микроорганизмов, их морфология и физио- [c.132]

Чтобы избежать подобных явлений и поддерживать культуру в одном и том же состоянии, применяют проточные, непрерывно обновляемые среды. [c.133]

Способ непрерывного выращивания позволяет поддерживать культуру в одном и том же состоянии неограниченно долгое время. Это доказано многими замечательными экспериментами. Так, в лаборатории акад. Н. Д. Иерусалимского культура ацетонобутиловых бактерий поддерживалась в состоянии непрерывного размножения около 200 дней, дав за это время более 4300 поколений. Когда после этого бактерии были переведены в условия непроточных сред, то оказалось, что все их особенности и признаки остались без изменений. Интересно, что после нескольких пересевов в вегетативном состоянии эти бактерии вырождаются, утрачивают способность вызывать брожение. Вырождение обусловлено тем, что при выращивании на непроточных (обычных) средах создаются условия, отрицательно влияющие на клетки. В проточных средах этого не происходит. Подобные наблюдения имеются и не только для бактериальных клеток. Удавалось, например, парамеций поддерживать в состоянии непрерывного размножения свыше 20 лет (7883 клеточных поколения). В других [c.134]

Метод проточных культур открывает широкие перспективы для автоматизации процессов выращивания. На гранях биологических наук и технической кибернетики возникла новая область— биоинженерия. Недавно в нашей стране создан автоматизированный аппарат для непрерывного культивирования микробов, позволяющий длительное время выращивать чистые культуры их Б стерильных условиях. Процесс можно вести одновременно в нескольких приборах. Каждый из них имеет многоканальную систему введения свежей питательной среды, позволяющую оперативно изменять состав ее и скорость притока, а также целую систему датчиков, при помощи которых можно получать точную информацию о концентрации клеток, растворенного кислорода, температуре и кислотности среды. В приборе вся жидкость тщательно перемешивается и непрерывно снабжается воздухом, чтобы обеспечить нормальное дыхание размножающихся клеток. С датчиков показания поступают на централизованную систему контроля, которая, автоматически опросив все датчики (одного или нескольких сосудов), вырабатывает управляющие сигналы и воздействует на системы подачи питательной среды, воздуха, регулирования температуры и др. Таким путем поддерживают все параметры процесса на строго определенном, постоянном уровне. [c.135]

В последние два десятилетия непрерывное культивирование заняло ведущее место в микробиологии. Промышленное производство этилового спирта, спиртового уксуса, кормовых дрожжей, антибиотиков, витаминов, вина, пива, глицерина, стероидов, очистка сточных вод — это далеко не все примеры использования метода проточных культур. [c.164]

При непрерывном процессе, осуществляемом в одном аппарате (гомогенно-проточная культура), при установившемся режиме работы у=1, а среднее время пребывания микроорганизмов в аппарате х равно времени пребывания в нем среды Т. В случае задержки микроорганизмов в аппарате 7>1. В случае вымывания культуры Т<1. [c.57]

По непрерывноциклическому способу микроорганизмы, расположенные на неподвижной насадке в ферментаторе, непрерывно вмываются средой, протекающей в замкнутом контуре, до полного потребления ими питательных веществ. После этого зрелую культуру выгружают, аппарат промывают, стерилизуют и цикл повторяют. Богатая среда в ходе такой циклической ферментации постепенно истощается по времени этот процесс более продолжителен, чем непрерывно-проточный. [c.162]

В. Л. Яровенко с сотрудниками предложено для непрерывно-проточного способа брожения проводить двухпоточное осахаривание. Сущность его заключается в том, что разваренную массу делят на два равных потока, один из которых гидролизуется в осаха-рпвателе /з всего количества солодового молока (культуры плесневых грибов), другой — 7з его. Сусло из первого осахаривателя направляют в первый головной чан бродильной батареи, сусло из второго осахаривателя — во второй головной чан батареи. [c.191]

Сущность непрерывного выращивания дрожжей состоит в том, что оно осуществляется проточно в одном или нескольких последовательно соединенных аппаратах — дрожжегенераторах. Приток питательной среды (сусла) осуществляется в первый по ходу процесса аппарат (называемый головным), в который вносят и маточныс-дрожжи. Засеянная ими питательная среда перемещается по аппаратам и выводится в виде готовой культуры дрожжей из последнего (концевого) дрожжегенератора в батарею бродильных аппаратов. [c.221]

На рис. 75 приведена принципиальная технологическая схема установки для непрерывно-проточного культивирования дрожжей. Сусло поступает в сборники /, в которых доосахаривается при температуре 55°С в течение 45—60 мин, и насосом 2 прокачивается через контактную головку 3 для нагревания до температуры 75— 78°С, пастеризуется при этой температуре 20—30 мин в выдерживателе 6, проходит сепаратор 5, в котором выделяющийся из сусла вторичный пар отсасывается эжектором 4 с помощью острого пара, и возвращается в контактную головку 3. Далее сусто насосом 7 подается в теплообменник 8, где охлаждается до 22—24°С, а затем направляется в два головных дрожжегенератора 9. Одновременно из третьего дрожжегенератора 9 подается 10, 20 или 30% маточной культуры дрожжей насосом 10. Непрерывное заполнение этих дрожжегенераторов в зависимости от объема маточной культуры продолжается соответственно 16, 12 и 8 ч. Для поддержания постоянной концентрации дрожжевых клеток иа уровне 80—90 млн./мл скорость притока сусла по времени должна возрастать. [c.221]

В промышленном контроле ПИА можно использовать в различных вариантах. Проточно-инжекционный метсд с градиентным разбавлением [16.4-43, 16.4-44] использовался при мониторинге красильных процессов. Методы проточно-инжекционного титрования, базирующиеся на измерении ширины пиков, также используются в промышленном анализе [16.4-45, 16.4-46]. Силиконовые мембранные сепараторы в настоящее время внедряют в процесс проточно-инжекционного анализа для повышения селективности [16.4-47]. Эти мембранные сепараторы применяют и в ферментационном мониторинге, где среда с культурой приводится в контакт с буферными растворами через мембраны [16.4-48,16.4-49]. Газо-диффузионнью ПИА-системы позволяют определять многие летучие компоненты, такие, как аммиак, диоксид углерода, уксусную кислоту, озон, хлор и амины [16.4-50, 16.4-51]. [c.663]

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]

Сравнительная оценка периодической и проточной культуры End. fibuliger R 313 показана в табл. 19. [c.198]

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]

Так как по мере роста и развития водорослей изменяется питательный раствор, происходит сдвиг pH (подщелачивание или подкисление) и появляются в культуральной среде продукты прижизненного выделения и посмертного автолиза клеток,, желательно проводить эксперименты с использованием проточных культур. При выборе питательной среды для проточного-культивирования водорослей необходимо учитывать вредное-воздействие калия на развитие культуры (Татус, 1964). Тамия предложен второй вариант питательной среды, где вместо азотнокислого калия вносится азотнокислый аммоний. Однако эта среда, сбалансированная по соотношению катионов, не уравновешена по соотношению элементов в растворе (Кузнецов, 1967). Кузнецовым предложена сбалансированная среда № 3 для проточного культирования протококковых водорослей следующего состава N—1,400, Р—0,340, 5—0,097, К—0,428 и IAg — 0,082 г/л, в которой учтено соотношение элементов в питательном растворе. [c.222]

Стехиометрию процесса автотрофной денитрификации можно рассчитать теоретически, и предсказанное значение коэффициента выхода биомассы (0,084 мг Nopr/MrN) хорошо совпадает с измеренными в непроточных (0,089 мг N/мг N) и проточных (0,080 мг N/mfN) системах с определенными культурами микроорганизмов. [c.314]

Возможные пути биотехнологического р спользованвд накопления металлов микробами иллюстрирует рис. 5.6. Существуют два альтернативных механизма накопление металлов организмами в растущей культуре и суспензиями нерастущих организмов. Конечно, можно использовать и проточные колонки с иммобилизованными микроорганизмами или другие биофильтрую-щие устройства. Если предполагается применение растущих культур, то потребуется довольно сложная технология. Необходимо учесть и привести в соответствие друг с другом следующие факторы 1) скорость роста организма (проточная культура) 2) способность к накоплению металла и, следовательно, скорость его включения 3) возможная токсичность металла для данных организмов 4) конкуренция за извлекаемый металл между данным организмом и возможными комплексообразующими агентами, среды (органическими и неорганически- [c.210]

В связи со всем сказанным выше важно отметить, что многие культуральные среды, применяющиеся в промышленных биотехнологических процессах, представляют собой сложные смеси субстратов и их состав влияет на производительность процесса. Характер потребления смешанных субстратов в непрерывных проточных культурах не всегда можно предсказать исходя из результатов, полученных на экспериментальных установках с периодическими культурами, растущими на таких же смесях субстратов. В непрерывных проточных системах компоненты смеси могут потребляться одновременно, даже если в периодической культуре того же микроорганизма они использовались последовательно. Особый интерес представляет следующее наблюдение, сделанное на хемостатной культуре. Оказалось, что в двухкомпонентной смеси субстратов критическая скорость разбавления для полного использования того компонента, который обеспечивает более медленный рост периодической культуры, может значительно превышать нормальную скорость вымывания. Кроме того, применяя двухкомпонентные смеси субстратов в непрерывной культуре, можно контролировать пбСЧ упление углерода в те или иные метаболические пути, изменяя состав субстратной смеси или условия протекания процесса, и регулировать тем самым количество образующейся энергии или какого-либо продукта. [c.414]

Смешанные культуры. Естественные популяции, как правило, представляют собой смесь различных микроорганизмов. Между ними существуют самые различные формы взаимодействия это может быть конкуренция за общий субстрат, комменсализм или мутуализм (см. разд. 17.2). Для изучения этих и других форм взаимодействия все чаще используют смешанные культуры. Если создать определенные заданные условия, то как в периодических, так и в непрерывных проточных культурах можно наблюдать последовательную смену (сукцессию) отдельных организмов и накапливаемых продуктов обмена. Это в свою очередь позволяет делать выводы о винэргистических или антагонистических взаимоотношениях между различными организмами. Смешанные культуры могут быть приготовлены путем объединения чистых культур. Исследования, проводимые на смешанных культурах заданного состава, дают возможность понять, какими могут быть сложные формы взаимодействия микроорганизмов в местах их естественного обитания. [c.190]

Успешное привыкание к токсинам наблюдалось в периодических, полунепрерывных и непрерывных культурах в реакторах с неподвижной биопленкой и проточны.х реакторах с мешалкой. В рассмотренных системах присутствовали различные токсины [81—83]. Во всех этих исследованиях была показана адаптивность, причем не адаптированная к токсинам культура в проточном реакторе с мешалкой при 35 °С и времени пребывания 50 сут обнаруживала большую чувствительность к шоковым интоксикациям (табл. 2.5). [c.58]

Анаэробное разложение органических соединений в этих стоках (в нейтрализованных стоках, куда добавлена смешанная культура метановых бактерий) до полного прекращения процессов биологической очистки происходит при температуре 35° в течение примерно 80 дней. При очистке указанных стоков в проточных метантенках требуется значительно меньше времени, хотя для получения удовлетворительных результатов время пребывания стоков в камерах должно составлять около трех недель (объемная нагрузка камер —около 5%). В этих условиях перманганатную окисляемость в стоках можно снизить на 30%, потери при прокаливании сухого остатка — до 75, ХПК — до 65 и БПКб — До 60%. Если сократить время пребывания стоков в метантенках примерно до 11 дней, эффективность очистки по большинству показателей понизится почти на /з, а при более высокой нагрузке степень очистки понизится еще более. [c.188]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология