Основы микробиологического производства

Все бактериальные энтомопатогенные препараты на основе Вас. thuringiensis производят по одной и той же технологической схеме. Ниже, в качестве иллюстрации, будет рассмотрена технология получения энтомопатогенных бактериальных препаратов на примере энтобактерина. Технология производства включает все стадии, типичные для любого микробиологического производства, основанного на глубинном способе получения микроорганизмов выращивание посевного материала в лаборатории и в посевном аппарате, промышленное культивирование в ферментере, концентрирование культуральной жидкости, сушка, стандартизация и фасовка готового препарата. [c.70]

Стадией, не имеющей аналогий в химической промышленности, является стадия культивирования соответствующего микроорганизма, проводимая либо с целью накопления собственно биомассы (производство дрожжей на основе гидролизатов растительного сырья или углеводородов нефти, кормовых антибиотиков, некоторых вакцинных препаратов, средств защиты растений и бактериальных удобрений), либо с целью получения продуктов метаболизма растущей популяции микроорганизмов (антибиотики медицинского назначения, аминокислоты, спирты, ферменты, антигенные препараты). Основным процессом этой стадии является рост популяции микроорганизмов на питательной среде определенного состава. Отсюда вытекает главная задача технологических разработок —создание условий, обеспечивающих максимальную утилизацию компонентов питательной среды и накопление целевого продукта с заданными свойствами. Естественно, что теоретической основой для этого являются закономерности, определяющие рост популяции микроорганизмов в зависимости от условий его осуществления. В общем есть все основания утверждать, что прогресс технологии микробиологических производств во многом зависит от уровня знаний теории собственно микробиологического синтеза. [c.5]

ЭВМ служит техническим средством эффективно реализующим принципы кибернетического подхода к анализу, синтезу и управлению биотехнологическими процессами. При этом разработка и внедрение автоматизированных систем управления биотехнологическими процессами является важным этапом технического перевооружения и модернизации действующих биохимических производств, а также создания на основе систем автоматизированного проектирования новых высокоинтенсивных предприятий по выпуску продуктов микробиологического синтеза. [c.6]

Перспектива увеличения производства полимерных материалов на основе целлюлозы, хитина и фибриллярного белкового сырья (типа фиброина, коллагена, кератина и пр.), особенно при условии создания интенсифицированных микробиологических технологий по синтезу этих волокно- и пленкообразующих полимеров, является достаточно реальной. Весьма парадоксальным и, по-видимому, случайным является факт образования природных полимерных углеводов на основании формирования О-рядов, а белков - Ь-рядов. И еще два замечания необходимо сделать при анализе ситуации, связанной с возможностью использования природных полимеров, и в частности белков, в качестве волокнообразующих полимеров. [c.336]

За последние десять лет в нашей стране возникла и успешно развивается новая отрасль индустрии — микробиологическое производство белка на основе продуктов нефтепереработки. Эта отрасль производства призвана обеспечить в перспективе потребности народного хозяйства в полноценном кормовом белке, что будет способствовать развитию животноводства и удовлетворению населения в высококачественных продуктах питания. [c.14]

Учитывая высокую эффективность использования продуктов микробиологического синтеза в народном хозяйстве, партия и правительство уделяют большое внимание развитию этой отрасли индустрии. В ближайшие годы, помимо синтеза белка на основе чистых парафинов, получит развитие производство белка из низкомолекулярных спиртов и углеводородных газов, микробиологическая депарафинизация нефтяных дистиллятов, микробиологическое производство различных кислот, жиров и других продуктов, необходимых народному хозяйству. [c.14]

ОСНОВЫ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА [c.75]

В стране развивались и новые микробиологические производства. На основе исследований В. Н. Шапошникова и его сотрудников в 20-х годах было разработано микробиологическое производство молочной и масляной кислот, а в 30-х годах - ацетона и бутилового спирта. [c.14]

Разнородные производства на основе микробиологической технологии носят многостадийный характер и включают наряду с микробиологической стадией большое число других процессов, характерных для химической технологии. Объектом научного исследования данной книги является собственно микробиологическая стадия — стадия ферментации (культивирования, брожения, биосинтеза, биотрансформации, биоконверсии и т. п.). Назовем ее некоторые особенности. [c.8]

Дано понятие биотехнологии. Изложены основы микробиологического получения белково-витаминных концентратов, органических кислот, аминокислот, липидов, ферментов, энгомопатогённых препаратов, бактериальных удобрений. Приведены сведения о сырье (углеводородах, отходах целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности, сельского хозяйства), способах его подготовки для утилизации микроорганизмами, показаны принципы составления питательных сред. Описаны технологические схемы производства, используемое оборудование, правила его эксплуатации. Уделено внимание организации технического контроля за ходом процесса и качеством продукции. Рассмотрены вопросы очистки сточных вод и воздушных выбросов, охраны труда и защиты окружающей среды. [c.704]

Основные точки соприкосновения между химической технологией и биотехнологией лежат в области изучения, разработки, проектирования, создания и осуществления процессов микробиологического производства продуктов, качественно превосходящих сырье, из которого они получены. Как и всякая другая технология, биотехнология впитала в себя достижения целого ряда наук, и круг решаемых с ее помощью задач определяется относительным вкладом в нее отдельных дисциплин. Сегодня основная проблема во взаимосвязях между биотехнологией и химической технологией — это четкое определение сфер приложения. В случае микробиологических процессов мы видим две возможности подход, основанный на биохимической технологии, и подход, основанный на физиологии микроорганизмов. Приверженцы химической технологии часто отдавали предпочтение первому из них, но надо сказать, что за последние 25 лет таким путем не удалось разработать способы коренного улучшения микробиологических процессов, которые принесли бы такой же успех, какой был достигнут химическим производством в целом или в нефтеперерабатывающей промышленности на основе принципов химической технологии. Разумеется, по крайней мере частично это можно объяснить консерватизмом ряда производств, основанных на микробиологических процессах, а также несогласованностью и непоследовательностью в их развитии. Основной же причиной является относительно небольшой масштаб упомянутых процессов. Чтобы получить право на независимое существование, биохимическая инженерия должна разработать гораздо более эффективные методы решения проблем, связанных с осуществлением микробиологических процессов и переработкой, что в свою очередь должно выразиться в значительном экономическом эффекте. Из самой сути биотехнологии, опирающейся главным образом на физиологию микроорганизмов, следует, что оптимизацией процессов, микробиологического [c.395]

Представление сложной биотехнологической системы в виде многоуровневой иерархической схемы позволяет осуществлять целенаправленный анализ функционирования отдельных элементов и подсистем БТС с последующим синтезом оптимальных систем на основе критерия эффективности. К основным подсистемам БТС можно отнести специфичные для биохимического производства стадии ферментации и биоочистки. Стадия ферментации представляет собой технологическую основу производства продуктов микробиологического синтеза, поскольку именно здесь осуществляется превращение исходных компонентов сырья в целевые продукты биосинтеза. Важнейшая роль в биохимическом н целом ряде других производств отводится стадии биоочистки, решающей задачу охраны окружающей среды и обеспечивающей возможность создания замкнутых биотехнологических систем с безотходной технологией. [c.175]

В настоящее время на земном шаре ощущается острый белковый дефииит, связанный с недостаточным производством и неравномерным распределением продуктов питания, а также быстрым ростом народонаселения. Эта проблема, особенно актуальная в развивающихся странах Азии и Африки, привлекает пристальное внимание многих государств и международных организаций. Лучшим и наиболее естественным путем увеличения производства пищевых продуктов является повышение продуктивности сельскохозяйственного производства во всех регионах нашей планеты на основе внедрения новейших достижений науки. Большое значение приобретает использование нетрадиционных источников белка — к ним можно отнести огромные биологические ресурсы Мирового океана, в частности криль, планктон и др. В этой связи несомненные перспективы открывает получение белка с помощью микробиологического синтеза исходным сырьем здесь могут служить углеводороды нефти, чистые парафины, природный газ, отходы деревообрабатывающей и целлюлозно бумажной промышленности, меласса, синтетические [c.23]

Эти предпосылки легли в основу создания в нашей стране новой отрасли промышленности — микробиологической, которая объединила мелкие, разбросанные по отдельным отраслям промышленности микробиологические производства. [c.9]

Дан анализ биохимического производства, рассматриваемого с позиций системного подхода как сложная иерархическая система (БТС) с целым рядом взаимосвязанных подсистем и элементов, обеспечивающих преобразование материальных и энергетических потоков в процессе переработки исходного сырья в целевые продукты микробиологического синтеза. Рассмотрены вопросы выбора глобального и локальных критериев эффективности, а также применения принципов многоуровневой оптимизации при анализе БТС и ее подсистем. Приведены примеры построения математических моделей типовых технологических элементов, составляющих БТС, даны алгоритмы их расчета на ЭВМ и методы анализа надежности функционирования в системе. Детально исследованы условия функционирования основных подсистем БТС ферментации , разделения биосуспензий , биоочистки , рассмотрены принципы их структурного анализа и оптимизации. Рассмотрена иерархическая структура управления биохимическими системами и показана эффективность использования управления на основе ЭВМ в задачах оптимизации процессов биохимических производств. [c.2]

В рамках традиционной практики проектирования производства при разработке путей оптимизации отдельных процессов почти не уделяется внимание их интеграции в единое производство. За последнее десятилетие во многих странах несколько раз резко повышались цены на сырую нефть — главный источник энергии для промышленности — и нефтепродукты. До этих акций — в значительной степени политических — в основе стратегии нефтеперерабатывающей промышленности лежала предпосылка, согласно которой стоимость продукта должна снижаться с увеличением масштабов производства. Рост цен на топливо и сырье, а также связанное с этим удорожание строительства предприятий привели к тому, что этот принцип едва не рухнул становилась все более очевидной необходимость интеграции производства для снижения капиталовложений и экономии энергии и сырья. Интеграция производства может охватывать как выпуск изделий в рамках внутриотраслевой технологии, так и взаимосвязь между производствами внутри отрасли и вне ее. Мы остановимся подробнее на первом варианте. Однако вначале сделаем несколько замечаний по поводу взаимосвязей второго типа, особенно характерных для промышленного микробиологического производства в чем трудность развития таких взаимосвязей на предприятиях, первоначально созданных для валового химического производства, на основе обычной технологии [c.400]

Рассмотрены коллоидно-химические основы концентрирования клеточных суспензий с использованием высокомолекулярных флоку-лянтов - как синтетических, так и природного происхождения. Дана сравнителы1ая характеристика различных методов концентрирования биологических суспензий. Приведены сведения о флокулянтах, применении их в биотехнологии, для очистки сточных вод микробиологических производств. [c.2]

Одноступенчатый способ биосинтеза Ь-триптофана. Его основные стадии — культивирование исходного штамма продуцента, выделение и очистка полученного триптофана, производство на его основе кормовых и высокоочищенных препаратов — практически те же самые, что и для микробиологического производства -лизина. Поэтому рассмотрим только некоторые особенности проведения основных технологических операций. [c.47]

Особенности производства и потребления готовой продукции. Спирт этиловый пищевой получают микробиологическим способом, в основе которого лежит сбраживание сахара в спирт дрожжами семейства сахаромицетов. Спирт из пищевого сырья получают непрерывным и периодическим способами. При этом 45...55 % вырабатывают из зерна, 10... 15 % — из картофеля, 2... 3 % — из свекпы и 38... 45 % — из мелассы. [c.79]

На протяжении эмпирического периода развития (середина XVII—конец XVIII вв.) органическая химия по определению знаменитого шведского химика Й. Берцелиуса была химией растительных и животных веществ . За это время произошло накопление большого фактического материала, но еще не возникло теоретических, обобщающих представлений. Основной причиной, побуждающей к изучению органических веществ, являлась необходимость в их практическом использовании (получение из природных источников красителей, масел, смол, жиров). Известные с древних времен процессы изготовления вина из виноградного сока, хмельного напитка из меда служат примерами использования брожения — одного из микробиологических процессов, которые не потеряли значения и в настоящее время, а получив дальнейшее развитие, составили основу микробиологического производства многих лекарственных веществ и витаминов (антибиотики, витамин С). [c.10]

Как видно из представленных данных, наиболее массовым в стране является летний сорт топлива. Доля зимнего и арктического сортов в общем дизельном фонде составляет всего 13,5 %, что примерно только на половину удовлетворяет растущие потребности страны в низкозастывающем виде топлива, связанные с необходимостью интенсивного освоения природных богатств Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера. В настоящее время основным способом получения низкозастывающих дизельных топлив является облегчение их фракционного состава путем снижения температуры конца кипения до 300-320 °С (против 360 °С для летнего сорта), что связано с существенным ограничением их ресурсов. Относительно небольшая часть таких топлив вырабатывается на основе цеолитной и карбамидной депарафинизации. Денормализаты цеолитной депарафинизации имеют хорошие низкотемпературные свойства (температура застывания - 45-5- -50 °С, температура помутнения - 35-ь50 °С), поэтому они преимущественно используются в качестве зимних и арктических топлив. При карбамидной депарафинизации не полностью удаляются высокоплавкие парафины, поэтому денормализаты этого процесса имеют при температуре застывания -35°С и ниже температуру помутнения лишь -11 °С вместо требуемых -25 или -35 °С. Необходимо обратить внимание на нерациональное вовлечение де-нормализатов в летнее дизельное топливо, что обусловлено географией размещения установок Парекс и отсутствием резервуаров необходимых объемов для хранения и последующего использования денормализатов для производства зимних сортов топлив. Для более полного удовлетворения потребностей в зимних и арктических сортах дизельных топлив и одновременно в жидких парафинах - ценном дефицитном сырье для нефтехимии и микробиологического синтеза - в 80-е гг. в нашей стране ускоренными темпами строились установки депарафинизации, особенно типа Парекс . Однако позже в связи с принятием во многих странах мира, в том числе в бывшем СССР, законодательных актов, запрещающих использование жидких нефтяных парафинов для производства белково-витамин- [c.652]

В связи со сказанным актуальным является разработка научных основ биосорбции и биодеградации вредных органических веществ, содержащихся в сточных водах. В предлагаемом подходе к рассмотрению процесса утилизации фенолов используется два основных этапа. Первый этап - сорбция фенолов с применением в качестве сорбентов торфа и отходов микробиологических производств а также методов интенсификации этого процесса путем воздействия различных физических факторов (акустические колебания). Второй этап - последующая дефадация сорбента с извлеченными фенолами с использованием биотехнологических приемов. Комплексное использование процессов аккумуляции вредных веществ с последующей их деградацией является перспективным подходом, позволяющим создать научную основу для новых инженерных решений. [c.171]

Микробиологическая депарафинизация (МБД) предназначена для получения низкозастывающих нефтяных фракций как топливных, /так и масляных. Процесс депарафинизации при помощи микроорганизмов основан на способности некоторых видов микробов избирательно окислять парафиновые углеводороды, преимущественно нормального строения, в качестве единственного источника энергии, необходимой для их жизнедеятельности. Биомасса, накопленная микроорганизмами в результате процесса окисления парафиновых углеводородов, является побочным продуктом процесса и после выделения в чистом виде используется в качестве основы для получения кормового белка. Производство низкозастывающих продуктов осуществляется в две стадии собственно микробиологическая депа рафинизация и выделение депарафинизата из стойкой водно-эмульсионной смеси с микробной массой. [c.233]

Кантере В.М. Теоретические основы технологии микробиологических производств.—М. ВО Агропромиздат , 1990. [c.255]

Провести с участием представителей общественности дополнительную государственную экологическую экспертизу производства белково-витаминных концентратов из парафинов нефтн и в зависимости от ее результатов внести в августе 1990 г, в Совет Министров СССР соответствующие предложения но созданию экологически чистых производств микробиологического белка либо о перепрофилировании заводов но вып ску белково-вптамннных концентратов на основе использовапия других видов сырья или на изготовление-иной продукции, [c.232]

Многообразна роль химии в деле реализации Продовольсгвен-ной программы СССР на период до 1990 года. С одной стороны, это задачи обеспечения агропромышлен юго комплекса удобрениями, особенно концентрированными и сложными, различными химическими средствами защиты растений и улучшения кормо фо-изводства. С последним связана и работа микробиологической промышленности, в основе которой наряду с биологией лежит и химия. С другой стороны, это задачи, свя.занные с изысканием различных видов сырьевых махериалов для производства технических продуктов, которые могли бы заменить применяющееся для этих целей гтщерое сырье. [c.11]

В будущем возможно более широкое использование метанола в органическом синтезе и химической промышленности в целом, а также применение его в качестве топлива, источника водорода, в микробиологическом синтезе, для очистки сточных вод и других целей. В химической промышленности большое значение имеет синтез высших спиртов, алвдегидов, кетонов, кислот и углеводородов на основе водорода и окиси углерода. Производство этих продуктов потребляет более 5% водорода и в дальнейшем доля водорода для них будет возрастать.Таким образом, наряду с синтезом аммиака синтез органических продуктов является крупнейшим потребителем водорода. [c.5]

Промышленный процесс карбамидной депарафинизации, в основе которого лежит образование комплексов карбамида, обеспечивает, с одной стороны, улучшение качества моторных топлив и минеральных масел, а с другой стороны, позволяет во много раз увеличить производство мягкого (жидкого) парафпна — сырья для производства синтетических жирных кислот, синтетических жирных спиртов, моющих средств и т. д., а также сырьевой основы промышленности микробиологического синтез а — производства белково-витаминных концентратов на базе нефтяных углеводородов. Поэтому разработка теории карбамидной депарафинизации, а также создание и совершенствование соответствующих промышленных установок имеют большое значение [1, 2]. [c.6]

В отличие от сложных белков, белки одноклеточных организмов (БОО) используются как пищевая добавка. Обогащением белковыми добавками на основе БОО улучшают качество растительного белка. Эти добавки повышают содержание витаминов, микроэлементов, а главное — аминокислот, несинтезируемых многими растениями. Производство пищевых белков измеряется миллионами тонн в год и постоянно растет. Микробиологический синтез белка, продукт которого представляет собой инактивированную массу клеток, — основной [c.429]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология