Ферментация биологическая

Механическое перемешивание в системах жидкость—газ обычно осуществляется при проведении процессов, скорость которых лимитирована массообменом в сплошной фазе, т, е. при абсорбции труднорастворимых газов. В этом случае основное сопротивление массопередаче оказывается в сплошной фазе. При чисто физической абсорбции мешалки обычно не используются. Чаще их применяют для систем, в которых абсорбция сопровождается химической реакцией. Вероятно, это обусловлено малой растворимостью газа в жидкости, а при химической реакции растворимость газа возрастает в несколько раз. Типичные случаи перемешивания систем жидкость—газ — это процессы гидрирования, хлорирования, ферментации, биологической очистки воды и т. п. Необходимо отметить, что для многих химических реакций с малыми скоростями требуется длительное время контакта (пребывания), что легко может быть осуществлено в аппарате с мешалкой. Перемешивание дает возможность создания большой межфазной поверхности. Это вызывает значительное повышение коэффициентов массопередачи, рассчитанных на единицу объема, и, кроме того, незначительный рост этих коэффициентов, отнесенных к единице межфазной поверхности. [c.328]

При биологическом использовании глюкозы в качестве источника энергии ее сгорание протекает не в одну стадию. Разложение глюкозы представляет собой сложный процесс, включающий более 25 стадий. На многих из этих стадий высвобождаемая энергия запасается путем синтеза молекул АТФ. Анаэробная ферментация, или гликолиз, обеспечивает предварительное разложение глюкозы с образованием пировиноградной кислоты, а цикл лимонной кислоты завершает окисление углерода в СО2. Атомы водорода передаются молекулам-переносчикам, НАД и ФАД. Эти молекулы повторно окисляются в дыхательной цепи, где происходит дальнейшее запасание энергии путем синтеза новых молекул АТФ, а атомы водорода используются для восстановления О2 в Н2О. [c.338]

Сточные шламы ликвидируют путем выпаривания и сушки, которые обычно осуществляют после анаэробной ферментации. Ее проводят для удаления биологически отработанной массы в отапливаемых газом котлах, где широко используют биогаз, получаемый в ферментационных газогенераторах. Полной дегидратации шламов можно достичь только в установках, отапливаемых газами и СНГ. Высушенный шлам содержит достаточное количество растительных и минеральных веществ, которые позволяют использовать его как удобрение. Такой шлам, с одной стороны, достаточно легко продать сельскохозяйственным потребителям и распределить на обширных площадях, а с другой,— сжечь в мусоросжигателях вместе с твердыми городскими отходами в тех случаях, когда количество его невелико или когда нет спроса на шлам как удобрение. [c.373]

В технологической схеме БТС осуществляются последовательно процессы подготовки питательного субстрата и среды для культивирования микроорганизмов, собственно процесс ферментации, обеспечивающий получение биомассы или биологически активных продуктов метаболизма клеток, процессы выделения клеток или клеточных компонентов и получения готового продукта микробиологического синтеза. Часть типовых процессов биотехнологии аналогичны по своим рабочим характеристикам и аппаратурному оформлению процессам химических производств, однако во многих случаях особенности физико-химических и биохимических свойств питательных сред и биологически активных веществ определяют характер технологического и аппаратурного оформления биотехнологических схем. Рассмотрим некоторые из них. [c.45]

Теплообменные процессы в биохимическом производстве протекают практически на всех технологических стадиях. На стадии приготовления питательной среды в теплообменных аппаратах осуществляют тепловую стерилизацию солевых потоков воды, повторно используемой культуральной жидкости. Выносные и встроенные теплообменники используются на стадии ферментации для снятия биологического тепла. Тепловая обработка суспензий микроорганизмов используется для улучшения условий концентрирования клеток. Тепловое воздействие или термообработку микроорганизмов применяют для уничтожения живых клеток, для охла- [c.121]

Биологическая ферментация карбонильных соединений не относится к реакциям восстановления Меервейна — Пондорфа — Верлея, тем не менее она дает такие же результаты [28] [c.228]

Влияние на процессы ферментации и биологическую активность почвы не оказывает влияния [c.162]

На процесс молочнокислого брожения положительное влияние оказывают биологически активные вещества. С этой целью к среде добавляют вытяжку солодовых ростков. Продолжительность ферментации 7—11 сут. [c.145]

ИЛИ алюминия). Эти методы обычно комбинируют с другими, широко распространенными биологическими методами очистки — обработкой воды в аэробных условиях активным илом или анаэробной ферментацией. [c.219]

Общая схема биологической переработки предгидролизатов. Направление совершенствования. На рис. 12.1 представлена схема подготовки предгидролизатов к биохимической переработке, а на рис. 12.2 — схема выращивания дрожжей, сгущения и сушки. Если сопоставить эти схемы с аналогичными схемами переработки гидролизатов перколяционных варок, то следует сделать вывод, что практически все элементы схем переработки предгидролизатов заимствованы в гидролизной промышленности. Исключение составляет лишь ферментация, осуществляемая в одну ступень, тогда как на всех гидролизных заводах ее проводят в 2—4 ступени. Практика показала, что при 2—4-ступенчатой ферментации на 10—20 % увеличивается выход дрожжей, на 40—70 % снижается уровень загрязнения отработанной жидкости. [c.353]

Sf — ферментируемые легко разлагаемые органические вещества, размерность — масса(ХПК)/м . Эта фракция растворимого ХПК, которая непосредственно доступна для биологического разложения под действием гетеротрофных организмов. При моделировании процесса часто принимают, что Sp является субстратом для ферментации, следовательно, эта фракция не содержит продуктов ферментации. [c.69]

Хд — медленно биологически разлагаемый субстрат, размерность — масса(ХПК)/м . Это органические вещества с большим молекулярным весом, которые присутствуют в виде частичек или коллоидных образований. Чтобы они стали доступными для биологического разложения, их сначала следует подвергнуть гидролизу внеклеточными ферментами микроорганизмов. В одних моделях принимают, что в результате гидролиза фракции Xs образуется фракция Ss, которая далее метаболизируется, в других — что Xs гидролизуется до Sp, которая способна подвергаться далее ферментации. [c.69]

Для биологического удаления фосфора используются органические вещества сточной воды, равно как и вещества, образующиеся в анаэробном реакторе в процессе ферментации. [c.337]

Обычно при проектировании процессов гидролиза/ферментации время гидравлического удерживания принимают равным 1-3 сут при 20 °С. Чем больше время гидравлическое удерживания, тем выше потенциальный выход ХПК растворимого веш ества. Однако при этом может образовываться сероводород, способный ингибировать биологические процессы и вступать в реакцию с ЛЖК и другими органическими веш,ествами. Кроме того, при значительном времени гидравлического удерживания возможно образование метана и углекислого газа. И, наконец, в такой ситуации необходимы значительные капиталовложения для строительства реакторов большого объема. [c.349]

Инфицированная культура гриба, количество которой не должно превышать 5% от общего количества ферментаций или 0,05 м на 1 м культуры, подвергается стерилизации при давлении 0,18— 0,20 МПа в течение 2 ч непосредственно в ферментаторе, после чего через усреднитель подается на биологическую очистку. Количество загрязненной воды составляет около 22—35 м на 1 м культуры. [c.235]

Полусинтетическим аналогом урацила является противораковый препарат 5 - фторурацил и т д сомнг Многие процессы биологической технологии являются общими, например на стадии ферментации, поэтому можно выделять обпще основы о [c.233]

Действие всех перечисленных факторов проявляется во времени и сказывается не только на показателях массообмена, но и теплообмена — ферментации протекают в растворах неньютоновских псевдопластических жидкостей В биотехнологических процессах теплообмен — постоянно учитываемый и контролируемый фактор — либо требуется подача тепла, например, в случаях стерилизации питательных сред или при культивировании анаэробов при 55—56°С (биологическая обработка отходов в бескислородных условиях), либо, напротив, необходим отвод тепла, образующегося в биореакторах, в которых выращивают аэробные клетки В этих целях пользуются рубашками аппаратов, в которые подается горячая или холодная вода, змеевиками, вмонтированными внутри аппаратов, "выносными" теплообменниками и др Взаимосвязь скоростей отвода и образования теплоты описывается [c.265]

В признание открытий в атмосфере различных инертных газов и определения их места в периодической системе элементов Б признание заслуг в развитии органической химии и химической промышленности, благодаря работам по органическим красителям и гидроароматическим соединениям В признание большого объема исследований, получения элемента фтора и введения в лабораторную и промышленную практику электрической печи, названной его именем В признание работ по биологической химии н открытия внеклеточной ферментации За исследования в области распада элементов и химии радиоактивных веществ В признание работ по катализу, а также за исследования основных принципов управления химическим равновесием и скоростями реакций [c.701]

Процессы анаэробной биологической стабилизации органических отходов являются достаточно удобными объектами для изучения непрерывных последовательных изменений субстрата при кислотной и метановой ферментации. Задача упрощается, поскольку известны механизмы взаимодействия между кислотными и основными продуктами системы, а также благодаря возможности определения буферных зон, которые образуются в результате подобных процессов и, следовательно, могут быть использованы для анализа кислотно-щелочного равновесия. [c.316]

Это отнюдь не новая область. Выпекать хлеб и сбраживать сусло люди научились тысячи лет назад. Процессы ферментации, разделения и очистки давно и хорошо известны. Но с появлением сведений о молекулярной структуре и основных аспектах химии генетического материала в биотехнологии началась новая эра. (см. разд. Ш-Е). Она ознаменовалась разработкой процедур сращивания генов, позволяющих химикам использовать бактерии для производства сложных биологически активных молекул. Были найдены ферменты, способные разрывать цепи ДНК в нужных местах и вводить в них чужеродную ДНК с новыми химическими связями. Модифицированная ДНК вырабатывает белки в соответствии с заложенным в нее измененным кодом. Этими белковыми продуктами могут быть гормоны, антитела или другие нужные нам сложные химические соединения со специфическими свойствами и функциями. Вырабатываемый бактериями с внедренным геном человека интерферон, по-видимому, окажется ценным средством лечения целого ряда болезней. Уже появился на рынке инсулин человека, производимый методом сращивания генов. Активность в этой области высока, и коммерческие предприятия возникают быстро. [c.130]

Биохимия как самостоятельная наука выделилась из общего комплекса биологических и химических наук во второй половине XIX в., но ее элементы были известны еще в глубокой древности. Например, в доисторические времена были известны и практически использовались процессы ферментации брожение виноградного сока, варка пива, приготовление спиртных напитков из меда. Однако, все эти биохимические процессы были объяснены и изучены значительно позднее. [c.5]

Прямая ферментация. В этом случае используются образующие антибиотик микроорганизмы, которые синтезируют новые биологически активные соединения в присутствии подходя- [c.155]

Промышленные отходы можно в первом приближении разделить на две категории 1) отходы производств, основанных на использовании биологических процессов (производство пищевых продуктов, напитков, ферментация) 2) отходы химической промышленности. В первом случае отходы имеют различный состав и обычно перерабатываются путем биологического окисления, как это делалось традиционно в случае бытового мусора. Однако такой способ экономически невыгоден, и в настоящее время широко обсуждается вопрос о возможности уменьшения объема разбавленных сточных вод либо их непосредственного использования — трансформации (для получения биомассы или других ценных продуктов) или же путем извлечения из них ценных соединений. [c.274]

Реакторы периодического действия часто используют, еслп скорость производства мала или время реакции велико. Они могут быть прпспособлены для широкого диапазона условий реакции, поэтому их используют в тех случаях, когда на одной установке производят различные химические продукты (например, в фармацевтической промышленности). Периодическое производство обладает некоторыми преимуществами по сравнению с непрерывным, если с заметной скоростью протекают побочные процессы или существует опасность загрязнения сырья (например, прп биологической ферментации). Капитальные вложения на создание периодического реактора (включая вспомогательное оборудование) обычно относительно низки. [c.72]

Нами определены теоретические и практические подходы к вопросу повьппения биологической ценности жиров животного происхождения для последующего создания новых пищевых рецептур, а также для получения высокопитательных животных кормов. Показано, что жиры животного происхождения могут служить основой для их биотехнологической переработки в микробный белок путем ферментации специальных микроорганизмов на соответствующих жиросодержащих питательных средах. Получаемый продукт в виде биомассы может быть использован, в частности, для производства белковых гидролшзатов пищевого на)начения. [c.147]

А — свежая вода Б — воздух В — культуральная жидкость Г — биологически очищенная вода Д — суспензия микроорганизмов Ё — сгущенная биомасса Ж — отработанный газ I — подготовка засевной биомассы // —подготовка питательной минеральной среды 1/1 — подготовка субстрата /V — ферментация V — сепарациоиное сгущение V/— термообработка и выпарка УЯ — сушка V///— биохимическая очистка /X — стерилизация [c.15]

Первым открытым нуклеотидным коферментом был никотин-амидадениндинуклеотид (NAD+, 10), который был обнаружен в начале XX века Харденом и Янчом как температурно-стабильный кофактор спиртовой ферментации. Вслед за развитием метода радиоактивных меток и техникой мягкого выделения (например, ионообменная хроматография) были обнаружены многие другие коферменты [7]. Они принимают участие в биологических реакциях окисления-восстановления, переноса групп, в реакциях синтеза полимеров. Эти коферменты будут обсуждены в настоящей главе более детально позднее. Другие же важные встречающиеся в природе эфиры фосфорной кислоты, такие как составляющие клеточных мембран (фосфолипиды и техоевые кислоты) или участвующие в биосинтезе природных соединений (таких, как терпены или стероиды) здесь обсуждаться не будут, но будут рассмотрены в других главах, посвященных природным продуктам. [c.134]

При ферментации с термофильными метанообразующими бактериями при 55—57° С (при этой температуре подавляется развитие всей посторонней. микрофлоры) используют в качестве среды барду ацетоново-бутиловых и спиртовых заводов, работающих на зерне и мелассе [1661 для повышения выхода в среду прибавляют метанол [1671. Полученная сухая биомасса содержит 16—25 мг витамина В г в 1 кг и биологически неактивные псевдовитамины Bi2. около половины количества от всех кобамидных соединений. [c.596]

Хитин применяется в фармацевтической промышленности для осаждения и агглютинации биологических материалов. Частично разрушенный ферментацией хитин может служить матрицей для лекарственных средств пролонгированного действия, особенно в офтальмологии. Поли (аиетил-Д-глюкозамин), получаемый из хитина, применяют в качестве смазываюшего вещества для природных и синтетических хирургических материалов. Хитин вводят в таблетки для улучшения их распадае- (ости. Использование порошкообразного (40 мкм) хитина из оболочек раков приблизительно на 25% ускоряет заживление ран. [c.345]

Питаются длинноцепочечными жирными кислотами, часто присутствующими в сточной воде и в анаэробном реакторе на первой стадии биологического удаления фосфора. В таком реакторе длинноцепочечные жирные кислоты могут появляться также в результате процессов ферментации или гидролиза [42, 46]. В присутствии Mi rotrix повышается иловый индекс, особенно при низких температурах (10-15°С). Поскольку первая анаэробная стадия в процессе биологического удаления фосфора функционирует в некоторых случаях как селектор для клеток Mi rotrix , следует использовать иную технологическую схему (анаэробный реактор помещают в линии рецикла ила). [c.139]

Ферментаторы периодического действия из групп ФЖГ применяют с 1944 г в промышленности для получения антибиотиков, витаминов и других биологически активных веществ (см рис 88) Его конструкция обеспечивает стерильность ферментации в течение длительного времени (нескольких суток) при оптимальных условиях для роста и жизнедеятельности продуцента Ферментаторы такой конструкции изготавливают на 1,25, 2,0, 2,5, 3,2, 4,0, 5,0, 6,3, 10,0, 16,0, 20,0, 32,0, 50,0, 63,0, 100,0 и 160,0 м Как видно из рисунка, это цилиндрический вертикальный аппарат со сферическим днищем, снабженный аэрирующим, перемешивающим и теплопере-дающим устройствами Воздух для аэрации поступает в фермен- [c.302]

Третьим уровнем протекания микробиологического процесса является популяция микроорганизмов, характеризующаяся биологическими особенностями штамма. К биологическим свойствам следует отнести число состояний, в которых могут находиться микроорганизмы данного штамма и закономерности перехода из одного в другое. Например, в первом приблииении популяцию дрожжевой культуры при ферментации на парафинах можно рассматривать как состоящую из клеток трех сортов а) молодых клеток, потребляющих субстрат и накапливающих свою массу, но не производящих новых клеток [c.59]

Основные научные работы — в области промышлепиой биохимии. Исследовал химию и физикохимню крахмала, процессы ферментации, молекулярной дистилляции и сушки пищевых продуктов. Разработал процесс варки пива с ферментами, предложил способ получения из кукурузы сирона, содержащего большой процент фруктозы. Создал промышленный метод производства из зеленых растений фуража высокой биологической ценности, не содержащего волокнистых компонентов (процесс Ве-иекс ), новый способ обработки сточных вод. [43]. [c.544]

Представленные уравнения биохимических реакций сильно упрощены, все же из них следует, что в биологических прудах происходит циркуляция углерода. Содержание органических веществ может снижаться в результате удаления водорослей или в результате метановой ферментации в анаэробных условиях придонного слоя [2]. Агенство по охране окружающей среды предположило, что физическое удаление водорослей должно привести к практически полному отсутствию углеродного и нит-рификационного БПК [3]. [c.87]

При оценке капилпяроукрепляюш,его действия черного чая необходимо иметь в виду, что при производстве чая (на стадиях скручивания и ферментации) основная масса катехинов претерпевает глубокие окислительные превращения, теряет растворимость в этилацетате и, по-видимому, значительную часть своей биологической активности. В частности, выход препарата неокисленных катехинов (из зеленых листьев) составлял примерно 15% сухого веса листьев, а выход растворимых в этилацетате окисленных катехинов (из черного чая) — лишь 1,5%. Упрощенно можно принять, что капилляроукрепляющая активность черного чая в среднем в 4—7 раз слабее активности зеленого чая. Широко потребляемый во многих странах Азии зеленый чай по составу катехинов почти не отличается от состава катехинов исходных зеленых листьев чайного растения. [c.246]

Получение мутантов, способных к сверхпродукции промежуточных продуктов метаболизма Индукция определенных ферментативных процессов Ингибированная ферментация Направленный синтез из предшественников в обход метаболического контроля Биокатализ по завершении роста Одностадийные превращения, позволяющие обойтись без очистки фермента или принятия мер по сохранению его стабильности Многостадийные процессы ферментативной конверсии Биокатализ in vitro Использование очищенного фермента для одностадийной конверсии какого-либо природного субстрата Одностадийное образование химических промежуточных продуктов из неприродных субстратов с использованием очищенных ферментов с широким спектром действия Многостадийные полусинтетические метаболнтические процессы Химический катализ на основе биологических принципов Создание химических аналогов ферментативных процессов Получение химических катализаторов с биологической специфичностью (образование биоорганических комплексов ) [c.134]

Из сыворотки получают не толко белковые продукты, но и — путем ферментации — сырье для химической промышленности (например, этанол). Путем химического гидролиза лактозы с последующим удалением глюкозы из раствора с помощью ферментации можно получать галактозу. Альтернатив ный биологический путь — использование мутантных дрожжей, лишенных i -галактозидазы. Такие мутанты сохраняют способность к гидролизу лактозы и используют образующуюся глюкозу в качестве источника углерода, В результате гидролиза лактозы фильтрат становится более сладким на опытных установках такой гидролиз осуществляют с помощью иммобилизованной i -галактозидазы (гл. 4). Гидролизованный фильтрат не только находит применение в пищевой промышленности, но [c.277]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология