Příklady biotechnologických procesech

Video: Řízení podnikových procesů. Popisovat procesy. Visio (4/4)

Vezměme si několik příkladů biotechnologickou výrobu různých výrobků.

Historicky nejvíce časné a rozšířené metody Fermentační biotechnologické procesy. Jako příklad, fermentace může vést výrobní obvod proces chleba (viz. Obr. 5). Analogový vaření médium je zde pro získání těsta (mouka kaše ve vodě), který se přidá droždí a podrobí fermentaci. Kvašení probíhá v pozdějších fázích - hnětení těsta, tvarovaných polotovarů, pečení.

Obr. 5. Chléb

Na konci XIX století, produkce kyseliny citrónové, vztaženo na surovinu s obsahem cukru byl upraven, například melasa. Kyselina citronová je hlavní potravinářské kyseliny používané v potravinářském průmyslu jako okyselující, konzervační činidlo, látka zvýrazňující chuť, emulgátoru.

V okamžiku jeho výroby pro použití submerzní fermentací s použitím formy houby Aspergillus niger v uzavřeném fermentoru (výrobní vývojový diagram znázorněný na obr. 6). Použití tohoto kmene umožňuje houby, aby se dosáhlo 99% produkce kyseliny, pokud jde o sacharózy spotřebovaných. Jako levné suroviny pro syntézu uhlovodíků se používají melasa, škrob a glukózový sirup. V poslední době bylo navrženo velmi šetrná k životnímu prostředí technologie založené na použití jako výrobce citrátu sodného a kyseliny citrónové bylo vybráno specificky vysokou aktivitu a stabilní kvasinkový kmen.

Obr. 6. bloku - schéma výroby kyseliny citronové

Suroviny Užitková ethanol, včetně technických, meziproduktů obsahujících alkohol, a lihovary odpad.

Způsob fermentace - konverze suroviny obsahující alkohol na kyselinu citrónovou a (nebo) citrátu sodného, který se používá pro výrobu ekologicky šetrných detergentů, provádí kontinuálním nebo vsádkovým způsobem ve standardních fermentačních zařízeních za míchání a provzdušňování. Technologie umožňuje výrobu různých citrátu kvalifikace sodného a kyseliny citrónové potravin a technické účely. Ve srovnání s tradičními, nová technologie umožňuje významné snížení celkových nákladů výrobku v důsledku stabilní činnosti produkčního kmene, nízké surovin, náklady, podstatné snížení výrobních kroků, snížení nákladů na jednotku elektrické energie a tepla, snižuje množství pevného odpadu a množství odpadních vod.

Hlavní produkt mikrobiálního potravinářského průmyslu je kyselina octová. Získává se oxidací ethanolu. Tento proces probíhá za účasti bakterií octového kvašení, které patří k rodu Acetobacter a Gluconobacter. Vzhledem k tomu, že bakterie kyseliny octové nejsou přímo převést sacharidů na kyselinu octovou, se surovina nejprve podrobí alkoholové kvašení a potom se výsledný alkohol se oxiduje na kyselinu octovou. Oxidace alkoholu probíhá za aerobních podmínek.

Byly také připraveny biotechnologickým kyseliny mléčné použité jako surovina pro biologicky odbouratelného polylaktát polymeru. kyselina itakonová, použitý v plastech a barviv se připravují fermentací v médiu obsahujícím cukr nebo parafinový olej. kyselina jablečná, používané v potravinářském průmyslu jako oxidační činidlo, může být syntetizován ze směsi n-parafínu pomocí kvasinek rodu Candida, z ethanolu fermentací zahrnující bakterie a také kyseliny fumarové použití imobilizovaného enzymu fumaráza. Také produkoval biotechnologicky pomocí kyseliny glukonové. Tato kyselina a její soli se používají v potravinářském průmyslu a zdravotnictví.

Obr. 7 je blokové - paprina výrobní schéma (živin kvasinky). V SSSR v 70. - 80 let. Produkt paprin byl jeden z produkce ve velkém měřítku protein - vitamínových koncentrátů (Ioo) pro zvířata. Tato výroba je deaktivovaný přípravek biomasa je důležitým znakem, který je k návratu do fermentoru vyhořelého kultivační kapaliny (OKZH), přičemž se odpadní vody odstraněny v separačním stupni.

Obr. 7. Výrobní paprina

Jeden z vedoucích v biotechnologii zahrnuje syntézu aminokyselin. Aminokyseliny se používají pro různé účely: pro obohacování krmiva jako přísady do potravin, které obsahují rostlinné bílkoviny, v chemickém průmyslu. Syntéza aminokyselin biotechnologickými metodami je výhodnější než chemikálie, jako je směs optických isomerů aminokyselin není vytvořena v tomto případě. Uvažujme produkci významného esenciální aminokyseliny lysinu (obr. 8).

Obr. 8. Výroba krmiv lysinu

Průmyslově získaný L-isomer aminokyseliny. Použití L-lysinu pro optimalizaci složení potravin, snížit náklady na krmiva pro produkci zvířat a minimalizovat vylučování dusíku. Tato aminokyselina je v současné době hlavním potravinářská přídatná látka v produkci vepřového a drůbežího masa. Postup výroby lysinu zahrnuje několik přípravné kroky: přijímání osiva, k přípravě komplexním médiu vícesložkového, jeho sterilizaci, komprese a vzduchová sterilizaci.

Vytvořené v koncentračním kroku v procesu fermentace, se kultivační kapalina se nejprve odpaří ve vakuu, a pak se vysuší. Světová produkce lysinu je v současné době asi 600 000 tun ročně. Mezi jeho předními výrobci japonských, amerických a německých firem. Zvýšení výrobní kapacity lysinu je 7-10% ročně.

Kromě lysinu, esenciální aminokyseliny, jehož výroba se zvyšuje každý rok, je aminokyselina methionin obsahující síru. Objem světové produkce - asi 400 tisíc tun ročně. Hlavní oblastí methioninu je výroba potravinářských přísad pro krmení drůbeže. Transom DL-methionin je směs D- a L-izomerů, a je produkován chemickými metodami. V poslední době se však, že se zvýšení produkce L-methionin farmaceutické použití.

Farmaceutické aminokyseliny jsou použity jako parenterální (intravenózní), přípravků, stejně jako při výrobě diabetických potravinářských přísad. Pro přípravu enantiomerně čistého L-methioninu by měly být použity biotechnologické metody. Vedoucí ve výrobě farmaceutického L-methionin je německá firma Degussa, využívá nejmodernější technologie enzymatické degradaci. Je třeba poznamenat, že Degussa je v současnosti jediným výrobcem všech čtyř základních aminokyselin, které se používají pro produkci potravin: L-lysin, DL-methionin, L-threonin a L-tryptofan.

SV Makarov, TE Nikiforov, NA Kozlov

Sdílet na sociálních sítích:

Podobné