10.2. Схема глубинного культивирования

Технологические схемы культивирования глубинным методом отличаются друг от друга незначительно. Следует отметить лишь тот факт, что при культивировании анаэробных микроорганизмов не требуется подготовка воздуха (рис. 10.2).

Сухие компоненты подают в циклон 1, в затем с помощью конвейера 2 – в бункеры 3. Из бункеров с помощью трубоконвейра 4 эти компоненты

Рис. 10.2. Технологическая схема получения ферментных препаратов глубинным способом: 1 – циклон; 2, 4 – трубоконвейеры; 3 – бункеры; 5 – весы; 6 – шнек; 7 – нория; 8 – смеситель; 9 – емкость; 10, 30 – насосы; 11 – головной фильтр; 12 – стерилизатор для пеногасителя; 13, 15, 17, 20, 26 – индивидуальные фильтры; 14 – мерник; 16, 19 – инокуляторы; 18, 21, 27 – фильтры для очистки воздуха; 22, 23 – нагреватель и спиральный теплообменник; 24, 28 – охладители; 25 – ферментатор; 29 – сборник культуральной жидкости

поступают на автоматические весы 5 и с помощью шнекового устройства 6 транспортируют в норию 7. Если требуется введение в состав среды солей, последние поступают в норию 7 с помощью того же шнека 6. Норией 7 компоненты подают в смеситель 8, где создают условия для приготовления питательной среды. При необходимости в 8 загружают также необходимое количество воды и жидких компонентов, для чего используют мерник 14 и фильтр 15. Для растворения солей и подготовки клейстера крахмала необходимо осуществлять подогрев смеси компонентов. Подогретая питательная среда с помощью насоса 30 поступает в нагреватель 22 и теплообменник 23 спирального типа. Далее происходит ее охлаждение в теплообменнике 24, а затем охлажденную массу подают в стерильный ферментатор 25, где происходит окончательное охлаждение. Посевной материал готовят в специальном отделении. В емкости 9 его перемешивают и с помощью насоса 10 направляют в специальные установки (инокуляторы) 16 и 19, где проводят стерилизацию, охлаждение и засев среды. Суспензию культуры выращивают в инокуляторе первой ступени 16, а затем передавливают в инокулятор второй ступени 19, где функционирует система стерилизации среды, после чего готовый посевной материал подают в ферментатор 25. Из рис. 10.1. видно, что в ходе процесса используется система пеногашения. В аппарате периодического действия 12 пеногаситель стерилизуется и с помощью мерника 14 попадает в ферментатор. Растущая культура аэрируется стерильным воздухом. Воздух нагревается от 80 до 220 °C и после кондиционирования поступает в фильтр 11, заполненный стекловатой. Далее воздух поступает в фильтры тонкой очистки 13, 15, 17, 20, 26 и подается для охлаждения пеногасителя и аэрирования культуры в инокуляторах 16 и 19 и ферментаторах 25. Отходящий воздух очищают на фильтрах 21, 18, 27. Культуральная жидкость после ферментатора с помощью насоса 30 поступает на охлаждение в 28 и затем идет в сборник культуральной жидкости 29. Необходимость охлаждения связана с тем, что КЖ невозможно сразу обработать, а при долгом хранении в сборнике может произойти инактивация ферментов. Из сборника 29 охлажденная КЖ передается на фильтрование и выделение ферментативных препаратов.

Экстракт из поверхностной культуры или фильтрат КЖ при глубинном методе является исходным материалом для получения ферментов заданной степени очистки.

Получение ферментных препаратов различной степени очистки определяется заданной технологической задачей. Известно [6], что неочищенные ферментативные препараты включают культуру микроорганизмов и остатки питательной среды, при этом глубинная культура может быть очищена перед сушкой от нерастворимых примесей либо высушена вместе с ними.