- •Вопросы экзаменационных билетов по дисциплине «Пищевая биотехнология» для студентов 4 курса специальности 240902 – Пищевая биотехнология (7 семестр).
- •Сферы использования биотехнологии и биотехнологических методов.
- •Классификация биотехнологических производств. Преимущества биотехнологии.
- •Структура биотехнологического производства как системы, назначение составляющих ее компонентов.
- •Типовая схема и стадии биотехнологического производства.
- •Приготовление посевного материала: перспективные биологические агенты, условия хранения, этапы размножения, виды посевного материала, проверка качества посевного материала
- •Организация асептических условий в биотехнологических производствах: процессы и способы обеспечения асептических условий, принципы выбора способа обеспечения асептики.
- •Практическая реализация стерилизации в условиях производства, кинетические закономерности гибели микроорганизмов.
- •Характеристика сырья для приготовления питательных сред в биотехнологических производствах.
- •Принципы составления рецептур питательных сред в биотехнологических производствах.
- •Технология приготовление жидких и сыпучих питательных сред в биотехнологических производствах.
- •Классификация процессов ферментации.
- •Кинетика развития биомассы клеток в условиях глубинной периодической ферментации.
- •Цикл работы ферментатора при глубинном периодическом культивировании продуцента и основные характеристики процесса.
- •Непрерывная ферментация: достоинства и недостатки, сферы применения, работа ферментатора в непрерывном режиме, характеристики процесса.
- •Возможные режимы организации непрерывной ферментации: полное смешение, полное вытеснение, хемостат, турбидостат.
- •Математические модели ферментации.
- •Виды продуктов ферментации, товарные формы биотехнологических продуктов, процессы выделения и очистки целевых продуктов в биотехнологических производствах.
- •Технология получения целевых продуктов из поверхностной культуры.
- •Технология получения целевых продуктов из культуральной жидкости.
- •Технология твердофазной ферментации.
Приготовление посевного материала: перспективные биологические агенты, условия хранения, этапы размножения, виды посевного материала, проверка качества посевного материала
Главным критерием при выборе биотехнологического объекта (микроорганизма-продуцента) является способность синтезировать целевой продукт. Дополнительные требования: микроорганизмы должны обладать высокой скоростью роста; утилизировать необходимые для их жизнедеятельности дешевые субстраты; быть резистентными к посторонней микрофлоре, т. е. обладать высокой конкурентоспособностью.
Особенности лабораторного и производственного этапов приготовления посевного материала. Необходимо сохранять и улучшать производственные качества штамма. Поэтому в биотехнологическом производстве имеется ОЧК. Отделение проводит лабораторные операции по контролю и сохранению чистой культуры, а также маломасштабное культивирование для постоянной передачи штамма на стадию ферментации. В ходе контрольных высевов и маломасштабных ферментаций (в пробирках, колбах и т. д.) контролируется устойчивость всех имевшихся или приобретенных признаков, послуживших основанием для рекомендации к промышленному применению этих культур. По мере необходимости из ОЧК поступает заданная масса инокулята, идущая в производство.
При периодическом процессе культивирования (при производстве метаболитов) в ОЧК готовят засевную дозу клеток для каждой из операций основного производства. При непрерывном производстве этого не требуется, однако для повышения качества продукта предпочитают время от времени вводить клетки штамма-продуцента из ОЧК.
Посевные дозы выращиваются последовательно в колбах и бутылях на 10-20 литров, находящихся на качалках или просто в термостатируемом помещении, и далее в последовательности ферментеров объемом (по необходимости) 10, 100, 500 и 1000 литров, в которых осуществляется перемешивание, аэрация и термостатирование культуральной жидкости с клетками.
ОЧК должно иметь достаточно большую коллекцию штаммов продуцентов, так как возможны временные переходы с одного штамма на другой, вызванные различными причинами. Например, сезонные изменения температуры частично компенсируются подбором достаточно продуктивных термотолерантных штаммов. Сезонные изменения сырья (меласса, кукурузный экстракт) предполагает адаптацию продуцента к особенностям среды. Все это делает роль микробиологической службы производства достаточно высокой.
Организация асептических условий в биотехнологических производствах: процессы и способы обеспечения асептических условий, принципы выбора способа обеспечения асептики.
Стерилизация питательных сред, воздуха, оборудования, герметизация оборудования, асептическая упаковка. Выбор способа стерилизации должен основываться на экономических соображениях и технологичности обработки, включая возможность её автоматизации. От правильного подобранного метода стерилизации зависит качество производимой продукции. В настоящее время используются 3 группы методов стерилизации: механические; химические; физические.