2. Составляем баланс по азоту:

,

где N_p- число атомов в молекуле продукта Р.

3. Составляем баланс по водороду:

,

откуда ,

где H_S и H_P – число водородных атомов в молекуле субстрата и продукта соответственно.

4. Составляем баланс по кислороду:

,

откуда ,

где O_S и O_P – число атомов кислорода в молекуле субстрата и продукта соответственно.

5. Записываем уравнение баланса – реакцию биосинтеза продуктов микробного метаболизма с учетом рассчитанных стехиометрических коэффициентов.

6. Из уравнения баланса рассчитываем потребность в аммиаке для биосинтеза продукта Р и в расчете на 1 г потребленного субстрата:

а) , [г ]

б) , [г ]

7. Рассчитываем потребность в кислороде на биосинтез 1 г продукта и на 1 г потребленного субстрата:

а) , [г ]

б) , [г ]

7. Рассчитываем тепловой эффект ферментации и

а) , [кДж г АСБ]

б) , [кДж г АСБ]

Варианты заданий

По рассмотренному выше алгоритму рассчитать:

а) коэффициенты уравнения элементного баланса;

б) потребности в NH₃ и O₂;

в) тепловой эффект процесса биосинтеза.

Вариант 1. Биосинтез лизина на мелассной среде (Y_X/S=0,15 г АСБ/г сахарозы; Y_P/S=0,40 г полисахаридов/г сахарозы):

м.м.=342 м.м.=17 м.м.=32 м.м.=24,28 м.м.=162 м.м.=44 м.м.=18

Брутто-формуле соответствуют экзополисахариды(полиглюканы).

Вариант 2. Получение лимонной кислоты. На синтез биомассы гриба - продуцента расходуется 15% сахарозы, а на образование лимонной кислоты – 45%.

м.м.=342 м.м.=17 м.м.=32 м.м.=24,28 м.м.=162 м.м.=44 м.м.=18

Вариант 3. Биосинтез внутриклеточных липидов дрожжами на среде с гексадеканом.

м.м.=342 м.м.17 м.м.32 м.м.=24,28 м.м.=858 м.м.=44 м.м.=18

Под брутто-формулой обозначен нейтральный триацилглицерид (липидная часть биомассы), в котором два ацильных остатка олеиновой кислоты ( и один – пальмитиновый . Выход биомассы дрожжей – 60% к потребленному парафину, содержание липидов в сухих дрожжах – 20%.