6 Стадия ферментации.Режимы

Эффективность биотехнологического производства определяется, в первую очередь, производитель-ностью основного оборудования. Поэтому проведе-нию стадии основной ферментации уделяется боль-шое внимание.ферментация - совокупность последо-вательных операций от внесения в заранее приготов-ленную и нагретую до требуемой температуры среду посевного материала и до завершения процесса роста клеток или биосинтеза целевого продукта. Фермен-тация проходит в специальных емкостях, называемых ферментерами или биореакторами.По окончании фер-ментации образуется сложная смесь, состоящая из клеток продуцента,раствора непотребленных пита-тельных компонентов и накопившихся в среде продук-тов биосинтеза-культуральная жидкость.Процесс фер-ментации может осуществляться 2-мя способами:1)по-верхностного культивирования, когда выращивание производственной культуры производят на среде, содержащей твердые частицы субстрата;2)глубинного культивирования, когда выращивание той же культу-ры микроорганизмов происходит во всем объеме жидкой питательной среды, содержащей растворен-ный субстрат.При поверхностном способе культиви-рование проводится в так называемых кюветах. Этот способ не является эффективным, поскольку предпо-лагает использование громоздкого оборудования, значительную долю ручного труда. Способ находит ограниченное применение, в основном в случае, если продукт не может быть получен глубинным культиви-рованием.Более распространенным в микробиоло-гической промышленности является метод глубин-ного культивирования. По сравнению с поверхност-ным способом он является более интенсивным, позво-ляет вырабатывать за единицу времени и объема большее количество целевого продукта. глубинное культивирование проводят в емкостных аппаратах, которые назы¬ваются ферментаторами или ферментерами.В зависимости от цели биотехнологического производства - получение клеток или продуктов их жизнедеятельности - способы ведения основной ферментации несколько различаются. Если процесс направлен на получение биомассы, то назначение ферментации - получить максимально воз¬можный титр клеток, а в случае получения метаболитов их накопление осуществляют одновременно, причем максимумы образования продуцента и целевого продукта всегда сдвинуты по времени. Биомасса одноклеточных выращивается непрерывным способом в аппаратах хемостатного типа, а все процессы второй группы осуществляются периодически, когда в одном и том же аппарате в производственном цикле протекают все необходимые фазы развития клеток и биосинтеза. продолжи¬тельность ферментации в первом случае всегда меньше, чем во втором.Процессы этих типов отличаются по требованиям к степени асептики, что связано с их объёмами - белок одноклеточных выпускается миллионами тонн сухого вещества, а выпуск продуктов второго типа составляет, как максимум, тысячи или десятки тысяч тонн. Поэтому в производстве белковых веществ ограничиваются достаточно высокой, но не 100% степенью асептики, обеспечивая последнюю подбором режима культивирования, подходящего для продуцента, но неблагоприятного для возможных примесных штаммов.