Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
белковые вещества.pptx
Скачиваний:
13
Добавлен:
15.06.2021
Размер:
49.22 Кб
Скачать

БИОТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА БЕЛКОВЫХ ВЕЩЕСТВ

СУБСТРАТЫ

1 поколения – углеводы

2 поколение – жидкие углеводы

3 поколение – газообразные углеводы

Независимо от вида используемого сырья, типовая схема микробиологического производства белка включает: получение и подготовку сырья, получение посевного материала, ферментацию, выделение, инактивацию, сгущение микробной биомассы, последующее высушивание и стандартизацию готового продукта.

Максимальные скорости синтеза белковых веществ микробными клетками реализуются при оптимальных условиях среды, когда удельная скорость роста близка к максимальной.

СУБСТРАТ 1 ПОКОЛЕНИЯ

- применяется различное сахаросодержащее сырье (отходы пищевой, молочной, спиртовой, сахарной и целлюлозной промышленности и продукты переработки растительного сырья). Питательные среды, приготовленные на основе перечисленных субстратов, содержат наборы моно- и дисахаров, органические кислоты, спирты и другие органические соединения, а также минеральные элементы, то есть являются сложными многокомпонентыми субстратами. Поэтому при их применении используют штаммы-продуценты, способные, во- первых, усваивать как пентозы, так и гексозы, и, во-вторых, – устойчивые к присутствию спиртов, фурфурола и других продуктов гидролиза растительных биомасс. Наибольшее распространение получили виды дрожжей рода Candida

В зависимости от выбранной схемы культивирования дрожжей полнота использования перечисленных углеродсодержащих компонентов различна; максимальная – при использовании смешанных культур.

СУБСТРАТ 2 ПОКОЛЕНИЯ

микроорганизмами могут усваиваться практически все классы углеводородов

При получении белковой биомассы на углеводородах имеются существенные ограничения, так как в исходных парафинах могут присутствовать циклические углеводороды. Поэтому в качестве сырья могут быть использованы только высокоочищенные парафины с содержанием ароматических углеводородов не более 0.01 %. В питательную среду вводятся сульфат аммония, суперфосфат, хлорид калия и раствор микроэлементов, а также ПАВ для снижения поверхностного натяжения и повышения скорости роста дрожжей. С увеличением концентрации углерода потребности культуры в кислороде возрастают, так как утилизация углеводородов клетками осуществляется в режиме интенсивной аэрации.

СУБСТРАТ 3 ПОКОЛЕНИЯ

Перспективными видами сырья для крупнотоннажного получения микробного белка принято считать спирты, природный газ, водород.

Масштабы производства, технологичность низших спиртов и качество получаемого микробного белка выдвинули метанол и этанол в разряд наиболее перспективных субстратов. Исследование процессов микробного синтеза на спиртах с середины 70-х годов были развернуты всеми развитыми странами. Было показано, что способность усваивать метанол присуща как дрожжам (рода Hansenula, Candida), так и бактериям (Pseudomonas, Methylomonas).

Питательная среда, помимо спирта (8–10 г/л), содержит все необходимые для нелимитированного роста клеток, элементы питания. Помимо традиционных макро-

имикроэлементов в среду в качестве дополнительного источника азотного питания

ивитаминов вводят дрожжевой экстракт (50 мг/л).

СПОСОБЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТАНА В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКА УГЛЕВОДОРОДОВ

При использовании метана возникает ряд существенных технологических проблем в связи с особенностями метана как субстрата роста.

Метан имеет низкую растворимость

Синтез биомассы сопровождается выделением в околоклеточную среду промежуточных продуктов окисления метана (до 0.2–0.6 г углерода на 1 г синтезированной биомассы), ингибирующих развитие основного производственного штамма.

В связи с высокой восстановленностью метана для его микробного окисления требуется большое количество кислорода

Выращивание метанотрофных бактерий осуществляется в проточной культуре при 34–38 С и нейтральных значениях рН среды.

Питательная среда содержит обычный набор минеральных элементов

Из-за взрывоопасности субстрата стехиометрическое соотношение данных газов принимается не оптимальным для развития бактерий, и процесс реализуют при лимите по кислороду и избытке метана.