Розчин А – 0,2 М розчин карбонату натрію. Для його приготування розчиняють 21,2 г карбонату натрію в дистильованій воді, об’єм доводять до 1 л.

Розчин Б – 0,2 М розчин гідрокарбонату натрію. Для його приготування розчиняють 16,8 г гідрокарбонату натрію в дистильованій воді, об’єм доводять до 1 л.

3. 1 н розчин їдкого натрію. Для його приготування 40 г їдкого натрію розчиняють у дистильованій воді, об’єм доводять до 1 л.

4, 5, 6 – 0,3 М розчин трихлороцтової кислоти(ТХО); 0,5 М розчин вуглекислого натрію та реактив Фоліна.

7. Робочий реактив Фоліна. Готують розведенням основного розчину безпосередньо перед аналізом у співвідношенні 1:3.

Хід роботи:

1.Визначити кількість білка в ферментних розчинах методом Лоурі (дод. 5).

2.Визначити протеолітичну активність методом Ансона.

3.Визначити активність лужної протеази (метод ФОЛП).

4.Розрахувати питомі активності ферментних препаратів.

5.Проаналізувати одержану культуральну рідину.

6.Визначити ферменти протеолітичного комплексу.

4.Охарактеризуйте ферментні препарати бактеріального, мікроміцетного та актиноміцетного походження.

5.Охарактеризуйте субстратну специфічність і механізм дії ферментів.

7.Які принципи використовуються для складання поживних середовищ для штамів-продуцентів ферментів.

8.Які методи зберігання культур продуцентів ферментів використовуються?

9.Охарактеризуйте вимоги до промислових штамів ферментних препаратів. Охарактеризуйте кінетику ферментативних реакцій.

58

Лабораторна робота №8 Піногасіння в біотехнологічних процесах. Оцінка ефективності

Мета роботи: ознайомитись з способами піногасіння в біотехнології. Порівняти різні методи піногасіння. Проаналізувати ефективність піногасіння, використовуючи різні типи піногасників.

Матеріали та обладнання: циліндр мірний, об’ємом 1 дм3, мікрокомпресор, меляса, кукурудзяний екстракт, соняшникова олія, спирт етиловий, синтетичні піногасники, піпетки.

Основні відомості

Процеси піноутворення і піногасіння відіграють важливуроль при аеробному глибинному культивуванні мікроорганізмів. При збалансованих пінних режимах збільшується міжфазна контактна поверхня і досягається інтенсивний масобмін між середовищем і аеруючим повітрям. Спінювання поживного середовища, стійкість піни і її реологічні властивості(поверхневий натяг, поверхнева в'язкість) залежать від складу середовища (вмісту цукрів, ліпідів, білків, структуроутворюючих солей), режимів стерилізації й аерації середовища й ін.

речовини – ПАР) поділяються на жирові і синтетичні. Жири виявляють піногасні властивості у відносно високих концентраціях0,2-1,0 % від обсягу середовища і вище). Крім того, для багатьох мікробіологічних процесів вони є необхідними чи додатковими поживними компонентами. При асиміляції жири, розщеплюючи до жирних кислот, змінюють рН середовища.

Дуже ефективні синтетичні піногасники(силікони, пропіноли, контрамін, поліформаль і ін.), що випускаються для харчової промисловості.

У кожнім конкретному процесі мікробного синтезу експериментальним шляхом підбирають оптимальний піногасник і розраховують його максимально допустиме дозування.

Для піногасіння використовують жири й ,оліїщо також можуть бути джерелом харчування для мікроорганізмів. Найчастіше використовують

мікрокомпресора та ввімкнути його в мережу. Зачекати, поки рівень піни підніметься до мітки в 1 дм3 та розпочати додавати піногасник за допомогою піпетки.

59

Додавання піногасника припиняється, коли піна зникне. Фіксуються об’єм (маса) використаного піногасника та час, за який відбуло зниження рівня піни. Аналогічні досліди проводяться для різних типів піногасників.

Після виконання дослідів робляться висновки, щодо ефективності різних піногасників.

Завдання на роботу:

4.Оцінити рівень піноутворення при перемішування культуральних рідин.

5.Провести досліди по зменшенню піноутворення, використовуючи різні піногасники.

Контрольні запитання

6.Які способи піногасіння Ви знаєте?

7.На що впливає підвищене піноутворення?

8.Які хімічні речовини можуть бути використані як піногасники?

9.Які шляхи підвищення ефективності піногасіння ви знаєте?

10.Який механізм лежить в основі утворення піни?

11.Які механізми руйнування піни?

60

ДОДАТКИ

Додаток 1

Визначення вмісту вуглеводів у культуральній рідині за Бертраном

Методика дає добрі результати при вмісті вуглеводів 10–90 мг/мл. Принцип методу. Вуглеводи, що мають вільні альдегідні чи кетонні

групи, мають здатність у процесі кип‘ятіння відновлювати лужні розчини міді до закису, що враховується об'ємним методом.

Реактиви:

Розчин CuSO4´5H2O (Фелінг ):І 69,27 г чистої сірчанокислої міді розчиняють у 1 л дистильованої води. У разі потреби розчин фільтрують через паперовий фільтр;

розчин сегнетовой солі(Фелінг ІІ): 346 г сегнетової солі та100 г NaOH розчиняють у дистильованій воді й об’єм доводять до1 л. У разі помутніння розчин повинен бути відфільтрований через скляний фільтр і по можливості швидко;

розчин крохмалю: 1 г розчинного крохмалю розмішують у невеликій

Визначення поправки до титру розчину тіосульфату

У колбу Ерленмейєра з притертою пробкою місткістю250 мл вносять 20 мл 0,1 н розчину двохромовокислого калію, 2 г йодистого калію 5і мл концентрованої соляної кислоти. Суміш закривають пробкою, колбу ставлять на 10 хв у темне місце і потім титрують приготовленим0,1 н розчином тіосульфату. У момент ослаблення забарвлення розчину до солом'яно-жовтого додають три краплі індикатора(1 %-й розчин крохмалю) і титрують до

зникнення синього забарвлення(розчин здобуває зеленого кольору від тривалентного хрому, але він повинен бути прозорий).

Поправку обчислюють за формулою

К = 20 , V

де 20 – об’єм 0,1 н розчину двохромовокислого калію, мл; V – об’єм розчину тіосульфату, витраченого на титрування, мл.

61

Хід аналізу:

0,5–1 мл культуральної рідини з клітинами вносять у пробірку і додають відповідно 0,5–1 мл 2 н соляної кислоти. Пробірки прогрівають при70 °С упродовж 10 хв (для гідролізу сахарози).

Після закінчення гідролізу пробу кількісно переносять у колб Ерленмейєра, додають відповідно по 9 мл дистильованої води, потім розчини Фелінг І і Фелінг ІІ, по 10 мл кожного, після чого колбу спочатку кип'ятять протягом 2 хв (точно), відраховуючи час від початку кипіння, а потім швидко охолоджують у посуді з холодною водою. В охолоджену колбу вносять2 г йодистого калію і15 мл 20 %-й сірчаної кислоти і відразу ж після цього проводять титрування йоду, що виділився, 0,1 н розчином тіосульфату. У момент ослаблення забарвлення розчину до солом'яно-жовтої додають три краплі індикатора (1 %-й розчин крохмалю), потім титрування доводять до кінця. Кінець титрування визначають за зникненням синього забарвлення та за знебарвленням розчину.

Паралельно проводять контрольний дослід, у якому замість проби беруть 10 мл дистильованої води. З контрольною пробою виконують ті самі операції, що й з дослідною пробою після гідролізу і додавання води.

Розрахунок. Спочатку обчислюють значення X:

Х = (А - В) ´ К ´ 6,36´ 0,95

де А – об’єм 0,1 н. розчину тіосульфату, витраченого на титрування в контрольному досліді, мл; В – об’єм 0,1 н розчину тіосульфату, витраченого на титрування досліджуваної проби, мл; К – поправка титру розчину тіосульфату; 6,36 – коефіцієнт переходу від мілілітрів до міліграмів(1 мл 0,1 н розчину тіосульфату відповідає 6,36 мг міді); 0,95 – коефіцієнт перерахунку на сахарозу (враховує приєднання молекули води при інверсії сахарози).

Далі за таблицею для розрахованої величини Х знаходять значення С (масу цукру в міліграмах).

Розраховують вміст сахарози, %:

К = С ×100

1000

Формула дана для об’єму досліджуваної проби1 мл. Якщо об’єм проби 0,5 мл, результат множать на два.

62