Ферменты, специфика их производства и применения
О проблеме пеногашения при производстве ферментов
Ферменты являются высокоэффективными, нетоксическими биокатализаторами
белкового происхождения. Производство ферментных препаратов занимает одно из ведущих мест в современной биотехнологии и относится к отраслям, объем продукции которых постоянно растет, а сфера применения неуклонно расширяется.
Ферменты действуют при нормальном давлении, при температурах от 20 до 70 0 С, pH
в диапазоне от 4 до 9 и имеют исключительно высокую субстратную специфичность.
Ферменты широко используются:
- в синтетических моющих средствах,
- для переработки крахмала,
- при производство соков и вин,
- при производстве спирта,
- в пивоварении.
Производство ферментных препаратов является одним из перспективных
направлений в биотехнологии, которое будет и далее интенсивно
развиваться и расширяться. Промышленностью выпускается около 250
наименований ферментных препаратов, причем 99% общей суммы реализации
ферментов приходится только на 18 ферментов.
Ферменты производят в следующей технологической последовательности:
- приготовление посевного материала,
- приготовление и стерилизация питательной среды,
- культивирование,
- выделение целевого продукта,
- сушка продукта ,
- помол продукта,
- фасовка продукта.
Ферменты в процессе культивировании образуют много пены, которая ведет к уменьшению коэффициента заполнения культиватора, увеличивает потери из-за уноса культуральной жидкости, затрудняет борьбу с загрязнениями, может служить причиной выхода из строя фильтров для очистки аэрирующего воздуха и нарушение условий герметизации и стерильности процесса. Кроме того, пенообразование и некоторые применяемые на практике способы пеногашения ухудшают условия снабжения микроорганизмов кислородом, питательными веществами и отвода продуктов метаболизма.
Наиболее распространенным способом является добавление в пенообразующую среду поверхностно-активных веществ. Все существующие ферментаторы снабжены специальными устройствами для введения пеногасителя и контроля высоты пены в аппарате. Характеристики вспениваемости культуральных жидкостей варьируют в широких пределах. Так, при скорости воздуха 2,4 см/с высота столба пены изменяется от 0,01 до 1 м, длительность достижения этой высоты – от 1 с до 10 мин, а длительность самопроизвольного разрушения – от нескольких секунд до десятков минут. При этом не наблюдается прямой связи между интенсивностью образования и прочностью пены.
Ферменты могут также меньше выделять пены, если изменить технологические
режимы и конструктивные параметры оборудования. Конструктивно уменьшить пенообразование можно путем увеличения отношения диаметра аппарата к его высоте, более тщательной обработки внутренней поверхности культиватора, снижения частоты вращения мешалки, подбора соотношений между числом и площадью отверстий барботера.
Ферменты, образуя пену, нуждаются в следующих методах гашения:
- физико-химический,
- механический,
- акустический,
- термический,
- электрический, технологический,
- гидро- и аэродинамический.
Каждый из этих методов имеет определенные недостатки и их нельзя признать удовлетворительными с точки зрения полноты разрушения пены. Пены могут быть разрушены лишь при использовании комбинации нескольких методов и технологических приемов. В последнее десятилетие наиболее эффективен комбинированный метод химического и механического пеногашения.
Борьба с пенообразованием достаточно сложна и требует не только разработки специальных способов и средств, которые должны основываться на знании механизма пенообра-зования.
Кроме того, сами ферменты требуют дальнейших лабораторных
исследований.
2-я Всероссийская научно-техническая
конференция студентов, аспирантов и молодых ученых
Бачкова Е.В. – студент гр. ТБПВ-01
Коцюба В.П. – к.т.н., проф
Страницы: | 1 |
Статьи по этой тематике :
О гидроселекции при ректификации спирта
Исследование работы пневмосепарирующей системы с замкнутым циклом и очисткой воздуха
Линия для производства мороженого на палочках. Эскимогенератор Hoyer Rollo RM 23 C1
Температурный контроль
Приготовление и хранение пищи
Рейтинг читателей:
|
 |
Добавить комментарий |
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
