Рефераты Биореакторы (ферментаторы)

Вернуться в Биология

Биореакторы (ферментаторы)
Белорусский Государственный Университет
Биологический факультет



Биореакторы

Реферат

студента 2-го курса
Бабицкого Мирослава



Минск 2003 г.


Биореакторы (ферментаторы) составляют основу биотехнологического
производства. Масса аппаратов, используемых, например, в микробной
биотехнологии, различна, и требования здесь определяются большей частью
экономическими соображениями. Применительно к ферментаторам различают
следующие типы их: лабораторные емкостью 0,5—100 л, пилотные емкостью
100л—10 м3, промышленные емкостью 10—100 м3 и более.
При масштабировании добиваются соответствия важнейших характеристик
процесса, а не сохранения принципа конструкции.
Применяемое в биотехнологии оборудование должно вносить определенную долю
эстетичности в интерьер цеха или отделения ("ласкать глаз"). В ходе его
эксплуатации и вне ее оборудование должно быть легко доступным,
содержащимся и функционирующим в определенных рамках требований гигиены и
санитарии.
В случае замены каких-либо частей или деталей в аппарате, смазки и чистки
узлов при текущем ремонте, и т. д., загрязнения не должны попадать внутрь
биореакторов, в материальные поточные коммуникационные линии, в конечные
продукты.
Техническую вооруженность биотехнологических процессов целесообразно
условно ограничить аппаратурным оформлением производств, базирующихся на
культивировании: 1) бактерий и грибов, 2) клеток и тканей растений, 3)
клеток и тканей животных организмов и человека. Такое подразделение
обусловлено тем, что бактерии и грибы в большинстве своем выращивают в
однотипных биореакторах, имеющих почти однотипную обвязку, в которую
входят: ферментатор, многокорпусный вентиль стерильный (для подачи
питательной среды, посевного материала, подпитки и пр.), системы
регулирования рН, 1°, подачи иеногасителя, система контроля расхода
воздуха, пробоотборник, электродвигатель.
Растительные клетки, имеющие клеточную стенку (также как бактерии и грибы)
растут, размножаются и развиваются значительно дольше, чем большинство
бактерий и грибов, а это вносит определенные коррективы в аппаратурное
оформление соответствующих биотехнологических процессов.
Культуры клеток животных и человека, не имеющие клеточных стенок, являются
более ранимыми и требовательными к условиям своего существования, чем
клетки других эукариот и прокариот. Поэтому оборудование для них можно
отнести к разряду "тихоходного", обеспечивающего нежное обращение с
биообъектами.
Несомненно, в отдельных случаях допустимы исключения, например, когда
возможно культивирование в глубинных условиях некоторых растительных клеток
(суспензионная культура женьшеня), используя ферментационное оборудование,
рассчитанное на выращивание, например, бактерий или грибов.
К. Шюгерль в 1982 г. предложил подразделить биореакторы на 3 основные
группы согласно способу потребления энергии для перемешивания и
диспергирования г стерильного воздуха (газа):
- в биореакторах I типа энергия расходуется на механическое
движение внутренних устройств;
- в биореакторах II типа энергия расходуется на работу
внешнего насоса, обеспечивающего рециркуляцию жидкости
и/или газа;
- в биореакторах III типа энергия расходуется на сжатие и подачу газа в
культуралъную жидкость.



Биореакторы для аэробных процессов: с расходом энергии на механическое
движение внутренних устройств а — 1, 2. 3; с расходом энергии на работу
насоса, обеспечивающего рециркуляцию культуральной жидкости б — 4; с
расходом энергии на сжатие и подачу газовой фазы в — 5 (г — газ. ж — жидкая
фаза, д — двигатель).

Человек с древнейших времен эмпирически применял дрожжевые организмы в
примитивных по аппаратурному оформлению биотехнологических процессах
(хлебопечение, виноделие и пр.). Развитие промышленности антибиотиков
продвинуло далеко вперед проблему создания специальной аппаратуры для
культивирования микробов — продуцентов БАВ (аминокислот, антибиотиков,
полисахаридов, витаминов, ферментов и других соединений)
Добавить в Одноклассники    

 

Rambler's Top100