- •020209.65 «Микробиология»
- •Глава 1. Характеристика микроорганизмов - объектов биотехнологических производств
- •1.1. Строение прокариотической (бактериальной) клетки
- •1.2. Размножение бактерий
- •1.3. Строение эукариотической клетки
- •1.4. Характеристика наиболее важных представителей различных классов грибов, их размножение
- •1.5. Дрожжи. Их формы, размеры. Размножение дрожжей. Принципы классификации дрожжей
- •Глава 2. Метаболизм. Принципы регуляции обмена веществ микрорганизмов
- •Глава 3. Генетика микроорганизмов. Пути совершенствования микробиологических производств методами генной инженерии
- •3.1. Генотип и фенотип микроорганизмов
- •3.2. Формы изменчивости микроорганизмов
- •3.3. Типы мутантных штаммов продуцентов
- •3.4. Способы получения мутантных штаммов микроорганизмов
- •3.4.1. Селекционные методы получения мутантов
- •3.4.2. Генетическая модификация микроорганизмов
- •3.4.3. Методы генной инженерии
- •3.4.4. Конструирование рекомбинантной днк
- •3.4.4.1. Встраивание днк в вектор
- •3.4.4.2. Генетическая трансформация клеток бактерий
- •3.4.4.3. Экспрессия чужеродных генов в клетках бактерий
- •Глава 4. Культивирование микроорганизмов
- •4.1. Рост и развитие микроорганизмов
- •4.2. Оптимальные условия культивирования
- •4.3. Промышленные способы культивирования микроорганизмов
- •Глава 5. Общие принципы биотехнологических производств
- •5.1. Основная схема технологического процесса
- •Х ранение
- •5.2. Этапы технологического процесса
- •5.2.1. Приготовление питательной среды
- •5.2.2. Подготовка посевного материала
- •5.2.3. Ферментация (культивирование)
- •5.2.4. Выделение целевого продукта
- •5.2.5. Очистка целевого продукта
- •Глава 6. Производство микробной биомассы
- •6.1. Получение и использование биомассы одноклеточных
- •6.1.1. Получение дрожжевого белка
- •6.1.2. Получение бактериальной биомассы
- •6.1.3. Получение грибного белка (микопротеина)
- •Получение водорослевого белка
- •6.2. Получение энзиматически активной биомассы
- •6.2.1. Получение хлебопекарских дрожжей
- •6.2.2. Получение заквасок молочной промышленности
- •6.2.3. Получение бактериальных удобрений
- •6.3. Получение и использование микробных инсектицидов
- •6.3.1. Получение бактериальных энтомопатогенных препаратов
- •6.3.2. Получение грибных энтомопатогенных препаратов
- •6.3.3. Получение вирусных энтомопатогенных препаратов
- •6.4. Получение и использование вакцин
- •Глава 7. Производство ферментных препаратов
- •7.1. Технология получения ферментов микроорганизмов
- •7.2. Иммобилизованные ферменты
- •7.3. Иммобилизация клеток
- •7.4. Промышленные процессы с использованием иммобилизованных ферментов и клеток
- •Глава 8. Получение продуктов микробиального синтеза
- •8.1. Биотехнология получения первичных метаболитов
- •8.1.1. Производство аминокислот
- •8.1.2. Производство витаминов
- •8.1.3. Производство органических кислот
- •8.2. Биотехнология получения вторичных метаболитов
- •8.2.1. Получение антибиотиков
- •8.3. Биотехнология получения метаболитов, с использованием генномодифицированных микроорганизмов
- •Глава 9. Использование микроорганизмов в пищевой промышленности
- •9.1. Производства, основанные на спиртовом брожении
- •9.1.1. Хлебопекарное производство
- •9.1.2. Производство пищевого спирта
- •9.1.3. Производство пива
- •9.1.4. Производство вина
- •9.2. Производства, основанные на молочнокислом брожении
- •9.2.1. Производство кисломолочных продуктов
- •9.2.2. Производство сыров
- •Глава 10. Использование микроорганизмов в охране окружающей среды
- •10.1. Биологическая обработка органических отходов
- •10.1.1. Биологическая очистка сточных вод
- •10.1.2. Биологическая обработка твердых отходов
- •10.2. Биоремедиация загрязненных почв и грунтов
- •Глава 11. Использование микроорганизмов в технологии металлов
5.2.5. Очистка целевого продукта
Эта стадия необходима при получении очищенного целевого продукта, например, ферментных препаратов степени очистки более двухкратной. Эта стадия приводит к росту себестоимости получаемого целевого продукта. Для проведения процессов ионообмена, перегонки, ректификации, выпаривания, кристаллизации и других в микробиологическом производстве применяют оборудование химической технологии.
Для очистки ферментов применяют избирательную сорбцию (связывание) каолином, трифосфатом кальция, гидроксидом алюминия и другими адсорбентами. Таким образом проводят сорбцию либо фермента, либо балластных белков, которые затем разделяют центрифугированием. Фермент из сорбента отделяют раствором фосфатного буфера.
На последнем этапе продукт отделяют от примесей, концентрируют и стабилизируют. После стабилизации продукта в зависимости от того, каким должен быть конечный продукт: сухим или жидким, его обезвоживают или сразу упаковывают и отправляют на хранение и далее – потребителю.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
Перечислите основные стадии биотехнологического производства.
Что такое посевной материал?
Как готовят посевной материал в производственных условиях?
Какие компоненты входят в состав питательных сред?
Что такое ферментация?
Какими методами осуществляется разделение биомассы от культуральной жидкости?
Перечислите основные стадии биотехнологической схемы получения продуктов микробного синтеза.
Как определить физиологические потребности микроорганизмов в питательных веществах?
Какие методы применяют для обеззараживания питательных сред в биотехнологическом производстве?
Опишите последовательность получения посевного материала для промышленного производства целевого продукта.
Основное назначение ферментера.
От чего зависит проведение стадии выделения целевого продукта?
Какие методы применяют для отделения биомассы клеток от культуральной жидкости?
Что такое дезинтеграция, в каких случаях ее осуществляют?
Расскажите об основных методах дезинтеграции клеток.
В чем отличие сепарирования от центрифугирования?
В каких случаях выполняется стадия очистки целевого продукта?
Что такое сорбция ?
Глава 6. Производство микробной биомассы
Клетки микроорганизмов сами по себе могут служить конечным продуктом производственного процесса. В промышленном масштабе получают следующие типы биомассы микроорганизмов:
«белок одноклеточных» – биомасса различных микроорганизмов (бактерий, дрожжей, грибов и водорослей), использующаяся в качестве белково-витаминны концентратов или пищевы добавок;
энзиматически активная биомасса – биомасса хлебопекарских дрожжей, заквасок молочнокислых микроорганизмов и бактериальные удобрения;
биоинсектициды – биомасса энтомопатогенных бактериальных, грибных и вирусных препаратов;
вакцины – биомасса микроорганизмов, предназначенная для создания активного иммунитета в организме привитых людей или животных.