8.Что является основой поверхностного метода культивирования

Подготовка твёрдой питательной среды состоит в том, что субстраты (пшеничные отруби, солодовые ростки, опилки и др.), как правило, смешивают в стерилизаторе и полученную смесь перед стерилизацией увлажняют до 20-40% влажности. После стерилизации и охлаждения в питательную среду вносят посевной материал и стерильную воду с таким расчётом, чтобы конечная влажность среды была 58-60%. Среду раскладывают в кюветы слоем 2-3 см и выдерживают при 28-32С в течение 22-40 часов. Разные виды микроорганизмов культивируют при строго определённой температуре, влажности, аэрации. В процессе роста микроскопические грибы потребляют 25-35% сухих веществ среды и в окружающую среду выделяется большое количество тепла и углекислого газа, для отвода которых проводят интенсивное вентилирование растительных камер кондиционированным воздухом. Продукт грибковой переработки среды представляет собой брикет влажностью от 35 до 58%, в котором частицы питательной среды связаны мицелием. Это неустойчивый продукт, в нём ферменты могут полностью инактивироваться в течение 3 часов. Для сохранения культуры в активном состоянии в течение длительного времени её высушивают до влажности 10-13%. Основным условием высушивания является максимальное сокращение длительности пребывания культуры гриба в сушилке до 5-8 минут при температуре продукта на выходе не выше 40-42С.

Поверхностный метод культивирования продуцентов ферментов

Культура растет на поверхности твердой увлажненной питательной среды. Мицелий полностью обволакивает и прочно скрепляет твердые части­цы, клетки получают питание за счет содержащихся в этих средах веществ и ис­пользуют для дыхания кислород воздуха, поэтому для их нормального обеспече­ния кислородом приходится применять рыхлые по своей структуре среды с не­большой высотой слоя.

Недостатком метода является необходимость больших площадей для вы­ращивания. Выращивание производственной культуры происходит обычно в не­асептических условиях. Однако среда и кюветы должны быть надежно стерили­зованы. Перед новой загрузкой должны дезинфицироваться растильные камеры, а также все мелкое оборудование и инвентарь.

Главное преимущество поверхностного метода - более высокая конечная концентрация фермента на единицу массы среды. Например, для осахаривания 100 кг крахмала в спиртовом производстве требуется 5 кг поверхностной культу­ры плесневых грибов или около 100 кг культуральной жидкости. Поверхностные культуры можно быстро и легко высушить, их легко перевести в товарную фор­му и транспортировать. Меньше потребность электроэнергии по сравнению с глубинным методом.

Процесс выращивания поверхностной культуры длится 36—48 ч. Весь цикл роста можно разделить на три периода:

— в течение первых 10—12 ч происходит набухание конидий и их прорастание; в этот момент температура не должна быть ниже 28°С;

— в следующие 14—18 ч происходит быстрый рост мицелия, его можно наблюдать в виде пушистого налета серовато-белого цвета. Клетки потребляют основное количество питательных веществ, очень энергично дышат и выделяют большое количество тепла, которое необходимо отводить;

— третий период продолжается 12—18 ч. Процессы обмена ослабевают, тепла выделяется меньше, но образование фермента все еще происходит, а у большинства видов аспергиллов начинается образование конидий.

В разные периоды роста параметры развития культуры различны, рассмотрим некоторые из них:

Энергетика процесса поверхностного культивирования. Соотношение расходов субстрата, идущего на конструктивный