21. Контроль произв-ва прд-ов м/б синтеза

Понятие контроль произ-ва вкл.весь комплекс хим,биохим,и м/б анализов измерений по учетам кач-ых и кол-ых показателей тех-го режима на всех этапах произ-ва нач-я с определения кач-ва сырья заканчивая оценкой кач-ва готовой прод-ии.Все эти анализы проводятся в заводской лаборатории.Контроль на произ-ве осущ-ся путем отбора проб и проведения соответств-их анализов,а также при помощи средств измерения и контроля.Основ.этапы произв-ва подлежащие контролю:1)анализ сырья и вспомогательных материалов поступающих на заводс целью определения соответствия их требований и стандартов исопровод.документаций.2)проверка исправности ,надежн-ти,герметичн-ти и др.показателей оборудования,аппаратуры и коммуникац-ых линий перед началом технол-го процесса(расход,ровень, t,рН среды,Ур-нь пенообр-ия). Основные технолог-ие параметры:Процессы протекающие при ферментации могут сопровождаться с значительным пенообразованием,вследствие введения в пит.ср.конпонентов содержащих ПАВ либо обр-ие ПАВ в проц.биосинтеза.Интенс-ое пенообразование ув-ет скорость растворения кислорода воздуха в среде.Повыш-ое пенообр-ие может привести увлажнению воздухоочистительных фильтров,вследсвии нарушают гермет-ть и стер-ть процесса.Затрудняет максимальное использование емкости ферментатора,тем самым снижает выход конеч.прод-та.Для предотвр.выброса пены из ферментатора применяют механические,хим,физ-ие,комбинир-ые и др.методы пеногашения.Широкое прим-е получил метод регулир-ия и контроля пены с пом.установки трех контактных электродов на 3-х заданных уровнях соединенных с электоно-мех-им программ.устройством.При достижении нижнего электрода происх.импульсная подача хим.пеногас-ля,а среднего электрода перекрывается выхлопная возд-ая линия.Давление в апп-е повыш-ся,пенообр-е пониж-ся.При достиж-ии верхнего уровня отключается электродвигвтель мешалки.Эфф-ть м/б произв-ва значительно зависит отм/б контроля.Контролируется музейная кул-ра м/о продуцента.посев.мат-л пит.среды,воздух,готовая продукция,КЖ .В зав-ти от знач.м/б продукции при пищевой,медиц-ой,с/х предъявляются различные требования, ее обсемененности,так для мед-ой пром-ти продукт должен быть свободен от микробных клеток.Важнейшей задачей службы м/б контроля яв-ся поддержание в активном состоянии произ-во штамма

22.Произв-во лим.К-ты.Технол режим и схема произв-ва

Исп-т штамм Varrowialipolitica, обл-ий высокой способ.к синтезу лим. к-ты. Произв-во лимктыосущ. Ваэр-х усл-х полунепрерывно с исп-м высокодоступного субстрата – этанола.

Усл-я сверхсинтезовлимкты:

-поддерж-е я pH среды в заданном диапазоне; -при одновр избытке в среде ист С – огран-е по азотно пит-ю; -наличие в среде в необх-х конц-х –в Fe, Mn,Р.

Стад.фермент. ведется периодич.

Основные стадии проц.:

1-лабор.ст.выращ.посев.мат-ла,

2-пригот.пит.ср.,

3-выращ.посевн.мат-ла в инокуляторе,

4-ферментация,

5-двухстадийное. ц/ф,

6-нейтрализ.ивыд-е лим.к-ты,

7-упарив-е р-ралим.к-ты в выпарных апп-х,

8-крисстал-я,

9-сушка и упаковка гот.прод-в.

1)Выращ.посев.мат-ла.1,5-2 сут к-рувыращ. на косяке МПБ, перенос. в колбы с посев. средой, содерж. в кач-ве ист. С мелассу или сахарозу и мин. соли. Непосредственно перед засевом к средедоб-т этанол(конц-я 2,5г/л).

2)Приготов.пит.среды. Пит. среда сост.из этанола и р-ра мин. солей: сульфат аммония, гидрофосфат К, дигидрофосфат К, сульфат Znсемиводный, сульфат Fe(2)семиводный. В сост. пит.среды доб. тиамин.

Р-р мин солей готовят отдельно в небольших емкостях по 10 м³. Р-р мин солей стерил-т и напр-т на стадию ферм-ции. Этанол ректиф-й 96% не стер-т.

3)Выращ.посев.мат.винакуляторе.Прверяют на герметич-ность перед стер-й, загруж. р-р пит. солей и нач. стерилизацию ап-та в теч 1ч. при Т=135-140С и Р=0,22-0,27МПа подачей пара в рубашу аппарата.

4)Выращ.продуц. в ферментере. Д/биосинтеза лим. к-ты прим. ферм.с мех. перемеш-м барботаж. типа. Ферм-р провер.нагерметич., пропаривают конденсатом, промыв. водой, продув. возд., внутрен. осмотр ап-та. Пит.средапригот. отдельно.

Засев проводят посев.мат-лом из инакулятора. Vпос.матсост-т 10% от Vсреды в ферментаторе. Выр-е протек-т в аэр-х,Т=30С+-1⁰С.

Поддерж-т рН=4,5-5,5. Чзкажд 12ч берут пробу для опр-я наличия постор микрофлоры, колва клеток и рН. По окончании ферм-ии в КЖ накаплив. 120г/л лимон.к-ты. Далее КЖ подверг.центриф-ю.

5)2стад центрифуг-е. Для пров-я сгущ-я тип центрифуги выбир-т на основе анализа технол треб-й, предъявл-х к процессу раздел-я суспензии и осадка, и на основе их св-в. Тип и размер центрифуги опр-т по произв-ти. Для данного процесса выбрана осади гориз центрифуга непрер–я типа ОГШ-35.

6)Нейтрализ-я и выд-е р-ралим.к-ты. Лим.к-ту из сусп. выделяют путем связ-я ее катионами Ca с образ-м малораств. соли цитрата Ca. Из приемных сборников осветл КЖ центроб насосами перекач-ся в нейтрализатор изгот-й из нержав-й стали, снабж-й мешалками и барботером для нагрева пара.

Нейтр-р заполн-т КЖ не > на половину объема,нагрев.до 90С, затем при непрер. перемеш. вносят CaO, в случае неполного осажд-я его вносят дробно, после чего раствор кипятят. При нейтрализации рраобр-сяСа-е соли лим. кты и в незначит кол-вахглюконовой и щавелевой к-т, цитрат и оксалат Савып-т в осадок. Глюконат Са и мин соли ост-ся в рре. Д отделения образся осадка горячую реакционную смесь (95⁰) передают на центрифуг-е. Выделенный маточнррвозвр-т на стадию нейтрализ-ции, осадок напр-т на стад выдел-я лим к-ты. Выдел-еосущ-е в апп-х из нержав-й стали, снабж-й мешалками и барботерами для нагрева пара. После загрузки апп-та осадком туда вносят воду и при перемеш-нии нагревают паром. Для растворения цитрата Са вносят конц Н₂SO₄(98%). Затем реакц смесь направл-т на центрифуг-е. Получ-й осадок СаSO₄ после центрифуг-я промыв-т водой, отпр-т на утил-ю. Промывные воды и ррлимктыобъедт и напр-т на стадию упаривания.

7)Упар-е рралимкты в выпарных апп-х

Упар-е ведут в вакуум-выпарных апп-х в 2 стадии с промежут-м освоб-м рра от осадка гипса.Ррлимкты на ВВУ подают с конц-й не ниже 16% лимкты в рре.

В 1аппарате до ρ=1,24-1,26, а осадок отдел. на фильтр-прессе, продув-т воздухом, во 2-м р-р упарив. до ρ=1,35-1,36, что сост. конц. лим.к-ты 50%. При резком падении вакуума в систоткл-т пар, при сильном вспенивании ррадоб-т пеногаситель.

8) Крист-я лимктыУпарен.р-р из ВВУ сt=70с подают на крист-ю.

После заполнения кристраооохл-т до 35-37⁰ и вносят в него кристаллы лимктыразм-ром 0,25см в кол-ве 0,05% по весу рра. Кристпров-т при непрерперемеш и медленном охлаж-нии до 8-10⁰С. При конечнt_кристррвыд-т не < 30-45 мин. Кристаллы отдел-т на фильтре, кот совмешен с крист-ром, кристаллы влажностью 2-3% перед-т на сушку.

9) сушка и упаковка готовогопрод-та

Сушку пров-т в барабанной сушильно-охладительной установке при t_возд не более 45-50⁰, при более высокой tпроисх-т разр-е кристаллов вследствие потери им кристал-й воды. Лимктаотпускся в упакованном виде, фасуют по 5-10кг в полиэтил-е пакеты, по 20-40кг – в бумажные мешки с полиэтил-ми вклад-ми. Хранят лимкту при t -20 до 30⁰ на складах в темном месте.

Хар-ка гот продукта: лимктапол-ся в моногидратн форме в виде бесцвкрист-в ромбич формы.

Без запаха, вкус кислый. 3 сортов: экстра, высшего и 1го.

Перерабпоб-х прод: сульфат Са (гипс) подсуш-т, напр-т на заводы строит-х констр-й. Высуш-е дрожжи ипс как добавки в биопрепараты или в кач-ве удобрений.

.

23.Ферм-ые препараты.Номенклатура ферм-ых препаратов.Технология произв-ва ферментных препаратов. Ферменты- орг.катализаторы белковой природы,обладающие большой специфич.к субстрату.Они обеспечивают послед-ть и взаимосвязанность многих биохим.превр.в клетках растений,жив-ых,м/о.Основ.ист.эн-ии до недавнего времени были ткани и органы жив-ых,разл.растения и все большее значение имеют м/о.Для получения Е часто используют представителей дрожжей,микроскоп.грибов,актиномицетов,бак-ий. Амилолитические Е исп-ся в пивовар.пром-ти,в спиртовых произ-вах,глюкозо-фруктозных сиропах,хлебопечении. Протеолитические препараты исп.в мясной,кожевной пром-ти,в медицине.Пептолитические преп-ты исп.в виноделии для гидролиза пектиновых в-в,при мочке льна,в пищ.пром-ти,в мед. Целлюлозолитические преп-ты исп.для ферментат-го гидролиза древесных материалов и в текстильной пром-ти.Наименов-ие препарата складывается из сокращенного наз-ия основ-го Е-а и видового наз-ия м/о продуцента,так протеолит.Е(«прот»-и получ-ый при пом.к-ры Asp.oryzae(«оризин»)).Проторизин фементатив-ый препарат получают поверх-ым(П) и глубинным(Г) мет.При этих буквах имеется индексы х обозн.кол-во Е-а в стандартной(к-ра продуцента с опр-ой активностью на ед.массы) в глуб,в пов-ых культурах. Цифра перед индексом х указывает на степень концентрирования и очистки ферментного препарата.(Пх,Гх-КЖ). Технология произв-ва ферментных препаратов. Е преп-ты получают поверх и глуб.мет.процесс производства Е-ых преп.при Г культ-ии состоит из сл.технолог.стадий:1)получение посев.мат-ла 2)приг.пит.ср.и ее стерил-ия,стер-ия воздуха,выращ.м/о продуцента в произв.ферментаторах,отделение биомассы от КЖ,очистка и выделение Е-ов. Получение посев.мат-ла М/о продуцент пересевают на скошенную агариз-ую среду.микроскоп.грибы при t=28-32С выращивают до обильного канидия образования.Для бактериальных к-р наиболее благоприятный возраст посев.матер-ла устан.эксперим-но.Водную суспензию к-ры вуращенную на ТВ.пит.среде из расчета 1-5%высевают на пит.среду.50-100мл в колбы на 750мл.Бактерии культивируют при t=32-37С в теч.30-40ч. на качалке при 180-200 об/мин.Вместимость больших инокуляторов сост.10%от объмапроизв-го ферм-ра.Выращ-ие пров-т при указ.выше t-ах для микроск.грибов и бак-ий при непрер.перемешивании и аэрации стерильным воздухом.Расход воздуха на 1 м3.Аэрируемые жид-ти обычно состав-ют 60 м3 в 1 час.Приг.пит.ср.Для глуб.культ-ия основ.сырьем служит кукур.мука,крахмал пшенич.или картоф.,куруз.экстракт свекловичный жжем. Ист N мин.соли,нитрат аммония,сульфат аммония,гидрофосфат аммония,дегидрофосфат аммония.азот орг.соед-ий,гидролизат козеина и дрожжей.Ипольз.различные углеводы наиболее легко усваиваемые м/о крахмал,глюкоза,мальтоза,декстрины.При биосинтезе целлюлозосинтетических ист.С может быть целлюлоза в виде древесины,салома,хлопок.При биосин.липолит.Е ист Сслуж.липиды.в сост.пит.среды должны входить такие мин.в-ва как P,S,Fe,Zn,K,Ca,Mg и др.в зав-ти от м/о продуцента содерж.сухих в-в в средах колеб-ся от 1,5-10% и более.Технолог.схема культ.м/о продуцирующих Е-ы в общем не отличаются от др.б/т схем. Амилолит.Е Aspergillus oryzae(awamozi),Rhizopus neveus-микроскоп.грибы;Bacillus subtilis-бакт. Продуц.протеолит Е Aspergillus oryzae(flovus), Rhizopus neveus,Penicillium notatum(chrysogenum)-грибы; Bacillus subtilis(brevis)-бакт.Пектолит.Е Aspergillus awamozi(niger), Penicillium expansum.Целлюлозолит.Е Aspergillus oryzae, Penicillium notatum,Fusarium solani.

Фильтры.

Цикл работы:наполнение нутча суспензией,разделение суспензии под давлением сжатого газа, удаление осадка с фильтр-ой перегородки и регенерация.

Центрифуги.

Это норм-ые фильтрующие ц-ги непр-ого д-я с верт-ым конич-им ротором. Под д-ем центробежной силы суспензия отбрасывается к 2 с перфориров-ыми стенками. При этом ж.фаза сусп-ии проходит сквозь отверстия ротора и удал-ся по3., а тв.частицы задерживаются внутри ротора.Слой тв.частиц отводится по 4.Движение тормозится5,вращ-его медл-ее ротора с целью увел-я продолж-ти периода, в течение которого ж.отд-ся от тв.частиц.

Число оборотов ротора 45тыс/мин.Это позволяет получать высокий фактор разделения и разделять тонкодисперсные системы.Прим-ся для разд-ия сусп-ий с незначит.сод-ем тв.фазы, и для эмульсий. 2-с глухими стенками,внутри3,препятствующие отставанию жидкости от стенок ротора при его вращ-ии.При помощи 6 приводится во вращ-е4.При истечении опр-ого времени сверхцентрифугу остан-ют и удаляют осадок с ротора.

Сепаратор.

Обрабатываемая смесь в зоне отставивания разделена на неск.слоев.Более тяж.ж.,перемещ-ся вдоль поверх-ти тарелок,отбрасывается центроб-ой силой к периферии ротора и отводится через отве-тие3. Более легкая ж-ть перем-ся к центру ротора и удал-ся через4.Чтобы ж. не отставала от вращ-ся ротора есть 5.(молочные сепараторы, могут быть также и период.д-я).

Выпарные аппараты

С естеств.циркуляцией раствора, аппарат с внутр.центральной циркуляционной трубой.

Греющий пар движ-ся по 2(пучек труб). Верхняя часть корпуса служит сепаратором-предназначен для умен-ия механич-ого уноса жидкости паром. Большая интенсивность теплопередачи.

Кристаллизаторы

Корыто уст-но с небольшим наклоном. Посредством спец-ого привода корыто медл-но качаестя на опорных роликах. Р-р подают в1 вблизи его верхнего конца;медл.протекая по корыту,он охл-ся(потеря тепла в окр.ср. и частичное испар-е).Размеры кристаллов от 3-5 до 10-25мм.

Сушилки

Сушка произв-ся непрерывно при атм.давлении. Сушка осущ-ся горячим воздухом или топочными газами,кот.движ-ся противотоком или перекрестным током к направлению дв-я метериала.

Достигается выс-ая интенсив-ть исп-я влаги за счет тонкого распыления высушиваемого мат-ла в суш-ой камере, через кот.дв-ся сушильный агент(нагретый воздух или топочные газы).При сушке в распыленном состоянии удельная пов-ть испарения стан-ся столь большой,что процесс высуш-ся заверш-ся чрезвычайно быстро (15-30 сек).Мат-ал под-ся в 1 через2 (мех-ая или пневматич.форсунка). Сушильный агент движ-ся парал.током с материалом.Мелкие тв.частицы высушего матер-ла осаждаются на дно камеры и отводится шнеком3.Отработанный сушильный агент после очистки от пыли в 4 и 5 выбрас-ся в атм-ру.

Флотатор

Флотатор кормовых дрожжей

Разновидность пневматических флотаторов – барботажные флотаторы – применяются для гидромеханического обезвоживания кормовых дрожжей и белково-витаминных концентратов в микробиологической промышленности. В чане 5 установлен стакан 4 с конусным кольцевым лотком 2. Кольцевое пространство между поверхностью чана 5 и стаканом 4 разгорожено радиальными перегородками на пять секций. Перегородка 12 разделяет секции I и V, а перегородки 3 между другими секциями не доходят до дна. В секциях II–V установлены барботеры 11, в которые подается воздух от коллектора 10.

Выходящая из ферментатора исходная газожидкостная смесь вводится во флотатор через патрубок 8. При движении по секции I исходная смесь разделяется на обогащенную биомассой пену и обедненную биомассой бражку, которая последовательно проходит секции II–V. В этих секциях через бражку из барботеров 11 пропускаются пузырьки воздуха, и образованная пена вместе с пеной из секции I самотеком поступает в конический лоток 2 и далее в стакан 4. В стакане пена подвергается разрушению механическим пеногасителем 1 и химическим пеногасителем, поступающим из бачка 9, и выводится через патрубок 7. Осветленная бражка вытекает из флотатора по трубопроводу 6.

Во флотаторе происходит концентрирование дрожжей с 30 до 180 кг/м³. Для более высокого содержания биомассы используется флотатор второй степени, в которой можно получить суспензию с концентрацией 420 кг/м³ .

Теплообменники