1. Выполните тестовые задания

1. Какой процесс является типично технологическим для подогрева среды и субстрата?С. Стерилизация 2. До какого значения рН среды доводятся все компоненты питательной среды, которые поступают из сборников?Е. 5,5-5,8 3. Сколько питательных сред первоначально подается в посевной аппарат?Е. 40 4. Производительность дезинтегратора составляет?С. 200 кг/ч 5. Во сколько раз больше кислорода требуется на окисления н-парафинов, чем на окисления углеводов?С. 2,6-2,8 6. Метанокисляющие бактерии растут при рН?D. 6,5-7,1 7. Что служит для получения белка одноклеточным сырьем?А. Дизельная фракция 8. Сколько % сухих веществ содержат фильтраты культуральных жидкостей?В. Не более 3% 9. Оптимальная t ферментации при выращивании C. utilis составляет?А. 30-35 10. Сколько групп соединений включают спирты, присутствующие в липидах?А. 3гр

11. Из какого материала изготавливают емкости и аппараты для предварительной обработки и смешивания компонентов?D. Из нержавеющей стали 12. Сколько % составляет белок в кормовых дрожжах?А. 43-58 13. В каких пределах колеблются потери ферментативной активности на стадии фильтрации?В. 14-40% 14. Какой процесс завершает стадию выделения и очистки?А. Сушка ферментных препаратов 15. Что именно сбраживают для получения, так называемого гидролизного спирта?С. Гексозу 16. Синтез являющийся основным источником этанола?А. Нефтехимический 17. Выход этанола от этилена достигает (%)?Е. 90 18. Температура испарения уксусной кислоты: С. 120-1250 0С 19. Где готовят питательную среду?В. В специальных смесителях 20. Сколько % достигает выход дрожжей от РВ?В. 60-68%

2. Особенности культивирования микроорганизмов на гидролизатах. Одним из перспективных субстратов в производстве кормовой биомассы являются гидролизаты торфа, имеющие в своем составе большое количество легкоусвояемых моносахаров (в основном пентоз) и органических кислот.В процессе культивирования наиболее урожайных дрожжей С. tropicalis используется гидролинат торфа, разбавленный отработанной культуральной жидкостью до содержания РВ 1,6—1,7% (по массе). Дополнительно в состав питательной среды вводятся лишь наибольшие количества суперфосфата и хлорида калия. Все остальные ингредиенты присутствуют в гидролизате торфа в достаточных количествах. Источником азота служит аммиачная вода, подаваемая в ферментер для поддержания рН в интервале 4,2—4,6.Для обеспечения максимальной степени утилизации источни­ков углерода процесс культивирования проводят и двух последо­вательно соединенных ферментерах по схеме, аналогичной ранее рассмотренной для гидролизатов растительного сырья. Выход дрожжей достигает 65—68% от РВ. По качеству (особенно по аминокислотному составу и меньшему содержанию золы — 6-8% в готовом продукте) кормовая биомасса, полученная на гидролизатах торфа, превосходит дрожжи, выращенные на отхо­дах растительного сырья.

3. Ультрафильтрация при получении товарных форм. В отличие от других способов концентри­рования ультрафильтрация позволяет одновременно удалить из растворов все низкомолекулярные балластные примеси, т. е. она одновременно выполняет функции и концентрировании, и очист­ки. Поскольку процесс основан на разделении веществ по молекулярной массе, он является идеальным именно в применении к очистке ферментов: не требует изменения температуры и фазово­го состояния, проводится без добавления химических реагентов, позволяет получить теоретически любую необходимую концентра­цию белка и достичь любой заданной степени очистки от при­месей.Основной элемент ультрафильтрационной установки полу­проницаемая мембрана. Правильный ее выбор для каждого кон­кретного объекта целиком определяет возможность достижения цели. Сегодня отечественная промышленность выпускает широ­кий спектр мембран из ацетата целлюлозы, полиамидов, других материалов с размерами пор от 3 до 100 нм. В исходную емкость закачивают определенный объем жидкости, уже прошедшей стадии отделения биомассы и стери­лизующей фильтрации. Последняя необходима для предупрежде­ния развития микрофлоры на мембранах и очистки раствора от мелких взвесей, могущих загрязнять поверхность мембран. Раст­вор постоянно охлаждается в емкости и в цикле; в зависимости от свойств фермента температура составляет от 4 до 15°С. В ре­зультате оттока через мембраны уровень жидкости в емкости по­стоянно понижается, по нему иногда судят об окончании про­цесса.Циркуляционный насос создает над мембранами линейную скорость жидкости 2 -5 м/с для снижения концентрационной по­ляризации, отрицательно влияющей на процесс. Это явление заключается в повышении концентрации белка в тончайшем слое жидкости над мембраной за счет оттока черед мембрану воды - пермеата. Оно приводит к адсорбции крупных молекул - бел­ков на поверхности и в порах мембраны и постепенному снижению ее удельной производительности. Время от вре­мени процесс концентрировании приходится останавливать и проводить регенерацию мембраны специальными раст­ворами.

4. Отделение твердой фазы при получении товарных форм. Фильтрация жидкостей, содержа­щих мелкодисперсный клеточный материал, частично разрушенные клетки и внутриклеточные биополимеры, осложнена тем, что такая суспензия склонна к гелеобразованию, осадок сжимается и производительность фильтров быстро падает. Это частично пред­отвращают добавлением в исходную смесь или же предваритель­ным нанесением на фильтровальную ткань вспомогательных фильтрующих материалов — диатомитов, фильтроперлита (раз­молотые вулканические породы SiO₂, Al₂O₃), кизельгура, бенто­нита и т. п. На ткани образуются несжимаемые осадки с хорошо развитой пористой структурой, и производительность фильтра­ции снижается значительно медленнее.Большое значение имеет также коллоидное состояние фильт­руемой суспензии. Улучшению процесса фильтрации способству­ет регулирование рН, добавление флокулянтов или введение 0,1 % хлорида кальция, который в присутствии ионов PO₄ ^3- образует гель фосфата кальция, улучшающий фильтруемость. Однако при решении вопроса о любого рода добавках в фильтруемую суспен­зию основным моментом является сохраняемость активности фер­мента, так как известны случаи, когда добавки 4—5% фильтро­перлита вызывали потерю ферментативной активности на 52— 58%.Процесс проводят в вакуумных фильтрах ленточного, бара­банного и фильтр-прессного типов. Потерн фермента на стадии фильтрации 5—10% в основном с биомассой, которая сегодня практически не используется и поступает в отвал.Некоторые виды биомассы без добавок вспомогательных ве­ществ можно отделять методом центрифугирования, используя различие в плотностях жидкой фазы и условно твердой биомас­сы микроорганизмов. Имеются специально разработанные сепа­раторы с коническими тарелками для отделения мицелиальной и бактериальной массы. Сепараторы снабжены устройством пуль­сирующей выгрузки осадка, обычно отделяют 96—97% твердой фазы. Для ферментных производств сепараторы должны иметь систему охлаждения ротора желательно до 0—4°С. Для неболь­ших производств иногда применяют суперцентрифуги, создающие центробежное ускорение до 150 000 g, производительностью 40 — 80 л/ч. Потери фермента 10-15%.