1. Выполните тестовые задания

1. Какой метод основан на способности полупроницаемых мембран с крупными порами пропускать жидкую фазу и задерживать клетки микроорганизмов?С. Стерилизующая фильтрация 2. Что одновременно подается с питательной средой в смеситель ?С. Субстраты 3. Выращивание посевного материала без отбора суспензии продолжается…?D. 8-9ч 4. В каких аппаратах проводят осаждение? А. В резервуарах В. В реакторах периодического действия С. В центрифугах D. В сепараторах Е. В культиваторах 5. На каком уровне поддерживается рН среды в процессе ферментации?D. 4,0-4,5 6. Сколько процентов достигает концентрация суспензии выходящей из ферментера?А. 4-6% 7. Какие культуры используют большинство микробиологических производств ?Е. Аэробные 8. Сколько % липидов содержат дрожжи С. guilliermonolil?С. 16-20% 9. Оптимальная t ферментации при выращивании C. tropicalis составляет?А. 20-22 10. Основным компонентом в дрожжах является?С. Эргостерин

11. Сколько способов имеет стерилизация питательных сред.Е. Два 12. Сколько % составляют липиды в кормовых дрожжах?С. 2,3-3,0 13. Что содержит 85 % сырого протеина?В. Белковые изоляты 14. Температура теплоносителя не должна быть выше?D. 1300С 15. На чем основан первый из способов производства синтетического этанола?D. На сернокислотной гидратации этилена по реакции 16. Нерастворимый при гидролизе остаток растительного сырья?D. Лигнин 17. При каком давлении проводят процесс гидратации?А. 7-8 Мпа 18. Концентрация биомассы в стадии сгущения или выделения составляет…%?D. 12-16 19. До какого значения рН среды доводятся все компоненты питательной среды, которые поступают из сборников?Е. 5,5-5,8 20. Сколько % сухих веществ содержат в своем составе барду?А. 12%

2. Технологическая схема получения гидролизатов растительного сырья. Гидролиз растительного, главным образом древесного сырья, предназначенный первоначально для получения гексоз, дающих при сбраживании этанол, служит почти исключительно для изготовления гидролизатов как сырья для аэробного культивирования дрожжей. Гидролизаты содержат смесь моносахаридов состава С₅ и С₆ — пентоз и гексоз — и примеси, к сожалению, в¹ большинстве своем нежелательные для микробиологического синтеза, но трудно отделяемые из получающегося разбавленного раствора углеводов. Важнейшим побочным продуктом гидролиза оказывается лишь фурфурол, химический синтез которого пока слишком затруднителен и не реализован в промышленности. Вследствие этого все схемы гидролиза предусматривают тща­тельное отделение фурфурола, а для так называемого пентозансодержащего сырья — подсолнечной и хлопковой шелухи, кукурузных кочерыжек и т. п. — режим гидролиза подбирается специально в расчете на наибольший выход фурфурола.Химический состав растительного сырья, перерабатываемого на гидролизных заводах, неодинаков и колеблется в широких . пределах. Главной частью этого сырья являются полисахариды, количество которых составляет 40-75%, и лигнин, содержание которого может варьировать от 15 до 60%. Обычно в гидролиз­ной промышленности под лигнином понимают все нераствори­мые при кислотном гидролизе полисахаридов компоненты расти тельного сырья.Полисахариды растительного сырья делятся на легко- и трудногидролизуемые. Легкогидролизуемая часть полисахаридов состоит из гемицеллюлоз и пектиновых веществ, количество которых составляет 15—40%. Трудногидролизуемая часть поли­сахаридов состоит из целлюлозы с небольшой примесью геми­целлюлоз, общее количество которых 25—50% в зависимости от вида растительного сырья.

3. Меласса как субстрат для биотехнологии. Меласса, содержащая до 50% сахарозы, является отходом са­харного производства и очень широко используется в микробио­логическом синтезе, так как многие продуценты белка и биологи­чески активных веществ прекрасно утилизируют углеводы из ме­лассы. В связи с необходимостью увеличения производства са­хара в СССР стоит задача возможно более полной утилизации сахарозы, находящейся в клубнях сахарной свеклы; в этих целях процесс сахароварения непрерывно совершенствуется, прежде всего, за счет снижения процента сахара, попадающего в мелассу. Современная технология позволяет снизить содержание сахара в мелассе, доводя его до 30 и даже 20%. Естественно, что такой продукт будет представлять тем меньший интерес для биотехно­логии, чем ниже содержание в нем сахарозы. Это делает весьма актуальной упоминавшуюся задачу использования углеводов из гидролизатов растительного сырья взамен мелассы.Тем не менее, меласса пока остается важнейшим, часто неза­менимым сырьем, особенно для синтеза метаболитов типа амино­кислот, средств защиты растений и т. п. Ниже описана классиче­ская схема переработки сахарной свеклы с образованием мелас­сы.

4. Экстракция из поверхностной культуры. Наилучшим и наибо­лее употребляемым экстрагентом для белков является вода, но, к сожалению, вместе с ними в воду переходят часть сахаров, не потребленных в процессе роста, полностью гидролизованные ге-мицеллюлозы и пектиновые вещества, продукты гидролиза цел­люлозы и белковых веществ, содержащихся в отрубях, раство­римые пигменты, образуемые плесневыми грибами. Степень из­влечения ферментов при различных способах экстракции можно проследить на примере извлечения α-амилазы из культуры Asp. Oryzae.На практике механического разрушения мицелия не проводят ввиду больших энергетических затрат. Установлено, что извлекаемость ферментов значительно выше из сухих культур (10 — 12% влажности), что связано с лучшей проницаемостью воды в под­сушенные клеточные структуры. Ввиду большой молекулярной массы ферменты медленно диффундируют в экстрагирующую жидкость, а из-за их лабильности процесс надо проводить при температурах не выше 30°С. Выход из этого положения — только в увеличении времени контакта культуры с водой.В производственных условиях очень важно избежать разбав­ления экстрактов и не уменьшать концентрацию в них ферментов. Это достигается тем, что в диффузионном процессе одна и та же порция материала подвергается многократному выщелачиванию. Однократная обработка водой дает растворы с концентрацией АСВ 4—5%, поэтому используют многосекционные установки противоточной экстракции, обычно 8-секционную батарею, что позволяет поднять содержание АСВ в экстракте до 14 — 15%.Батарея содержит 10 экстракционных аппаратов-диффузоров, каждый из которых представляет собой емкость с коническим днищем и заслонкой внизу. Сверху под переливным штуцером расположена сетка для предотвращения уноса твердой среды по­током воды. Объем аппарата 300 л, загрузка 60 кг. Аппараты выполнены из нержавеющей стали и соединены в батарею из 10 шт., восемь из которых постоянно работают, один загружает­ся, а один находится под разгрузкой . В каждый из аппаратов можно подать как свежую воду, так и вытяжку из предыдущего аппарата.Время заполнения аппарата, а значит, и время нахождения в нем жидкости 30 мин, поэтому общее время экстракции около 4 ч. Через каждые полчаса первый аппарат ставят под разгрузку, второй делают первым, а с конца подключают восьмым аппарат со свежей культурой. Производительность батареи до 3,5 т куль­туры в сутки. Потери фермента на стадии экстракции обычно составляют 10—12%.Более современными являются экстракторы непрерывного действия шнекового типа, с цепным транспортирующим органом, а также колонные аппараты. Однако на отечественных производ­ствах они пока используются редко.

№ 7