5.2.2 Характеристика сырья, питательных сред и культивируемых биообъектов

В разделе приводят общую характеристику перерабатываемого проектируемым предприятием биосырья (виды, химический состав, физико-химические показатели, биологическая ценность), а также специфические требования, предъявляемые при культивировании конкретных биообъектов (качественный и количественный состав источников углерода, азота, фосфора, макро- и микроэлементов; наличие стимуляторов и ингибиторов биохимических процессов).

При переработке биосырья растительного и животного происхождения рекомендуется учитывать данные о его среднем составе, характерном для сырьевой зоны предприятия. При использовании в качестве сырья побочных продуктов перерабатывающей промышленности (молочной сыворотки, мелассы, спиртовой барды и др.) данные о составе и показателях качества сырья принимают по информации базового предприятия. В случаях, когда производственный цикл проектируемого предприятия предусматривает приготовление синтетических питательных сред на основе препаратов углеводов, аминокислот, витаминов, минеральных веществ, данные о составе и квалификации компонентов среды принимаются на основе соответствующих нормативных документов.

Подбор состава и рецептур питательных сред проводят с учетом специфики культивируемых биообъектов, технологии производства целевых продуктов. При описании рецептур питательных сред обязательна ссылка на литературный или патентный источник, технологическую инструкцию.

Далее дают краткую характеристику культивируемого биообъекта: для промышленных штаммов микроорганизмов – морфологические, культуральные и биохимические свойства, способ получения (концентрирование, распылительная сушка, лиофилизация), условия хранения; для ферментных препаратов – биохимические свойства, происхождение (микробное, растительное, животное), способ получения (например, для микробных препаратов – глубинный или поверхностный); для иммобилизованных клеток или препаратов помимо перечисленных выше показателей указывают способ иммобилизации.

5.2.3 Биологические и физико-химические основы получения целевых продуктов

В данном разделе излагают биохимические закономерности конверсии компонентов питательной среды в целевые продукты; рассматривают кинетику роста микроорганизмов-продуцентов или ферментативного катализа; проводят анализ возможных изменений состава и свойств компонентов среды при проведении массообменных и теплообменных процессов; предлагают пути интенсификации технологического процесса, сокращения продолжительности рабочего цикла, повышения выхода биомассы и целевых продуктов.

На основании проведенного анализа обосновывают оптимальные параметры основных технологических операций с указанием интервалов, в пределах которых изменение значения того или иного параметра не приводит к снижению качества и выхода готового продукта. В заключении приводится принципиальная технологическая схема с указанием параметров проведения процессов.

5.2.4 Материальные расчеты биотехнологической продукции

За исходные данные при выполнении материальных расчетов принимают:

• годовую (суточную) производительность предприятия по базовому продукту или основному виду перерабатываемого сырья;

• распределение сырья на каждый вид продукции;

• расчетный состав сырья, полуфабрикатов, основных и побочных продуктов по массовой доле сухих веществ или одного из компонентов (белка, жира и др.);

• рецептуры питательных сред;

• нормы расхода сырья на выработку готовой продукции с учетом предельно допустимых потерь на отдельных этапах технологического процесса;

• практические значения экономических коэффициентов, расходных коэффициентов по субстратам и кислороду, потерь продуктов на различных стадиях производства.

При проведении материальных расчетов используют методические рекомендации по дисциплинам «Основы биотехнологии», «Общая биотехнология», «Оборудование предприятий биотехнологической промышленности», «Проектирование предприятий биотехнологической промышленности». По результатам расчета составляют материальный баланс производства целевого продукта.

Данные материальных расчетов используют при подборе технологического оборудования, составлении графика работы машин и аппаратов.