Промышленный биореактор

Cтраница 1

Промышленные биореакторы могут работать в периодическом режиме, периодическом режиме с доливом субстрата, полунепрерывном ( полупериодическом) и непрерывном проточном режимах. Исторически в промышленности утвердился периодический способ работы при осуществлении химических превращений и полунепрерывный - при получении микробной биомассы. [1]

Большинство промышленных биореакторов снабжено охлаждающим кожухом и / или внутренними охлаждающими змеевиками. В последнее время для интенсификации процессов в биореакторах как обычной конструкции, так и новых конфигураций стали использовать наружные охлаждающие контуры. В некоторых реакторах новых конфигураций внутренняя охлаждающая система настолько нарушает основные гидродинамические рабочие характеристики, что исключает такое охлаждение. При увеличении размера реактора создание необходимой внутренней охлаждающей поверхности становится все более, трудной задачей. Для геометрически подобных емкостей увеличение объема пропорционально кубу линейных размеров, при этом площадь увеличивается только пропорционально квадрату линейных размеров. Эффективность охлаждения аэробных биореакторов зависит от следующих факторов: 1) переноса тепла от отдельных клеток в культуральную среду; 2) переноса тепла от культуральной среды, содержащей диспергированные пузырьки газа и микроорганизмы, к охлаждающим поверхностям; 3) поступления тепла за счет рассеяния механической энергии, затрачиваемой на перемешивание среды с целью ее аэрации; 4) охлаждения при испарении, выравнивания температур и работы при расширении, связанной с прохождением воздуха через среду; 5) изменения коэффициента теплопередачи вследствие загрязнения охлаждающих поверхностей накапливающимися на них микроорганизмами. Потенциальную значимость этих факторов необходимо рассматривать отдельно для каждой технологической системы. [2]

При конструировании промышленных биореакторов необходимо учитывать такие параметры, как температура, рН, скорость и характер перемешивания, потребность аэробных организмов в кислороде, количество питательных веществ. [3]

Рассмотренный принцип работы положен в основу конструкции промышленных биореакторов для производства дрожжей на н-парафинах типа Б-50 и АДР-76. Аппарат имеет геометрический объем 800 - 900 м3 и наполовину заполняется средой. К преимуществу данной конструкции следует отнести определенную автономность работы аппарата, не требующего компрессоров для нагнетания воздуха. Применение разнесенных по объему источников турбулизации создает во всем аппарате равномерные условия по массообмену. Однако в этом аппарате невозможно ( без дополнительных устройств) создать условия идеального перемешивания среды. [4]

Основные схемы взаимодействия газожидкостных потоков в процессах. [5]

Из рассмотренных экспериментальных методов для оценки маесообменных показателей промышленных биореакторов наиболее применимы динамический и интегральный методы, требующие в свою очередь специальных измерительных датчиков. [6]

Двухплазмидная система, позволяющая контролировать работу / 7ь - промотора фага X путем регуляции синтеза cl-pe - прессора с помощью триптофана. Ген репрессора Л вместе с триптофановым промотором ( р trp находятся в одной плазми-де, a pL - промотор и клонированный ген - в другой. Стрелками указано направление транскрипции. А. В отсутствие триптофана в среде ген Л транскрибируется и транслируется, репрессор Л связывается с / - промотором и блокирует транскрипцию клонированного гена. Б. В присутствии триптофана ген Л репрессируется, его продукт не синтезируется, поэтому клонированный ген транскрибируется и транслируется. [7]

Однако в опытных установках ( 20 - 100 л) и в промышленных биореакторах ( 200 л) температуру нельзя изменить мгновенно, для этого требуется время от 30 до 60 мин; кроме того, на подъем температуры нужна энергия. И время, и энергия стоят дорого. Столь же дорого обходится и применение химического индуктора, например ИПТГ. Все это может сделать процесс неэкономичным. Для преодоления некоторых проблем, связанных с использованием - промотора для крупномасштабного производства белковых продуктов, была разработана двухплазмидная система. [8]

В базу данных программы включены: основные виды сушилок и трубчатых печей; промышленные биореакторы, широко используемые во всем мире различные конструкции выпарных аппаратов. [9]

Запорно-регулирующее устройство в системе трубопроводов для засева промышленного ферментатора ( 2 из инокулятора ( 1. 3 - 10 - клапаны, 11 - ловушки конденсата. АБ - отрезок трубопровода. [10]

Микроорганизм в виде суспензии определенной плотности подают из инокулятора ( - ов) в промышленный биореактор, или ферментатор, в котором содержится стерильная жидкая питательная среда. При этом не должно произойти попадания каких-либо посторонних микробов в питательную среду вместе с продуцентом - все соединения системы должны быть герметично закрытыми. [11]

Одна из основных задач, которые приходится решать химикам-технологам при конструировании биореакторов, - это обеспечение эффективного переноса кислорода в промышленных биореакторах, где осуществляются аэробные микробиологические процессы. Независимо от того, в каком режиме осуществляется аэробный микробиологический процесс - периодическом, полунепрерывном или непрерывном, - в установку должен непрерывно подаваться кислород для достижения достаточно высокой производительности. Потребность аэробной культуры в кислороде зависит от концентрации микроорганизмов в реакторе, скорости их роста и соответствующего коэффициента выхода. В некоторых случаях могут играть роль и другие факторы, например необходимость удаления из культуры двуокиси углерода, особенно для процессов, в которых в качестве источника кислорода используется воздух, который как раз и служит источником кислорода в подавляющем большинстве аэробных микробиологических процессов. [12]

Любую систему, у которой существует ограничивающая ее поверхность и в которой протекают биохимические реакции, можно - назвать биореактором. Промышленный биореактор - это ешость, в которой осуществляются рост микроорганизмов и / или различные химические превращения. [13]

Большое разнообразие процессов микробиологического синтеза реализуется в многочисленных, различных по своему принципу действия и конструктивным особенностям биореакторах. Нвиболь-шее внимание при этом уделяется биоинженерному оформлению аэробных процессов глубинного культивирования микроорганизмов, что связано, с одной стороны, с высокими энергетическими затратами на проведение процесса биосинтеза в условиях интенсивного газо-жидкостного взаимодействия, а с другой стороны, с задачами создания промышленных биореакторов большой единичкой мощности. С биотехнологической точки зрения аппаратурное оформление процесса биосинтеза должно обеспечивать наилучшие условия для роста и размножения микроорганизмов. [14]

На каждой стадии процесса ферментации необходимо контролировать чистоту культуры - продуцента и скорость его размножения, рН среды, отсутствие фаголизиса и выход фермента. Поэтому важно убедиться в монолитности инокулята и в полной стерильности подготовленного к засеву ферментатора. К сожалению, в промышленных биореакторах трудно добиться абсолютно полной стерильности, поэтому целесообразно засевать питательную среду в них большим по объему и физиологически активным посевным материалом. Таким приемом обеспечивают конкурентоспособность продуцента при возможном попадании в среду его обитания любого постороннего микроба. Этому же способствует уменьшение числа фаз размножения продуцента, если основной ферментатор засевают культурой, находящейся в продуктивной фазе. [15]

Страницы: 1 2