Pentru prepararea mediului de producție, zaharurile și sărurile sunt dizolvate preliminar, astfel încât componentele insolubile ca făina de soia și creta să fie suspendate cu grijă. Materiile prime conținând amidon sunt pre-gelatinizate. Pentru a accelera aceste procese sunt efectuate într-un mic reactor cu agitare (reactoarele), iar apoi soluțiile au fost amestecate într-un amestecător-reactor cu fund plat, prevăzut cu un dispozitiv de barbotare pentru intrare abur. Concentratul mediului, care este de aproximativ o treime din volumul necesar, este încălzit cu abur fierbinte la 70-80 ° C pentru dizolvarea finală și suspensie. La această temperatură, componentele termolabile ale mediului nu se descompun. Prepararea unor medii mai concentrate face posibilă utilizarea mixerelor cu capacitate mai mică.
O condiție necesară pentru sterilizarea cu succes a mediului nutritiv este omogenizarea completă a componentelor sale solide. La temperatura de sterilizare, particulele mari se încălzesc lent și pot reține o microfloră constantă capabilă să infecteze lichidul de cultură.
Pentru prepararea medii nutritive utilizate în producerea biotehnologică a melasei (un produs secundar al fabricile de zahăr), borhot acetonă-butil (acetonă și producție butanol deșeuri), zer (un produs secundar al industriei lactate), hidrolizate de lemn, leșia sulfitică (pulpă de deșeuri și industria hârtiei). Aceton-butil bard conține aproximativ 1% carbohidrați, este utilizat pentru a produce vitamina B12 prin mijloace microbiologice.
Chipsurile, rumegușul, deșeurile agricole, turba puțin descompusă și hidrolizatele acestora sunt utilizate în producția de drojdie de furaje, etanol. Acestea conțin 2,5-8,0% monozaharide (după hidroliză), făină de porumb - 67-70%. Acidul acetic este utilizat pentru prepararea mediilor nutritive în producerea de lizină. Alcoolul metilic se obține prin sinteza catalitică din oxizi de carbon și hidrogen. Este o sursă de materii prime cu conținut de carbon pentru producerea de proteine microbiene, furaje și alimentare.
Mediul trebuie să fie decontaminat înainte de a fi introdus în fermentator. În această etapă a preparării substratului este necesară pentru a rezolva două probleme: pentru a distruge complet toate microfloră kontaminantnuyu, care este conținut într-o cantitate necesară de lichid pentru cultivarea și păstrarea utilitatea biologică a mediului.
Există următoarele metode de sterilizare a echipamentelor, a mediilor nutritive și a aerului: termică, chimică, filtrare, radiații. Metoda termică este cea mai des utilizată pentru a steriliza echipamentul și mediul nutritiv și poate fi efectuată ca încălzirea obiectului înainte de pierderea întregii micropopulații.
Mediul nutritiv lichid după încărcare în fermentator este încălzit la o anumită temperatură prin alimentarea aburului în interiorul fermentatorului. Această metodă realizează sterilizarea țevilor și a fitingurilor.
Sterilizarea termică duce la anumite modificări chimice în compoziția mediului nutritiv. Unele dintre ele sunt reduse la descompunerea unor compuși instabili la căldură, ceea ce duce la pierderea substanțelor necesare pentru hrănirea microorganismului. În procesul de sterilizare, pot apărea interacțiunile diferitelor componente ale mediului și formarea de produse care inhibă creșterea microorganismelor. cele mai multe modificări ale ingredientelor chimice ale mediului se produc la temperaturi mai ridicate decât temperatura de sterilizare.
Sterilizarea eficientă, combinată cu schimbări minime în mediu, poate fi realizată prin expunerea la o temperatură mai ridicată, precum și prin încălzirea și răcirea rapidă.
Dacă sterilizarea carbohidraților se face separat și apoi se adaugă aseptic la mediul nutritiv steril rămas, reacțiile dintre carbohidrați și alte componente constitutive ale mediului pot fi prevenite. Acele componente care sunt foarte sensibile la căldură pot fi, de asemenea, sterilizate separat. În acest caz, iradierea ionizantă sau filtrarea prin filtre de membrană speciale pot fi utilizate pentru sterilizare.
Pentru a asigura controlul sterilizare folosind spori testarea microorganism tulpina Bacillus stearothermophilus 1518. Dacă după sterilizarea fiolelor cu un test de cultură de însămânțare are un rezultat negativ, se crede că distrugerea tuturor microorganismelor a avut loc, mediul contaminat.
Rezolvând problema sterilității garantate a mediului nutritiv, trebuie amintit că regimul de dezinfecție nu trebuie să reducă utilitatea sa biologică. Dacă componentele termolabile sunt incluse în faza sterilizată, trebuie căutată o temperatură ridicată (peste 140 ° C), precum și o reducere a timpului de procesare. Labilitatea componentelor poate fi schimbată prin deplasarea pH-ului mediului sterilizat. De exemplu, pentru glucoză, pH = 3,0 este optim, iar pentru zaharoză, pH = 8,0.
Metoda termică de sterilizare este utilizată cel mai adesea în industria microbiologică. Cu toate acestea, curenții de înaltă frecvență sunt utilizați pentru a steriliza mediile nutritive solide. Sterilizarea se efectuează în câteva minute, în timp ce proprietățile fizico-chimice ale componentelor mediului nu se modifică.
Metoda chimică de sterilizare este utilizarea de dezinfectanți - Propionați, oxid de etilenă, oxid de propilenă. Principala problemă în acest caz este necesitatea eliminării agentului de sterilizare din mediul nutritiv după moartea unei microflore străine. Prin urmare, antisepticele chimice ar trebui să se descompună cu ușurință atunci când condițiile se schimbă după finalizarea sterilizării. Alegerea unor astfel de conexiuni este mică și, până în prezent, acestea nu pot fi considerate disponibile. Printre cei mai buni dintre ei se numără propiolactona, care are o acțiune bactericidă puternică și este ușor hidrolizată în acid lactic netoxic. Sterilizarea chimică a mediilor nutritive nu a găsit aplicații industriale, ci este utilizată în instalații de laborator și experimentale.
Metoda de filtrare a sterilizării este utilizată pentru aerul și gazele furnizate reactoarelor. Dintre filtrele de diferite tipuri, cele mai promițătoare sunt filtrele membranare din Teflon.
Metoda se bazează pe capacitatea membranelor semipermeabile (cum ar fi membranele de microfiltrare) de a trece prin faza lichidă și de a reține celulele microorganismelor.
Metoda de sterilizare a filtrării este un mijloc ideal de sterilizare a mediului lichid și gazos instabil din punct de vedere termic. Sterilizarea are loc la o temperatură scăzută și necesită doar un gradient de presiune pe membrană. Sterilizarea cu membrane are perspective în dezvoltarea biotehnologiei microbiene. Principala dificultate este prezența membranelor rezistente la căldură care sunt capabile să reziste la sterilizarea termică multiplă în timpul funcționării. Se poate argumenta că, în ceea ce privește crearea unor modele perfecte de dispozitive cu membrană pentru sterilizare, concepute pentru o funcționare pe termen lung, această metodă va fi utilizată pe scară largă în producția de tonaj mare.
Materia primă preparată și prezentată în mod adecvat la nișa ecologică tehnogenă trebuie să fie utilizată de către bioobiectul în procesul de cultivare. Culturing etapă constă în prepararea inoculului (inocul) și etapele în biosinteza (biotransformare) atunci când maximă măsura posibilului bioobject utilizate pentru producerea produselor dorite.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: