Биотехнология: Монография. Волова Т.Г. - 34 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

33
методами. По сравнению с известными биотехнологические процессы
должны быть более технологичными, экономичными и экологичными
либо вообще должны исключать альтернативы. Оценка альтернативности
вариантов только через себестоимость продукта – односторонняя. Оцен-
кой эффективности биотехнологии, помимо качества получаемого про-
дукта, может служить сопоставление экспериментального и теоретическо-
го выхода продукта, рассчитанные по материально-энергетическому ба-
лансу
процесса. При этом затраты и стоимость сырья в крупномасштаб-
ных биотехнологических процессах, как правило, являются определяю-
щими, поэтому материально-энергетическая оценка в данном случае
очень существенна. И, напротив, при использовании процессов на основе
высокопродуктивных рекомбинантных штаммов-продуцентов основная
доля затрат относится не к сырью, а к созданию продуцента и его
поддер-
жанию, а также разработке специальных условий его культивирования, то
есть в данном случае экономика сырьевых и энергоресурсов играют вто-
ростепенную роль.
В любом биотехнологическом процессе ключевую роль играет биоло-
гический агент, его природа и физиолого-технологические свойства. Для
роста любого биообъекта нужен исходный жизнеспособный посевной ма-
териал, источники энергии и
углерода, питательные вещества для синтеза
биомассы, отсутствие действия ингибиторов роста, соответствующие фи-
зико-химические условия ферментации (рН, температура, аэрация и др.).
Одним из основных показателей, характеризующих адекватность ус-
ловий ферментации, служит скорость роста продуцента. Скорость роста
(увеличение биомассы) организмов с бинарным делением в хорошо пере-
мешиваемой среде в периодической культуре
будет пропорционально
концентрации микробной биомассы:
dX/dt = μX,
где dX/dt – скорость роста, Х – биомасса, μ – коэффициент пропорцио-
нальности, («удельная скорость роста»); параметр аналогичен сложным
процентам (например, если удельная скорость роста равна 0.1 ч
–1
, – значит
увеличение биомассы равно 10 % в час). Если величина μ постоянна, как
это бывает в установившемся режиме культивирования, то интегрирова-
ние представленного уравнения дает:
lnX = lnX
0
+ μ t,
где Х
0
– биомасса в начальный период времени t.
График зависимости lnX от времени будет иметь вид прямой линии с
наклоном μ. Удельная скорость роста является одним из основных пара-
метров, характеризующих физиологическое состояние продуцента; ряд
других параметров может быть выражен через этот показатель.
Продуктивность процесса характеризуется количеством продукта,
получаемого на единицу объема
биореактора в единицу времени. Продук-

Страницы