Биотехнология: Монография. Волова Т.Г. - 36 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

35
Непродуктивные затраты существенно влияют на эффективность и
экономику биотехнологического процесса, поэтому выявление причин и
мест этих дополнительных трат энергического субстрата очень важно.
Непродуктивные затраты субстрата могут быть связаны с ошибками при
считывании генетической информации в ходе быстрого роста продуцента
и затратами на поддержание при разобщенном росте в результате сниже-
ния эффективности
образования энергии в цепи переноса электронов из-за
разобщения окисления и фосфорилирования, инактивации мест сопряже-
ния, возникновения альтернативных, менее эффективных ветвей, с дисси-
пацией энергии, а также из-за возрастания трат энергии на поддержание
жизни без размножения (транспорт субстратов и мономеров в клетке, ре-
синтез молекул, защитные реакции, процессы репарации).
Первичная оценка эффективности биотехнологических процессов по
перечисленным параметрам проводится на стадии лабораторных разрабо-
ток и испытаний процесса и далее уточняется при масштабировании на
опытных и опытно-промышленных стадиях.
1.6. КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ;
МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ
Эффективное проведение биотехнологических процессов тесно связа-
но с совершенствованием способов контроля и управления. В
период пре-
дыстории биотехнологии делались отдельные попытки регулировать раз-
витие продуцента с помощью изменений параметров внешней среды. До
середины ХХ века регулирование в основном сводилось к эмпирике, так
как без знания сущности происходящего невозможно эффективно контро-
лировать и управлять процессом. В основном, объектом управления того
периода была экстенсивная периодическая культура микроорганизмов
со
всеми ее недостатками: динамикой состояния продуцента и среды, отсут-
ствием средств контроля. В последние 25 лет с внедрением управляемых
культур биотехнологи переходят от простой задачи поддержания опреде-
ленных параметров среды к управлению процессом в целом. Для реализа-
ции управляемого культивирования необходимо построение алгоритмов
управления, основанных на моделях биотехнологического процесса. В
современных биотехнологических процессах необходимо регистрировать
и анализировать множество быстроизменяющихся факторов (концентра-
цию субстрата, биомассы и продукта в культуре, рН, температуру, парци-
альное давление кислорода и др.) (табл. 1.3). Это вызывает необходимость
в применении электронной техники. Первые разработки по применению
ЭВМ в биотехнологии относятся к концу 60-х гг. ХХ века. На первых эта
-
пах ЭВМ привлекали в качестве советчика оператора, управляющего ис-
полнительными механизмами для поддержания оптимального течения
биотехнологического процесса. Прежде всего, для сбора и обработки ин-

Страницы