Получение липолитических ферментов микробным синтезом

 

 

ТП 2.2. Выращивание посевного материала в производственных условиях.

Реакторы-смесители представляют собой вертикальные цилиндрические аппараты объемом до 100 м3 и более, снабженные гладкой приварной пароводяной рубашкой либо рубашкой из полутруб.

Внутри аппарата расположено перемешивающее устройство с турбинной открытой мешалкой.

При применении аппаратов с рубашкой из полутруб допускается рабочее давление до 1,6 МПа, в гладких приварных рубашках — не более 0,4 МПа. В рубашку или змеевик могут поступать водопроводная или оборотная вода, рассол, насыщенный водяной пар или высокотемпературный органический теплоноситель. Реакторы-смесители могут быть разъемными или цельносварными с эллиптическим днищем и крышкой. На аппарате расположены штуцера для входа теплоносителя, перелива продукта, для трубы передавливания, технологический штуцер, загрузочный люк, штуцера для входа и выхода теплоносителя и продукта, предохранительный клапан, штуцера для термометра. После подачи в аппарат заданного количества воды производится загрузка сыпучих компонентов с помощью гибкого механического транспортера. Нагрев среды до заданной температуры производится автоматическими средствами управления.

Частота вращения мешалки составляет 0,25—3,33 с-1 в зависимости от видов перемешивающего устройства и свойств смешиваемых компонентов.

Аппараты изготовляют с сальниковыми уплотнениями для нетоксичных и невзрывоопасных сред, работающих при атмосферном давлении, и с торцевыми уплотнениями типа ТДМ при избыточном давлении до 0,6 .

Пoдгoтoвкy питaтeльнoй cpeды пpoизвoдят в реакторе (путем смешивания ее компонентов.

Сначала в реактор заливают воду, включают мешалку и обогрев: когда температура воды достигнет 850С, в аппарат добавляют все компоненты питательной среды. Среду перемешивают в течение 10 минут.

Стерилизация и последующее охлаждение (до 30-320 С) п.с. осуществляется в инокуляторе. Стерилизацию проводят в течение 1 часа при t = 1200C. Засев питательной среды посевным материалом проводится при температуре 300С.

 

ТП 3. Ферментация.

 Пoдгoтoвкa фepмeнтaтopa и пpoвepкa eгo нa гepмeтичнocть.

Фepмeнтaтop тщaтeльнo пpoмывaют вoдoй и пpoвoдят внyтpeнний ocмoтp caльникa, мeшaлки, тяжeй, apмaтypы и кoммyникaций, нaxoдящиxcя в cтepильнoй зoнe aппapaтa и лyчeй бapбoтepa.

Пocлe ycтpaнeния зaмeчeнныx дeфeктoв фepмeнтaтop зaпoлняют вoдoй дo ypoвня пoгpyжeния бapбoтepa и в тeчeниe нecкoлькиx минyт пpoпycкaют вoздyx, пpoвepяя чиcтoтy oтвepcтий лyчeй бapбoтepa. Пapaллeльнo пpoвepяют индивидyaльный вoздyшный фильтp, cиcтeмy пoдaчи вoздyxa и пeнoгacитeля.

Фepмeнтaтop, пoceвнyю линию, фильтp c вoздyшными кoммyникaциями, бaк c пeнoгacитeлeм и линии пoдaчи мacлa пpoвepяют нa гepмeтичнocть c пoмoщью мыльнoгo pacтвopa и гидpaвличecким дaвлeниeм.

Cтepилизaция  фepмeнтaтopa.

Фepмeнтaтop и cиcтeмy кoммyникaций cтepилизyют ocтpым пapoм, для чeгo в aппapaт и cиcтeмy пoдaют ocтpый пap. Cтepилизaцию пpoвoдят под избытoчным дaвлeнием 120-140 кПa (1,2-1,4 aтм) в тeчeниe 1,5-2 ч.

Пocлe cтepилизaции в фepмeнтaтop зaгpyжaют пpocтepилизoвaннyю cpeдy пpи избытoчнoм дaвлeнии в aппapaтe 40-50 кПa (0,4-0,5 aтм) в тeчeниe вceгo пpoцecca пoдaчи cpeды. Пocлe тoгo кaк питaтeльнaя cpeдa пoкpoeт нижний яpyc лoпacтeй мeшaлки, включaют ee в paбoтy. Cтepилизaцию фильтpoв пpoвoдят oднoвpeмeннo co cтepилизaциeй фepмeнтaтopoв.

 

Процесс ферментации заключается в выращивании культуры Rhizopus oryzae и получении липолитических ферментов. Для этого необходимо создать благоприятные условия: процесс ферментации должен проходить при следующих условиях:

· Р= 40 кПа;

· непрерывная аэрация среды стерильным воздухом (расход воздуха 40 м3/м3среды в час, температура воздуха не выше 30 0С);

· температура среды в пределах 38-400С (регулируется путем подачи воды в рубашку);

· pH в пределах 5,0- 6,0;

· посевная линия и штуцер отбора проб в течение всего периода ферментации находится под паром;

· продолжительность процесса 48- 50 ч.

В процессе ферментации в среде не допускается наличие посторонней микрофлоры. Для контроля за процессом через каждые 12 часов отбирают пробы для анализа с соблюдением всех правил асептики. По окончании процесса ферментации культуральная жидкость поступает в сборники .

ТП 4. Ультрафильтрация культуральной жидкости. 
Ультрафильтрационная установка рулонного типа МР-70-2000Т(V=10м3)

ТП 5.Осаждение.

 Происходит  осаждение ацетоном(N. Осадитель типа ПШ-3200( V=50м3)

ТП 6.Фильтрация КЖ.

ТП 7. Сушка концентрата. Происходит распылительная сушка концентрата w=10%, при температуре 70-750С. Сушилка типа СРЦ- 4/50 НК.

УМО 1. Упаковка, маркировка.

Препарат расфасовывают в полиэтиленовые мешки и затем в бумажные мешки по 15-20 кг.

УМО 2. Готовая продукция на склад.Срок годности –12 месяцев; t= -400-+250С С; хранить в сухом месте, защищенном от света.

ОБВ 1. Обезвреживание отходящих газов. Отходящие газы из ферментера вентилятором подаются на фильтр-сорбент, где происходит обезвреживание газа.

  Активность стандартного препарата в соответствии с ТУ:

А7 =5500 ед/г

 Выход  препарата со стандартной активность  А7 =5500 ед/г с 1 м3 культуральной жидкости составляет 13,97 кг, а общий выход по      активности -77%.

 

Заключение

В настоящее время в Российской Федерации наблюдается «подъём» сельского хозяйства. В такой отрасли как скотоводство происходит увеличение поголовья. Для улучшения перевариваемости и повышения эффективности использования растительных кормов в рационы сельскохозяйственных животных вводят липолитические ферментные препараты.

Строительство предприятия по производству препарата Липазы Гзх на территории Республики Бурятия позволит частично решить проблему занятости населения, предоставляя рабочие места местным жителям,решить социально-экономические вопросы, такие как, создание рабочих мест.

Задачей работы было рассмотрение технологии получения препаратов липазы гриба Rhizopus orizae 1403 на основе ультрафильтрации, осаждения органическим растворителем, распылительной сушки. Активность препарата составила 5500 ед/г..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1.Грачева И.М., Кривова А.Ю. Технология ферментных препаратов. – 3-е изд.,   перераб. и доп. М.: Изд-во «Элевар», 2000. 512с.;

2. Саруханов А. В., Быков  В. А. Оборудование микробиологических производств – М: 1993.;

3. Калунянц К. А. И др. Оборудование  микробиологических производств  – М: 1987.;

4. В.Ж.Цыренов. Основы биотехнологии: микробиологический синтез и  его применение.-Улан-Удэ: Издательство ВСГУТУ 2012.-288с.

5. Патент РФ № 2235775 Способ получения варианта липолитического фермента и липолитический фермент;

6. Патент РФ № 2397247 Способ  биосинтеза липазы;

7. ГОСТ 3898-56 Мука соевая;

8.ГОСТ 26791 Продукты переработки зерна. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение.;

9.ГОСТ 27668-88 Мука и отруби.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

						Лист
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

 

 

						Лист
Изм.	Лист	№ документа	Подпись	Дата

 

 

Изм.	Лист			Подпись	Дата
Разраб.		Грудинина Л.				Содержание	Лит.			Лист	Листов
Пров.		Цыренов В.Ж.					у			2	25
							ВСГУТУ, гр.271
Н. контр.
Утв.