Размещено на http://www.allbest.ru/

Пензенский технологический университет

Курсовая работа

на тему: Расчет по ферментации

Пенза, 2017

Оглавление

Введение

Глава 1. Общая характеристика биотехнологического процесса

Глава 2. Расчет стадии ферментации для производства нистатина с годовой мощностью по готовому продукту (N г/пр = 120 млр Е.Д.)

Заключение

Список литературы

Введение

Биотехнология предполагает использование в промышленной практике биологических систем или процессов.

Согласно определению Европейской ассоциации биотехнологов (третий съезд, Мюнхен, 1984 г): Биотехнология- это интегрированное использование биохимии, микробиологии и инженерных наук с целью технологического применения способностей микроорганизмов. Она создает возможность получения с помощью легко доступных и возобновляемых ресурсов тех веществ и соединений, которые важны для жизни и благосостояния людей.

Согласно определению Европейской биотехнологической федерации, созданной в1987 г., биотехнология на основе применения знаний и методов биохимии, микробиологии, генетики и химической техники позволяет извлекать выгоду в технологических процессах из свойств микроорганизмов и клеточных культур[2,4].

Использование научных достижений в биотехнологии тесно связано с фундаментальными исследованиями в различных областях знаний и осуществляется на самом высоком уровне современной науки. В течение последних десятилетий в нашей стране создана новая отрасль - микробиологическая промышленность с самой большой в мире мощностью производства кормовых дрожжей и парафинов. Разработано отечественное производство кормового лизина, различных ферментных препаратов и др. Развивается производство микробиологических продуктов на предприятиях медицинской и микробиологической, пищевой промышленности, а также в сельском хозяйстве и на заводах химреактивов в химической промышленности.

Многоликость биотехнологии видна из того, что она охватывает многие науки, такие как: генетика, микробиология, технология пищевых продуктов, химическая технология, электроника. Все они вносят вклад в развитие биотехнологии. В промышленном масштабе подобная биотехнология представляет собой уже биоиндустрию. Последняя включает в себя, с одной стороны, отрасли, в которых биотехнологические методы могут с успехом заменить широко используемые в настоящее время традиционные методы, а с другой - отрасли, в которых биотехнология играет ведущую роль[2,4].

Среди первых в области химической промышленности можно назвать синтез искусственных приправ, полимеров и сырья для текстильной промышленности, в области энергетики - получение метанола, этанола, биогаза и водорода, в области биометаллургии - извлечение некоторых металлов.

Во второй группе отраслей биотехнология охватывает: производство продовольствия(широкомасштабное выращивание дрожжей, водорослей и бактерий для получения белков, аминокислот, витаминов, а так же для использования их ферментов); увеличение продуктивности сельского хозяйства(клонирование и селекция сортов растений, исходя из тканевых и клеточных культур, производство биоинсектицидов); фармацевтическую промышленность (разработка вакцин, синтез гормонов, интерферонов и антибиотиков); защиту окружающей среды и уменьшение ее загрязнения(очистка сточных вод, переработка хозяйственных отходов, изготовление компоста, а так же производство соединений, поддающихся расщеплению микроорганизмами) [2,4].

Целью данной работы является расчет стадии ферментации для производства нистатина с годовой мощностью по готовому продукту. Для расчета : N г/пр = 120 млр Е.Д.

В связи с поставленной целью были определены нижеследующие задачи:

- привести общую характеристику биотехнологического процесса;

- расчет стадии ферментации для производства нистатина с годовой мощностью по готовому продукту.

Объект исследования - биотехнология;

Предмет исследования - расчет по ферментации.

Курсовая работа состоит из введения, 2-х глав, заключения и списка литературы. Представлена на листах печатного текста, содержит формул рассчетов.

Глава 1. Общая характеристика биотехнологического процесса

Объектами биотехнологии являются отдельные части клеток (ми-тохондрии, рибосомы, хромосомы, мембраны и т.д.), сами клетки и их коллективы - клеточные культуры, отдельные микроорганизмы(грибы, водоросли, бактерии, простейшие, вирусы и т.д.), и их колонии, а также- самостоятельные многоклеточные растительные и животные микроорганизмы. Человек использовал биотехнологию многие тысячи лет. По свидетельству легенд и народных сказаний древности, люди с незапамятных времен готовили из сока винограда вино, делали сыр из скисшего молока, поражали врагов и диких зверей стрелами, наконечники которых были пропитаны смертельным ядом. Человек наблюдал многие удивительные явления, происходящие в живых организмах, таких как: свертывание крови, дозревание и разложение мясных, рыбных и растительных продуктов. лишь в начале19 века, были обнаружены вещества, вызывающие подобные превращения. Они получили названия ферментов. Люди научились делать мыло из жиров, изготавливать простейшие лекарства и перерабатывать отходы[1,2,4].

Становлению и развитию биотехнологии как науки предшествовали открытия в области микробиологии таких ученых как: Хук, Левенгук, Женер, Пастер, Кох и др.

В настоящее время процессы биохимической технологии широко

используются при производстве ценных биологически активных ве-ществ(антибиотиков, ферментов, гормонов и др.), для предотвращения

загрязнения окружающей среды, защиты растений от болезней и вре-дителей, в крупномасштабном производстве белков и аминокислот,

предназначенных в качестве добавок к кормам в животноводстве.

Новая биотехнология началась после открытия Дж. Уотсоном и Ф. Криком строения ДНК. Главным объектом исследований до сих пор остается живая клетка, но центральное место в экспериментах за-нимают манипуляции с ДНК. Пользуясь методами генетической инженерии, создаются искусственные, заранее запрограммированные структуры в виде рекомбинантных ДНК, осуществляют трансплантацию генов между разными видами микробных клеток, а также между клетка-ми одноклеточных и многоклеточных организмов. Многообразны биотехнологические манипуляции с клеточными структурами и протопластами. Развитие генетической и клеточной инженерии позволило получать ранее недоступные вещества- в первую очередь лекарственные препараты(интерфероны, гормоны роста, инсулин человека и др.). Разработка методов генетической инженерии, основанных на создании рекомбинантных ДНК, привела к"биологическому буму. Эти методы не только открывают возможности улучшения уже освоенных процессов и продуктов, но и дают нам совершенно оригинальные способы получения новых веществ, позволяют осуществлять новые процессы.

Представим виды биохимической деятельности микрообъектов, используемые в биотехнологии.

1. Наращивание клеточной массы, которая и представляет собой продукт. К такому классу технологий относится получение пекарских дрожжей, кормовых дрожжей, многих вакцин.

2. Образование(биосинтез) в процессе роста и развития клеток ценных биохимических продуктов. Некоторые из них выделяются в среду(внеклеточные продукты), некоторые накапливаются в биомассе (внутриклеточные продукты). В этих случаях производство существует ради получения таких продуктов, а не самой биомассы, которая часто является балластом.

3. Биотрансформация- процесс, в результате которого под воздействием биохимической деятельности микроорганизмов или ферментов происходит изменение химического состава исходного химического вещества. Кроме того, в процессе биотрансформации используют обычно уже готовый биологический агент- клетки микроорганизмов или ферменты, в ходе самого процесса биотрансформации они не образуются.

Пример процесса биотрансформации - превращение глюкозы во фруктозу под воздействием фермента глюкозоизомеразы. Оба сахара имеют одну формулу, но различную пространственную структуру молекулы.

4. Потребление микроорганизмами из жидких сред различных веществ, которые являются нежелательными примесями(загрязнениями). Здесь биомасса микроорганизмов служит промежуточным агентом, по окончании процесса она становится ненужной. Такие процессы применяют при биологической очистке сточных вод. Продуктом здесь является очищенная вода, а биомасса активного ила, которая потребляет загрязнения, все время отводится от системы и затем обезвреживается или перерабатывается для получения из нее других полезных продуктов.

5. Выщелачивание с помощью микроорганизмов, то есть перевод в растворенное состояние некоторых веществ, находящихся в твердых телах. Примером является микробиологическое выщелачивание ценных металлов из руд - меди, цинка, урана и др.

6. Особым случаем является использование биохимической деятельности микроорганизмов с целью образования газов и за счет этого создания, например, пористых материалов. Так, для этого используют дрожжи при приготовлении хлеба. Одно из назначений дрожжей при получении пива или шампанского - также создать в среде высокую концентрацию растворенного диоксида углерода, чтобы вино или пиво хорошо пенилось[1,2,4].

По сравнению с химической технологией, биотехнология имеет следующие основные преимущества:

1) возможность получения специфичных и уникальных природных веществ, часть из которых(например, белки, ДНК) еще не удается получать путем химического синтеза;

2) проведение биотехнологических процессов при относительно невысоких температурах и давлениях;

3) микроорганизмы имеют значительно более высокие скорости роста и накопления клеточной массы, чем другие организмы. Например, с помощью микроорганизмов в ферментаторе объемом 300 м3 за сутки можно выработать 1 т белка(365 т/год). Чтобы такое же количество белка в год выработать с помощью крупного рогатого скота, нужно иметь стадо 30 000 голов. Если же использовать для получения белка с такой же скоростью производства бобовые растения, например горох, то потребуется иметь поле гороха площадью 5400 га;

4) в качестве сырья в процессах биотехнологии можно использовать дешевые отходы сельского хозяйства и промышленности;

5) биотехнологические процессы по сравнению с химическими обычно более экологичны, имеют меньше вредных отходов, близки к протекающим в природе естественным процессам;

6) как правило, технология и аппаратура в биотехнологических производствах более просты и дешевы.

Продукты биотехнологии получают по индивидуальным технологиям со своими биологическим агентами, сырьем, числом стадий производства и их технологическими режимами. Тем не менее, можно представить себе обобщенную типовую схему биотехнологических производств[1,2,4].

Схема состоит из стадий, в каждой из которых сырье претерпевает определенные технологические воздействия и последовательно превращается во все более сложные полупродукты и, наконец, в конечный продукт. Общий вид такой типовой схемы представлен на рисунке 1.

Основной стадией является собственно биотехнологическая стадия, на которой с использованием того или иного биологического агента(микроорганизмов, изолированных клеток, ферментов или клеточных органелл) происходит преобразование сырья в тот или иной целевой продукт.

Обычно главной задачей биотехнологической стадии является по-лучение определенного органического вещества. Однако биотехнологическая стадия, как правило, включает в себя не только синтез новых органических соединений, но и ряд других биотехнологических процессов, перечисленных далее.

рис.1. Типовая схема, основные стадии и технологические процессы в биотехнологических производствах [4].

Ферментация - процесс, осуществляемый с помощью культивирования микроорганизмов[1,2,4].

Биотрансформация - процесс изменения химической структуры вещества под действием ферментативной активности клеток микроорганизмов или готовых ферментов. В этом процессе обычно не происходит накопления клеток микроорганизмов, а химическая структура вещества меняется незначительно. Вещество как бы уже в основном готово, биотрансформация осуществляет его химическую модификацию: добавляет или отнимает радикалы, гидроксильные ионы, дегидрирует и т. п[1,2,4].

Биокатализ - химические превращения вещества, протекающие с использованием биокатализаторов-ферментов[1,2,4].

Биоокисление - потребление загрязняющих веществ с помощью микроорганизмов или ассоциации микроорганизмов в аэробных условиях[1,2,4].

Метановое брожение - переработка органических отходов с помощью ассоциации метаногенных микроорганизмов в анаэробных условиях[1,2,4].

Биокомпостирование - снижение содержания вредных органических веществ ассоциацией микроорганизмов в твердых отходах, которым придана специальная взрыхленная структура для обеспечения доступа воздуха и равномерного увлажнения[1,2,4].

Биосорбция - сорбция вредных примесей из газов или жидкостей микроорганизмами, обычно закрепленными на специальных твердых носителях. биотехнологический стерилизация ферментация нистатин

Бактериальное выщелачивание - процесс перевода нерастворимых в воде соединений металлов в растворенное состояние под действием специальных микроорганизмов[1,2,4].

Биодеградация - деструкция вредных соединений под воздействием микроорганизмов - биодеструкторов[1,2,4].

Обычно биотехнологическая стадия имеет в качестве выходных потоков один жидкостной поток и один газовый, иногда только один - жидкостной.

В случае если процесс протекает в твердой фазе (например, созревание сыра или биокомпостирование отходов) выходом является поток переработанного твердого продукта.

Основные группы технически важных биотрансформаций:

- гидроксилирование различных позиций молекулы вещества (добавление гидроксильной группы ОН?);

- введение двойной связи в том или ином месте;

- обрыв боковых цепей у разветвленных молекул;

- окисление молекул спиртов до кетонов;

- дегидрирование;

- изомеризация;

- ароматизация(появление ароматических углеводородных радикалов) [1,2,4].

Известно, что биокатализ и биотрансформация являются процессами химического превращения одного или более веществ, протекающими под действием катализаторов- ферментов, применяемых в очищенном виде или в составе клеток микроорганизмов, либо изолированных животных или растительных клеток. При этом биотрансформация - это относительно неглубокое химическое превращение уже в основном сформированного химического соединения под влиянием ферментов. При биокатализе же возможен синтез нового вещества из различных по структуре реагентов или разложение сложного вещества под действием ферментов. Объединяет их, прежде всего использование специфических катализаторов - молекул фермента, имеющих белковую природу. Ферменты также называют энзимами. Наука, изучающая ферменты и ферментативные реакции, называется энзимологией[1,2,4].

В клетках микроорганизмов одновременно протекает множество биохимических реакций. Ферменты, ускоряющие биохимические реакции, имеют высокую каталитическую активность, то есть эффективно снижают энергию активации, необходимую для осуществления реакции, благодаря тому, что способствуют образованию промежуточных продуктов, требующих меньшей энергии.

Ферменты вырабатываются клеткой в соответствии с ее потребностями, их содержание может колебаться в значительной степени.

Ферменты имеют высокую специфичность, а их активность зависит от

различных факторов(температуры, рН, состава питательной среды, наличия токсичных веществ). Природа фермента оказывает решающее влияние на кинетику ферментативных реакций[1,2,4].

Существует классификация ферментов, ускоряющих биохимические превращения. Все ферменты могут классифицироваться в зависимости от реакций, которые они ускоряют:

- Оксиредуктазы- ускоряют окислительно-восстановительные реакции;

- Трансферазы- ускоряют перенос атомной группы радикалов от одного соединения к другому;

- Гидролазы - ускоряют процесс разложения, протекающие с участием воды;

- Дегидрогеназы- осуществляют перенос Н;

- Изомеразы - способны ускорять процессы внутренней перегруппировки молекул;

- Синтетазы - определяют возможность синтеза сложных соединений из простых[1,2,4].

Таким образом, в первой главе была рассмотрена общая характеристика биотехнологического процесса. На основании вышеизложенного можно сделать обобщение, что биотехнология охватывает многие науки, такие как: генетика, микробиология, технология пищевых продуктов, химическая технология, электроника. В промышленном масштабе подобная биотехнология представляет собой уже биоиндустрию. Продукты биотехнологии получают по индивидуальным технологиям со своими биологическим агентами, сырьем, числом стадий производства и их технологическими режимами. Биотехнологическая стадия является основной стадией биотехнологического производства, происходит с использованием того или иного биологического агента (микроорганизмов, изолированных клеток, ферментов или клеточных органелл). На данной стадии происходит преобразование сырья в тот или иной целевой продукт.

Глава 2. Расчет стадии ферментации для производства нистатина с годовой мощностью по готовому продукту (N г/пр = 120 млр Е.Д.)

1. Газовая мощность:

где N г - газовая мощность по готовому продукту, млрд. ед.

Nг = 120 млрд. ед.

з общ - общий выход на стадиях, %

з общ = 56,16 %

2. Суточная норма по готовому продукту

где N г = 120 млрд. ед.,

n раб. дн. - количество рабочих дней, дни.

n раб. дн = 365 - ПГР

ПГР = 365 х 0,04 = 14,6

n раб. дн. = 365 - 14,6 = 350 дней

3. Суточная мощность по культуральной жидкости



где G сут. г пр = 0,343 млрд. ед.

з общ = 0,5616 %

4. Объем культуральной жидкости в сутки

где А кж.- активность культуральной жидкости, ед./мл.

А кж.= 75000 ед./мл = 75 ед/м3

G сут кж.= 0,611 млрд. ед.

5. Рабочая вместимость ферментатора

где V БФ - объем ферментатора, м 3

V БФ = 15 м3;

ц сл. - коэффициент слива

ц сл. = 0,8;

=12м2

6. Определение количества ферментаторов.

где ф ф. - время ферментации, час

ф ф = 125 ч.

V кж. - объем культуральной жидкости, м3

V кж. = 0,008 м 3

V раб. - рабочая вместимость ферментатора, м3

V раб = 12 м3

Применяем к установке число ферментов 0,003.

7. Расчет чисел слива в сумки.

где Vкж. - объем культуральной жидкости, м3

Vкж. = 0,008 м3

Vраб. = 12 м3

Материальный баланс стадии приготовления и стерилизации питательной среды.

1. Определение коэффициента загрузки ферментатора.

где V пит. ср. = 1000 л = 10 м 3

V пос.- объем посевного материала, м3

V пос. = 1400 л. = 1,4 м3

2. Определение загрузочной вместимости ферментатора.

V зф = V бф х ц3

где V бф - объем ферментатора, м3

V бф = 15 м3

ц3 = 0,76

V зф = 15 х 0,76 = 11,4 м3

3. Определение объема питательной среды.

Vз. пос.= V зф *0,1

V з.пос. = 11,4 *0,1 = 1,14 м3

Vпит.ср. = V зф - Vз пос

где V зф = 11,4 м3

V з пос - объем загрузки посевного материала, м3

V з пос = 1,14 м3

V пит.ср. = 11,4 - 1,14= 10,26 м3

4. Определение массы питательной среды

М пит.ср = V пит.ср * с пит.ср

где с пит.ср - плотность питательной среды, 25/м3

с пит.ср. - 1020 кг/м3

V пит.ср = 10,26 м3

М пит.ср = 10,26 х 1020 = 10362,6 кг.

5.Определите массу каждого компонента.

а) масса кукурузного экстракта

где с - концентрация вещества в среде, %

с = 0,2%

n- концентрация вещества в сырье, до.ед.

n = 0,48 долн. ед.

V пит.ср. = 10,26 м 3

с пит.ср. = 1010 кг/м3

б) масса мела химически очищенного.

=0,74

где с - концентрация вещества в среде, %

с = 0,7 % (данные цеха)

n - концентрация вещества в сырье, долн.ед.

n = 98,5 долн ед.

V пит.ср. = 10,26 м3

p пит.ср. = 1010 кг/м 3

в) масса глюкозы

=8,13

где с - концентрация вещества в среде, %

с = 7,14%

n - конгцентрация вещества в сырье, долн.ед.

n = 91,0 долн.ед.

V пит.ср. = 1026 м 3

р пит. ср. = 1010 кг/м 3

г) масса мучки соевой

где с- концентрация вещества в среде, %

с = 1,8%

- концентрация вещества в сырье, долн.ед.

n = 1 долн ед. (данные цеха)

V пит.ср. = 10,26 м 3

р пит.ср. = 1010 кг/м 3

д) масса аммиачной селитры

n - концентрация вещества в сырье, долн. ед.

n = 1 долн. ед.

V - пит.ср. = 10,26 м3

р пит.ср. 1010 м3

М комп. = 43,18+73,64+813+186,52+82,9+3,94=1203,18 кг.

6. Определение массы компонентов на сутки.

М к.с. = М комп х n сут., кг

где М комп - масса компонентов, кг

М комп.с = 1203,18 кг

n сут. = 2,47

М к.с. = 1203,18 х 2,47 = 2971,85 кг

7. Определение массы компонентов на год.

М к.год = М к.с. х n раб.дн., кг

где М к.с. = 2971,85 кг

n раб.дн. - количество рабочих дней, дл.

n раб.дн. = 350 дн.

М к.год = 2971,85 х 350 = 1040148 кг

8. Определить массу конденсата образований при нагревании.

где t1 - начальная температура питательной среды. С 0

t1 = 50 С0

t2 - конечная температура питательной среды. С0

t2 = 128 С0

М нит.ср. = 10362,6 кг.

i к - теплосодержание конденсата, кДж/кг,

i к = 128,6 кДж/кг,

i н - теплосодержание пара, кДж/кг,

i н = 656,22 кДж/кг

9. Определение массы воды на разбавление твердых компонентов и промывку системы.

М Н 2 О = М нит.ср. - М комп. - М конд., кг

М Н 2 О = 10362,6 - 1203,18 - 1334,63 = 7824,79 кг.

Таблица: Материального баланса стадии приготовления и стерилизации питательной среды.

№	Наименование	Объем, м 3	Плотность кг/м 3	Масса, кг
1	2	3	4	5
1. 2. 3.	Загружено: Компонент питательной среды Конденсат Вода для разбавления и промывки системы	7,81	1000	1203,18 1334,63 7824,79
	Итого:			10362,6
1.	Получено: Стерильная питательная среда	10,26	1010	10362,6
				10362,6

Материальный баланс ферментации нистатина.

1. Определение объема долива 10% от объема питательной среды.

V дол. = 10,26 х 0,1 = 1,026 м 3

2. Определение массы долива.

m дол. = V дол. х р дол., кг

где Vдол. - объем долива, м 3

V дол. = 1,026 м 3

p дол. - плотность долива, кг/м 3

p дол. = 1010 кг/м 3

m дол. = 1,026 х 1010 = 1036,26 кг.

3. Определение массы долива отдельного компонента.

где V дол. - объем долива, м 3

V дол. = 1,026 м 3

p дол. - плотность долива, кг/м 3

p дол. = 1010 кг/м 3

а) масса долива мучки соевой

где с- концентрация вещества в среде, %

с = 1,8%

n - концентрация вещества в сырье, доли ед.

n = 1 доли. ед. (данные цеха).

б) масса долива адеканоля.

где с - концентрация вещества в среде , %

с = 0,03%

n - концентрация вещества в сырье.

n = 1 доли.ед.

в) масса долива кукурузного экстракта

где с - концентрация вещества в среде, %

с = 0,5%

n - концентрация вещества в сырье, доли.ед.

n = 48 доли.ед.

г) масса долива аммиачной селитры



где с - концентрация вещества в среде, %

с = 0,8%

n - концентрация вещества в сырье,

n = 1 доли.ед. (данные цеха)

д) масса долива мела х/о

где с -концентрация вещества в среде, %

с = 0,8% (данные цеха)

n - концентрация вещества в сырье, доли.ед.

n= 98,5 доли.ед (данные цеха).

4. Определение массы воды.

m H2O = m дол.комп. - m комп., кг

где m дол. комп. - масса долива компонентов, кг

m дол. комп. = 4498,54 кг.

m комп. = 46,46 кг.

m H2O = 4498,54 - 46,46 = 989,81 кг.

5. Определение массы глюкозы.

m (С6Н12О6) = m доз. + m нит.ср., кг

где m доз. - масса дозации, кг

m доз. = 660,4 кг

m (С6 Н12 О6) = 813+660,4=1473,4 кг.

6. Определение массы кислорода и углекислого газа.

Таблица: Расход воздуха в процессе ферментации.

№	Время ферментации, час.	Расход воздуха (об/об/мин)	Расход воздуха (об/об/час)	Расход воздуха м 3 /ч
1.	2	3	4	5
1.	0-12 12 до конца	3,6 1,8	0,6-0,8 1-1,5	6912 116640 ? 123552

7. Расчет массы влаги приносимой воздухом.

m вл. = m возд. (х1 - х2), кг

где m возд. = m возд х р возд.

m возд. = 123552 х 1,48 = 182856,96 кг

р возд. - плотность воздуха, кг/м 3

0,622 - характеризует отношение молекул массы воздуха и водяного пара.

ц вх. - относительная влажность воздуха на входе

ц вх = 0,45

ц вых - относительная влажность воздуха на выходе

ц вых. = 0,95

П - давление паровоздушной смеси,

П = 0,14мГа

Р нас. - давление насыщенного пара на входе, мГа

Р нас.= 0,203 мГа

Р нас. - давление насыщенного пара на выходе, мГа

Р нас. = 0,0752 мГа

0,45 х 0,203

Так как х1 › х2 то воздух приносит влагу в аппарат.

8. Определение массы брызг 10% от массы загруженного (по материальному балансу)

m бр. = 0,10 х 17557,9 = 1755,79 кг.

9. Определение массы проб.

m пр. = П пр. х 1,5

m пр. = 18 х 3 = 54 кг

где П пр. - количество проб

П пр. = ф ферментации/8

8 - число отбираемых проб

П пр = 120/8 = 15 л.

10. Определение культуральной жидкости суммированием всех компонентов питательной среды.

m пит.ср. (10362,60 + m пос.мат. (1182,18) + m пен. (5,25) + mO2 91571,2) +m гл. (1571,43) + m дол.(1036,26) + m возд. (1829,3) = m кус. + m СО2 (2160,99) +m бр. (1755,82) + m пр. 54

m кус = 13587,41 кг.

Таблица: Материальный баланс ферментации нистатина.

№	Название сырья материалов	Содержание основного вещества	Масса	Объем, м 3	Плотность кг/м 3
			кг	Кг основного вещества	Кг/моль
1	2	3	4	5	6	7	8
1. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.	Загружено: А полупродукты Вегетативный Материал из посевного аппарата Б сырье Экстракт кукурузный в среде с доливом мел х/о в среде с доливом аммиачная селитра в среде с доливом глюкоза кристаллическая в среде с доливом соевая мучка в среде с доливом адеканоль в среде с доливом на нисине вода в нит. среду с доливом с раствором глюкозы конденсат маска влаги кислород	48 98,5 98 91 --- mн --- --- --- ---	1182,18 53,97 43,18 10,79 82,06 73,64 8,42 91,19 82,9 8,29 1473,4 813 660,4 205,17 186,52 18,65 9,5 3,94 0,31 5,25 9725,59 7824,79 989,8 911 1334,63 1828,57 1571,23	25,9 80,8 89,3 1340		1,14 47,26 37,81 9,45	1037 1142 1142 1142
	ИТОГО:		17557,9
1. 1. 2. 3.	Получено: А полупродукт Культуральная жидкость Потери Отработанный воздух с культуральной жидкостью Культуральная жидкость при отборе проб Углекислый газ	75000	13587,41 1755,79 54 2160,4	1000,86		133209 1755,79 54	1020
	ИТОГО:		17557,9

Таким образом, В результате произведенных материальных расчетов было получено, что количество сливов в сутки - 0,008 л. и объем культуральной жидкости в сутки - 0,0006 м2.

Основные тепличные процессы проведены в ферментаторе: стерилизация пустого аппарата, стерилизация аппарата с NaOH до охлаждения питательной среды. Поученное количество ферментаторов при исходных данных-0,003.

Заключение

Целью курсовой работы являлось расчет стадии ферментации для производства нистатина с годовой мощностью по готовому продукту. Для расчета : N г/пр = 120 млр Е.Д.

В связи с поставленной целью были решены нижеследующие задачи:

- приведена общая характеристика биотехнологического процесса;

- произведен материальный расчет стадии ферментации для производства нистатина с годовой мощностью по готовому продукту.

В заклбчение также следует еще раз подчеркнуть, что биотехнология охватывает многие науки, такие как: генетика, микробиология, технология пищевых продуктов, химическая технология, электроника. В промышленном масштабе подобная биотехнология представляет собой уже биоиндустрию. Продукты биотехнологии получают по индивидуальным технологиям со своими биологическим агентами, сырьем, числом стадий производства и их технологическими режимами. Биотехнологическая стадия является основной стадией биотехнологического производства, происходит с использованием того или иного биологического агента (микроорганизмов, изолированных клеток, ферментов или клеточных органелл). На данной стадии происходит преобразование сырья в тот или иной целевой продукт.

В результате произведенных материальных расчетов было получено, что количество сливов в сутки - 0,008 л. и объем культуральной жидкости в сутки - 0,0006 м2.

Основные тепличные процессы проведены в ферментаторе: стерилизация пустого аппарата, стерилизация аппарата с NaOH до охлаждения питательной среды. Поученное количество ферментаторов при исходных данных-0,003

Список литературы

1. Аркадьева З.А. Промышленная микробиология Учебное пособие для ВУЗов по специальности "Микробиология", "Биология". Под ред. Егорова Н. С/З.А. Аркадьева, А.М. Безбородов и др.- М.: Высшая школа, 1989. - 688с.;

2. Елинов Н.П. Основы биотехнологии ( OCR)/Н.П. Елинов - СПб: "Наука", 1995. - 601 с.;

3. Мамырбекова А.К. Введение в медицинскую биотехнологию конспект лекций/А.К. Мамырбекова. Шымкент: Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауезова. 2012. - 172 с.;

4. Сартакова О.Ю. Промышленная микробиология учебное пособие по курсу "Основы микробиологии и биотехнологии"/О.Ю. Сартакова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2009. - 173 с.;

5. Сироткин А.С. Общая биотехнология Учебно-методическое пособие/А.С. Сироткин. - Казань: изд-во Казан. гос. технол. ун-та, 2007. - 104 с.;

Размещено на Allbest.ru

...