img029 (67)

Materiały pomocnicze w procesach biotechnologicznych

Ad. 5 Substancje buforujące

Kontrola odczynu (pH) pożywki ma ogromne znaczenie w produkcji określonych substancji syntetyzowanych przez drobnoustroje, ponieważ często od kwasowości zależy, co drobnoustroje syntetyzuję,

Wiele substancji stosowanych jako źródło substancji odżywczych zawiera substancje o właściwościach buforujących. Ich ilość podczas hodowli ulega zmianie, co powoduje konieczność utrzymania pH na określonym poziomie przez dodanie odpowiedniego regulatora pH.

Materiały pomocnicze w procesach biotechnologicznych

Ad,6 Inne dodatki (prekursory, inhibitory, induktory. substancje chelotujgce)

Prekursory - dodane do podłoża pomagają regulować syntezę produktu, bezpośrednio wbudowywane do żądanego produktu, podnoszą wydajność produkcji.

Inhibitory - zwiększają przepuszczalność ścian komórki i ułatwiają uwalnianie metabolitów, podnosząc w ten sposób wydajność syntezy, powodują kumulację metabolitu pośredniego, który bez dodatku inhibitora jest metabolizowany.

Induktory - np. hodowla drobnoustrojów na określonych substratach indukuje syntezę enzymu potrzebnego do rozkładu tego substratu w komórce hodowanego mikroorganizmu.

Substancje ehelatujące - często na skutek mieszania składników pożywki następuje wytrącanie mikro- a nawet i makroelementów. Składniki w stanie wytrąconym nie są dostępne dla drobnoustrojów. Właściwe stężenie substancji śladowych można zapewnić przez chelatowanie.

Podstawowym kryterium oceny dowolnego przemysłowego procesu biotechnologicznego jest koszt otrzymania jednostki produktu końcowego.

Zasoby surowców i energii maleją, więc wszelkie działania powinny iść w kierunku maksymalizacji stopnia konwersji substratu i minimalizacji jednostkowego (właściwego) zapotrzebowania na energię.

Ponieważ aktualną tendencją jest mechanizacja i automatyzacja procesów technologicznych, koszty energetyczne przetwarzania stale rosną

Kryteria oceny procesów biotechnologicznych (wstępne analizy)

1)    Zdolność produkcyjna (produkcyjność)

2)    Wydajność procesu

3)    Stężenie końcowe produktu

4)    Jednostkowe nakłady energetyczne

5)    Straty substratu i energii w procesach biosyntezy

6)    Stopień przemiany (przereagowania, konwersji)

7)    Szybkość reakcji chemicznej

Ad. 1.

Zdolność produkcyjna - to ilość produktu otrzymanego w jednostce czasu z jednostki objętości aparatu.

w= Gs y_P/s • c

kg/(m³h)

G_s - szybkość zużywania substratu y_p/s - wydajność procesu C - stężenie biomasy.

Ad. 2.

Wydajność procesu - ilość produktu otrzymanego z jednostki masy substratu. Bardzo ważny parametr charakteryzujący biosyntezę - bezpośrednio związany ze zdolnością produkcyjną

Wydajność (produkcyjna) instalacji - ilość produktu

wytwarzana w instalacji w jednostce czasu [kg/h] [t/m-c] [t/rok].

Wydajność bezwzględna A - Stosunek ilości produktu m_Pdo ilości surowca m_s zużytego do wytworzenia tej ilości produktu, liczba niemianowana gay te same jednostki lub [m³/kg], [t/m³] itp.

A =    —— [kg/kg]

^ms