4.Требования к оборудованию процессов в биотехнологии.

В зависимости от вида процесса, применяемых сырья и культуры м/орг. используется различное оборудование. Для проведения анаэробных биотехнологических процессов не требуется подачи воздуха в аппарат, не требуется интенсивное перемешивание, а в ряде случаев отпадает необходимость соблюдать асептические условия культивирования. Для осуществления аэробных процессов необходимо обеспечить интенсивную аэрацию и перемешивание культуральной жидкости, соблюдать строго асептические условия, решать вопросы пеногашения и т.д.

Чтобы процесс культивирования м/орг. проходил продуктивно, необходимо соблюдать следующие правила:

-обеспечить подвод кислорода к клеткам и отвод образующегося диоксида углерода из культуральной жидкости (аэробы).

- интенсивно перемешивать культуральную жидкость для обеспечения доступа жидких и газообразных субстратов ко всем клеткам.

-осуществлять стерилизацию биореактора и связанных с ним коммуникаций, обеспечить асептические условия проведения процесса культивирования.

- иметь системы для ввода субстратов.

-иметь системы контроля за ходом культивирования, необходимые для реализации процесса ферментации ( отбор проб, определение концентрации м/орг., продуктов микробного синтеза и др.).

Оборудование изготавливают из высоколегированных марок нержавеющей стали. Внутренняя поверхность стенок биореактора должна быть отполирована.

Трубопроводы, подводимые к биореакторам и другим аппаратам, с которыми они технологично связаны должны располагаться системно и обеспечивать возможность их раздельной стерилизации.

Выбор типа и конструкции биореактора зависит от пенообразующих свойств среды и способа пеногашения. Жиры и химические пеногасители изменяют проницаемость цитоплазматической мембраны, ухудшают обмен веществ, что может привести к ингибированию биосинтеза. Применение механического способа пеногашения влечет конструктивное изменения аппарата.

Аэрация культуральной жидкости осуществляется подачей технологического воздуха с использованием барботеров. Конструкция барбатера определяется величиной емкости биореактора и удельной мощностью мешалки. Барботеры бывают лучевые, кольцевые, квадратные, трубчатые.

Процесс аэрации сопровождается перемешиванием культуральной жидкости. Выбор мешалки зависит от скорости адсорбции кислорода. Мешалки можно услово разделить на 2 группы: быстроходные и тихоходные. К быстроходным относятся пропеллерные, турбинные, лопастные. К тихоходным: рамные, якорные, скребковые, ленточные. Чтобы не допустить неэффективного при аэрации вращения жидкости в аппарате приводящего к сепарированию газа у оси аппарата и захлебыванию мешалки применяются отражающие перегородки.

Для отвода теплоты и стерилизации применяются в малых аппаратах рубашки, а в более крупных змеевики.