Downloaded 15 times
лекция 7
- 1. Тема лекції: Одержанняпродуктів біотехнології Лектор доц. Пенчук Ю.М. Національний університет харчових технологій МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Дисципліна: Загальна біотехнологія
- 2. Культуральна рідина Попереднє оброблення культуральної рідини Відділення біомаси Продуктина основі біомаси Продукти на основі метаболітів • Центрифугування • Сепарування • Фільтрування • Седиментація • Флотація • Екстракція • Сорбція • Осадження (кристалізація) • Хроматографія • Виділення за допомогою мембран Концентрування Очищення
- 3. Центрифугування — цепримусове осадження часток (речовин) за рахунок швидкості зростання відцентрових сил Відділення клітин за допомогою центрифугування Суть методу полягає в тому, у відцентровому полі частинки, що мають різну щільність, форму або розміри, осідають з різною швидкістю. Швидкість осідання залежить від відцентрового прискорення - g, прямо пропорційного кутовий швидкості ротора і відстані між часткою і віссю обертання. Типи центрифуг • осаджувальна • шнекова • вібраційна • саморозвантажувальна
- 4. Сепарування – цепроцес розділення змішаних об'ємів сумішей різної густини, емульсій, суспензій твердих частинок або краплинок в газі. Відділення клітин за допомогою сепарування Сепарація можлива, якщо розчин має відмінності в характеристиках компонентів у суміші: розмірах або формі твердих частинок, їх масах, густині, коефіцієнтів тертя, міцності, пружності, змочуваності поверхні, магнітної сприйнятливості, електропровідності, радіоактивності. Загальний вигляд сепаратора Ротор сепаратора в розрізі Послідовне з’єднання сепараторів І стадія сепарації ІІ стадія сепарації ІІІ стадія сепарації Культуральна рідина Дріжджове молоко Збіднений розчин
- 5. Фільтрування – цепроцес проходження розчину чи суспензії через пористу перегородку (мембрану) за різницею тиску з обох боків мембрани, причому розмір профільтрованих часточок обмежується діаметром пор Відділення клітин за допомогою фільтрування Стрічковий фільтр Барабанний вакуум-фільтр ДРУК-фільтр Рамний фільтр-прес
- 6. Седиментація – цеосідання або спливання часток дисперсної фази в рідкому або газоподібному дисперсійному середовищі в гравітаційному полі. Флотація — це спосіб розділення сумішей твердих дрібних частинок, що належать різним речовинам, а також виділення крапель дисперсної фази з емульсій, заснований на їх різній змочуваності і здатності накопичуватися на поверхні розділу фаз. Промисловий флотатор
- 7. Зруйнований колоїд ПОПЕРЕДНЄ ОБРОБЛЕННЯКУЛЬТУРАЛЬНОЇ РІДИНИ Колоїдна система Зміна заряду Пара Коагулянти та флокулянти Кислоти, луги Механічний вплив Температурний вплив Ультразвук Поверхнево-активні речовини, полікатіоніти
- 8. ВИЛУЧЕННЯ ЦІЛЬОВОГО ПРОДУКТУЗ БІОМАСИ МЕТОДИ ДЕЗІНТЕГРАЦІЇ МІКРОБНИХ КЛІТИН фізичні (механічні)хіміко-екстрактивні фізіолого-біохімічні Балістичні дезінтегратори, гомогенізатори високого тиску, млини, ультразвукові апарати Органічні розчинники Розщеплення клітин за допомогою літичних ферментів
- 9. ОДЕРЖАННЯ КОНЦЕНТРАТІВ упарювання виморожування осадження мембранні процеси висушування сепарування СПОСОБИКОНЦЕНТРУВАННЯ ВИДИ КОНЦЕНТРАТІВ: •рідкі•сухі
- 10. ОДЕРЖАННЯ КОНЦЕНТРАТІВ УПАРЮВАННЯ тиск нижче атмосферного атмосферний тиск Використання: •згущення великих об’ємів культуральних рідин
- 11. ВИМОРОЖУВАННЯ ОДЕРЖАННЯ КОНЦЕНТРАТІВ Розчин Лід Концентрат Використання: • одержання концентрованих сольовихрозчинів • одержання концентрованих розчинів амінокислот Зниження температури до замерзання
- 12. ОСАДЖЕННЯ ОДЕРЖАННЯ КОНЦЕНТРАТІВ Використання: • виділення полісахаридів •кристалізація продуктів • концентрування ферментів Розчин Осад Охолодження Органічні розчинники Комплексони Легкорозчинні солі
- 13. МЕМБРАННІ ПРОЦЕСИ ОДЕРЖАННЯ КОНЦЕНТРАТІВ діалізультрафільтраціязворотній осмос РЕЧОВИНА МОЛЕКУЛЯРНА МАСА, Да РОЗМІР МОЛЕКУЛИ, мкм Вода 18 0,0002 Органічні кислоти 100-500 0,0004-0,0008 Моносахариди та дисахариди 180-400 0,001 Антибіотики 300-1000 0,0006-0,0012 Протеїни і глікани 10000-1000000 0,002-0,01 Клітини бактерій - 0,3-1 Клітини дріжджів і міцеліальних грибів - 1-10
- 14. МЕМБРАННІ ПРОЦЕСИ ОДЕРЖАННЯ КОНЦЕНТРАТІВ діалізультрафільтраціязворотній осмос С1 > С2 Напівпроникна мембрана ОСМОС С1 > С2 Напівпроникна мембрана ЗВОРОТНІЙ ОСМОС Тиск ЗВОРОТНІЙ ОСМОС
- 15. С1 = С2 Напівпроникна мембрана МЕМБРАННІПРОЦЕСИ ОДЕРЖАННЯ КОНЦЕНТРАТІВ діаліз ультрафільтраціязворотній осмос Видаленн я продукту ДІАЛІЗ
- 16. МЕМБРАННІ ПРОЦЕСИ ОДЕРЖАННЯ КОНЦЕНТРАТІВ діалізультрафільтраціязворотній осмос Очищений розчин Тиск Оса д УЛЬТРАФІЛЬТРАЦІЯ
- 17. ОДЕРЖАННЯ КОНЦЕНТРАТІВ ВИСУШУВАННЯ • стрічкові ТИПИСУШАРОК • розпилюючі •сублімаційні•з псевдозрідженим шаром •барабанні
- 18. ОЧИЩЕННЯ ПРОДУКТІВ МЕТОДИ ОЧИЩЕННЯПРОДУКТІВ екстракціяхроматографія кристалізаціясорбція ІОНООБМІННА ХРОМАТОГРАФІЯ + + + + + + + + - - - - - - - - + кислота + луг + кислота + луг КислотаЛуг Кислота Луг
- 19. ОЧИЩЕННЯ ПРОДУКТІВ МЕТОДИ ОЧИЩЕННЯПРОДУКТІВ екстракціяхроматографія кристалізаціясорбція Органічний розчинник Розчин Органічна фаза Водна фаза ЕКСТРАКЦІЯ речовин а
- 20. ОЧИЩЕННЯ ПРОДУКТІВ МЕТОДИ ОЧИЩЕННЯПРОДУКТІВ екстракціяхроматографія кристалізаціясорбція Органічний розчинник Розчин Кристали КРИСТАЛІЗАЦІЯ Кристали
- 21. ОЧИЩЕННЯ ПРОДУКТІВ МЕТОДИ ОЧИЩЕННЯПРОДУКТІВ екстракціяхроматографія кристалізаціясорбція СОРБЦИЯ Сорбент Розчин, забруднений барвними речовинами Фільтр Очищений розчин