Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

Оборудование в процессах выделения

Материалы по биологии и химии / Культивирование, выделение, очистка и идентификация продуцентов биомассы / Оборудование в процессах выделения

Страница 2

биомасса продуцент культивирование высаливание

Выделение большей части продуктов микробного синтеза из культуральной жидкости начинают при их содержании около 1,5%. Чтобы иметь возможность выделить вещество, используя осаждение, кристаллизацию или высушивание, необходимо оперировать с растворами, содержащими 15-20% целевого продукта. Вот почему приходится применять разномасштабное оборудование по ходу процесса: вначале необходимы емкости в несколько десятков м3, высокопроизводительное оборудование непрерывного или полунепрерывного действия, а завершают процесс небольшими аппаратами вместимостью порядка нескольких сотен и даже десятков литров с периодической загрузкой и выгрузкой, или лабораторное оборудование.

Технологические показатели фильтрации культуральных жидкостей определяются свойствами их как дисперсных систем. Клетки микробов-продуцентов, например, грибов чаще всего образуют микроколонии различной плотности размером 16-600 мкм. Фильтрационные свойства жидкости обусловлены размерами отдельных гиф, типом микроколоний, характером роста мицелия. Эти факторы зависят от вида и штамма биообъекта, условий его культивирования.

Пенициллы и аспергиллы образуют легко фильтруемую биомассу, поэтому для получения нативного раствора в этом случае применяют барабанные вакуум-фильтры - аппарат непрерывного действия с фильтрующим основанием, расположенным на наружной цилиндрической поверхности горизонтального вращающегося барабана, частично погруженного в суспензию.

Культуральные жидкости после ферментации проактиномице-тов представляют собой густые суспензии с относительной вязкостью 50-1000 и с высоким содержанием твердой фазы. Они практически не расслаиваются при стоянии. Характерной особенностью и других бактериальных суспензий является изменчивость их фильтрационных свойств как во времени, так и от одной операции до другой.

Необходимо также отметить, что образуемые осадки заметно сжимаемы (показатель сжимаемости 0,9), значит процесс фильтрации не может быть интенсифицирован повышением разности давления из-за соответственно возрастающего удельного сопротивления осадка. Такие суспензии без предварительной обработки культуральной жидкости отфильтровать практически невозможно. Предварительную обработку культуральной жидкости проводят с целью максимального перевода конечного продукта в ту фазу, из которой предполагают его выделить, а также для коагуляции коллойдных примесей и, следовательно, улучшения процесса фильтрации, для удаления или связывания в растворимые комплексы тех побочных веществ, которые затрудняют последующий процесс химической очистки. К тому же при коагуляции изменяется структура твердой фазы культуральной жидкости.

Применяют несколько видов коагуляции: неорганическими солевыми электролитами, органическими и неорганическими кислотами, термической обработкой, добавлением веществ, образующих наполнители. Эффективным методом коагуляции дисперсных систем является обработка их высокомолекулярными полиэлектролитами - флоккулянтами. При этом в отличие от обычной коагуляции, образуются флоккулы или осадки рыхлой структуры, что значительно улучшает процесс фильтрации.

Для получения нативного раствора из труднофильтруемых культуральных жидкостей после коагуляции применяют вакуум-барабанный фильтр с намывным слоем - аппарат полунепрерывного действия. Перед работой на фильтрующую поверхность барабана намывают дренажный слой наполнителя. В качестве наполнителя используют суспензию порошков целлюлозы, перлита, древесной муки. Особенность работы такого фильтра (в отличие от вакуум-барабанного) состоит в том, что нож, предназначенный для съема осадка с барабана, имеет специальную микрометрическую подачу. С каждым оборотом барабана нож подается к центру, срезая нафильтрованный осадок вместе с тонким слоем дренажа, обновляя таким образом фильтрующую поверхность; поэтому скорость фильтрации не снижается. На рисунке 8 представлена схема аппаратурного оформления процесса фильтрации культуральной жидкости на вакуум-барабанном фильтре с намывным слоем.

Рисунок 8 - Схема аппаратурного оформления процесса фильтрации на вакуум-барабанном фильтре с намывным слоем 1 - аппарат для суспензии вспомогательного материала, 2, 4, 7 - насосы, 3 - коагулятор, 5 - вакуум-барабанный фильтр с намывным слоем, б - ресивер [9, 15, 18]

3. Очистка продуцентов биомассы