ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 103
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Механическое измельчение. Представляет собой наиболее простой способ предобработки растительного сырья. Измельчение позволяет увеличить удельную поверхность материала, т. е. площадь его контакта с химическими агентами или биокатализаторами. Это адекватно повышению реальной концентрации субстратов в реакционной среде и приводит к пропорциональному возрастанию скорости их превращений, в соответствии с законом действующих масс, которому подчиняются как химические, так и ферментативные реакции.
Химическая предобработка растительного сырья. Применяется для разделения комплексов структурных полимеров растений путем преимущественной экстракции какого-либо компонента, а также для расщепления растительных полимеров на низкомолекулярные продукты, которые могут быть использованы микроорганизмами как источники питания. В качестве химических агентов чаще всего применяют кислоту и щелочи.
Электрохимическая обработка. ЭХО – экологически чистый, дешевый и эффективный способ деструкции растительного сырья. По своей сути ЭХО близка к химической обработке кислотами и щелочами, однако имеет свои особенности. При ЭХО воду или слабые водные солевые растворы (как таковые или в смеси с растительным сырьем) подвергают электролизу. В катодной зоне получается кислый раствор, содержащий положительно заряженные ионы водорода и металлов, в анодной –щелочной, содержащий гидроксилы и анионы солей.
Радиационная обработка. Применяется для повышения степени конверсии целлюлозосодержащих субстратов. Облучение целлюлозы кобальтом-60 приводит к снижению степени полимеризации с 1200 до 20 глюкозных единиц, что сопоставимо с гидролизом целлюлазами эндотипа. Этот метод очень эффективен при биоконверсии соломы. Радиационная обработка мало используется из-за дороговизны и сложности установок.
(ферментативная обработка, механическое измельчение, химическая предобработка растительного сырья, электрохимическая обработка, радиационная обработка)
Культивирование микроорганизмов – микробную биоконверсию растительного сырья осуществляют путем глубинной, твердофазной или ферментации смешанного типа. Выбор способа культивирования зависит от вида сырья и физиологических особенностей микроорганизмов, используемых при биоконверсии. (выбор культуры микроорганизмов, подготовка посевного материала, выбор способа культивирования, режим культивирования)
46. Использование технологий на основе иммобилизованных ферментов.
Различают ферментные препараты растворимые и иммобилизованные. У растворимых препаратов активная часть растворяется в водной среде. По окончании ферментативной обработки субстрата растворимый препарат остается в реакционной среде и вторично не используется. Наряду с растворимыми выпускают также иммобилизованные ферменты. Иммобилизация – это включение объекта в изолированную фазу, которая отделена от фазы свободного раствора, но способна с ней обмениваться молекулами (субстратов, эффекторов).
Иммобилизованные ферменты получают путем связывания с носителями растворимых ферментов или клеток микроорганизмов, обладающих ферментативной активностью. Наиболее распространенные способы связывания – это сорбция на носителе, ковалентное связывание и включение в структуру гелей-носителей. Иммобилизация приближает условия функционирования ферментов к природным. В природе большая часть ферментов ассоциирована со структурами живых организмов или элементами окружающей среды, что важно для проявления активности ферментов и их стабильности.
Иммобилизованные ферменты имеют ряд преимуществ перед растворимыми при проведении процессов промышленного биокатализа. Иммобилизованные ферменты можно изъять из реакционной среды, что позволяет контролировать ход ферментативной реакции и многократно использовать ферментные препараты. Каталитический процесс можно проводить непрерывно, пропуская растворы субстратов через реакторы с иммобилизованными ферментами. Продукты реакции не загрязняются примесями ферментных препаратов. Иммобилизованные ферменты имеют высокую операционную стабильность, а их каталитические свойства можно модифицировать, изменяя способ связывания и вид носителя.
Применение иммобилизованных ферментов позволило решить задачу создания крупных промышленных биокаталитических производств, с помощью которых производят аминокислоты, органические кислоты, сахара, органические растворители, метан, антибиотики, гормональные препараты, осуществляют очистку сточных вод и водоемов, биоконверсию органических отходов.
47. Производство микробного белка. Его преимущества перед животным и растительным белком.
Независимо от вида используемого сырья, технологический процесс производства микробных белковых препаратов состоит из следующих основных стадий: подготовка сырья и приготовление питательных сред для выращивания микроорганизмов; получение посевного материала; культивирование микроорганизмов; выделение биомассы продуцента из культуральной жидкости; термообработка суспензии; концентрирование биомассы; сушка биомассы; фасовка и упаковка готового препарата.
Биотехнологическое производство белка обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными способами получения белковой пищи – животноводством и растениеводством. Такое производство не требует посевных площадей, не зависит от климатических и погодных условий, поддается точному планированию и способно достичь высокого уровня автоматизации, позволяет получать продукцию стандартного качества. Продукты микробиологического синтеза можно назвать новыми видами кормов и пищи. Разнообразие микроорганизмов и типов их питания позволяет легко маневрировать в использовании различных видов сырья для биосинтеза.
При всестороннем исследовании микробной биомассы была выявлена ее чрезвычайно высокая технологическая и экономическая эффективность для обеспечения кормовым белком мясного и молочного животноводства, птицеводства и целого ряда других направлений народного хозяйства. Кормовые дрожжи содержат в 5 раз больше белка (в том числе лизина в 10, метионина в 5 и триптофана в 3 раза больше), чем ячмень или овес. Кроме того, в сухих дрожжах имеются практически все витамины группы В и целый ряд ростовых факторов.
48. Представители технически полезной микрофлоры и процессы ими вызываемые. Молочнокислые бактерии. Систематическая принадлежность, физиолого-биохимические свойства.
МКБ относят к царству прокариот, отделу скотобактерий, классу истинных бактерий, к семействам стрептококки и палочки.
По форме клеток МКБ бывают шаровидной и палочковидной формы. Они грамположительны, неподвижны, не образуют спор и капсул (в молодых культурах некоторые штаммы формируют слизистую капсулу).
Некоторые представители технически важной микрофлоры могут играть как положительную, так и отрицательную роль в формировании качества молочных продуктов. Так, молочнокислые бактерии
участвуют в процессе сквашивания молока, но могут вызывать и прокисание продукта; дрожжи участвуют в созревании кефира и кумыса, ацидофильно-дрожжевого молока, однако их развитие в других продуктах, а также излишнее размножение в вышеперечисленных продуктах приводит к их вспучиванию; уксуснокислые бактерии входят в состав микрофлоры кефирного грибка и способствуют образованию типичного вкуса кефира, но при этом они могут вызывать пороки вкуса и консистенции творога.
49. Получение белковых изолятов из клеток дрожжей.
Белковые препараты. Материал клеточных стенок дрожжей содержит аллергены, антигенные факторы и ряд других нежелательных веществ, поэтому предпочтительно выделять белок из клеток. Это позволяет повысить усвояемость белка и расширить сферу его применения в пищевых производствах. Для получения концентратов с различным фракционным составом и белковых изолятов из биомассы дрожжей используют автолиз и ферментативный лизис с помощью дрожжелитических ферментных препаратов и протеаз обычного типа.
Технологический автолиз пекарских дрожжей (разрушение клеточных стенок дрожжей под действием собственных ферментов) проводят при температуре 45–53 °С в присутствии плазмолизирующих агентов: толуола, хлороформа, этанола, поваренной соли и других. В суспензии биомассы создают рН 5,5–6,5. В ходе автолиза чаще всего рН не регулируют: при естественном изменении рН чередуются оптимальные условия для действия различных деполимеризующих ферментов, что повышает эффективность процесса в целом.
50. Роль пропионовокислых бактерий в производстве молочных продуктов.