ВВЕДЕНИЕ В БИОТЕХНОЛОГИЮ - БГУ. Сайт биологического ...

теплообмена и стерилизации. Такие аппараты, по сути дела, представляют
собой камеры для культивирования, помещаемые в водяные бани и
стерилизуемые в автоклавах. Аппараты второй категории снабжены
системами теплообмена и стерилизации, принципиально не
отличающимися от таковых промышленных установок.
С помощью лабораторных биореакторов решаются следующие
задачи:
1) кинетические – определение скорости роста клеток, эффективность
утилизации субстратов и образования целевого продукта;
2) некоторые массообменные – расчет коэффициентов
массопередачи, скорость поступления в среду О 2 и других газов, скорость
освобождения от газообразных продуктов, образующихся при
культивировании продуцентов (в первую очередь СО 2 );
3) определение коэффициентов реакций, связывающих
утилизируемые субстраты и О 2 с получаемыми целевым и побочными
продуктами.
Пилотные установки используют для поиска (отсюда и название)
наиболее целесообразных технологий и в общих чертах моделирование
промышленного процесса. Поэтому на данном этапе стараются применять
тот тип аппарата, который предполагается использовать в промышленном
масштабе. Иными словами, отрабатываются все аспекты производства,
вплоть до штатных вопросов. При масштабных переходах следует
постоянно иметь в виду, что при соблюдении одинаковых условий (среда,
тип аппарата, температура и рН, скорость перемешивания) уровень и
скорость синтеза целевого продукта могут существенно различаться
ситуация, очень четко прослеженная еще в 1940–1950 гг. при организации
крупномасштабных производств антибиотиков.
Вследствие сказанного при переходе от лабораторных к пилотным, а
затем от пилотных к промышленным установкам, приходится наряду с
объемом изменять и конструкцию, и режимы работы аппаратов.
Центральной проблемой при этом является подбор надежных критериев
масштабирования, обеспечивающих разработку высокоэффективных и
экономичных технологий промышленного производства целевого
продукта.
Специализированные ферментационные
процессы
Большинство ферментационных технологий связано с жидкими
аэрируемыми системами, однако в настоящее время достаточно широко
42