Описание технологических схем проектируемых стадий
4.4.1 Описание технологической схемы стадии ТП.3 выращивания маточной культуры в лаборатории
Целью данной стадии является получение маточной культуры дрожжей для засева в аппарат ЧК-I.
На засев аппарата ЧК-I идёт две колбы маточной культуры, по 4,53 л в каждой. Все сведения о количестве сырья и полупродуктов приводятся для получения 1 колбы маточной культуры (Vмат.к-ры= 4,53 л).
Стадия состоит из нескольких операций:
1. Приготовление растворов
Растворы солодового экстракта и солодового экстракта с мелассой необходимы для приготовления питательных сред.
На приготовление раствора солодового экстракта идёт 6,98 г солодового экстракта (ρ=1350 кг/м3, СВ=82 %) и 37 мл водопроводной (питьевой) воды.
На приготовление раствора солодового экстракта с мелассой идёт 420 г солодового экстракта (ρ=1350 кг/м3, СВ=82 %), 330 г мелассы (ρ=1365 кг/м3, СВ=74 %) и 3780 мл водопроводной (питьевой) воды. Частичная замена солодового экстракта мелассой позволяет культуре дрожжей привыкнуть к источнику углерода, использующемуся на следующих стадиях выращивания в аппаратах ЧК-I, ЧК-II, товарном.
Воду отмеряют с помощью мерных цилиндров (поз. 16, 17), солодовый экстракт и мелассу отвешивают на настольных лабораторных весах (поз. 14), растворы готовят в средоварке (поз. 18).
2. Приготовление питательных сред
Для выращивания маточной культуры используются две жидкие питательные среды разного состава.
|
|
Первая питательная среда (с солодовым экстрактом) используется на начальных стадиях культивирования чистой культуры в лаборатории – I и II стадиях.
Она состоит из следующих компонентов (из расчёта на 45 мл питательной среды):
- раствор солодового экстракта (ρ=1042 кг/м3, СВ=13 %, рН=4,5);
- (NH4)2SO4 – 0,15 г;
- (NH4)2HPO4 – 0,30 г;
- MgSO4 – 0,08 г.
Соли отвешивают на настольных лабораторных весах (поз. 14), добавляют в средоварку (поз. 18) к раствору солодового экстракта и перемешивают с помощью магнитной мешалки до полного растворения солей.
С помощью рН-метра измеряют рН и, при необходимости добавляя раствор 80 % молочной кислоты, устанавливают рН=4,5.
Вторая питательная среда (с солодовым экстрактом и мелассой) используется на конечных стадиях выращивания чистой культуры в лаборатории – на III и IV стадиях.
Она состоит из следующих компонентов (из расчёта на 4510 мл питательной среды):
- раствор солодового экстракта и мелассы (ρ=1043 кг/м3, СВ=13 %, рН=4,5);
- (NH4)2SO4 – 14,88 г;
- (NH4)2HPO4 – 30,27 г;
- MgSO4 – 7,52 г.
Соли отвешивают на настольных лабораторных весах (поз. 14), добавляют в средоварку (поз. 18) к раствору солодового экстракта и мелассы и перемешивают с помощью магнитной мешалки до полного растворения солей.
|
|
С помощью рН-метра измеряют рН и, при необходимости добавляя раствор 80 % молочной кислоты с помощью мерного цилиндра (поз. 15), устанавливают рН=4,5.
3. Стерилизация питательных сред
Питательные среды стерилизуют в средоварке (поз. 18). Для каждой из них свой режим из-за разницы в составе, а как следствие, и в начальном количестве микроорганизмов, содержащихся в среде. Контроль эффективности стерилизации осуществляют по давлению, значение которого выводится на сенсорный дисплей, а гибкий температурный датчик, опущенный в питательную среду, позволяет точно определить момент начала стерилизации.
Питательную среду с солодовым экстрактом стерилизуют под давлением насыщенного водяного пара р=0,25 МПа (t=1200C) в течение 25 минут.
Питательную среду с солодовым экстрактом и мелассой стерилизуют под давлением насыщенного водяного пара р=0,25 МПа (t=1200C) в течение 45 минут.
По прошествии заданного времени необходимо выждать, пока температура питательных сред не станет равной 75 0С, после чего можно начинать их розлив в стерильные пробирку (поз. 20) и колбы (поз. 21, 22, 23) с помощью перистальтического насоса (поз. 19) таким образом, чтобы соблюдалось соотношение 1:10 (питательная среда для первой стадии : питательная среда для следующей стадии). 4 мл стерильной питательной среды с солодовым экстрактом дозируют в пробирку (поз. 20) объёмом 10 мл, оставшиеся 41 мл дозируют в колбу (поз. 21) объёмом 100 мл. 410 мл стерильной питательной среды с солодовым экстрактом и мелассой дозируют в колбу (поз. 22) объёмом 1000 мл, а оставшиеся 4100 мл в колбу (поз. 23) объёмом 6000 мл.
|
|
Стерильным питательным средам в пробирке и колбах дают остыть, прежде чем засевать в них чистую культуру дрожжей.
Если питательная среда не используется на данном этапе выращивания маточной культуры, то её помещают в холодильник, при этом температура среды должна быть не выше комнатной.
4. Получение маточной культуры дрожжей. I стадия.
Пробирку (поз. 20) с остывшей стерильной питательной средой с солодовым экстрактом (VПС-I=4 мл) переносят в микробиологический бокс, где осуществляется засев культурой Saccharomyces cerevisiae.
Все действия в боксе осуществляет микробиолог, переодетый в соответствующую технологическую одежду. Работа с питательной средой и культурой микроорганизмов проводится в асептических условиях.
Поверхность стола и руки обрабатывают тампоном, смоченным этиловым спиртом 70 %, зажигают спиртовую горелку. Все операции проводятся в зоне горящей спиртовой горелки.
|
|
Из пробирки со скошенным агаром чистую культуру дрожжей с помощью микробиологической петли, заранее обожжённой в пламени и охлажденной, переносят в пробирку (поз. 20) с питательной средой. После того как произведён засев, горелку гасят.
Пробирку (поз. 20) с питательной средой и засеянной чистой культурой помещают в термостат (поз. 24), где происходит выращивание в полуанаэробных условиях при температуре t=30 0С в течение 3 ч.
5. Получение маточной культуры дрожжей. II стадия.
По прошествии времени культивирования I стадии (3 ч) пробирку с полученной суспензией дрожжей I стадии вынимают из термостата (поз. 24) и переносят в заранее подготовленный микробиологический бокс. Туда же переносят колбу (поз. 21) с питательной средой с солодовым экстрактом (VПС-II=41 мл), которую за 30-40 минут до засева достают из холодильника и оставляют при комнатной температуре.
Поверхность стола и руки обрабатывают тампоном, смоченным этиловым спиртом 70 %, зажигают спиртовую горелку. Все операции проводятся в зоне горящей спиртовой горелки.
Содержимое пробирки с суспензией дрожжей I стадии полностью переносят в колбу (поз. 21) с питательной средой. Спиртовую горелку гасят.
Колбу (поз. 21), содержащую питательную среду и суспензию дрожжей I стадии, помещают в термостат (поз. 24) (t=30 0C) на 24 ч. Культивирование проходит в полуанаэробных условиях. Суспензию дрожжей в колбе периодически (каждые 4 часа) перемешивают вручную вращательными движениями.
6. Получение маточной культуры дрожжей. III стадия.
Колбу (поз. 22) с остывшей стерильной питательной средой с солодовым экстрактом и мелассой (VПС-III=410 мл) переносят в микробиологический бокс.
По прошествии времени культивирования II стадии (24 ч) колбу с полученной суспензией дрожжей II стадии вынимают из термостата (поз. 24) и переносят в заранее подготовленный микробиологический бокс.
Поверхность стола и руки обрабатывают тампоном, смоченным этиловым спиртом 70 %, зажигают спиртовую горелку. Все операции проводятся в зоне горящей спиртовой горелки.
В колбу (поз. 22) с питательной средой переносят содержимое колбы с суспензией дрожжей II стадии. Спиртовую горелку гасят.
Колбу (поз. 22), содержащую питательную среду и суспензию дрожжей II стадии помещают в термостат (поз. 24) (t=30 0C) на 22 ч. Культивирование проходит в полуанаэробных условиях. Суспензию дрожжей в колбе периодически (каждые 4 часа) перемешивают вручную вращательными движениями.
7. Получение маточной культуры дрожжей. IV стадия.
По прошествии времени культивирования III стадии (22 ч) пробирку с полученной суспензией дрожжей III стадии вынимают из термостата (поз. 24) и переносят в заранее подготовленный микробиологический бокс. Туда же переносят колбу (поз. 23) с питательной средой с солодовым экстрактом и мелассой (VПС-IV=4100 мл), которую за 1,5-2 ч до засева достают из холодильника и оставляют при комнатной температуре.
Поверхность стола и руки обрабатывают тампоном, смоченным этиловым спиртом 70 %, зажигают спиртовую горелку. Все операции проводят в зоне горящей спиртовой горелки.
Содержимое колбы с суспензией дрожжей III стадии переносят в колбу (поз. 23) с питательной средой. Спиртовую горелку гасят.
Колбу (поз. 23), содержащую питательную среду и суспензию дрожжей III стадии помещают в термостат (поз. 24) (t=30 0C) на 20 ч. Культивирование проходит в анаэробных условиях. Суспензию дрожжей в колбе периодически (каждые 4 часа) перемешивают вручную вращательными движениями.
До засева в аппарат ЧК-I маточную культуру проверяют на чистоту и концентрацию дрожжей. По прошествии заданного времени выращивания при наличии удовлетворительных результатов проверки колбу с маточной культурой (Vмат.к-ры=4,53 л) относят в производственный цех для засева аппарата ЧК-I (поз. 26).
4.4.2 Описание технологической схемы стадии ТП.7.1 выращивания маточных дрожжей ЧК-I
Целью данной стадии является получение чистой культуры ЧК-I.
1. Процесс культивирования проводится в аппарате ЧК-I (поз. 26), который представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, работающий под давлением (Ризб=0,03 МПа). Он снабжён наварным змеевиком, инжекторной воздушной системой, люком, посевным стаканом и пробоотборником.
В аппарате ЧК-I (поз. 26) находится стерильная питательная среда, в состав которой входят:
- вода питьевая;
- меласса;
- H3PO4;
- лапрол ПД-1;
- KCl
- (NH4)2SO4;
- ZnSO4;
- MgSO4;
- биотин;
- витамин В1;
- витамин В3;
- β-каротин.
Непосредственно перед засевом посевной стакан снаружи обрабатывают «Микробаком форте» для дезинфекции. В питательную среду через посевной стакан, с прислонённым к нему горящим огневым факелом, вносят маточную культуру из двух колб (в одной колбе 4,53 л маточной культуры).
Культивирование ЧК-I длится 24 часа и проводится при температуре t=32 0С, рН=4,2. В аппарат через индивидуальный фильтр (поз. 25) через инжекторную воздушную систему подаётся стерильный сжатый воздух (Р=0,25 МПа, t=80 0C, φ=0,5 %), который помимо аэрации выполняет ещё и функцию перемешивания. Температура выращивания поддерживается за счёт подачи охлаждающей воды (t=14 0C) в наварной змеевик. При повышенном пенообразовании в аппарат вручную из колбы добавляют стерильный пеногаситель – лапрол ПД-1, а если в ходе культивирования наблюдается защелачивание, то серную кислоту 98 %.
В процессе культивирования каждые 2 часа через пробоотборник берут пробы и делают анализы на сухое вещество и накопление.
По прошествии времени культивирования (24 часов) культура дрожжей ЧК-I (с=25,71 кг/м3, ρ=1007 кг/м3) передаётся в аппарат ЧК-II (V=200 м3).
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 160; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!