Классификация продуктов биотехнологического производства.34
45. Микроорганизмы - продуценты ферментов.
Требования к штаммам - продуцентам. Ферментные препараты представляют собой концентраты ферментов, полученные с помощью микроорганизмов, содержащие в своем составе наряду с ферментами балластные вещества. Ферментные препараты применяют в пищевых производствах как катализаторы соответствующих биохимических процессов. В качестве продуцентов ферментов используют разнообразные источники: растения, животные ткани и микроорганизмы. Способностью активно продуцировать целлюлолитические ферменты обладают представители ряда несовершенных грибов родов Alternaria, Trichoderma, Fusarium и др. Важным требованием к применяемому продуценту является его способность к образованию большого количества какого-либо одного фермента при незначительном количестве других ферментов. Микроорганизмы культивируют на средах, богатых углеводами, азотистыми и минеральными веществами, витаминами. В производстве ферментных препаратов используют синтетические и комплексные среды, являющиеся смесью синтетических сред с естественными материалами растительного, животного и микробного происхождения. Синтетические среды готовят из различных минеральных солей и органических соединений, являющихся источником углерода - углеводов, спиртов, органических кислот. В кач-ве естественных материалов применяют отходы пищевых производств: отруби, мелассу, жмыхи, кукурузный экстракт, солодовые ростки, пивные дрожжи, зерно-картофельную барду. Для накопления ферментов в культуральной среде необходимо обеспечить оптимальные условия для их синтеза: состав среды, температуру, значение рН, снабжение клеток кислородом воздуха. Для нужд пищевой промышленности вырабатываются амилолитические ферментные препараты. Препараты представляют собой тонкоизмельченные порошки бежевого или светло-серого цвета влажностью не более 13 %. Они хорошо растворимы в воде без постороннего запаха и вкуса. Протеолитические ферментные препараты используют в мясной промышленности для мягчения мяса, придания ему нежного вкуса и консистенции; в молочной промышленности — для получения гидролизатов белков молока, в пивоварении — для стабилизации пива от помутнения и др. Применяют два способа выращивания продуцентов ферментов: поверхностный и глубинный. Поверхностный способ предусматривает выращивание микроорганизмов на поверхности твердых, жидких, полужидких или сыпучих материалов. Этот способ создает хорошие условия для максимального контакта микроорганизмов с кислородом воздуха. Его используют в основном при выращивании мицелиальных грибов. Глубинный способ предусматривает выращивание микроорганизмов на жидких средах. Этот способ применяют преимущественно при использовании в качестве продуцентов ферментов бактерий и других микроорганизмов, способных интенсивно развиваться в условиях недостаточного контакта клеток с кислородом. Он может быть применен и для культивирования аэробных микроорганизмов.
|
|
|
|
|
|
46. Технология производства ферментов в промышленных условиях.
Ферментные препараты представляют собой концентраты ферментов, полученные с помощью микроорганизмов, содержащие в своем составе наряду с ферментами балластные вещества. Ферментные препараты применяют в пищевых производствах как катализаторы соответствующих биохимических процессов. В качестве продуцентов ферментов используют разнообразные источники: растения, животные ткани и микроорганизмы. Способностью активно продуцировать целлюлолитические ферменты обладают представители ряда несовершенных грибов родов Alternaria, Trichoderma, Fusarium и др. Важным требованием к применяемому продуценту является его способность к образованию большого количества какого-либо одного фермента при незначительном количестве других ферментов. Микроорганизмы культивируют на средах, богатых углеводами, азотистыми и минеральными веществами, витаминами. В производстве ферментных препаратов используют синтетические и комплексные среды, являющиеся смесью синтетических сред с естественными материалами растительного, животного и микробного происхождения. Синтетические среды готовят из различных минеральных солей и органических соединений, являющихся источником углерода — углеводов, спиртов, органических кислот. В качестве естественных материалов применяют отходы пищевых производств: отруби, мелассу, жмыхи, кукурузный экстракт, солодовые ростки, пивные дрожжи, зерно-картофельную барду. Для накопления ферментов в культуральной среде необходимо обеспечить оптимальные условия для их синтеза: состав среды, температуру, значение рН, снабжение клеток кислородом воздуха. Для нужд пищевой промышленности вырабатываются амилолитические ферментные препараты. Препараты представляют собой тонкоизмельченные порошки бежевого или светло-серого цвета влажностью не более 13 %. Они хорошо растворимы в воде без постороннего запаха и вкуса. Протеолитические ферментные препараты используют в мясной промышленности для мягчения мяса, придания ему нежного вкуса и консистенции; в молочной промышленности — для получения гидролизатов белков молока, в пивоварении — для стабилизации пива от помутнения и др. Применяют два способа выращивания продуцентов ферментов: поверхностный и глубинный. Поверхностный способ предусматривает выращивание микроорганизмов на поверхности твердых, жидких, полужидких или сыпучих материалов. Этот способ создает хорошие условия для максимального контакта микроорганизмов с кислородом воздуха. Его используют в основном при выращивании мицелиальных грибов. Глубинный способ предусматривает выращивание микроорганизмов на жидких средах. Этот способ применяют преимущественно при использовании в качестве продуцентов ферментов бактерий и других микроорганизмов, способных интенсивно развиваться в условиях недостаточного контакта клеток с кислородом. Он может быть применен и для культивирования аэробных микроорганизмов.
|
|
|
|
|
|
47. Преимущества использования иммобилизованных ферментов в биотехнологии.
Иммобилизация – физическое разделение биообъекта (клетка, фермент) и
растворителя, то есть биообъект закреплен на нерастворимом носителе, а субстрат и продукты свободно обмениваются между биообъектом и растворителем. Иммобилизация ферментов – это перевод их в нерастворимое состояние с сохранением ( частичным или полным) каталитической активности. Иммобилизованные ферменты имеют ряд преимуществ:
1.Такие ферменты представляют собой гетерогенные катализаторы, легко отделяющиеся от реакционной среды;
2. Могут использоваться многократно;
3.Обеспечивают непрерывность каталитического процесса.
Кроме того, иммобилизация ведёт к изменению свойств фермента:- Субстрактной специфичности;- Устойчивости;
- Зависимости активности от параметров среды.
Иммобилизованные ферменты долговечны и в десятки тысяч раз стабильнее свободных энзимов. Так, происходящая при температуре 65°С термоинактивациялактатдегидрогеназы, иммобилизованной в 60%-м полиакриламидном геле, замедлена в 3600 раз по сравнению с нативнымферментом. Это обеспечивает высокую экономичность, эффективность и конкурентоспособность технологий, использующих иммобилизованные ферменты. Иммобилизованные клетки имеют ряд преимуществ:1.отсутствие затрат на выделение и очистку ферментов;2.снижение затрат на выделение и очистку продуктов реакции;3.более высокая активность и стабильность;4.возможность создания непрерывных и полунепрерывных автоматизированных процессов;5.способность к длительному функционированию полиферментных систем без экзогенных кофакторов.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 599; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!