1

2

Белки – высокомолекулярные органические соединения, состоящие из альфа-аминокислот, соединенных в цепочку пептидной связью. Важнейшая составная часть продуктов питания животного происхождения – белки, которые содержат незаменимые аминокислоты, благоприятно сбалансированные для синтеза собственных белковых соединений организма Функции белков Катализаторы биохимических реакций (играют важную роль в обмене веществ) Сигнальная система клеток (передача иммунного ответа, клеточный цикл) 3

Пищевой дефицит белка Нарушение водно- солевого обмена Нарушение коллоидно- осмотического обмена Отрицательный азотистый баланс Анемии Нарушение функций нервной, эндокринной и сердечно-сосудистой систем Остановка роста, истощение 4

Дефицит белка – более 15 млн.тонн в год Биотехнологический путь (микробная биомасса имеет высокую скорость роста, в ней содержится до % белка, в составе которого много незаменимых аминокислот и других важных биологически активных веществ) 5

Сырьевые источники для синтеза микробного белка Спирты Отходы промышленности (мясной, молочной, сельское хозяйство) Парафины нефти Растительная биомасса 6

Преимущества дрожжей: 1. Легко выращивать в производственных условиях; 2. Быстро растут и размножаются на любых субстратах; 3. Устойчивы к контаминантной микрофлоре; 4. Содержат большое количество белка; 5. Богаты многими витаминами (тиамин, рибофлавин, фолиевая кислота и др.); 6. Содержат микроэлементы и значительное количество жира; Недостатки дрожжей: 1. Толстая клеточная стенка; 2. Большое количество нуклеиновых кислот. 7

Преимущества бактерий: 1. Высокая скорость роста; 2. Содержание белка %; 3. Возможность получения высокопродуктивных штаммов; Недостатки бактерий: 1. Трудная осаждаемость, вследствие малых размеров клеток; 2. Значительная чувствительность к инфекциям; 3. Высокое содержание в биомассе нуклеиновых кислот. 8

1. Водоросли – лучшие стандарты пищевого белка, достаточно витаминов А, Д, а также группы В; 2. Растения Сибири (водяной орех, колосник, крапива, лопух, щавель и др.); 3. Грибы – благодаря микромицетам крахмалсодержащая пища обогащается белком и становится подобной мясным продуктам. 9

10

Условия проведения биосинтеза: температура С; ph 3-6; давление 0,1 МПа Условия проведения биосинтеза: температура С; ph 3-6; давление 0,1 МПа 11

Отделение чистой культуры (штаммы продуценты из пробирок переносят в конические качалочные колбы со стерильной питательной средой. Колбы помещают на качалку и проводят культивирование в оптимальных условиях, контролируют развитие микроорганизмов) Чистую культуру в стадии роста переносят в малый посевной аппарат (500 л) с питательной средой. Из качалочных колб вносят микробную суспензию и производят культивирование ( обычно часов) 12

Суспензия из малого посевного аппарата подается в аппарат объемом 4-5 м 3, предварительно заполненный питательной средой и стерильной водой. Включается аэрация, и при постоянном доливе питательной среды и аммиачной буферной смеси для поддержания заданного pH, проводится культивирование (10-12 часов) Выращивание в ферментаторе м 3 13

Сгущение суспензии микроорганизмов (механическое отделение межклеточной влаги). Для этого используют сепараторы,, а также флокуляцию, коагуляцию, флотацию или декантацию Термообработка суспензии. Суспензию нагревают до температуры С в течение минут, происходит гибель штамма продуцента и практически всей сопутствующей микрофлоры Концентрирование суспензии в отделении выпаривания 14

Сушка. Происходит образование готового продукта с влажностью 10 % (по массе) (конвективные сушилки) Грануляция и сушка. (если необходимо получить готовый продукт в виде гранул) Фасовка и упаковка готового продукта. Сухая биомасса поступает в приемный бункер и фасуется массой кг в бумажные мешки с клапаном. 15

Процесс ферментации длится от 5 до 10 суток, а затем цикл приготовления посевного материала возобновляется. Технологические потоки из всех подготовительных отделений (компримирование воздуха, хранение и подготовка сырья, получение засевной культуры, приготовление растворов питательных солей и микроэлементов, технологическая вода, аммиачная вода стерильная культуральная жидкость) поступают на главную стадию производства – ферментацию. 16

Основной аппарат – ферментатор – аппарат полного смешения по жидкой фазе, обеспечивающий: 1. Рост и развитие популяций микроорганизмов в объеме жидкой фазы; 2. Транспорт питательных веществ к клеткам микроорганизмов; 3. Отвод от микробных клеток продуктов их обмена; 4. Отвод из среды тепла как результат жизнедеятельности клеток; 17

Обязательной стадией является стадия очистки газовоздушных выбросов, так как в них содержатся живые клетки микроорганизмов, белковая пыль, другие продукты микробного синтеза 18