Биореакторы (ферментаторы) (Автор: Бабицкий Мирослав, студент)
Белорусский Государственный Университет
Биологический факультет
Биореакторы
Реферат
студента 2-го курса
Бабицкого Мирослава
Минск 2003 г.
Биореакторы (ферментаторы) составляют основу биотехнологического
производства. Масса аппаратов, используемых, например, в микробной
биотехнологии, различна, и требования здесь определяются большей
частью экономическими соображениями. Применительно к ферментаторам
различают следующие типы их: лабораторные емкостью 0,5-100 л,
пилотные емкостью 100л-10 м3, промышленные емкостью 10-100 м3 и
более.
При масштабировании добиваются соответствия важнейших
характеристик процесса, а не сохранения принципа конструкции.
Применяемое в биотехнологии оборудование должно вносить
определенную долю эстетичности в интерьер цеха или отделения
("ласкать глаз"). В ходе его эксплуатации и вне ее оборудование
должно быть легко доступным, содержащимся и функционирующим в
определенных рамках требований гигиены и санитарии.
В случае замены каких-либо частей или деталей в аппарате, смазки и
чистки узлов при текущем ремонте, и т. д., загрязнения не должны
попадать внутрь биореакторов, в материальные поточные
коммуникационные линии, в конечные продукты.
Техническую вооруженность биотехнологических процессов
целесообразно условно ограничить аппаратурным оформлением
производств, базирующихся на культивировании: 1) бактерий и
грибов, 2) клеток и тканей растений, 3) клеток и тканей животных
организмов и человека. Такое подразделение обусловлено тем, что
бактерии и грибы в большинстве своем выращивают в однотипных
биореакторах, имеющих почти однотипную обвязку, в которую входят:
ферментатор, многокорпусный вентиль стерильный (для подачи
питательной среды, посевного материала, подпитки и пр.), системы
регулирования рН, 1°, подачи иеногасителя, система контроля
расхода воздуха, пробоотборник, электродвигатель.
Растительные клетки, имеющие клеточную стенку (также как бактерии
и грибы) растут, размножаются и развиваются значительно дольше,
чем большинство бактерий и грибов, а это вносит определенные
коррективы в аппаратурное оформление соответствующих
биотехнологических процессов.
Культуры клеток животных и человека, не имеющие клеточных стенок,
являются более ранимыми и требовательными к условиям своего
существования, чем клетки других эукариот и прокариот. Поэтому
оборудование для них можно отнести к разряду "тихоходного",
обеспечивающего нежное обращение с биообъектами.
Несомненно, в отдельных случаях допустимы исключения, например,
когда возможно культивирование в глубинных условиях некоторых
растительных клеток (суспензионная культура женьшеня), используя
ферментационное оборудование, рассчитанное на выращивание,
например, бактерий или грибов.
К. Шюгерль в 1982 г. предложил подразделить биореакторы на 3
основные группы согласно способу потребления энергии для
перемешивания и диспергирования г стерильного воздуха (газа):
- в биореакторах I типа энергия расходуется на механическое
движение внутренних устройств;
- в биореакторах II типа энергия расходуется на работу
внешнего насоса, обеспечивающего рециркуляцию жидкости
и/или газа;
- в биореакторах III типа энергия расходуется на сжатие и подачу
газа в культуралъную жидкость.
Цк/B;'?wB-ТBu$ДD&иЯB│x0?+
[l;?@'aаVтAе%2?А?!NC(V;еГ?`dm&ф!й?RЦ?9??l?щЕе|at?X-*?<ХA?C
,цЕЖ]?R*ЪгХl<ЙhjэЙ??kj?Б124-
Sл7&МИ?эЯ'°GБЧ ЯE%│IyйQ:LюТh?щЁsл.',]tс?+.aЬеЫT3D/QlR*]TQП/_│oр[?й
Д'z6B?-
sкR?%5@O?гъ2ЧlgK`?jДЛсO?ebй$PёпqAч┐)БрюP7+эЕhd2?АdT╪PЧ|!ПgЁВ8i'+':
>HРWJшм?t-hf'МDЕЧaбf?ыAЩцлs?ЩGл3ъР'|?VA"
?ЬQУБр4?А'/VT'Iъ?gGхы?~bNА>юЁЕ9?9'╪h!Б?ш?nЯU??tk??T~GТж????S-°
??%??@рXe')й'KDъR5'n'm?ч:?G?'pp?ы(-tф?еtLН39sа'zb?&(©E3л0y$Rbj?e
f'C?xТG?рЭБб?ь%1лаzY''Б3?=иSЛцj©рЯ '!6!ш4'f-э?`)аv?8?о$V'?Х|5?n
0DдP?Д.и?·Вт-ЫДдг"©q??ArШ(?o?│#TЖRш%?HKё?у. В'сH?тхN'у''?3vqLBП°
>?я?)У(?ЦУ°q P°B6С*CBж5уМЛ·'xAprtж+Ы0я'?'И,?Ё'╪-?дRbxШ??z=?вS+vN
ЛC9p&,??Ифy26Ъ)i?эИЦ)Ь?Н'(BПЪ8fы?)|:НwTTkF*мdЖфBY?Б.H?
?УS?р>?/-?$4j~хмм|чы&T`??]аР$4Q?%Лп--
?Л┐?[5l'~<Э4MJ?1ЙБD6VМFTЖ?$Мю(-
ЪИ90Хч??ачwZ%Eе[?ONp?ю??+о?4nЧ15,0#'GjK'W0WО%hGй?yl?(o??yp6H
3у]%сС-
veШsRNyN',ч$QrY,B|??+/2МSs;'?zGш96kX?)?сд?y╪$D2(hx8@??ДZШФ'n-:?-7и
╪XbqU6r:')ц/??-╪?ь9?~gVш#-'?К?=7gCнШ)j-шb/?-'<й5 КbЩ:л'8'Й=d[?;
Л(A6%e&??°)f9КЦ?йazейь,%a'wU?╪8ЙЮй?иъyдЧvрЪ??ЖтbFЙдQB'х"??НЦ#_??
1АS?Еч©у?93?иы?р'rЩт"??-
ОЕЫИЕ#'4ЖD(?t^?=°Nав│d'1Оc+m?/Ё?N?fйU'jEt0-х'p?Н3│DНY-SН[ЫЕжM*Y?ё
Ю?XУu/6@?пП?Ъ?$┼╪зтШ'-
=,VDХ*yхИ│BGU?EбT'еВ.?'IF'Iй2Рфe$'ёnv:?Бтцj,жс╪?┐РAъ?+bP╪0ЮиB?~│
ИЩ1vQ#W?o?щ0SЛ?-??а*л?Л-Q?Л$h*ж│
БMн,ЖН┼ЬNЛИВк[Ш@?aK,О&К,?зГд'щх??''dДJжPВ? kRШ]ы7?z#@??HФXаmk'С?(o
Ю?0·M?!ЩdБeС+ ГiКY0u?oБe ?1y-
jh?YHТp'?С_с?И?K?R?KУдN:[Щk%z-Z°!WЛl6'Е?ф'?',s%'tЩкF'г?дй?ожЧ?г?'
ШWF?уы?R@гH:©ъ8$
?°Х'wБX┼ш+a3+KQ6oOШMq&М?nМ?$ж·`2ЙoT'й?'RIРолЮl5??(Ъ?Л'~)лOh?ЖО%т',
?%Уv┼KcУ°~АИфAQ'ьб9D3?'?ПйНО~'R*9'KDTЁ-иъ(2И?Вhu&'y?~Y?Hx'P? F'"~
"T/-s??*LКЯ?&(*h?S'ю/?H'(<R'Цy-'ьnШB/ 'Э8OОИFЩTRop?Qюh/'Р9':5dW?х'
??R dЙЛ??у'?'й<C?6иЭ?g?У''gЦ?ф<┼XTьХ-©-ИpКT?Ё/БшFк?3^W-
hэV+?п°N?ЪДBT2"+??_│Ц`?'YшЧsёй?3'хР?©H]ьР?F?e│Ця:RMЩ?n6?s?Ъ'IеЪ?'n
©V4'бчРA%q'oW`~?/'-aODFЗ'ёpжЁй+h+?рsB╪Oйбп И`??qojлВъЖ`'-
;!бК?м?Щв"F4Р_ёQ'h?ЬVT~│ЯfЖнЛ+'ыЩ%IС^сЙ'B??[O^Ф©?-v??HГ:чеС?Ь'#p Ш
ым?WИВКR°г┐яЁ'ШЙ?my ?aG?ё??4+ms<
°ь0юЛ:k?ЩXB?BКG??@аэъ?В1-'г7п:БsIc*?АU`D"0(И??'Е?hвW?&R'K?°M?P
А.'УHD?│8l--
эК6<?ЦNл?4ЫхM''и8Е┐Гм│-С/Ш?<"!R'Cc^│уbL?рW'6?К?V5JО%фU?гЦ'cп'
<L°]ot??ЬАXYx?x~??A0?)`щ`Щl?НeЫ+8-?+?/Ш?.?2вt,&t`qzзТ,ДЭхЩl?·I?з
2©(в*'x%???еЛ?Г??Б'?аТ?ю'°'#'???cq?6А'MIeэT??qY"@'OB!I?ФM-
''/"О%пЛCTH5n?1ШWb"Й"Л?:=1©KhlРu;%#??0?yn?ТM?j%м??<?юMZ?'Г?'СЫ'.?П
o'3BNК~Ъ32'Й╪в',-яd╪I$?7аKIц>bkI++uY??>i?┼И?&?л?[П*P[?EЙR/Пч`7KШЙ
B?Lsu┐Qsс?'EZO*MT 2?сТ7УяЭ|Q?елDQ?mvЬ<<ХЫ?NNN'EUь?И,Y9|?юЯ%0$"e(G