Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Пензенский государственный университет

Кафедра "Общая биология и биохимия"

Направление подготовки - 06.03.01 Биология

Профиль подготовки - Биохимия

Реферат

по дисциплине "Введение в биотехнологию"

на тему: "Биотехнологический процесс"

Выполнил студент: Шишкина Мария Игоревна

Проверил: Д.б.н., профессор

Соловьёв Владимир Борисович

Пенза, 2017



Содержание

• Введение
• 1. Биотехнологический процесс
• 2. Принципы и классификация биотехнологических процессов
• 3. Основные стадии биотехнологического процесса
• 3.1 Предферментационная стадия.
• 3.2 Стадия ферментации
• 3.3 Постферментационная стадия
• Заключение
• Список использованной литературы


Введение

Удивительными открытиями в науке и грандиозным научно-техническим прогрессом ознаменовался XX век, однако научно-технический прогресс в настоящем виде имеет негативные стороны: исчерпание ископаемых ресурсов, загрязнение окружающей среды, исчезновение многих видов растений и животных, глобальное изменение климата, появление озоновых дыр над полюсами Земли и т.д. Ясно, что такой путь ведёт в тупик. Нужно принципиальное изменение вектора развития. Биотехнология может внести решающий вклад в решение глобальных проблем человечества.

В широком смысле "биотехнология" - использование живых организмов и биологических процессов, а также способов их изменения для более полного удовлетворения человеческих потребностей.

Биотехнологии основаны на последних достижениях многих отраслей современной науки: биохимии и биофизики, вирусологии, физико-химии ферментов, микробиологии, молекулярной биологии, генетической инженерии, селекционной генетики, химии антибиотиков, иммунологии и др.

Сам термин "биотехнология" новый: он получил распространение в 1970-е гг., но человек имел дело с биотехнологиями и в далеком прошлом. Некоторые биотехнологические процессы, основанные на применении микроорганизмов, человек использует еще с древнейших времен: в хлебопечении, в приготовлении вина и пива, уксуса, сыра, различных способах переработки кож, растительных волокон и т.д. Современные биотехнологии основаны главным образом на культивировании микроорганизмов (бактерий и микроскопических грибов), животных и растительных клеток, методах генной инженерии.

В сфере производства биотехнологические процессы резко отличаются от химических процессов.

В первую очередь отличие заключается в том, что в биотехнологии используют более сложную организацию материи - биологическую, в частности клетки микроорганизмов, тканевые культуры животных и растений, а так же ферменты и др. [3]



1. Биотехнологический процесс

Основная цель биотехнологии - промышленное использование биологических процессов и агентов на основе получения высокоэффективных форм микроорганизмов, культур клеток и тканей растений, и животных с заданными свойствами. Биотехнология возникла на стыке биологических, химических и технических наук.

Биотехнологический процесс-это последовательность стадий работы с биообъектом, приводящая к получению конечного продукта.

Биотехнологический процесс включает ряд этапов: подготовку объекта, его культивирование, выделение, очистку, модификацию и использование продуктов.

Первым детально изученным процессом было брожение. Французский ученый Луи Пастер (1822 - 1895) первым показал, что брожение - это жизнь без свободного кислорода или анаэробное дыхание, происходящее при участии дрожжевых грибов.

Во многих странах мира биотехнологии придается первостепенное значение. Это связано с тем, что биотехнология имеет ряд существенных преимуществ перед другими видами технологий, например, химической.

1) Это, прежде всего, низкая энергоемкость. Биотехнологические процессы совершаются при нормальном давлении и температурах 20-40° С.

2) Биотехнологическое производство чаще базируется на использовании стандартного однотипного оборудования. Однотипные ферменты применяются для производства аминокислот, витаминов; ферментов, антибиотиков.

3) Биотехнологические процессы несложно сделать безотходными. Микроорганизмы усваивают самые разнообразные субстраты, поэтому отходы одного какого-то производства можно превращать в ценные продукты с помощью микроорганизмов в ходе другого производства.

4) Безотходность биотехнологических производств делает их экологически наиболее чистыми. Экологическая целесообразность биотехнологических производств определяется также возможностью ликвидации с их помощью биологических отходов - побочных продуктов пищевой, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, в сельском и городском хозяйствах.[4]



2. Принципы и классификация биотехнологических процессов

1. Принцип экономической обоснованности.

Биотехнология внедряется только в те производственные процессы, которые нельзя эффективно и с теми же затратами реализовать средствами традиционной технологии. Аминокислоту лизин можно легко синтезировать химическим путем, но это весьма трудоёмкая процедура, поэтому лизин получают путем микробиологического синтеза.

2. Принцип целесообразного уровня технологических разработок.

Масштаб производства продукта, степень его очистки, уровень автоматизации производства - все это должно прямо определяться соображениями экономической выгоды, сырьевыми и энергетическими ресурсами, уровнем спроса готового продукта. В большинстве современных микробиологических производств стремятся к использованию чистых культур микроорганизмов и к полной стерильности оборудования, сред, воздуха, но в некоторых случаях, продукт, удовлетворяющий потребителя (например, биогаз), может быть получен и без чистых культур, растущих в условиях не стерильности.

3. Принцип научной обоснованности биотехнологпческого процесса.

Научные знания позволяют заранее провести расчет параметров среды, конструкции биореактора и режима его работ.

4. Принцип удешевления производства (максимальное снижение затрат).

Как пример - использование в биотехнологических процессах энергии Солнца, естественных биореакторов - природных водоёмов - вместо рукотворных аппаратов, в частности, для получения биомассы одноклеточных водорослей.

Изложенные принципы говорят о двуединой задаче биотехнологии: создание оптимальных условий для синтеза целевого продукта клетками биообъекта и в то же время вести производство в максимально экономическом режиме, при минимальных производственных затратах.

По механизму образования конечного продукта БТ:

- биосинтез - конститутивное или адаптивное образование метаболитов (преметаболиты, первичные или вторичные) - этим способом получают основную массу БАВ;

- биотрансформация - видоизменения какой-либо молекулы, превращение одного продукта в другой. Такой процесс имеет место при получении стероидных гормонов, фитобиотехнологическом процессе получения дигоксина;

- мутасинтез - процесс образования полусинтетических метаболитов при включении в клеточный метаболизм аналогов предшественников. Подобный процесс находит свое применение при получении антибиотиков. Пример применения мутасинтеза при производстве антибиотиков.

По организации материальных потоков:

Периодический БТ процесс достаточно прост и довольно часто употребляем. Однако его нельзя считать оптимальным. При периодическом процессе единовременно загружают в реактор все компоненты питательной среды и посевной материал.

Затем совершается полный цикл ферментации. Таким образом какой-либо коррекции условий биосинтеза во время ферментационного цикла не выполняется: нет ни постоянного поддержания оптимального соотношения источников углерода, азота, фосфора, ни добавления в нужный момент предшественников целевого продукта, ни сохранения оптимального значения рН и т.п. Все это сказывается на продуктивности ферментации. Выход целевого продукта снижается.

Полупериодический (регулярный) процесс по сравнению с периодическим более прогрессивен. Улучшаются рост продуцента и биосинтез целевого продукта, появляются возможности коррекции процесса при его отклонениях от оптимальных условий.

Непрерывный процесс ферментации заключается в том, что из реактора непрерывно отбирают небольшие порции культуральной жидкости и одновременно в него же вносят такой же объем питательной среды. Система оказывается проточной. Использование непрерывного процесса целесообразно, например, в том случае, если целевым продуктом является непосредственно сама биомасса выращиваемого микроорганизма.

Отъемно-доливной БТ процесс является промежуточным между периодическим и непрерывным. Культуральная жидкость отбирается более крупными порциями, чем в непрерывном процессе.

Многоциклический процесс является еще одним вариантом периодической ферментации. По завершении ферментации при сливе культуральной жидкости в аппарате оставляют ее примерно 10%, затем в реактор вносят 90% свежей питательной среды, и начинается новый процесс ферментации. Для этого процесса не нужно выращивание нового посевного материала, подготовки и стерилизации реактора и трубопроводов.[5]

По характеру культивирования:

Поверхностный БТ процесс.

При поверхностной ферментации биообъект может расти на жидкой, твердой, сыпучей или пастообразной питательной среды. Рост биообъекта происходит на поверхности и в порах твердых частиц среды. Процесс культивирования требует больших площадей, также возникают трудности в создании асептических условий, поддержании постоянной температуры во всей ферментационной среде и в отводе тепла. Выход продукта биосинтеза невелик.

Глубинный БТ процесс.

Данный метод более совершенен, легко подвергается механизации и является основным промышленным методом культивирования или ферментации. Процесс культивирования осуществляется в жидкой питательной среде, в биореакторах объемом до 100м 3. Перед заполнением реактор-ферментатор стерилизуют горячим паром под давлением. Затем заполняют охлажденной питательной средой.

Посевной материал вносят в количестве от 5 до 20% от объема используемой среды. Это делает процесс высокоэффективным. Накапливается большое количество целевого продукта.

Одноступенчатые БТ процессы - это процессы, при проведении которых получают целевой продукт непосредственно из биообъекта.

Двухступенчатые БТ процессы - это постепенное наращивание биообъекта в возрастающем количестве на питательной среде и перенос его в другой биореактор для биосинтеза целевого продукта.

Многоступенчатые БТ процессы - это процессы генной инженерии (рДНК биотехнология), связанные с конструированием биообъекта и использованием его в дальнейшем как продуцента БАВ.[6]



3. Основные стадии биотехнологического процесса

В общем виде любой биотехнологический процесс включает три основные стадии: предферментационную, ферментационную и постферментационную.

3.1 Предферментационная стадия.

На предферментационной стадии осуществляют хранение и подготовку культуры продуцента (инокулята), получение и подготовку питательных субстратов и сред, ферментационной аппаратуры, технологической и рециркулируемой воды и воздуха. Поддержание и подготовка чистой культуры является очень важным моментом предферментационной стадии, так как продуцент, его физиолого-биохимические характеристики и свойства определяют эффективность всего биотехнологического процесса.

Приготовление питательных сред осуществляется в специальных реакторах, оборудованных мешалками. В зависимости от растворимости и совместимости компонентов сред могут быть применены отдельные реакторы. Технология приготовления сред значительно усложняется, если в их состав входят нерастворимые компоненты.

Транспорт веществ осуществляется насосами, ленточными и шнековыми транспортерами. Сыпучие компоненты подают в ферментеры с помощью вакуумных насосов.

Подготовительные стадии служат для приготовления и подготовки необходимых видов сырья биотехнологической стадии.

Основы приготовления питательных сред

Основу питательных сред для культивирования микроорганизмов составляют источники углерода. Кроме углерода клетки микроорганизмов в процессе роста испытывают потребность в азоте, фосфоре, макро- и микроэлементах. Все вещества этого рода находятся в питательных средах в виде солей, исключение составляют среды, где азот и фосфор могут усваиваться растущими культурами из органических источников, например, автолизатов или гидролизатов микробного или животного происхождения.

При непрерывном культивировании в производстве микробного белка углеводороды растворы солей вводят в ферментер раздельно по индивидуальным линиям, а смешение и эмульгирование нерастворимых в воде n-алканов происходит уже в самом биореакторе.

При периодической ферментации в начале процесса инокулят вносится в уже готовую питательную среду, содержащую все компоненты.

Поэтому источники углерода вводят непосредственно перед засевом или отдельные компоненты среды вводят по мере потребления их культурой.

Получение и подготовка посевного материала

Посевным материалом (инокулятом) называют чистую культуру микроорганизма, которую получают путем ее последовательного пересева из пробирки в колбу, а затем в аппараты увеличивающегося объема до количества, необходимого для промышленного производства. Сначала чистую культуру размножают в лаборатории, затем в цехе чистых культур и инокуляции, далее направляют на культивирование.

В биотехнологии широко применяются плесневые грибы, дрожжи, актиномицеты, бактерии и водоросли в виде чистых и смешанных культур. В традиционных процессах ферментации предпочтение обычно отдается смешанным культурам, а в большинстве современных ферментационных процессов - монокультурам (чистым культурам), выращиваемых в асептических условиях.

Поддержание чистой культуры штамма-продуцента - ключевая задача любого биотехнологического производства.

Культуры микроорганизмов-продуцентов заводы получают из коллекций в пробирках на агаризованных питательных средах или в ампулах. Чистая культура микроорганизма может постоянно или по мере необходимости использоваться в производстве. [4]

Стерилизация питательных сред, оборудования и воздуха

Асептика - это комплекс мероприятий, направленных на предотвращение попадания в среду или на объект посторонних микроорганизмов.

Необходимость обеспечения асептических условий в биотехнологических процессах обусловлена следующими факторами:

- посторонние микроорганизмы-контаминанты потребляют компоненты питательных веществ и при этом выделяют метаболиты, тормозящие рост основной культуры;

- развитие контаминантов неконтролируемо влияет на условия режима роста и раз-вития основной культуры;

- наличие в культуральной жидкости посторонней микрофлоры и продуктов ее жизнедеятельности затрудняет выделение целевого продукта и снижает его качество.

Стерилизация всех компонентов биотехнологического процесса, соприкасающимися с чистыми культурами микроорганизмов - важнейший этап биотехнологического производства.

Методы, применяемые для исключения попадания в культуру посторонней микрофлоры, основаны на задержке или уничтожении микроорганизмов. Добиться требуемой чистоты вещества возможно установкой физической преграды для микроорганизмов (фильтры) или уничтожив их до подачи в стерильный объект.

К способам стерилизации, основанным на уничтожении микроорганизмов, относят термическую, химическую и радиационную стерилизацию, которые применяют для обеззараживания оборудования, коммуникаций, питательных сред и технологических растворов.

В качестве стерилизующего агента при термической стерилизации обычно используют водяной пар, подаваемый под различным давлением и температурой. Так, пустые аппараты и коммуникации чаще всего стерилизуют насыщенным водяным паром; питательные среды и другие жидкости - путем нагревания под давлением, в ряде случаев применяют горячий воздух (сухой жар). Сухой горячий воздух используют для стерилизации материалов и предметов, которые могут быть испорчены при обработке паром (безводные жиры, масла, порошки, предметы, подверженные коррозии, и т.п.).

Химическую стерилизацию применяют для тех элементов оборудования, которые не выдерживают нагревания до 110 - 130 єС (например, датчики, фильтры воздуха и т.п.).[1]

Очистка и стерилизация воздуха

Важным технологическим процессом в биологических производствах является очистка от механических включений и стерилизация воздуха, используемого для вентиляции цехов и боксов, передачи под давлением стерильных культуральных жидкостей и растворов, поддержания избыточного давления в стерильных емкостях. В значительных количествах стерильный воздух используется для аэрации процесса культивирования.

Очистка отработанного воздуха

Отводимый из лабораторных и производственных помещений отработанный воздух также должен подвергаться очистке от присутствующих в нем микроорганизмов и контролироваться на чистоту. Большая запыленность воздуха белковыми и другими и другими продуктами микробного синтеза отмечается на стадиях сушки, упаковки и погрузки в вагоны. биотехнологический микроорганизм ферментация

Значительная запыленность воздуха питательными солями и сырьем (опилки, отруби, мука и др.) имеет место в отделениях и цехах приготовления питательных сред.

Одним из важнейших мероприятий, снижающих выброс микроорганизмов в окружающую среду, является герметизация ферментеров, флотаторов и оборудования узла сепарации.



3.2 Стадия ферментации

Является основной стадией в биотехнологическом процессе, так как в ее ходе происходит взаимодействие продуцента с субстратом и образование целевых продуктов (биомасс, эндо- и экзопродуктов).

Эта стадия осуществляется в биохимическом реакторе (ферментере) и может быть организована в зависимости от особенностей используемого продуцента и требований к типу и качеству конечного продукта различными способами. Ферментация может проходить в строго асептических условиях и без соблюдения правил стерильности (так называемая незащищенная ферментация); на жидких и на твердых средах; анаэробно и аэробно. Аэробная ферментация, в свою очередь, может протекать поверхностно или глубинно (во всей толще питательной среды).

Культивирование биологических объектов может осуществляться в периодическом и проточном режимах, полунепрерывно с подпиткой субстратом.

При периодическом способе культивирования ферментер заполняется исходной питательной средой и инокулятом микроорганизмов. В течение определенного периода времени в аппарате происходит взаимодействие микроорганизмов и субстрат, сопровождающееся образованием в культуре продукта.

Биохимические превращения в этом аппарате продолжаются от десятков часов до нескольких суток. Регуляция условий внутри ферментера - важнейшая задача периодического культивирования микроорганизмов. В ходе периодической ферментации выращиваемая культура проходит ряд последовательных стадий, изображённых на рисунке 1: лагфазу, экспоненциальную, замедления роста, стационарную и отмирания. При этом происходят существенные изменения физиологического состояния биообъекта, а также ряда параметров среды.



Рисунок 1. Кривая роста микроорганизмов в ходе периодической ферментации: 1 - лаг-фаза; 2 - фаза экспоненциального роста; 3 - фаза линейного роста; 4 - фаза замедления роста; 5 - стационарная фаза; 6 -фаза отмирания

Процесс ферментации осуществляется в длинной трубе, в которую с одного конца непрерывно поступают питательные компоненты и инокулят, а из другого с той же скоростью вытекает культуральная жидкость. Данная система проточной ферментации гетерогенна. В ходе ферментации образуются сложные смеси, содержащие клетки, внеклеточные метаболиты, остаточные концентрации исходного субстрата. При этом целевые продукты, как правило, находятся в этой смеси в небольших концентрациях, а многие из них легко разрушаются.

Биотехнологическая стадия

Основной стадией является собственно биотехнологическая стадия. На этой стадии с помощью биологического агента (микроорганизмов, изолированных клеток, ферментов или клеточных органелл) сырье преобразуется в тот или иной целевой продукт.

Биотехнологическая стадия включает в себя следующие процессы:

1. Ферментация - процесс, осуществляемый с помощью культивирования микроорганизмов.

2. Биотрансформация.

3. Биокатализ - химические превращения вещества, которые протекают с использованием биокатализаторов - ферментов.

4. Биоокисление - потребление загрязняющих веществ с помощью микроорганизмов в аэробных условиях.

5. Метановое брожение - переработка органических отходов с помощью ас-социации метаногенных микроорганизмов в анаэробных условиях.

6. Биокомпостирование - снижение содержания вредных органических веществ микроорганизмами в твердых отходах, которым придана специальная взрыхленная структура для обеспечения доступа воздуха и равномерного увлажнения.

7. Биосорбция - сорбция вредных примесей из газов или жидкостей микроорганизмами, обычно закрепленными на специальных твердых носителях.

8. Бактериальное выщелачивание.

9. Биодеградация - деструкция вредных соединений под воздействием микроорганизмов-биодеструкторов.[2]

Отделение биомассы от культуральной жидкости

Ассортимент продуктов, получаемых в биотехнологических процессах, чрезвычайно широк. По разнообразию и объемам производства на первом месте стоят продукты, получаемые в процессах, основанных на жизнедеятельности микроорганизмов. Эти продукты подразделяются на три основные группы:

1 группа - биомасса, которая является целевым продуктом (белок одноклеточных) или используется в качестве биологического агента (биометаногенез, бактериальное выщелачивание металлов);

2 группа - первичные метаболиты - это низкомолекулярные соединения, необходи-мые для роста микроорганизмов в качестве строительных блоков макромолекул, ко-ферментов (аминокислоты, витамины, органические кислоты);

3 группа - вторичные метаболиты (идиолиты) - это соединения, не требующиеся для роста микроорганизмов и не связанные с их ростом (антибиотики, алкалоиды, гор-моны роста и

Чаще всего целевой продукт находится либо в самой биомассе, либо в жидкости. В обоих случаях необходимо сначала разделить эти две фазы. В зависимости от свойств биомассы и жидкости для этих целей могут быть использованы различные процессы.

Отстаивание - разделение под действием гравитационных сил (обычно при очистке сточных вод).

Фильтрация - пропускание суспензии через фильтрующий материал, на котором задерживаются частицы твердой фазы - биомасса.

Такой способ применяют в производстве антибиотиков, особенно в тех случаях, когда микроорганизм-продуцент имеет мицелиальный характер.

Сепарация, центрифугирование - разделение под действием центробежных сил. Наиболее часто используется для отделения дрожжей или бактерий в производстве кормовой биомассы.

Микрофильтрация, ультрафильтрация - пропускание суспензии через мембраны с весьма малым размером пор, обеспечивающее удержание клеток микроорганизмов на мембране и получение раствора, свободного от взвешенных клеток. Ультрафильтрация задерживает не только клетки, но и крупные молекулы растворенных веществ.

Коагуляция - добавление в суспензию реагентов, пособствующих образованию и осаждению более крупных клеточных агломератов и отделению их от жидкости путем отстаивания.

Флотация - захват биомассы микроорганизмов пузырьками пены и выделение ее из пенной фракции.[7]



3.3 Постферментационная стадия

Обеспечивает получение готовой товарной продукции и также, что не менее важно, обезвреживание отходов и побочных продуктов. В зависимости от локализации конечного продукта (клетка или культуральная жидкость) и его природы на постферментационной стадии применяют различную аппаратуру и методы выделения и очистки. Наиболее трудоемко выделение продукта, накапливающегося в клетках.

Первым этапом постферментационной стадии является фракционирование культуральной жидкости и отделение взвешенной фазы - биомассы.

Наиболее распространенный для этих целей метод - сепарация, осуществляемая в специальных аппаратах - сепараторах, которые работают по различным схемам в зависимости от свойств обрабатываемой культуральной жидкости.

Основные проблемы возникают при необходимости выделения мелковзвешенных частиц с размером 0,5-1,0 мкм и менее (бактериальные клетки) и необходимостью переработки больших объемов жидкости (производство кормового белка, ряда аминокислот). Для повышения эффективности процесса сепарации применяют предварительную специальную обработку культуры - изменение рН, нагревание, добавление химических агентов.

Для увеличения сроков годности биотехнологических продуктов производят их обезвоживание и стабилизацию.

В зависимости от свойств продукта применяют различные методы высушивания. Сушка термостабильных препаратов осуществляется на подносах, ленточном конвейере, а также в кипящем слое. Особо чувствительные к нагреванию препараты высушивают в вакуум-сушильных шкафах при пониженном давлении и температуре и в распылительных сушилках. К стабилизации свойств биотехнологических продуктов ведет добавление в качестве наполнителей различных веществ.

Для стабилизации кормового белка применяют пшеничные отруби, кукурузную муку, обладающие дополнительной питательной ценностью. Для стабилизации ферментных препаратов используют глицерин и углеводы, которые препятствуют денатурации ферментов, а также неорганические ионы кобальта, магния, натрия, антибиотики и др.

Очитка продукта

На стадии выделения продукта главная задача - отделить основную часть продукта. Получается, как бы неочищенный продукт. Поэтому, когда необходимо получать биопродукты тонкой очистки, добавляют еще стадию очистки продукта. Задача этой стадии - убрать примеси, сделать продукт максимально чистым.

Эта задача решается с помощью разнообразных процессов, в числе которых многие из тех, что уже были рассмотрены ранее. Это экстракция и экстрагирование, адсорбция, ионный обмен, ультрафильтрация и обратный осмос, ректификация и ферментолиз.

Кроме этих процессов используют и следующие.

Хроматография - процесс, напоминающий адсорбцию. На твердом сорбенте собираются растворенные вещества, но не одно, а несколько, часто близких по структуре. Например, смеси белков, нуклеотидов, сахаров, антибиотиков. При адсорбции они и десорбируются вместе, а при хроматографии они выходят из сорбента как бы по очереди, что и позволяет их разделять и, значит, очищать друг от друга.

Диализ - процесс, в котором через полупроницаемую перегородку могут проходить низкомолекулярные вещества, а высокомолекулярные остаются. Путем диализа осуществляют очистку вакцин и ферментов от солей и низкомолекулярных растворимых примесей.

Кристаллизация. Этот процесс базируется на различной растворимости веществ при разных температурах. Медленное охлаждение позволяет формировать кристаллы из растворов целевых продуктов, причем чистота их обычно очень высока. Вся "грязь" остается в маточном растворе. Таким образом, например, получают кристаллы пенициллина.

Еще более чистый продукт можно получить, если кристаллы растворить в воде или растворителе, а потом снова кристаллизовать (т.е. провести процесс перекристаллизации).

Концентрирование продукта

После очистки продукта он часто находится в растворе с небольшими концентрациями примесей. Дальнейшая задача - обеспечить его концентрирование.

На стадии концентрирования применяют такие процессы, как выпаривание, сушка, осаждение, кристаллизация с фильтрацией получившихся кристаллов, ультрафильтрация и гиперфильтрация или нанофильтрация, обеспечивающие как бы "отжим" растворителя из раствора.

Получение готовой формы продукта

Получение готовой формы продукта. На завершающей стадии производства продукт приобретает товарную форму за счет проведения процессов гранулирования (формирование гранул из порошка или прямо из раствора), дражирования, таблетирования (формирование драже, таблеток), розлива или фасовки, ампулирования (затаривания в ампулы).[2]



Заключение

Перспективность и эффективность применения биотехнологических процессов в различных сферах человеческой деятельности, от получения пищи и напитков до воспроизводства экологически чистых энергоносителей новых материалов обусловлены их компактностью и одновременно крупномасштабностью, высоким уровнем механизации и производительности труда. Эти процессы поддаются контролю, регулированию и автоматизации.

Биотехнологические процессы, в отличие от химических, реализуются в "мягких" условиях, при нормальном давлении, активной реакции и невысоких температурах среды; они в меньшей степени загрязняют окружающую среду отходами и побочными продуктами, мало зависят от климатических и погодных условий, не требуют больших земельных площадей, не нуждаются в применении пестицидов, гербицидов и других чужеродных для окружающей среды агентов.

Поэтому биотехнология в целом и ее отдельные разделы находятся в ряду наиболее приоритетных направлений научно-технического прогресса и являются ярким примером "высоких технологий", с которыми связывают перспективы развития многих производств. Биологические технологии находятся в настоящее время в фазе бурного развития, но уровень их развития во многом определяется научно-техническим потенциалом страны.

Все высокоразвитые страны мира относят биотехнологию к одной из важнейших современных отраслей, считая ее ключевым методом реконструкции промышленности в соответствии с потребностями времени, и принимают меры по стимулированию ее развития. Биотехнологические процессы многолики по своим историческим корням и по своей структуре, они объединяют элементы фундаментальных наук, а также ряда прикладных отраслей, таких как химическая технология, машиностроение, экономика.

Современные биотехнологии также остро нуждаются в научно обоснованной проработке технологии и аппаратурном оформлении.

Поэтому необходима органическая связь с техническими науками - машиностроением, электроникой, автоматикой. Общественные и экономические науки также играют большую роль в развитии экологической биотехнологии, так как решаемые ею практические задачи имеют большое социально-экономическое значение для развития любого общества. К биотехнологии, как ни к одной любой отрасли и области научных знаний, подходят знаменитые слова Луи Пастера: "Нет, и еще тысячу раз нет, я не знаю такой науки, которую можно было бы звать прикладной. Есть наука и есть области ее применения, и они связаны друг с другом, как плод с взрастившим его деревом".[3]



Список использованной литературы

1. Введение в биотехнологию / Т.Г. Волова. - Красноярск: ИПК СФУ, 2008. - 183 с.

2. Основы биотехнологии / Е.А. Фауст. - Саратов, 2015. - 52 с.

3. Биотехнология: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Ю.О. Сазыкин, С.Н. Орехов, И.И. Чакалева.-- М .: Издательский центр "Академия", 2008. - 256 с.

4. http://medbe.ru/materials/mikrobiologiya-i-biotekhnologii/protsessy-v-biotekhnologii/

5. Основы промышленной биотехнологии / В.В. Бирюков. - М.: КолосС, 2004. - 296 с.

6. Основы биотехнологии / Н.П. Елинов. - СПб.: Наука, 1995.

7. Биотехнология: учебник / С.М. Клунова, Т.А. Егорова, Е.А. Живухина. - М.: Академия, 2010. - 256 с.

Размещено на Allbest.ru