Виробництво ферменту глюкозооксидази

Маркування  може містити іншу інформацію, зокрема  рекламну, яка характеризує продукт.

                                     ПМВ 9.3 Пакування

Пакети пакують у спеціальні мішки, закладаючи вручну, або запечатують скобками за допомогою дротозшивної машини. Межі зважування: найбільша — 200, найменша — 50 кг.

ПМВ 9.4 Відвантаження

Продукція спочатку відвантажується на склад, а вже потім реалізується далі. Відвантаження продукції зі складу можливе 2 способами:  

• Cамовивіз; 
• Централізована доставка автотранспортом, залізничними вагонами і контейнерами або вагонами власника.

При розміщенні замовлення на поставку продукції, вибирається відповідний спосіб доставки. Відвантаження самовивізом означає, що завантажується продукція з складів в транспорт. Не несеться відповідальність за кількість і якість продукції на момент навантаження, водій або експедитор несе відповідальність за кількість і якість доставленої продукції. 
Якщо ж продукція буде вивозитися автотраспортом, то необхідно направити повністю заповнену довіреність на водія.

ЗВ 10. Знешкодження відходів

ЗВ 10.1 Знешкодження та переробка твердих  відходів

Для знешкодження та утилізації твердих відходів використовують термічні методи їх обробки на сміттєспалювальних заводах та полігонах. При похованні  високотоксичних твердих відходів в поверхневі шари землі їх заздалегідь  стабілізують розчинами рідкого скла, бетону, бітуму. Отримані блоки поміщають у поверхневі шари землі.

ЗВ 10.2 Знешкодження та переробка рідких відходів

Промислові  стічні води до скиду у каналізацію  повинні піддаватися нейтралізації, очищатися від масел, смол та інших  шкідливих сполук на очисних спорудах.

Підприємства  мікробіологічної промисловості потребують значних об’ємів води питної та технічної, хоча доля води, необхідної безпосередньо для ферментаційного  процесу, невелика. З метою скорочення потреб свіжої води, приготування поживних середовищ частково або повністю (за регламентом) використовують фугат, організовують зворотне водопостачання. Промислові стоки, як правило, очищують за повним біологічним циклом.

2.5. Технологічна схема

Технологічна  схема виробництва ферменту глюкозооксидази наведена у додатку 1.

2.6. Апаратурна схема

Апаратурна  схема виробництва ферменту глюкозооксидази наведена у додатку 2.

2.7. Схема  біотрансформації ростового субстрату 

Схема біотрансформації ростового субстрату в глюкозооксидазу наведена у додатку 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.9.  Продуктовий розрахунок одержання біотехнологічних препаратів мікробного синтезу і складання матеріального балансу

 Скласти  матеріальний баланс ферментного препарату глюкозооксидази потужністю 72 тонни в рік за глюкозооксидазою на мінеральному середовищі Чапека.

Склад поживного  середовища:солодовий екстракт  - 40,00; сахароза - 30,00; нітрат натрію  (NaNO2) - 2,00; хлорид калію (KCl) - 0,50;  сульфат магнію ( MgSO4) - 0,50;  сульфат заліза (Fe2(SO4)3)  - 0,01; гідросульфат калію (KHSO4) - 1,00; 

1.Розраховуємо  добову продуктивність виробництва  із розрахунку 340 робочих днів  на рік:

Gд = 72/340 = 0,21 кг/добу

2. Втрати на  стадіях виробництва (ферментації, , вакуум-випарювання, висушування):

Р= Рф+Рвв+Рв

Р= 3% + 15% + 7% = 25%

3. Добові витрати виробництва:

Рд = 0,21•0,25 = 0,05 кг/добу

4. Добова потужність по глюкозооксидазі:

Gдф = 0,21 + 0,05 = 0,26 кг/добу

5. Розрахуємо  кількість культуральної рідини, яка необхідна для  отри-мання 0,26 кг з урахуванням того, що кількість глюкозооксидази в культуральній рідині  становить 55 г/л:

Vд= 0,26/55 = 4,76 м³

6. Розрахунок  тривалості роботи циклу ферментаційного  обладнання:

миття та перевірка  герметичності обладнання – 1,5 год

стерилізація  та охолодження апарату – 2 год

заповнення  ферментера поживним середовищем – 0,5 год

завантаження  посівного матеріалу – 0,5 год

ферментація – 22 год

злив культуральної  рідини з ферментера – 0,5 год

Всього: τц = 36 год

7. Розрахунок  необхідної кількості ферментерів:

Приймаємо до встановлення виробничий ферментер Vф = 6,3 м³, максимальний коефіцієнт заповнення Кз = 0,5, коефіцієнт запасу Кзап = 1,1

nф = Vд • τц • Кзап  / (24 • Vф • Кз)

nф = 4,72 • 36 • 1,1 / (24 • 6,3 • 0,5) = 2,4

Отже, для ферментації  приймаємо 2 основних ферментери і один запас-ний.

8. Розрахунок необхідної кількості ферментацій на добу:

Nф = Vд/ (Vф • Кз)

Nф = 4,72 / (6.3 • 0,5) = 1,49

9. Розрахунок  завантаження сировини на 1 виробничу  ферментацію:

9.1 Максимально  корисний об’єм виробничого ферментера Vкф з урахуванням коефіцієнта  заповнення:

Vкф= Vф • Кз

Vкф= 6,3 • 0,5= 3,15 м³

9.2 Розрахуємо  кількість посівного матеріалу,  яку необхідно внести у ферментер  Vпм:

Vпм = 3.15 • 0,1=0,315 м3

9.3 Об'єм поживного  середовища:

Vпс = 3.13 - 0,315 = 2,83 м³

9.4 Витрати сировини  на 1 ферментацію, м³:

солодовий екстракт  - 0,4; сахароза - 0,3;  нітрат натрію  (NaNO₂) - 0,02;  хлорид калію (KCl) - 0,05;  сульфат магнію ( MgSO₄) - 0,05;  сульфат заліза (Fe₂(SO4)₃)  - 0,0001; гідросульфат калію (KHSO₄) - 0,01; 

Всього: 2,00 м³

9.5 Розрахуємо  кількість води, яку необхідно внести в поживне середо-вище:

Vв = 2,83 - 2,00 = 0,83 м³

9.6 При проходженні  поживного середовища через колонку  швидкісного нагріву відбувається  конденсація парів. Об'єм конденсату  становить 5% від об’єму рідкої  фази:

V к= 0,83 • 0,05 = 0,04 м³

Отже, фактична кількість води:

Vвф = 0,83 + 0,04 = 0,87 м³

10. Розрахунок  тривалості циклу посівного апарату

миття та перевірка  герметичності обладнання – 1 год

стерилізація  та охолодження апарату – 1,5 год

заповнення  ферментера поживним середовищем – 0,5 год

стерилізація  і охолодження поживного середовища – 2 год

завантаження  посівного матеріалу – 0,5 год

ферментація – 36 год

передача посівного  матеріалу у ферментер – 0,5 год

Всього: τц = 25 год

11. Розрахунок  кількості посівних апаратів.

Об'єм посівного матеріалу становить 10% від добового об’єму культуральної рідини:

Vпм = 4,79 • 0,1=0,479 м³

Приймаємо посівний апарат об’ємом 0,63м³

Nпа = Vпм•τц•Кзап  / (24•Vпа•Кз)

nпа= 0,212•43•1,1 / (24•1•0,5) = 0,82

Отже, приймаємо 1 основний посівний апарат і 1 запасний.

12. Розрахунок  завантаження сировини на 1 ферментацію.

12.1 1 Максимально  корисний об’єм посівного апарата  Vкор з урахуванням коефіцієнта  заповнення:

Vкор= Vпа•Кз

Vкф= 1•0,5= 0,5 м³

12.2 Розрахуємо  кількість посівного матеріалу,  яку необхідно внести у посівний апарат Vпм:

Vпм= 0,5•0,1=0,05 м³

12.3 Об'єм поживного  середовища у посівному апараті:

Vпс= 1 - 0,05 = 0,95 м³

12.4 Витрати сировини  на 1 посівну ферментацію, м³.

Склад поживного  середовища, %:

солодовий екстракт  - 0,4; сахароза - 0,3; нітрат натрію  (NaNO₂) - 0,02;  хлорид калію (KCl) - 0,05;  сульфат магнію ( MgSO₄) - 0,05;  сульфат заліза (Fe₂(SO4)₃)  - 0,0001; гідросульфат калію (KHSO₄) - 0,01; 

      Всього: 2,00 м³

12.5 Розрахуємо  кількість води, яку необхідно  внести в поживне середовище:

Vвпа = 4,5 – 2 = 2,5 м³

12.6 При проходженні  поживного середовища через колонку  швидкісного нагріву відбувається  конденсація парів. Об'єм конденсату  становить 5% від об’єму рідкої  фази:

Vк = 2,5 • 0,15 = 0,375 м³

Отже, фактична кількість води:

Vвпа  = 2,05 + 0.375 = 2,87 м³

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.10. Контроль виробництва

 

Контроль виробництва  на підприємствах проводять з  метою забезпечення відповідності  готової продукції вимогам нормативно – технічної документації. У процесі  виробництва контролюють відповідність сировини, допоміжних матеріалів, пакувальних матеріалів, проводять мікробіологічний та хіміко – технологічний контроль.

Контроль  санітарного стану підприємства

Контроль санітарного  стану і підтримання мікробіологічної чистоти на виробництві являється однією із основних умов, що забезпечує якість продукції. Контролю підлягають:

• Апаратура;
• Вода;
• Повітря;
• Особиста гігієна обслуговуючого персоналу;
• Санітарний стан приміщень.

Сторонні мікроорганізми, розмножуються на залишках поживного  середовища, а також у погано вимитому обладнанні, потрапляють у готову продукцію. Мікроорганізми порушують технологічний процес виробництва в результаті чого погіршується якість продукції.

Для постійної  підтримки високого рівня санітарного  стану виробництва необхідний регулярний контроль, який дозволяє виявити джерела забруднень і своєчасно їх знищувати, а також регулярно підтримувати чистоту обладнання і приміщення.

Контроль  повітря та води

Повітря у виробничих приміщеннях може бути джерелом інфекції. Аналіз повітря на вміст в ньому мікроорганізмів здійснюється різними методами в залежності від місця взяття проб. Для визначення кількості  мікроорганізмів в повітрі різних виробничих приміщень використовують седиментаційний метод.

Питна та виробнича  вода періодично підлягає санітарно гігієнічній оцінці

на загальну чистоту і наявність кишкової палички. Наявність кишкових паличок  допускається в кількостях, які не перевищують норми, встановлені  за ГОСТом.

  Мікробіологічний контроль ферментних  препаратів

Незалежно від  способу культивування з моменту засіву продуцентом стерильного живильного середовища ведеться контроль за зростанням культури та утворенням ферментів. Для кожного виду продуцента і способу культивування встановлюється своя періодичність відбору середніх проб зростаючої культури. Відібрані проби піддаються мікроскопіюванню та перевіряються візуально. З метою виявлення можливих заражень проводиться періодичний висів проб на агаризоване середовище з введенням факторів, що пригнічують ріст продуцента. Постійно ведеться визначення накопичення в культурі ферментативної активності. При глибинному культивуванні ведуть контроль за споживанням основних лімітуючих компонентів середовища (вуглеводи, N, Р), вимірюють рН культури. Всі показники росту культури, зміни складу середовища та накопичення ферментів і т.д. заносяться в лабораторний журнал. На всіх стадіях виділення ферментів проводять аналізи активності, визначають величини втрат і вихід товарного продукту. Готові препарати ферментів піддають особливо ретельному дослідженню, особливо ті, які застосовуються в медицині і в харчових продуктах. Препарати медичного призначення не повинні містити мікроорганізмів. Препарати для хлібопекарської, м'ясної та рибної промисловості контролюють на вміст спор грибів-продуцентів і на присутність спороносних бактерій. Спори або клітини продуцента в готовому продукті мають бути відсутні, а гранична норма обнасінення мікрофлорою визначається в кожному конкретному випадку. Наприклад, в грибних препаратах з поверхневих культур вона не повинна перевищувати 1 • 105 клітин на 1 г препарату. При контролі готових препаратів на забрудненість мікроорганізмами роблять висів проб від кожної партії на тверді середовища (МПА і сусло-агар) в чашки Петрі. Зараження виражається кількістю мікроорганізмів на 1 г препарату. Контроль на зараженість спороносними бактеріями проводиться шляхом висіву нагрітих до 80 ° С проб на чашах Петрі з агаризованим середовищем. Культивування для виявлення бактеріального зараження ведуть при 37 ° С протягом 24 год, а для грибного - при 30 ° С протягом 48 - 72 ч. У готових препаратах визначають вологість і активність в стандартних одиницях на 1 г препарату.

  Контроль чистих ферментних препаратів

Методи  відбору проб

Для перевірки  якості ферментного препарату відбирають разові проби, з яких потім отримують загальну пробу.

Загальну пробу  добре перемішують, ділять на дві  частини і поміщають в чисті  сухі скляні банки з притертими пробками. Одну банку передають в лабораторію  для проведення аналізу, другу –  зберігають у відділі технічного контролю заводу протягом трьох місяців на випадок оприлюднення про оцінку якості.

На склянки  наклеюють етикетки з назвою препарату, дати виготовлення, номеру партії, дати відбору проб, маси нетто партії, посади та підпису  людини, яка відібрала  пробу.

  Методи визначення органолептичних показників

Визначення  зовнішнього виду і кольору ферментного  препарату проводять наступним  чином. На чисту гладеньку поверхню білого аркушу паперу поміщають 3 г  досліджуваного препарату та візуально  розглядають, перемішуючи,  при денному світлі.

Визначення  прозорості водяної витяжки культури цвілевих грибів

В колбу Ейлермейлера місткістю 300 мл поміщають 5 г досліджуваного препарату, заливають 100 мл дистильованою  водою і настоюють протягом одного часу. Потім витяжку фільтрують через бумажний фільтр, відбирають 10 мл фільтрату в пробірку з прозорого скла та визначають прозорість візуально.

Визначення  розчинності ферментного препарату  у воді

Метод базується  у візуальному визначенні розчинності  препарату у воді.

На технічних  вагах в стакані місткістю 100 мл зважують 5 г препарату із загальної проби добре розтирають скляною паличкою з невеликою кількістю води. Потім наважку переносять в циліндр місткістю 500 мл, доводять дистильованою водою до мітки і залишають на 10 – 15 хв при періодичному перемішуванні. Після цього візуально оцінюють розчинність ферментного препарату.

Визначення  концентрації сухих речовин в  сиропі

Метод базується  на визначенні відносної вологості  досліджуваного препарату з допомогою  сахариметра.

Ферментний  сироп наливають в циліндр місткістю 100 мл, нагрівають до 20 ^о С та поміщають у нього сахариметр. Шийку прибору занурюють на дві – три поділки встановлюють рівновагу та проводять відлік. При роботі з сахариметром необхідно дотримуватись слідуючих вимог:

• не занурена частина шийки сахариметра повинна бути сухою;
• сахариметр не повинен торкатись внутрішніх стінок циліндр, у який він опущений, тому циліндр повинен стояти вертикально;