Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Проект завода производства ферментного препарата пектиназа Г3х на основе культуры бацилус циркуланс мощностью 55м^3 по куртуральной жидкости в сутки

Содержание:

Введение. 6

1.
Технологическая часть. 8

1.1
Характеристика конечного продукта. 8

1.2
Технологическая блок-схема производства пектиназа. 9

1.3
Аппаратурно-технологическая схема производства пектиназа. 11

1.3.1 Стадия
ВР-1 Подготовка сырья. 11

1.3.2 Стадия
ВР-2 Приготовление эмульсии пеногасителя. 12

1.3.3 Стадия
ВР-3. Подготовка стерильного воздуха. 12

1.3.4 Стадия
ВР 4. Приготовление растворов для доведения рН.. 14

1.3.5 Стадия ВР 5. Выращивание
посевного материала в колбах. 15

1.3.6 Стадия ТП.6.
Получение посевного материала в посевном аппарате. 17

1.3.7 Стадия
ТП 7. Выращивание культуры в ферментере. 18

1.3.8 Стадия
ТП 8. Отделение биомассы фильтрацией. 19

1.3.9 Стадия
ТП 9. Концентрирование вакуум-выпариванием. 20

1.3.10
Стадия ТП 10. Сушка концентрата. 21

1.3.11
Стадия ТП 11. Стандартизация сухого препарата. 22

1.3.12
Стадия УМО. Фасовка, упаковка, маркировка препарата. 22

1.4
Характеристика сырья и материалов. 23

1.5
Переработка и обезвреживание производственных отходов. 25

1.6
Продуктовый расчет и составление материального баланса на 1м3 26

1.7
Материальный баланс получения ферментного препарата пектиназа. 28

1.8 Расчет и
выбор основного технологического оборудования. 35

1.9 Расчет и
выбор вспомогательного оборудования. 43

1.10
Контроль производства и технологического процесса. 47

1.11
Характеристика отходов производства. 49

2.
Планировка производственного корпуса завода. 50

2.1.
Генеральный план территории завода. 50

2.2.
Поэтажный план завода. 52

3. Охрана
труда. 62

4. Охрана
окружающей среды.. 81

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 101

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ   102

Введение:

Производство ферментных препаратов занимает одно из ведущих
мест в современной биотехнологии и относится к отраслям, объём продукции
которых постоянно растёт, а сфера применения неуклонно расширяется. Такое
быстрое развитие связано с тем, что ферменты являются высокоактивными,
нетоксичными биокатализаторами белкового происхождения, которые широко
распространены в природе, без них невозможны осуществление многих биохимических
процессов и жизнь в целом.

Познание роли ферментов для всего живого на Земле послужило
основой для становления и развития технологии ферментных препаратов как науки и
для создания промышленного производства наиболее широко используемых ферментных
препаратов. Применение этих препаратов помогло существенно изменить,
интенсифицировать и усовершенствовать многие существующие технологии или даже
создать принципиально новые высокоэффективные процессы. Применение ферментных
препаратов различной степени очистки позволило не только улучшить показатели и
выходы в различных биотехнологических процессах, но позволило усовершенствовать
кормопроизводство, повысить усвояемость кормов, сделать более целенаправленным
и эффективным действие синтетических моющих средств, улучшить качество
косметических препаратов, создать целый арсенал специфических, чувствительных и
точных аналитических методов, наладить производство лекарственных и
профилактических средств для медицинской промышленности и т. д.

Большим и неоспоримым достоинством ферментов перед
химическими катализаторами является то, что они действуют при нормальном
давлении, при температурах от 20 до 70 °С и рН в диапазоне от 4 до 9 и имеют в
большинстве случаев исключительно высокую субстратную специфичность, что
позволяет в сложной смеси биополимеров направленно воздействовать только на
определенные соединения. Все это свидетельствует о том, что производство
ферментных препаратов является одним из перспективных направлений в биотехнологии,
которое будет и далее интенсивно развиваться и расширяться.

Традиционно ферментативные препараты получают либо при
поверхностном, либо при глубинном способе культивирования продуцента. Глубинный
способ ведения процесса имеет ряд существенных преимуществ перед поверхностным
культивированием, т. к. позволяет существенно автоматизировать процесс, в ряде
случаев значительно сократить объёмы отходов, проводить процесс непрерывно,
сократить в 2 – 4 раза площади цехов, а также позволяет использовать анаэробных
продуцентов.

Заключение:

Ферменты как биокатализаторы обладают
рядом уникальных свойств, например, таких как высокая каталитическая активность
и избирательность действия. В ряде случаев ферменты обладают абсолютной
специфичностью, катализируя превращение только одного вещества. Для каждого
фермента существует свой оптимум рН, при котором его каталитическое действие
максимально. При резком изменении рН ферменты инактивируются из-за необратимой
денатурации. Ускорение реакции при повышении температуры также лимитировано
определенными пределами, поскольку уже при температуре 40-50оС многие ферменты
денатурируют. Эти свойства ферментов приходится учитывать при разработке
технологии нового препарата.

Поскольку ферменты — вещества белковой
природы, в смеси с другими белками их количество определить практически
невозможно. Наличие фермента в препарате может быть установлено лишь по
протеканию той реакции, которую катализирует фермент. При этом количественную
оценку содержания фермента можно дать, определив либо количество образовавшихся
продуктов реакции, либо количество израсходовавшегося субстрата. За единицу
активности фермента принимают то его количество, которое катализирует превращение
одного микромоля субстрата в 1 минуту при заданных стандартных условиях —
стандартная единица активности.

По решению Международного биохимического
союза активность решено определять при t = 30оС по начальной скорости реакции,
когда концентрация насыщения фермента и временная зависимость близка к кинетике
реакции нулевого порядка. Остальные параметры реакции индивидуальны для каждого
фермента. Активность ферментного препарата выражается в микромолях субстрата,
прореагировавшего под действием 1 мл ферментного раствора или 1 грамма
препарата в оптимальных условиях за 1 минуту.

Фрагмент текста работы:

1. Технологическая часть 1.1 Характеристика конечного продукта Фермент пектиназа
содержит комплекс пектолитических ферментов (эндо-α1,4-полигаклактуроназу,
экзо-α1,4-полигалактуроназу). Фермент катализирует гидролиз внутренних
1-4-связанных α-D-галактуронозидных связей в основной цепи полигалактуронатов и
пектиновых субстратов с низкой степенью метиловой этерификации.

Пектиназа ГЗх
представляет собой пектолитический фермент (энзим) для расщепления растительных
полисахаридов — пектинов (пектиновых веществ). Эти вещества обычно содержатся в
растениях не в свободном виде, а в виде сложного комплекса, известного под
названием протопектин.

Ферментный препарат
получают в результате направленной глубинной ферментации штамма  бацилус циркуланс.

Пектиназы эффективно применяются для увеличения сокоотдачи и
улучшения фильтрации при отжиме, а также для осветления соков и виноматериала.
Фермент позволяет получить соки без мякоти из сырья с высоким содержанием
пектина (сливы, крыжовник, черная смородина, айва и т.д.)