Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Топ:
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Интересное:
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2017-11-28 | 251 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ................................... 50
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ БИОКАТАЛИЗА И53
БИОТРАНСФОРМАЦИИ.............................................................. 53
4.1 Основные группы биотрансформаций............................... 56
4.2 Основные виды реакций биокатализа................................ 57
4.3 Классификация ферментов................................................ 57
4.4 Преимущества и недостатки биокаталитических процессов………………………………………………………………………… 58
4.5 Основные понятия иммобилизации ферментов............... 58
4.6 Методы иммобилизации ферментов................................. 60
4.7 Оценка качества иммобилизованных ферментов и
метода иммобилизации............................................................. 63
4.8 Примеры использования ферментов.................................. 64
5 ФЕРМЕНТАЦИЯ....................................................................... 65
5.1 Классификация процессов ферментации.......................... 65
5.2 Основные параметры периодической ферментации........ 66
5.3 Понятие скорости роста........................................................ 67
5.4 Фазы периодической ферментации................................... 67
5.5 Преимущества и недостатки периодической фермнтации……………………………………………………………………………. 69
6 ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БИОТЕХНОЛОГИИ........................... 69
6.1 Биотехнологические процессы в решении
экологических задач................................................................... 70
6.2 Примеры блок‐схем микробиологической очистки
стоков и почвы............................................................................ 74
6.3 Биохимические методы очистки воды............................... 76
6.3.1 Микробная ассоциация и технологические условия методов биохимической очистки воды..........................................................76
6.3.2 Очистка воды в аэротенках.....................................................80
6.3.3 Очистка воды в биофильтрах..................................................82
|
6.3.4 Комбинированные сооружения аэробной биохимической очистки воды.....................................................................................83
6.3.5 Процессы нитрификации и денитрификации........................84
6.3.6 Методы обработки осадка.......................................................88
6.3.7 Аэробная стабилизация осадка...............................................90
6.3.8 Метановое брожение (биометаногенез)................................91
6.3.8.1 Этапы метанового брожения..........................................92
6.3.8.2 Химизм процесса метанового брожения.......................93
6.3.8.3 Микробная ассоциация биометаногенеза......................93
6.3.8.4 Сырье биометаногенеза...................................................94
6.3.8.5 Технологические режимы и аппаратурное
оформление процесса метанового брожения............................94
6.4 Биоценозы как индикаторы сапробности водоемов........ 98
6.5 Применение биотехнологии в медицине......................... 101
6.5.1Антибиотики............................................................................101
6.5.2. Гормоны.................................................................................103
6.5.3 Вакцины, иммунные сыворотки и иммуноглобулины........105
6.5.4 Ферменты................................................................................106
6.5.5 Биодатчики в медицине.........................................................109
6.6 Применение биотехнологии в энергетике....................... 110
6.6.1 Законы биоэнергетики...........................................................112
6.6.2 Биологические мембраны, как преобразователи энергии..113
6.6.3 Характеристика растительного сырья как источника
энергии.............................................................................................113
6.6.4 Альтернативные источники энергии и их получение.........114
6.7 Производство пищевых продуктов и напитков................ 120
6.7.1 Биотехнологические процессы в хлебопекарном производстве....................................................................................124
6.7.2 Биотехнология приготовления пива....................................131
6.7.3 Производство вина и спиртсодержащих продуктов...........136
6.7.4 Биотехнология приготовления кисломолочных
продуктов и сметаны......................................................................141
6.7.5 Биотехнологические процессы в сыроделии.......................143
|
6.7.6 Биотехнология приготовления маргарина...........................144
6.8 Химическая промышленность и биотехнология.............. 146
6.9 Сельское хозяйство и биотехнология................................ 151
6.10 Биогеотехнология............................................................. 152
6.10.1 Биогидрометаллургия..........................................................154
6.10.2 Выщелачивание куч и отвалов............................................156
6.10.3 Бактериальное выщелачивание in situ................................158
6.10.4 Выщелачивание минеральных концентратов
в аппаратах.......................................................................................158
6.10.5 Микробиологический способ извлечения золота..............159
6.10.6 Биосорбция металлов из растворов...................................160
6.10.7 Обогащение руд....................................................................160
6.10.8 Извлечение нефти................................................................161
6.11 Безопасность биотехнологических процессов............... 162
ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ...................................................... 163
ГЛОССАРИЙ............................................................................... 166
ЛИТЕРТУРА............................................................................... 172
ВВЕДЕНИЕ
Микроорганизмы самые древние существа на нашей планете. С момента их появления (приблизительно 3,6 млрд. лет тому назад) ми- неральная история Земли идет параллельно и взаимосвязано с эволю- цией живого. Именно в результате геохимической деятельности ми- кроорганизмов в окружающей среде произошло накопление опреде- ленных минералов, появились необходимые условия для возникнове- ния и развития растений и животных, а также, в конечном счете, сфор- мировалась биосфера планеты. Основную роль в поддержании биосфе- ры в более или менее устойчивом состоянии путем осуществления кру- говорота необходимых для жизни элементов продолжают выполнять микроорганизмы и в наши дни.
Человек, постоянно находясь в окружении микробов, издавна ощущал проявления их жизнедеятельности, а некоторые из них ис- пользовал в своей практике. Уже в 5-6-м тысячелетии до н. э. человек
пользовался плодами деятельности микроорганизмов, не зная об их су-
ществовании. С давних времен люди занимаются виноделием, пивова- рением, выпечкой хлеба, вымачиванием льна и некоторыми другими производствами, в основе которых лежат микробиологические процес- сы. Повсеместно в окружающей среде человека происходило и в на- стоящее время происходит разложение различных веществ. И, нако- нец, во все времена человечество страдало от микроорганизмов, вызы- вающих инфекционные заболевания. Тем не менее, о мире микробов люди узнали сравнительно недавно, что объясняется, в первую оче- редь, ограниченностью наших органов чувств. Глаз человека имеет разрешающую способность примерно 100 мкм, а размеры подавляю- щего большинства клеток бактерий составляют 2-5 мкм. Попытки преодолеть созданный природой барьер и расширить возможности ор- ганов зрения человека были предприняты еще в Древнем Вавилоне, где изготовлялись увеличивающие линзы. Можно считать, что с изготов- лением этих линз человек сделал первый шаг на пути в микромир и стал осознано использовать микробов в своей хозяйственной деятель- ности.
|
Биотехнология - одна из самых старых и одновременно одна из самых молодых наук и отраслей промышленности. Биотехнология - это организованная человеком деятельность микроорганизмов, направлен- ная на получение определенного продукта. В настоящее время биотех- нология является одним из приоритетных направлений науки, с кото- рым связывают благосостояние всего человечества в обозримом буду-
щем. При этом содержание, которое вкладывается в этот термин, зача- стую существенно различается. Например, многие под биотехнологией понимают использование растениеводства и животноводства для на- родного хозяйства - то, что обычно называют сельскохозяйственным производством. Другое направление, также определяемое термином
«биотехнология», - применение различных генетических манипуляций для получения трансформированных геномов любых живых объектов - от вирусов до человека. От этого направления ожидают революционн-
ых изменений в качестве жизни человечества, и эти надежды вполне
обоснованны.
Однако достижения биотехнологии становятся реальной помо- щью народному хозяйству и отдельным людям лишь тогда, когда на их основе создаются промышленные производства, функционирование которых направлено на разработку практически ценных продуктов в заметных, а не микроскопических количествах. Именно эта сторона деятельности человека охватывается дисциплиной «Промышленная биотехнология». Знания по этой дисциплине нужны не только непо- средственно инженерам-биотехнологам, но также и инженерам-меха- никам, имеющим дело с оборудованием биотехнологических произ- водств, и инженерам-экологам при работе с этими производствами.
|
Изучение биотехнологических процессов невозможно без знаний основ микробиологии, а именно морфологии и систематики микроор- ганизмов.
ОСНОВЫ МИКРОБИОЛОГИИ
Микробиология прошла длинный путь развития, исчисляющийся многими тысячелетиями. Микробиология зародилась задолго до нашей эры, в своем развитии она прошла несколько этапов, не столько связан- ных хронологически, сколько обусловленных основными достижения- ми и открытиями. Историю развития микробиологии можно разделить на пять этапов: эвристический, морфологический, физиологический, иммунологический и молекулярно-генетический.
Эвристический период, 4-3 тыс. лет до н. э. – XVI в. н. э., связан скорее с логическими и методическими приемами нахождения истины,
чем с какими-либо доказательствами и экспериментами.
С изобретением микроскопа Антони Ван Левенгуком начинается следующий этап в развитии микробиологии, получивший название морфологический. В 1695 году была издана книга «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком». Этот период длится до второй поло- вины XIX века.
XIX век, особенно его вторую половину, принято называть фи- зиологическим периодом развития микробиологии. На этом этапе проходят исследования по изучению жизнедеятельности микробов. Этот период связан с именами Луи Пастера, Роберта Коха и Александ- ра Флеминга.
Работы Луи Пастера по вакцинации открыли новый этап в разви- тии микробиологии, получившего название иммунологического. В этот период в 1901 году создает фагоцитарную теорию иммунитета
И.И. Мечников, за которую ученый был удостоен Нобелевской пре-
мии.
С 50-х годов ХХ века начался молекулярно-генетический пери- од развития микробиологии. Он связан с открытием новых антигенов, например, опухолевых (Л.А. Зильбер), с расшифровкой строения анти- тел – иммуноглобулинов, с получением вакцин (вакцина гепатита В, малярии и др.), с разработкой принципиально новых способов диагно- стики инфекционных и неинфекционных болезней, созданием на осно- ве этих способов тест-систем для идентификации микроорганизмов.
|
|
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!