Материал: Karlash-єкз

Проектування виробництва будь-якої продукції завжди починається з вибору технологічної схеми. В основі мікробіологічного одержання БАР лежать процеси росту й розвитку мікробних культур. При цьому необхідно вказати, що ту саму речовину можуть синтезувати різні види мікроорганізмів, крім того, продукти мікробного походження в основному лабільні і можуть бути різної чистоти.

19. Класифікація мікробіологічних виробництв. істотні ознаки в класифікації

Враховуючи складність мікробіологічних процесів, їх технологічну реалізацію загальноприйнятої класифікації мікробіологічних виробництв нині відсутня.

Нині використовують класифікацію мікробіологічних виробництв по наступним критеріям:

• за типом готових препаратів, що випускаються:

• білкові препарати - кормові й хлібопекарські дріжджі, білково-вітамінні концентрати;

•біологічно активні речовини (амінокислоти, вітаміни, антибіотики різного призначення, ферменти, гормони);

• органічні кислоти (лимонна, оцтова, молочна й ін )

• засоби захисту рослин (ентобактерин, боверін і ін.)

Класифікація мікробіологічних виробництв за типом готових препаратів не є універсальною й з ростом числа готових форм препаратів, що випускаються, стає занадто громіздкою.

Не враховується сумісність і особливості використовуваних мікроорганізмів-продуцентів, які в основному визначають технологічний процес виробництва біопрепаратів.

• за фізіологічними особливостями мікроорганізмів-продуцентів:

• аеробних або анаеробних.

З використанням систем підготовки та стерилізації аераційного повітря або її відсутності.

• За способом культивування мікроорганізмів-продуцентів:

• відношенням до асептичності проведення процесу культивування ;

(за цим критерієм виробництва ділять на 2 групи: - умовно-асептичні і строго асептичні. До строго асептичних відносять виробництва, на всіх етапах яких повинна бути забезпечена найвища ступінь захищеності від сторонньої мікрофлори і продуктів її життєдіяльності: виробництво антибіотиків, вакцин, кровозамінників і т.д.);

• періодичний або безперервний.

Безперервний процес має численні переваги пере періодичним, однак він реалізований лише при проведенні так званих умовно стерильних процесів – у вир-ві кормових дріжджів і при біологічному очищенні промстоків. Найбільш універсальним є періодичний спосіб культивування.

• За формою одержуваного біопродукту:

• цільовим продуктом є сама біомаса мікроорганізмів або її компоненти (виробництво кормових, вакцин);

• біосинтез позаклітинних продуктів метаболізму (виробництво спирту, оцтової і лимонної кислот, амінокислот, антибіотиків, екзоферментів і ін.);

• мікроорганізми і їхні компоненти використовуються як біокаталізатори для здійснення тонких хімічних реакцій (виробництво 6-амінопеніцилланової кислоти, гормональних препаратів);

• вибіркова утилізація деяких компонентів із суміші (депараніфінізація нафти, біологічне очищення стічних вод);мікробіологічне видобування коштовних елементів з руд (біометалургія).

Для класифікації мікробіологічних виробництв істотними ознаками є:

• фізіологічні особливості мікроорганізмів-продуцентів;

• спосіб їхнього культивування;

• форма одержуваного біопрепарату.

Однак основним початком будь-якого мікробіологічного виробництва є вимога до його асептичності. За цим критерієм всі виробництва ділять на дві групи:· умовно асептичні та строго асептичні.

До умовно асептичних відносяться виробництва, у готовому продукті яких допускається деяка концентрація контамінантів (білково-вітамінні концентрати, кормові препарати амінокислот, вітамінів).

До строго асептичних відносять виробництва, на всіх етапах яких повинна бути забезпечена найвищий ступінь захищеності від сторонньої мікрофлори й продуктів її життєдіяльності. Це виробництво антибіотиків, вакцин, кровозамінників і т.д.

Усередині груп виробництва можуть бути згруповані по виду використовуваних мікроорганізмів: аеробних або анаеробних (анаеробні м/о використовуються вкрай рідко, в основному для очищення стоків. Анаероби здійснюють розкладання біомаси мікроорганізмів, що утвориться в біофільтрах і аеротенках. Інтерес до анаеробних процесів підвищився у зв'язку з перспективами виробництва біогазу. Анаеробні мікроорганізми як у вигляді чистих, так і змішаних культур у промисловості застосовують дуже широко.

Істотний вплив на схему виробництва, крім виду використовуваного

мікроорганізму, робить спосіб його культивування: періодичний або безперервний.

Залежно від мети проведення мікробіологічні процеси можна розділити на наступні групи:

• культивування - цільовим продуктом є сама біомаса мікроорганізмів або її компоненти .

• біосинтез позаклітинних продуктів метаболізму.

• процеси, у яких мікроорганізми і їхні компоненти використовуються як біокаталізатори для здійснення тонких хімічних реакцій;

• виборча утилізація деяких компонентів із суміші;

• мікробіологічне видобування коштовних елементів з руд

20. Поняття про біотехнологічну систему (бтм).Ієрархія бтс.

Реалізація біотехнологічних виробництв проводиться на базі технологічних комплексів, які створюються, для виробництва певного продукту шляхом мікробіологічного синтезу, що носять назву – біотехнологічна система (БТС).

I ступінь - відповідає структурі біотехнологічного заводу, комбінату;

II ступінь - технологічні ділянки, цехи, що включають декілька взаємозв'язаних технологічних процесів та апаратів - стадія підготовки поживного середовища, стадія ферментаціі;

ІІI ступінь - апаратурна схема окремої технологічної стадії, ділянки.

IV ступінь - це технологічні елементи БТС (апарати), де протікають типові технологічні процеси:

а) механічні - подріблення, різання та інші;

б) гідродинамічні - перемішування, змішування, розділення;

в) теплові - нагрів та охолодження, випаровування, сушіння;

г) масообмінні - абсорбція, екстракція;

д) процеси хімічних та біохімічних перетворень;

е) мікробіологічні - розмноження культур м/о.

V ступінь (найнижчий) – це рівень біологічного агенту (мікроорганізмів) на якому протікають хімічні, біохімічні реакції за рахунок процесів ферментативного каталізу компонентів поживного середовища і перетворення їх в клітинах в біологічно активні речовини (БАР) – ферменти, амінокислоти, вітаміни, антибіотики.

Ієрархія БТС

21. Типи регламентів виробництва, склад регламентів виробництва.

Регламент - нормативний документ, що встановлює вимоги до технологічних процесів, технологічного обладнання і приміщень, пов’язаних з якісним виготовленням продукції при дотриманні умов охорони праці та нав- колишнього середовища.

Вперше в Україні у обіг НТД включені два типи регламентів, так як ви- моги до технології виробництва включаються у два регламенти - технологічний, що стосується виробництва конкретного найменування продукції, та технічний, що містить вимоги до комплексу обладнання та його безпечної експлуатації на даній виробничій дільниці, у даному цеху.

Технологічні регламенти поділяються на 2 категорії:

технологічні тимчасові регламенти (ТТР),

технологічні промислові регламенти (ТПР).

Введення у обіг двох типів регламентів значно спрощує роботу підприємств, які на ідентичному обладнанні випускають ряд однакових за формою але різних за призначенням препаратів.

СКЛАД 1. Характеристика готової продукції

2. Схеми виробництва та технологічний процес:

3. Схеми виробництва;

4.Характеристика сировини, матеріалів і напівфабрикатів;

5.Опис стадій технологічного процесу;

6. Матеріальний баланс

7. Контроль виробництва

22. Склад регламенту виробництва: основні розділи.

СКЛАД 1. Характеристика готової продукції

2. Схеми виробництва та технологічний процес:

3. Схеми виробництва;

4.Характеристика сировини, матеріалів і напівфабрикатів;

5.Опис стадій технологічного процесу;

6. Матеріальний баланс

7. Контроль виробництва

23. Вимоги до технологічної схеми виробництва. Стадії та операції тс.

1. Кожна стадія та операція мають характеризуватися назвою та індексом, який їх позначає та який складається з умовної позначки та порядкового номера.

2. Нумерація стадій здійснюється за послідовністю їх виконання відповідно до ходу технологічного процесу, починаючи з надходження та підготовки сировини та закінчуючи відвантаженням готової продукції.

3. Потоки сировини, матеріалів, а також зв’язок між стадіями та операціями показують у вигляді ліній з стрілками або без них.

4. Матеріальні потоки, що направляються до операцій характеризуються позначенням фізико-хімічними показників: вміст основної речовини; температура; тиск та інше. Назви матеріальних потоків наводяться без скорочень і не припускається наведення формул.

5. Кожна операція закінчується одержанням результату технологічного процесу (продукт, напівпродукт, технологічна дія) який направляється за призначенням (адресація).

6. Технологічна операція (як складова стадії) зображується окремо з зазначенням відповідності її до певної стадії. Кожна стадія і операція повинні характеризуватись назвою та індексом, який складається з умовного позначення та порядкового номера.

7. Нумерація стадій наскрізна і здійснюється відповідно до порядку їх виконання по ходу технологічного процесу, починаючи з ДР 1 “Санітарна підготовка виробництва”, приймання і підготовки сировини і закінчуючи відвантаженням готової продукції.

8. Кожна стадія і операція повинні характеризуватись назвою та індексом, який складається з умовного позначення та порядкового номера.

У схемі використовуються уніфіковані позначення стадій та операцій: «ДР» – стадії допоміжних робіт; «ТП» – стадії основного технологічного процесу; «ПВ» – стадія переробки відходів, що використовуються; «ЗВ» – стадія знешкодження відходів, технологічних та вентиляційних викидів до атмосфери; «ПМВ» – стадія пакування, маркування та відвантаження готової продукції.

24. Узагальнена технологічна схема процесу мікробіологічного синтезу. Елементи технологічної схеми.

Технологічні процеси (ТП), що базуються на мікробному синтезі, можна представити у вигляді певної послідовності стадій, причому більшість із их загальні для будь-якого біотехнологічного виробництва:

• приготування посівного матеріалу;

• приготування й стерилізація поживних середовищ;

• ферментація;

• виділення цільового продукту й одержання його препаративної форми.

Вихідним і основним елементом біотехнологічного процесу є продуцент. Потенційні можливості штаму-продуцента визначають економічні показники біотехнологічної схеми в цілому.

Основною стадією процесів мікробного синтезу є стадія культивування штаму-продуцента (ферментація), на якій відбувається біосинтез цільового продукту - біомаси або метаболітів.

На наступних стадіях виробництва біопрепаратів не відбувається приріст цільового продукту, а проводиться його обробка. Мета цих стадій — одержання необхідної товарної форми препарату. На цих стадіях необхідно максимально зберегти цільовий продукт.

Основне завдання вдосконалювання кінцевих стадій виробництва біопрепаратів — це скорочення втрат цільового продукту при виділенні з культуральної рідини.

25. Санітарна підготовка виробництва: перелік стадій.

Невід’ємною частиною підготовчих робіт на біотехнологічних підприємствах є проведення робіт санітарно-гігіенічного призначення. Основним спрямуванням санітарної підготовки виробництва є забезпечення мінімальної кількості контамінантів у всіх учасників виробничого процесу: в поживному середовищі, технологічному аераційному повітрі на поверхнях обладнання, яке контактує з культуральною рідиною, забезпечення чистоти на виробничих ділянках де чистота та асептика пливають на якісні показники продукції.

Для забезпечення необхідного рівня санітарного стану виробництва проводиться комплекс робіт з всіма учасниками технологічного процесу:

- складовою частиною санітарної підготовки є підготовка персоналу, як можливого джерела контамінації, при цьому персонал проходить навчання та контроль знань;

- готуються виробничі приміщення, які обробляються мийними, дезінфікуючими та мийно-дезінфекційними засобами для зниження рівня загального забруднення та мікробної контамінації;

- готують обладнанням, яке проходить багатостадійну обробку, що включає – миття, дезінфекцію, ополіскування та стерилізацію;

- готують комунікації, які миються, стерилізуються;

- складовою частиною підготовки обладнання є перевірка його на герметичність та ефективність проведеної стерилізації.

Отже, основні стадії санітарної підготовки виробництва:

• приготування дезинфікуючих розчинів,

• підготовка стерильного повітря,

• підготовка виробничих приміщень,

• підготовка обладнання та інструментів,

• підготовка технологічного одягу,

• підготовка працюючого персоналу.

26. Санітарна підготовка виробництва: підготовка приміщень.

Невід’ємною частиною підготовчих робіт на біотехнологічних підприємствах є проведення робіт санітарно-гігіенічного призначення. Основним спрямуванням санітарної підготовки виробництва є забезпечення мінімальної кількості контамінантів у всіх учасників виробничого процесу: в поживному середовищі, технологічному аераційному повітрі на поверхнях обладнання, яке контактує з культуральною рідиною, забезпечення чистоти на виробничих ділянках де чистота та асептика впливають на якісні показники продукції.

Роботи санітарно-гігіенічного призначення суттєво впливають на створення безпечних умов праці і охороні здоров’я працівників підприємства. Санітарна підготовка виробництва реалізується виконанням робіт по щоденному позмінному та генеральному прибиранні виробничих приміщень та централізованою підготовкою обладнання. Для забезпечення необхідного рівня санітарного стану виробництва проводиться комплекс робіт з всіма учасниками технологічного процесу: