Получение препарата РНК-азы из автолизных дрожжей. Мощность производства 80,3 кг (год (Курсовая)
| |содержащего | | | |
| |этанол | | | |
| |Стадия ВР-4.3. | | | |
| |Приготовление | | | |
| |96%-ного р-ра | | | |
| |этанола. | | | |
|20| |1 |Стекло |Колба Эрленмейера |
| |Сборник | | |одногорловая с |
| |промежуточный для| | |притёртой крышкой, |
| |хранения этанола | | |вместимость 2 л |
| |Стадия ТП-5. | | | |
| |Сушка сырого | | | |
| |осадка РНК. | | | |
|21| | | | |
| |Сушка происходит | | | |
| |на воздухе | | | |
|22|Сборник |1 |Стекло |Колба Эрленмейера |
| |промежуточный для| | |одногорловая с |
| |хранения | | |притёртой крышкой, |
| |препарата РНК-азы| | |вместимость 125 мл |
Раздел 5. Изложение технологического процесс.
Материальный баланс стадий.
Стадия ТП-1. Кислотная экстракция белка из биомассы клеток.
Целью проведения стадии является полное извлечение нуклеиновых кислот
из биомассы дрожжей (БВК) в водный экстрагент. Обработка клеток
производится при оптимальных температуре (90(С), рН среды (1,7) и времени
экстракции (24 часа), обеспечивающих 90-95%-ную экстракцию. По завершении
стадии получают суспензию клеток дрожжей, которую перерабатывают на
последующих стадиях.
Материальный баланс стадии ТП-1.
Таблица 3.
|1. Израсходовано на стадии: |
|Наименование| |Загружено (получено) |
|исходных |Содержа| |
|продуктов, |-ние | |
|промежуточны|ОВ, % | |
|х продуктов | | |
| | |По массе, кг |По объёму, |
| | | |л |
| | |технической |В 100%-ном | |
| | | |исчислении ОВ| |
|-Осадок | | | | |
|денуклеинези| | | | |
|рованных | | | | |
|дрожжей |25 |1005 |251,25 |773,07 |
|-СВ |8,18 | |82,21 | |
|-белок | | | | |
|-Вода |100 |2199,208 |2199,208 |2199,208 |
|технологичес| | | | |
|кая |98 |112,56 |110,31 |82,76 |
|-Серная | | | | |
|кислота, | | | | |
|(=1,36 г/мл | | | | |
|Итого: | |3316,76 | |3055,04 |
|2. Получено на стадии: |
|-Суспензия | | | | |
|депротеинези| |3250,42 | |2993,94 |
|рованных | | | | |
|дрожжей | | | | |
|Всего: | |3250,42 | |2993,94 |
Потери: 2%.
Время проведения стадии ТП-1 – 24 часа.
Стадия ТП-2. Отделение белкового экстракта центрифугированием.
Целью проведения стадии является полное извлечение белковых веществ.
Материальный баланс стадии ТП-2.
Таблица 4.
|1. Израсходовано на стадии: |
|Наименование| |Загружено (получено) |
|исходных |Содержа| |
|продуктов, |-ние | |
|промежуточны|ОВ, % | |
|х продуктов | | |
| | |По массе, кг |По объёму, |
| | | |л |
| | |технической |В 100%-ном | |
| | | |исчислении ОВ| |
|-Суспензия | | | | |
|депроитеинез| | | | |
|ированных | | | | |
|клеток |3,51 |3250,42 |114,09 |2993,94 |
|-белок | | | | |
|Итого: | |3250,42 | |2993,94 |
Таблица 4(Продолжение).
|2. Получено на стадии: |
|-Сырой осадок | | | | |
|клеточных | | | | |
|оболочек | | | | |
|-СВ |20 |1103,52 |220,70 |1003,20 |
|-белок |3,84 | |42,38 | |
|-Бесклеточный | | | | |
|экстракт | | | | |
|белковых | | | | |
|веществ |3,34 |2049,39 |68,45 |1863,08 |
|-белок | | | | |
|Всего: | |3152,91 | |2904,12 |
Потери: 3%
Время проведения стадии ТП-2 – 0,3 часа.
Стадия ТП-3. Осаждение дрожжевой РНК в ИЭТ, отделение осадка.
Материальный баланс стадии ТП-3.
Таблица 5.
|1. Израсходовано на стадии: |
|Наименование| |Загружено (получено) |
|исходных |Содержа| |
|продуктов, |-ние | |
|промежуточны|ОВ, % | |
|х продуктов | | |
| | |По массе, кг |По объёму, |
| | | |л |
| | |технической |В 100%-ном | |
| | | |исчислении ОВ| |
|-Бесклеточны| | | | |
|й экстракт | | | | |
|белковых | | | | |
|веществ | | | | |
|-белок |3,34 |2049,39 |68,45 |1863,08 |
|-Гидроксид | | | | |
|натрия, |40 |21,038 |8,42 |17,53 |
|(=1,2 г/мл | | | | |
|Итого: | |2070,43 | |1880,61 |
|2. Получено на стадии: |
|-Сырой | | | | |
|осадок РНК | | | | |
|-белок |17 |299,21 |50,86 |296,25 |
|-Надосадочна| | | | |
|я жидкость | | | | |
|-белок |1,54 |1729,81 |26,64 |1546,74 |
|Всего: | |2029,02 | |1842,99 |
Потери: 2%.
Время проведения стадии ТП-3 – 24 часа.
Стадия ТП-4. Обезвоживание сырого осадка РНК.
Материальный баланс стадии ТП-4.
Таблица 6.
|1. Израсходовано на стадии: |
|Наименование| |Загружено (получено) |
|исходных |Содержа| |
|продуктов, |-ние | |
|промежуточны|ОВ, % | |
|х продуктов | | |
| | |По массе, кг |По объёму, |
| | | |л |
| | |технической |В 100%-ном | |
| | | |исчислении ОВ| |
|-Сырой | | | | |
|осадок РНК | | | | |
|-белок |17 |299,21 |50,86 |296,25 |
|-Спирт | | | | |
|этиловый, | | | | |
|(=0,8 г/мл |96 |366,49 |351,83 |458,11 |
|Итого: | |665,70 | |754,36 |
|2. Получено на стадии: |
|-Обезвоженны| | | | |
|й осадок РНК| | | | |
| |45 |104,72 |47,13 |101,66 |
|-белок | | | | |
|-Водно-спирт| | | | |
|овой раствор| | | | |
|[pic] | |547,67 |322,16 |637,61 |
|Всего: | |652,39 | |739,27 |
Потери: 2%.
Время проведения стадии ТП-4 – 6 часов.
Стадия ТП-5. Сушка сырого осадка РНК.
Материальный баланс стадии ТП-5.
Таблица 7.
|1. Израсходовано на стадии: |
|Наименование| |Загружено (получено) |
|исходных |Содержа| |
|продуктов, |-ние | |
|промежуточны|ОВ, % | |
|х продуктов | | |
| | |По массе, кг |По объёму, |
| | | |л |
| | |технической |В 100%-ном | |
| | | |исчислении ОВ| |
|-Обезвоженны| | | | |
|й осадок РНК| | | | |
| |45 |104,72 |47,13 |101,66 |
|-белок | | | | |
|Итого: | |104,72 | |101,66 |
|2. Получено на стадии: |
|-Препарат | | | | |
|РНК-азы | | | | |
|-белок |85 |53,6 |45,56 |48,73 |
|-испареная | | | | |
|влага |79 |49,03 |38,73 |50,90 |
|[pic] | | | | |
|Всего: | |102,63 | |99,63 |
Потери: 2%.
Время проведения стадии ТП-4 – 8 часов.
Раздел 6. Отходы процесса получения препарата дрожжевой РНК, их
использование и обезвреживание.
Все жидкие и твёрдые отходы, образующиеся при получении дрожжевой
РНК, подлежат утилизации либо на стадии биосинтеза дрожжей, либо на стадиях
комплексной переработки.
К числу примесей в кислотном гидролизате, требующих обязательного
удаления, относятся анионы гидролизующего агента (сульфат-ионы серной
кислоты), окрашенные соединения или пигменты (продукты конденсации
аммиачного азота с углеводами), гемозы, свободные амины и аммиак. Для
удаления аниона минеральной кислоты применяют стадии образования соли
малорастворимого соединения, легко отделяемую в дальнейшем фильтрованием. В
качестве осаждаемого агента выбирают гидроксид кальция. Осадок гипса
удаляется промывкой осадка дистиллированной водой.
Значительное количество этанола, расходуемое на обезвоживание осадка
РНК должно быть сокращено за счёт включения в технологический процесс
стадии регенерации отработанного спирта.
Регенерация этанола.
Целью проведения стадии переработки водно-спиртового раствора является
улучшение технико-экономических показателей разрабатываемой технологии и
улучшение экологической обстановки в регионе будущего предприятия.
Регенерированный спирт должен представлять собой прозрачную неокрашенную
жидкость, иметь плотность 0,80 г/мл и содержать основного вещества не менее
95% мас. Схема процесса получения регенерированного спирта предусматривает
его выделение из водно-органического раствора путём традиционной
дистилляции двух взаиморастворимых жидкостей, имеющих азеотроп при 96% об.
этанола в среде. При этом, как более летучая жидкость, спирт переходит в
дистиллят, а менее летучая – вода – остаётся в кубе вместе с другими
нелетучими примесями. Помимо отхода водно-спиртового раствора,
перерабатываемого на стадиях технологического процесса получения дрожжевой
РНК предусматривается переработка других отходов, в частности, на стадиях
биосинтеза кормовых дрожжей. К ним относятся прежде всего нейтрализованные
водно-солевые стоки, образующиеся при получении дрожжевой РНК, а также
денуклеинизированная биомасса дрожжей. При этом последняя может
перерабатываться по разным технологиям с получением продуктов кормового,
пищевого и медицинского назначения.
Нейтрализация водно-солевого раствора.
Цель стадии – провести нейтрализацию стоков, образующихся при
получении дрожжевой РНК и получить водно-солевой раствор, пригодный для
использования на стадиях биосинтеза кормовых дрожжей. Нейтрализованный
водно-солевой раствор содержит низкомолекулярные продукты дрожжевого
экстракта, а также фосфаты, хлорид и сульфаты аммония.
Твёрдые остатки могут являться сырьём для производства кормового
продукта 1-ой группы качества или перерабатываться с получением соединений
белковой природы.
Раздел 7. Техника безопасности, пожарная безопасность и санитария.
При проведении всех технологических операций по получению белковой
РНК в одном цехе, производство должно быть отнесено к IV-ой группе по
санитарной классификации (токсичности) и к группе “А” по пожарной
безопасности. Последнее обусловлено использованием ЛВЖ (этанола).
Всё применяемое электрооборудование должно быть выполнено во взрыво-
и искро-безопасном исполнении. Для предупреждения накопления опасных
потенциалов статического электричества все металлические и токопроводящие
конструкции, аппараты, вспомогательные механизмы должны быть заземлены
строго в соответствии с правилами и требованиями по их эксплуатации.
Перечень наиболее опасных мест на стадиях технологического процесса
получения препарата РНК-азы.
Таблица 8.
|Наименование мест |Возможная |Важнейшие меры |
|особой опасности |опасность |предосторожности |
|1. Все виды |Поражение |Еженедельная |
|электрооборудования,|электрическим |проверка наличия |
|используемые на |током. |заземления у каждого|
|отдельных стадиях и | |вида |
|во всём прцессе в | |электрооборудования.|
|целом. | | |
|2. На стадии ТП-1. |Химический ожог |Строгое соблюдение |
|Приготовление конц. |при попадании |правил ТБ при работе|
|серной кислоты для |конц. серной |с агрессивными |
|подкисления. |кислоты на |веществами и |
| |открытые участки |жидкостями, знание |
| |кожных покровов и |мер по оказанию мед.|
| |в глаза. |помощи. |
|3. На стадии ТП-3. |Химический ожог |Строгое соблюдение |
|Приготовление |при попадании на |правил ТБ при работе|
|водного раствора |открытые участки |с агрессивными |
|гидроксида натрия. |кожных покровов и |веществами и |
| |в глаза. |жидкостями, знание |
| | |мер по оказанию мед.|
| | |помощи. |
|4. На стадии ТП-4. |Химический ожог |Строгое соблюдение |
|Обезвоживание осадка|при попадании |правил ТБ при работе|
|этанолом. |спирта в глаза, |с ЛВЖ, знание мер по|
| |токсичность паров,|оказанию первой мед.|
| |возгорание |помощи. Все виды |
| |этанола. |работ проводить под |
| | |тягой. Наличие |
| | |средств |
| | |пожаротушеняю |
Список использованной литературы.
1. Быков В.А. Проблемы и перспективы промышленной биотехнологии.
//Биотехнология. –1987. - №6 – С. 692-700.
2. Быков В.А., Манаков М.И. и др. Производство белковых веществ.
//Биотехнология. –1987. - №5.
3. Грачёва И.М. и др. Технология микробных белковых препаратов, аминокислот
и жиров. – М. 1980.
4. Бортников И.И., Босенко А.М. Машины и аппараты микробиологических
производств. – Минск. 1982.
5. Разработка малоотходной технологии получения и переработки микробной
биомассы. //Отчёт по научно-исследовательской работе. – Москва. 1992.
6. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы.
//Справочное пособие под рук. Комарского Б.Д. – Ленинград. 1976.
7. Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты //Пособие по
проектированию. – М. 1991.
-----------------------
ВР-1.1. Концентрированная серная кислота
Вода дистиллированная
ТП-1. Кислотная экстракция белка из биомассы дрожжей
Кислая суспензия дрожжей.
ТП-2. Отделение белкового экстракта центрифугированием
Бесклеточный кислый экстракт белковых веществ
Сырой осадок клеточных оболочек
ТП-3.
Осаждение РНК в изоэлектрической точке
ВР-3.2.
Приготовление 40%-ного водного раствора гидроксида натрия
Кислый супернатант
Сырой осадок дрожжевой РНК
На ТП-4.
На производство ростовых факторов в производстве
ТП-4. Обезвоживание сырого осадка белка
Сырой осадок дрожжевой РНК
ВР-4.3.
96%-ный раствор этилового спирта
Обезвоженный осадок РНК
Водно-спиртовой раствор
ТП-5. Сушка сырого осадка РНК и упаковка готового продукта
Готовый препарат РНК-азы
Испаренная влага, содержащая этанол
Страницы: 1, 2
|