Опис технологічного процесу та його апаратурне оформлення

Технологічний процес виробництва кормової добавки «Бета-каротин Вітатон» здійснюється згідно з регламентом виробництва біомаси бета-каротину, яка використовується для виготовлення харчових продуктів. Вітатон виробляється у вигляді сухого порошку - висушеного міцелію гриба, яка містить натуральний бета-каротин.

Технологічний процес складається з наступних основних стадій виробництва:

- підготовка стерильного стислого повітря;

- підготовка поживних середовищ для вирощування гриба-продуцента і біосинтезу бета-каротину;

- вирощування посівного матеріалу в посівних апаратах;

- біосинтез бета-каротину грибом-продуцентом (ферментація);

- інактивація ферментів і фільтрація культуральної рідини;

- висушування;

- фасування, пакування, маркування готового продукту.

Об’єктом автоматизації в даній роботі виступає технологічний процес біосинтезу бета-каротину. Опис технологічного процесу біосинтезу (ферментації) наведено нижче.

Концентрат природного середовища для посівних апаратів і ферментерів готують одночасно, за єдиною рецептурою, в кількості 50% від необхідного об'єму живильного середовища.

У апарат для приготування концентрату дозують розрахункову кількість води, завантажують за допомогою стислого повітря екстракт кукурудзяний і кукурудзяну патоку. Одержану суміш нагрівають до температури (65-70)°С і доводять суміш до рН 7,2-7,8 розчином гідроксиду натрію. Далі розрахункову кількість одержаного концентрату живильного середовища передають стислим повітрям в посівний апарат і ферментер, водою доводять до необхідного об'єму, додають масло рослинне, під надмірним тиском (0,15-0,2) МПа нагрівають «гострою» парою до температури (128 ± 2) °С і стерилізують 1год., охолоджують до температури (28± 2) ⁰С.

Стадія вирощування посівного матеріалу (інокуляту) в посівному апараті використовується для отримання достатньої кількості вегетативного міцелію, необхідного для проведення біосинтезу бета-каротину на поживному середовищі в робочому ферментері.

Для отримання посівного матеріалу (інокуляту) в посівному апараті використовується вегетативний міцелій (+) і (-) статевих форм гетероталічного грибу Blakeslea trіspora, вирощеного в маткових колбах в лабораторних умовах протягом 40-48 год. з певними фізіологічними характеристиками і накопиченням міцелію гриба 7-30 г/л (в перерахунку на суху речовину).

У попередньо підготовлене стерильне поживне середовище в посівних апаратах вносять розрахункову кількість стерильного посівного матеріалу з маткових колб через посівний штуцер в асептичних умовах (в зоні вогню). Вирощування (інокуляція) статевих форм гриба-продуцента ведеться в окремих апаратах на однакових по складу живильних середовищах, дотримуючи стерильні умови впродовж всього періоду. Процес вирощування посівного матеріалу здійснюється при дотриманні наступних умов:

- температура культуральної рідини (28±2)°С;

- кількість повітря, що подається в апарат (15- 40) м³/год;

- надмірний тиск в апараті (0,05-0,12) МПа;

- тривалість вирощування (20-60) год.;

- дотримання умов асептики при відборі проб на проведення якості посівного матеріалу.

Висновок про передачу посівного матеріалу на стадію біосинтезу бета-каротину в робочі ферментери видається після отримання позитивних результатів аналізів морфо-фізіологічного стану гриба-продуцента і при відсутності сторонньої мікрофлори. Біосинтез бета-каротину грибом-продуцентом Blakeslea trіspora.

Ферментери із попередньо підготовленим стерильним живильним середовищем засівають розрахунковою кількістю (+) і (-) форм посівного міцелію з посівних апаратів.

Ферментацію проводять в асептичних умовах на протязі 72-100 годин при температурі (30±2)°С. Через барботер безперервно подають стерильне стисле повітря при надмірному тиску 0,05 - 0,12 МПа. В процесі ферментації через 8-16 год. проводять відбір проб для контролю стерильності культуральної рідини, визначення біохімічного складу, величини рН, фізіологічного стану гриба, накопичення біомаси і вмісту бета-каротину.

Після закінчення процесу ферментації з метою припинення життєдіяльності гриба (інактивація ферментів) проводять теплову обробку культуральної рідини і фільтрують через фільтр-прес, де відбувається відділення інактивованого міцелія гриба (біомаси) від рідкої фази. Вологу біомасу гриба вивантажують і направляють в сушарку для обезводнення.

Дата добавления: 2015-08-10