Біотехнологія поверхнево-активних рамноліпідів штаму Pseudomonas SP. PS–17 у ферментері

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 03.00.20 – біотехнологія. − Національний університет харчових технологій, МОН України, Київ, 2014. Дисертаційна робота присвячена розробленню технології синтезу поверхнево-активних речовин штамом Pseudomonas sp. PS-17 у ферментері. Розроблено оптимальний склад поживних середовищ шляхом математичного моделювання з використанням адитивно-решітчастих рівнянь для синтезу біомаси та рамноліпідів штамом Pseudomonas sp. PS-17. Визначено кінетичні параметри ферментації, складено матеріальний баланс процесу і на його основі розраховано показники для масштабування процесу в умовах біореактора. Проаналізовано динаміку росту штаму і синтезу продукту в різних системах ферментації. Вперше показано ефективність культивування Pseudomonas sp. PS-17 у системі інжекційно-вихрового біореактора. Дана система дозволяє ефективно контролювати процес піноутворення, що є важливою проблемою виробництва позаклітинних ПАР. Визначено оптимальні умови культивування штаму Pseudomonas sр. PS-17, що забезпечило підвищення виходу ПАР у 3,4 раза та зменшення часу культивування на 40 %. Встановлено, що керована подача кисню в процесі ферментації дозволяє збільшити максимальну продуктивність культури на 30 %, а також зменшити енергозатрати на аерацію середовища на 30 %. Розроблено технологію одержання поверхнево-активних продуктів штаму Pseudomonas sр. PS-17 із використанням ферментера інжекційно-вихрової системи. Запропоновано принципову технологічну та апаратурно-технологічну схеми їх виробництва. Дана технологія може бути рекомендована для виробництва позаклітинних поверхнево-активних продуктів мікробного синтезу. Dissertation for the degree of Candidate of Technical Sciences in speciality 03.00.20 − Biotechnology. − National University of Food Technologies, MES of Ukraine, Kyiv, 2014. The dissertation thesis is devoted to development of technologies of synthesis of the surface-active substances by strain Pseudomonas sp. PS-17 in the fermenter. For the first time the effectiveness of cultivation of Pseudomonas sp. PS-17 in the injection-vortex bioreactor system was shown. This system can effectively control the foaming process during the fermentation, which is the serious problem of production of extracellular biosurfactants. The optimum conditions for cultivation the strain Pseudomonas sp. PS-17 has been determined. These factors increase the yield of surfactant at 3,4 times and reducing the time of cultivation by 40 %. The technology of surface-active products by strain Pseudomonas sp. PS-17 in fermenter with injection-vortex system has been developed. This technology can be recommended for the production of extracellular surface-active products of microbial synthesis.