технология производства лимонной кислоты культурой yarrowia lipolytica
Заказать уникальную дипломную работу
Тип работы:
Дипломная работа
Предмет:
Биотехнология
- 100 100 страниц
- 34 + 34 источника
- Добавлена 18.07.2022
4 785 руб.
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
Задание на дипломный проект 2
Введение 6
1 Теоретическая часть (обзор литературы) 8
1.1 Продуценты и способы получения лимонной кислоты 8
1.2 Физиолого-биохимическая характеристика дрожжей Yarrowia lipolytica 13
1.3 Технология схема получения лимонной кислоты с использованием дрожжей Yarrowia lipolytica 17
2 Специальная часть 22
2.1 Технология производства ЛК с использованием штамма Yarrowia lipolytica 22
2.1.1 Состав и подготовка основной среды 22
2.1.2 Подготовка посевного материала 23
2.1.3 Методы культивирования дрожжей 24
2.2 Описание технологической схемы 25
2.3 Материальный баланс производства 30
2.4 Подбор оборудования 37
2.5 Расчет ферментера 44
2.5.1 Расчет стенки обечайки 44
2.5.2 Расчёт днища 48
2.5.3 Расчёт параметров рубашки 51
2.5.4 Расчёт верхнего фланцевого пояса 52
2.5.5 Расчёт перемешивающего устройства 55
2.5.6 Расчёт привода 57
2.5.7 Расчёт опоры 58
2.5.8 Расчёт барботёра и трубы передавливания 59
3 Безопасность и экологичность 61
4 Организационно-экономическая часть 70
4.1 Рынок сбыта лимонной кислоты 70
4.1.1 Объем и динамика российского рынка производства лимонной кислоты 72
4.2 Расчет капитальных затрат и амортизационных отчислений на здания и сооружения 74
4.3 Расчет производственной мощности цеха 75
4.3.1 Режим работы цеха 75
4.3.2 Расчет годового фонда времени работы оборудования 76
4.3.3 Расчет производственной мощности цеха 76
4.4 Расчет капитальных затрат и амортизационных отчислений на оборудование 77
4.5 Организационный план 79
4.5.1 Расчет численности рабочих 79
4.5.2 Баланс рабочего времени составляют, исходя из принятого режима работы 80
4.5.3 Расчет численности рабочих 81
4.5.4 Расчет фонда заработной платы 82
4.5.5 Расчет штата и фонда заработной платы персонала 84
4.6 Финансовый план 84
4.6.1 Расчет калькуляции себестоимости продукции 84
4.6.2 Смета доходов и затрат 88
4.6.3 Расчет точки достижения безубыточности 89
4.6.4 Расчет основных технико-экономических показателей 89
Заключение 92
Список использованных источников 94
Приложение А. Технологическая схема производства лимонной кислоты 98
Приложение Б. Потоки 99
Приложение В. Ферментатор 100
Фрагмент для ознакомления
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Сидорин П.И. и др. Механизмы биохимической адаптации к воз-действию аэрозоля лимонной кислоты// Токсикологический вестник. 1994. № 5. С. 9–12.
2. Arzumanov T.E., Shishkanova N.V., Finogenova T.V. Biosynthesis of citric acid by Yarrowia lipolytica repeated-batch culture on ethanol // Applied Mi-crobiology and Biotechnology. – 2000. – V. 53. – № 5. – P. 525–529.
3. Муратова Е.И. Зюзина О.В., Шуняева О.Б. Биотехнология орга-нических кислот и белковых препаратов: учебное пособие / Е.И. Муратова,. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. – 80 с.
4. Гирахтенберг И.М., Тимофеевская Л.А., Квятовская И.Я. Методы изучения хронического действия химических и биологических загрязнителей. – Рига: Зинатне, 1987. – 254 c.
5. Моргунов И.Г. Метаболическая организация окислительных пу-тей у дрожжей Yarrowia lipolytica – продуцентов органических кислот: авто-реф. дис. на соискание ученой степени докт. биол. наук 08.00.05 / Игорь Гри-горьевич Моргунов. – Пущино: Институт биохимии и физиологии микроор-ганизмов им. Г.С. Скрябина РАН, 2009. – 46 с.
6. Ревин В.В., Атыкян Н.А., Водяков В.Н. и др. Фундаментальная биотехнология: учебник – 2-е изд., дор. И перераб. – Саранск : Изд-во Мор-дов. ун-та, 2012. – 476 с.
7. Гореликова Г.А. Основы современной пищевой биотехнологии: учебное пособие. – Кемерово: Изд-во Кемер. технолог. институт пищ. пром-ти, 2004. – 100 с.
8. Моргунов И.Г. Метаболическая организация дрожжей Yarrowia lipolytica – продуцентов органических кислот: докт. диссертация: 03. 00. 04. Пущино: ИБФМ РАН., 2009. – 281 с.
9. Ильченко А.П., Шишканова Н.В., Чернявская О.Г., Финогенова Т.В. Роль концентрации кислорода в регуляции ферментов центрального ме-таболизма и биосинтеза лимонной кислоты дрожжами Yarrowia lipolytica при росте на этаноле // Микробиология. 1998. – Т. 67. – № 3. – С. 293-297.
10. Карасевич Ю.Н. Экспериментальная адаптация микроорганизмов. – М.: Наука, 1975. – 178 с.
11. Ревин В.В., Атыкян Н.А., Водяков В.Н. [и др.] Общая биотехно-логия: учебник – 2-е изд., дор. И перераб. – Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2015. – 604 с.
12. Иванов В.Н., Угодчиков Г.А. Клеточный цикл микроорганизмов и гетерогенность их популяций. – Киев: Наукова Думка, 1984. – 280 с.
13. Ревин В.В., Атыкян Н.А., Лияськина Е.В. и др. Общая биотехно-логия : учебник; под общ. ред. акад. А.И. Мирошникова. - 3-е изд., доп. и пе-рераб. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2019. - 416 с.
14. Арзуманов Т.Е. Биосинтез лимонной кислоты дрожжами Yar-rowia lipolytica: дисс. канд. биол. наук: 03.00.23. Пущино: ИБФМ РАН, 1998. – С. 110.
15. Новицкая И.Б., Кулёв Д.Х. Критические контрольные точки в технологических процессах производства лимонной и молочной кислот // Пищевая промышленность. – 2016. – №4. –С. 62-64.
16. Камзолова С.В. Биосинтез лимонных кислот дрожжами Yarrowia lipolytica N 1 из этанола в условиях непрерывного культивирования: дисс. канд. биол. наук: 03.00.23. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН., 1995. – 155 с.
17. Мусил Я., Новакова О., Кунц К. Современная биохимия в схемах / Я. Мусил, О. – М.: Мир, 1984. – 216 с.
18. Domínguez A., Fermiñán E., Gaillardin C. Yarrowia lipolytica: an or-ganism amenable to genetic manipulation as a model for analyzing dimorphism in fungi // In: Ernst, J.F., Schmidt, A. (Eds), Dimorphism in human pathogenic and apathogenic yeast. Karger, Basel, 2000. – Р. 151-172.
19. Гордон И.О. Игнатьева Л.И. Минина В.С., Андрусенко М.Я. Ли-монная кислота – ценный продукт микробиологического синтеза // Микро-биологическая промышленность. 1979. – В. 5. – С.15-18.
20. Кузнецова Е.А. Микробиология: учебно-методическое пособие. – Орел: ОрелГТУ, 2005. – 186 с.
21. Ильченко А.П., Чернявская О.Г., Шишканова Н.В., Финогенова Т.В. Особенности метаболизма дрожжей Yarrowia lipolytica при синтезе α-кетоглутаровой и лимонной кислоты. Сравнительное изучение функциониро-вания ферментов центрального метаболизма // Микробиология. – 2002. – Т. 71. – №. 3. – С. 316-322.
22. Новинюк Л.В. Регламентирование гигиенических нормативов в производстве пищевой лимонной кислоты // Пищевая промышленность. – 2009. – № 7. – С. 14-15.
23. Никифорова Т. А. Пищевые кислоты – необходимые ингредиенты при производстве пищевой продукции // Пищевая промышленность. – 2004. – № 7. – С. 78-79.
24. Скулачев В.П. Биоэнергетика – М.: Высшая школа, 1989. – 271 с.
25. Cervantes-Chávez J. A., Kronberg F., Passeron S., Ruiz-Herrera J. Regulatory role of the PKA pathway in dimorphism and mating in Yarrowia lipo-lytica // Fungal Genetics and Biology. – 2009. – V. 46. – №. 5. – P. 390-399.
26. Фатыхова А.Р. Биосинтез лимонной кислоты дрожжами Yarrowia lipolytica из глицеринсодержащих отходов производства биодизельного топ-лива: дис. канд. биол. наук: 03.01.06. 2011. Пущино: ИБФМ РАН. – 139 с.
27. Финогенова Т.В., Пунтус И.Ф., Камзолова С.В., Лунина Ю.Н., Монастырская С.Е., Моргунов И.Г., Боронин А.М. Получение мутантных штаммов Yarrowia lipolytica – продуцентов лимонной кислоты из глюкозы // Прикл. биохим. микробиол. – 2008. – Т. 44. – № 2. – С. 197-202.
28. Финогенова Т.В., Моргунов И.Г., Камзолова С.В., Чернявская О.Г. Перспективы производства органических кислот дрожжами Yarrowia lipolytica // Прикладная биохимия и микробиология. – 2005. – Т. 41. – № 5. – C. 478-486.
29. Никифорова Т.А., Новицкая И.Б., Минина Т.И. Приоритетные направления развития отечественной технологии пищевой лимонной кислоты // Пищевая промышленность. – 2010. – №5. – С. 53-54.
30. Aurich A, Förster A, Mauesberger S, Barth G, Stottmeister U. Citric acid production from renewable resources by Yarrowia lipolytica. Journal of Bacte-riology. – 2003. – V. 183. – P. 5102-5109.
31. Новинюк Л.В., Кулев Д.Х. Повышение экологической безопасно-сти производства пищевой лимонной кислоты // Пищевая промышленность. – 2007. – № 7. – С. 46-47.
32. Ревин В.В., Атыкян Н.А. Биотехнология этанола : учеб. пособие – Саранск : Изд-во Мордов. ун-та 2010. – 104 с.
33. Ревин В.В., Шутова В.В., Кадималиев Д.А. [и др.] Теоретические и прикладные основы получения биокомпозиционных материалов с помо-щью биологических связующих – Саранск : Изд-во Мордов. ун-та 2010. – 280 с.
34. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих ве-ществ в воздухе рабочей зоны. ГН 2.2.5. 1313% 03. – М.: Минздрав России, 2003 – 86 c.
1. Сидорин П.И. и др. Механизмы биохимической адаптации к воз-действию аэрозоля лимонной кислоты// Токсикологический вестник. 1994. № 5. С. 9–12.
2. Arzumanov T.E., Shishkanova N.V., Finogenova T.V. Biosynthesis of citric acid by Yarrowia lipolytica repeated-batch culture on ethanol // Applied Mi-crobiology and Biotechnology. – 2000. – V. 53. – № 5. – P. 525–529.
3. Муратова Е.И. Зюзина О.В., Шуняева О.Б. Биотехнология орга-нических кислот и белковых препаратов: учебное пособие / Е.И. Муратова,. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. – 80 с.
4. Гирахтенберг И.М., Тимофеевская Л.А., Квятовская И.Я. Методы изучения хронического действия химических и биологических загрязнителей. – Рига: Зинатне, 1987. – 254 c.
5. Моргунов И.Г. Метаболическая организация окислительных пу-тей у дрожжей Yarrowia lipolytica – продуцентов органических кислот: авто-реф. дис. на соискание ученой степени докт. биол. наук 08.00.05 / Игорь Гри-горьевич Моргунов. – Пущино: Институт биохимии и физиологии микроор-ганизмов им. Г.С. Скрябина РАН, 2009. – 46 с.
6. Ревин В.В., Атыкян Н.А., Водяков В.Н. и др. Фундаментальная биотехнология: учебник – 2-е изд., дор. И перераб. – Саранск : Изд-во Мор-дов. ун-та, 2012. – 476 с.
7. Гореликова Г.А. Основы современной пищевой биотехнологии: учебное пособие. – Кемерово: Изд-во Кемер. технолог. институт пищ. пром-ти, 2004. – 100 с.
8. Моргунов И.Г. Метаболическая организация дрожжей Yarrowia lipolytica – продуцентов органических кислот: докт. диссертация: 03. 00. 04. Пущино: ИБФМ РАН., 2009. – 281 с.
9. Ильченко А.П., Шишканова Н.В., Чернявская О.Г., Финогенова Т.В. Роль концентрации кислорода в регуляции ферментов центрального ме-таболизма и биосинтеза лимонной кислоты дрожжами Yarrowia lipolytica при росте на этаноле // Микробиология. 1998. – Т. 67. – № 3. – С. 293-297.
10. Карасевич Ю.Н. Экспериментальная адаптация микроорганизмов. – М.: Наука, 1975. – 178 с.
11. Ревин В.В., Атыкян Н.А., Водяков В.Н. [и др.] Общая биотехно-логия: учебник – 2-е изд., дор. И перераб. – Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2015. – 604 с.
12. Иванов В.Н., Угодчиков Г.А. Клеточный цикл микроорганизмов и гетерогенность их популяций. – Киев: Наукова Думка, 1984. – 280 с.
13. Ревин В.В., Атыкян Н.А., Лияськина Е.В. и др. Общая биотехно-логия : учебник; под общ. ред. акад. А.И. Мирошникова. - 3-е изд., доп. и пе-рераб. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2019. - 416 с.
14. Арзуманов Т.Е. Биосинтез лимонной кислоты дрожжами Yar-rowia lipolytica: дисс. канд. биол. наук: 03.00.23. Пущино: ИБФМ РАН, 1998. – С. 110.
15. Новицкая И.Б., Кулёв Д.Х. Критические контрольные точки в технологических процессах производства лимонной и молочной кислот // Пищевая промышленность. – 2016. – №4. –С. 62-64.
16. Камзолова С.В. Биосинтез лимонных кислот дрожжами Yarrowia lipolytica N 1 из этанола в условиях непрерывного культивирования: дисс. канд. биол. наук: 03.00.23. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН., 1995. – 155 с.
17. Мусил Я., Новакова О., Кунц К. Современная биохимия в схемах / Я. Мусил, О. – М.: Мир, 1984. – 216 с.
18. Domínguez A., Fermiñán E., Gaillardin C. Yarrowia lipolytica: an or-ganism amenable to genetic manipulation as a model for analyzing dimorphism in fungi // In: Ernst, J.F., Schmidt, A. (Eds), Dimorphism in human pathogenic and apathogenic yeast. Karger, Basel, 2000. – Р. 151-172.
19. Гордон И.О. Игнатьева Л.И. Минина В.С., Андрусенко М.Я. Ли-монная кислота – ценный продукт микробиологического синтеза // Микро-биологическая промышленность. 1979. – В. 5. – С.15-18.
20. Кузнецова Е.А. Микробиология: учебно-методическое пособие. – Орел: ОрелГТУ, 2005. – 186 с.
21. Ильченко А.П., Чернявская О.Г., Шишканова Н.В., Финогенова Т.В. Особенности метаболизма дрожжей Yarrowia lipolytica при синтезе α-кетоглутаровой и лимонной кислоты. Сравнительное изучение функциониро-вания ферментов центрального метаболизма // Микробиология. – 2002. – Т. 71. – №. 3. – С. 316-322.
22. Новинюк Л.В. Регламентирование гигиенических нормативов в производстве пищевой лимонной кислоты // Пищевая промышленность. – 2009. – № 7. – С. 14-15.
23. Никифорова Т. А. Пищевые кислоты – необходимые ингредиенты при производстве пищевой продукции // Пищевая промышленность. – 2004. – № 7. – С. 78-79.
24. Скулачев В.П. Биоэнергетика – М.: Высшая школа, 1989. – 271 с.
25. Cervantes-Chávez J. A., Kronberg F., Passeron S., Ruiz-Herrera J. Regulatory role of the PKA pathway in dimorphism and mating in Yarrowia lipo-lytica // Fungal Genetics and Biology. – 2009. – V. 46. – №. 5. – P. 390-399.
26. Фатыхова А.Р. Биосинтез лимонной кислоты дрожжами Yarrowia lipolytica из глицеринсодержащих отходов производства биодизельного топ-лива: дис. канд. биол. наук: 03.01.06. 2011. Пущино: ИБФМ РАН. – 139 с.
27. Финогенова Т.В., Пунтус И.Ф., Камзолова С.В., Лунина Ю.Н., Монастырская С.Е., Моргунов И.Г., Боронин А.М. Получение мутантных штаммов Yarrowia lipolytica – продуцентов лимонной кислоты из глюкозы // Прикл. биохим. микробиол. – 2008. – Т. 44. – № 2. – С. 197-202.
28. Финогенова Т.В., Моргунов И.Г., Камзолова С.В., Чернявская О.Г. Перспективы производства органических кислот дрожжами Yarrowia lipolytica // Прикладная биохимия и микробиология. – 2005. – Т. 41. – № 5. – C. 478-486.
29. Никифорова Т.А., Новицкая И.Б., Минина Т.И. Приоритетные направления развития отечественной технологии пищевой лимонной кислоты // Пищевая промышленность. – 2010. – №5. – С. 53-54.
30. Aurich A, Förster A, Mauesberger S, Barth G, Stottmeister U. Citric acid production from renewable resources by Yarrowia lipolytica. Journal of Bacte-riology. – 2003. – V. 183. – P. 5102-5109.
31. Новинюк Л.В., Кулев Д.Х. Повышение экологической безопасно-сти производства пищевой лимонной кислоты // Пищевая промышленность. – 2007. – № 7. – С. 46-47.
32. Ревин В.В., Атыкян Н.А. Биотехнология этанола : учеб. пособие – Саранск : Изд-во Мордов. ун-та 2010. – 104 с.
33. Ревин В.В., Шутова В.В., Кадималиев Д.А. [и др.] Теоретические и прикладные основы получения биокомпозиционных материалов с помо-щью биологических связующих – Саранск : Изд-во Мордов. ун-та 2010. – 280 с.
34. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих ве-ществ в воздухе рабочей зоны. ГН 2.2.5. 1313% 03. – М.: Минздрав России, 2003 – 86 c.