Получить лимонную кислоту микробиологическим синтезом с помощью продуцента Aspergillus niger при воздействии микроволнового и ультрафиолетового облучений
Введение 6
Глава 1 Обзор литературы 7
1.1 Основные сведения о лимонной кислоте 7
1.2 Продуценты для микробиологического синтеза лимонной
кислоты 8
1.3 Биохимическая схема получения лимонной кислоты продуцентом
12
1.3.1 Техно логическая схема 17
1.3.2 Технология выделения целевого продукта при
микробиологическом синтезе 19
1.4 Высокопродуктивный штамм гриба A.niger при поверхностном и
глубинном способах ферментации 20
1.5 Методы определения лимонной кислоты 26
Глава 2 Экспериментальная часть 28
2.1 Объекты и методы исследования 28
2.2 Приготовление питательной среды 29
2.2.1 Приготовление различных питательных сред (среда №1) 29
2.2.2 Приготовление питательной среды для образования
лимонной кислот грибом 30
2.3 Методики проведения эксперимента 30
2.3.1 Микробиологический синтез лимонной кислоты для изучения влияния свойства питательной среды при культивировании гриба 31
2.3.2 Микробиологический синтез для подбора оптимальных условий синтеза лимонной кислоты с использованием в качестве продуцента 31
2.3.3 Микробиологический синтез для получения сверхпродуцента лимонной кислоты путем воздействия микроволнового (МВО)
Глава 3 Обсуждение результатов 33
3.1 Подбор состава питательной среды для роста гриба 33
3.2 Подбор оптимальных условий биохимического синтеза
лимонной кислоты 34
3.3 Получение сверхпродуцента лимонной кислоты путем
воздействия микроволнового и ультрафиолетового облучения 34
Глава 4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение 35
4.1. Анализ конкурентных технических решений 35
4.2. SWOT анализ 36
4.3. Планирование научно-исследовательских работ 40
4.3.1 Структура работ в рамках научного исследования 40
4.3.2 Определение возможных альтернатив проведения
научных исследований 42
4.3.3. Определение трудоемкости выполнения работ 42
4.3.4. Разработка графика проведения научного исследования... .45
4.4 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 48
4.4.1. Расчет материальных затрат НТИ 48
4.4.2. Расчет затрат на оборудование для научноэкспериментальных работ 49
4.4.3. Основная заработная плата исполнителей темы 50
4.4.4. Отчисления во внебюджетные фонды (страховые
отчисления) 52
4.4.5 Накладные расходы 54
4.4.6. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта .. 54
исследования 55
Глава 5 Социальная ответственность 60
5.1 Производственная безопасность 61
5.2 Экологическая безопасность 70
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 71
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности 73
Выводы
Заключение Список литературы
В настоящее время во всем мире наблюдается интерес к биотехнологии, что приводит к разработке методов, позволяющих синтезировать ценные органические соединения. Классический химический синтез органических соединений имеет ряд недостатков: многостадийность, длительность термической обработки, высокие энергозатраты, дороговизна реагентов, поэтому необходимо разрабатывать альтернативные методы получения важных органических соединений, как в материальном плане, так и в экологическом. Наиболее перспективным является синтез с использованием микроорганизмов, который нашел широкое применение в области медицины, пищевой промышленности, сельском хозяйстве. Путем микробиологического синтеза осуществляют получение антибиотиков, ферментов, витаминов, алкалоидов и т.п. Однако данные по применению микробиологического синтеза для получения органических соединений химической промышленности отсутствуют. Таким образом, целью нашей работы было получение лимонной кислоты микробиологическим синтезом продуцентом под влиянием микроволнового облучения и ультрафиолетовых лучей.
Для достижения поставленной цели был сформулирован следующий ряд задач:
1. Изучить влияние состава питательной среды на биосинтез лимонной кислоты при культивировании гриба Aspergillus niger.
2. Подобрать оптимальные условия для синтеза лимонной кислоты с использованием в качестве продуцента
3. Получить сверхпродуцент лимонной кислоты путем воздействия микроволнового (МВО) и ультрафиолетового облучения (УФ).
Научная новизна
Впервые исследовано влияние ультрафиолетового и микроволнового облучения культуры Aspergillus niger на выход лимонной кислоты.
Практическая значимость
Лимонная кислота может найти широкое применение в пищевой, химической, фармацевтической промышленности и других областях.
Лимонная кислота нашла широкое применение в различных отраслях промышленности. В России потребность в лимонной кислоте не удовлетворяется, поэтому приходится закупать из стран ЕС и дальнего зарубежья. Кроме того, современные требования экономики и экологии диктуют настоятельную необходимость создания новых высокоэффективных технологий для уменьшения доли импорта. Наибольший интерес в данной области представляют технологии, основанные на использовании микроорганизмов. Поэтому получение лимонной кислоты с использованием МВО и УФ облучения и является актуальным.
Таким образом, на основании полученных результатов, можно сделать вывод, что микробиологический синтез лимонной кислоты с продуцентом Aspergillus niger при воздействии микроволнового и ультрафиолетового облучений в дальнейшем может стать основой для импортозамещения продукта на внутреннем рынке РФ.
