Министерство Высшего и Среднего Специального Образования
Российской Федерации
РХТУ имени Д. И. Менделеева
КафедраПриомышленной Биотехнологии
Курсовая работа
потехнологическому проектированию
Тема:“Получениепрепарата РНК-азы из автолизных дрожжей”
Мощность производства 80,3 кг/год
Выполнила: студентка группы Э-64 Гришина Д, С,
Руководитель работы:к. х. н. асс. Красноштанова А.А.
Москва — 2000
Содержание
Раздел стр.
Введение 1
Раздел1. Характеристика
изготовляемого препарата. 4
Раздел2. Характеристика исходного сырья,
химикатов. 5
Раздел 3. Технологическая схема получения
белковой фракциииз автолизных
дрожжей. 6
Раздел 4. Аппаратурно-технологическая
схема получения препарата РНК-азы
изавтолизных дрожжей,
спецификация оборудования,
контрольно-измерительных
приборов. 10
Раздел5. Изложение технологического
процесса.
Материальный баланс стадий. 13
Раздел 6. Отходы процесса, их использование
и обезвреживание. 16
Раздел 7. Техника безопасности, пожарная
безопасность и санитария. 17
Список литературы. 18
Введение
Раздел 1.
Характеристика изготовляемого препарата.
Раздел 2.
Характеристика исходного сырья, химикатов.
Перечень исходного сырья, химикатов,применяемых для получения РНК из биомассы нативных парафинутилизирующих дрожжейCandida maltosa ВСБ-899 промышленного штамма кормовых дрожжей.Требования к их качеству.
Таблица1.
№
п/п
Наименование сырья, химикатов
№ ГОСТа им ОСТа
Квалифи-кация
Сорт, марка, артикул
% содержания основного вещества
Примечания
1
2
3
4
5
6
7
1.
Дрожжи
ОСТ 59.03.045
37-84
Высшая или 1-ая категория
Белка 8,18
СВ 25
Дрожжи БВК или любого завода
2.
Натрия гидроксид
ГОСТ 4328-77
чда
Не менее 98
Магазин “Химреактивы”
3.
Этанол
ТУ 6-09-4512-77
ОСЧ-20-5
ОП-2
Не менее 96
Магазин “Химреактивы”
4.
Вода дистиллиро-ванная
ГОСТ 6709-72
Местного изготовления
5.
Серная кислота
ГОСТ 3118-77
чда
Не менее 98
Местного изготовления
Раздел 3.
Технологическая схема получения белковой фракции изавтолизных дрожжей.
Технологическаясхема получения белковой фракции из автолизных дрожжей предусматриваетпроведение следующих основных стадий:
ТП-1. Кислотная экстракция белка из биомассыдрожжей.
ТП-1.1. Получение суспензии дрожжей.
ТП-2. Отделение белкового экстрактацентрифугированием.
ТП-3. Осаждение белковой фракции в изоэлектрическойточке.
ТП-3.1. Получение сырого осадка белковой фракции идекантирование надосадочной жидкости.
ТП-4. Обезвоживание сырого осадка РНК из дрожжей.
ТП-4.1. Обезвоживание и очистка сырого осадкадрожжевой РНК этанолом.
ТП-5. Сушка сырого осадка РНК и упаковка готовогопродукта.
Кроме стадийтехнологического процесса (ТП), схема предусматривает проведение следующихвспомогательных работ (ВР):
ВР-1.1. Приготовление концентрированной сернойкислоты. Используется 98%-ная серная кислота. Применяется для коррекции рНсреды экстрагента на стадии ТП-1.
ВР-3.2. Приготовление водного раствора гидроксиданатрия. Используется 40%-ный гидроксид натрия. Применяют для коррекции рН средыосадка на стадии ТП-3.
ВР-4.3. Приготовление 96%-ного этилового спирта.
Средиподготовительных операций (ПО) предусматривается стадия регенерации этанола изобразующегося на стадиях ТП-4 и ТП-5. Её введение позволяет снизить расходныйкоэффициент по этанолу.
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
Бесклеточныйкислый экстракт белковых веществ
Сырой осадок клеточных оболочек
ВР-3.2.
Приготовление 40%-ного водного раствора гидроксида натрия
ТП-3.
Осаждение РНК в изоэлектрической точке
Кислый супернатант
Сырой осадок дрожжевой РНК
На ТП-4.
На производство ростовых факторов в производстве
Сырой осадок дрожжевой РНК
ВР-4.3.
96%-ный раствор этилового спирта
ТП-4. Обезвоживание сырого осадка белка
Обезвоженный осадок РНК
Водно-спиртовой раствор
ТП-5. Сушка сырого осадка РНК и упаковка готового продукта Нарегенерацию
Готовый препарат РНК-азы
Испаренная влага, содержащая этанол
На регенерациюРаздел 4.Аппаратурно-технологическаясхемаполучения препарата РНК-азы
из автолизных дрожжей, спецификация оборудования,
контрольно-измерительных приборов.
Таблица 2.
№
п/п
Наименование оборудования, контрольно-измерительных и регистрирующих приборов
Количество единиц оборудова-ния
Материал рабочей части оборудования, датчиков
Характеристики оборудования, КИП и регистрирующих приборов
1
2
3
4
5
1
Стадия ТП-1. Кислотная экстракция белка из биомассы дрожжей.
Химический реактор (экстрактор) для проведения горячей экстракции (90°С) компонентов белка из биомассы дрожжей кислым раствором
1
Нержавеющая сталь марки Х18Н9Т
Металлический или цельностеклянный аппарат с рубашкой, обогреваемый паром. Снабжен термометром, обратным хол-ком, перемешивающим устройством. Вместимость 0,5 л.
2
Аппарат оснащён:
Мешалкой пропеллерной.
1
Стекло или нержавеющая сталь марки Х18Н9Т
Цельная или цельнометаллическая конструкция.
3
Перемешивающим устройством.
1
–
Электродвигатель с регулируемым числом оборотов, мощность не менее 40 Вт, снабжен патроном для зажима вала мешалки
4
Термометром
1
Стекло, ртуть.
Термометр со шкалой от 0°С до 100°С, цена деления 0,5°С, имеет керн НШ14,5, вставляется в металлическую муфту, в которой крепится накидной гайкой.
5
Сборник промежуточный для хранения суспензии дрожжей.
1
Стекло
Колба Эрленмейера одногорловая с притёртой крышкой, вместимость 5 л, ГОСТ 25336-82Е
Таблица 2(Продолжение).
1
2
3
4
5
6
Стадия ВР-1.1. Приготовление концентрированной серной кислоты.
Сборник промежуточный для приготовления 98%-ного раствора серной кислоты
1
Стекло. Может быть заменено на любое другое герметично закрываемое оборудование, изготовленное из коррозийно-стойких материалов.
Колба Эрленмейера одногорловая с притёртой крышкой, вместимость 125 мл, ГОСТ 25336-82Е
7
Сборник промежуточный для хранения дистиллированной воды
1
Стекло
Колба Эрленмейера одногорловая с притёртой крышкой, вместимость 2,8 л, ГОСТ 25336-82Е
8
Стадия ТП-2. Отделение белкового экстракта центрифугированием.
Центрифуга
1
–
Центрифуга марки Т 52.1 пр-ва ФРГ с фактором разделения не ниже 2750
9
Сборник промежуточный для хранения бесклеточного экстракта белковых веществ
1
Стекло
Колба Эрленмейера одногорловая с притёртой крышкой, вместимость 2,8 л, ГОСТ 25336-82Е
10
Сборник промежуточный для хранения сырого осадка клеточных оболочек
1
Стекло
Стеклотара с плотно закрывающейся крышкой вместимостью 2 л
11
Стадия ТП-3.
Осаждение дрожжевой РНК в изоэлектрической точке, отделение осадка.
Химический реактор для проведения реакции осаждения бесклеточного экстракта белковых веществ
1
Нержавеющая сталь марки Х18Н9Т
Металлический аппарат, снабженный мешалкой. Вместимость 2,8 л.
12
Аппарат снабжен:
Мешалкой пропеллерной
1
Стекло или ержавеющая сталь марки Х18Н9Т
Цельная или цельнометаллическая конструкция
13
Перемешивающим устройством
1
–
Электродвигатель с регулируемым числом оборотов, мощность не менее 40 Вт, снабжен патроном для зажима вала мешалки
Таблица 2(Продолжение).
1
2
3
4
5
14
Сборник промежуточный для хранения сырого осадка РНК
1
Стекло
Колба Эрленмейера одногорловая с притёртой крышкой, вместимость
500 мл, ГОСТ 25336-82Е
15
Сборник промежуточный для хранения кислого супернантанта
1
Стекло
Колба Эрленмейера одногорловая с притёртой крышкой, вместимость
2,8 л, ГОСТ 25336-82Е
16 СтадияВР-3.2. Приготовление 40%-ного водного раствора гидроксида натрия.
Сборник промежуточный для приготовления 40%-ного водного раствора гидроксида натрия
1
Стекло
Колба Эрленмейера одногорловая с притёртой крышкой, вместимость
2 л, ГОСТ 25336-82Е
17
Стадия ТП-4. Обезвоживание сырого осадка РНК.
Центрифуга
1
–
Центрифуга марки Т 52.1 пр-ва ФРГ с фактором разделения не ниже 2750
18
Сборник промежуточный для хранения обезвоженного осадка РНК
1
Стекло
Колба Эрленмейера одногорловая с притёртой крышкой, вместимость 250 мл
19
Сборник промежуточный для хранения водно-спиртового раствора, содержащего этанол
1
Стекло
Колба Эрленмейера одногорловая с притёртой крышкой, вместимость 2 л
20
Стадия ВР-4.3. Приготовление 96%-ного р-ра этанола.
Сборник промежуточный для хранения этанола
1
Стекло
Колба Эрленмейера одногорловая с притёртой крышкой, вместимость 2 л
21
Стадия ТП-5. Сушка сырого осадка РНК.
Сушка происходит на воздухе
22
Сборник промежуточный для хранения препарата РНК-азы
1
Стекло
Колба Эрленмейера одногорловая с притёртой крышкой, вместимость 125 мл
Раздел 5. Изложение технологического процесс.
Материальный баланс стадий.
Стадия ТП-1. Кислотная экстракция белка избиомассы клеток.
Цельюпроведения стадии является полное извлечение нуклеиновых кислот из биомассыдрожжей (БВК) в водный экстрагент. Обработка клеток производится приоптимальных температуре (90°С), рНсреды (1,7) и времени экстракции (24 часа), обеспечивающих90-95%-ную экстракцию. По завершении стадииполучают суспензию клеток дрожжей, которую перерабатывают на последующихстадиях.
Материальный баланс стадии ТП-1.
Таблица 3.
1. Израсходовано на стадии:
Наименование исходных продуктов, промежуточных продуктов
Содержа-ние ОВ, %
Загружено (получено)
По массе, кг
По объёму, л
технической
В 100%-ном исчислении ОВ
-Осадок денуклеинезированных дрожжей
-СВ
-белок
-Вода технологическая
-Серная кислота, r=1,36 г/мл
25
8,18
100
98
1005
2199,208
112,56
251,25
82,21
2199,208
110,31
773,07
2199,208
82,76
Итого:
3316,76
3055,04
2. Получено на стадии:
-Суспензия депротеинезированных дрожжей
3250,42
2993,94
Всего:
3250,42
2993,94
Потери: 2%.
Время проведениястадии ТП-1 – 24 часа.
СтадияТП-2.Отделение белковогоэкстракта центрифугированием.
Целью проведения стадии являетсяполное извлечение белковых веществ.
Материальный баланс стадии ТП-2.
Таблица4.
1. Израсходовано на стадии:
Наименование исходных продуктов, промежуточных продуктов
Содержа-ние ОВ, %
Загружено (получено)
По массе, кг
По объёму, л
технической
В 100%-ном исчислении ОВ
-Суспензия депроитеинезированных клеток
-белок
3,51
3250,42
114,09
2993,94
Итого:
3250,42
2993,94
Таблица 4(Продолжение).
2. Получено на стадии:
-Сырой осадок клеточных оболочек
-СВ
-белок
-Бесклеточный экстракт белковых веществ
-белок
20
3,84
3,34
1103,52
2049,39
220,70
42,38
68,45
1003,20
1863,08
Всего: