О КОМПАНИИ
ООО "ВиАТорг"
г. Белгород
ПРОДУКЦИЯ
Cосуды Дьюара криобиологические
КОНТАКТЫ
Связь с нами

ПРОДУКЦИЯ
Cосуды криобиологические (Сосуды Дьюара)



КОНТАКТЫ
ООО "ВиАТорг", г. Белгород
Компания "ВиАТорг" официальный представитель Харьковского завода транспортного оборудования в России поставляет криобиологические сосуды (Сосуды Дьюара) по России и странам СНГ.
У нас Вы можете купить Сосуды Дьюара недорого

E-mail:viatorg@yandex.ru

СТАТЬИ
Биотехнологии, принципы и применение


Партнеры
Объявления


Популярное
Интересные факты криобиологии
Геллановая камедь
Геллан — полисахарид, состоящий из остатков глюкозы, рамнозы, глюкуроновой кислоты и содержащий О-ацетильные группы (3—4,5%), — получают методом аэробной ферментации при участии Pseu ...

Слияние клеток животных
Осуществить слияние клеток и получить внутри- или межви­довые гибриды клеток млекопитающих методически проще, чем в случае микроорганизмов или растений, так как клетки млеко­питающих не имеют клеточно ...

Криобиологические сосуды (Сосуды Дьюара)
Сосуды Дьюара (по имени Дж. Дьюара сосуды с двойными стенками, между которыми создан вакуум [не менее 1,33 мн/м2 (10-5 мм рт. cт.)], что обеспечивает высокую теплоизоляцию вещ ...

Производство исходного сырья
Что касается этилового спирта как топлива, то почти все су­ществующие способы его производства основаны на переработ­ке мелассы, сока сахарного тростника, кукурузного крахмала или же в меньшей мере ма ...

Азот
Происходит от греческого слова azoos - безжизненный, по-латыни Nitrogenium. Химический знак элемента - N. Азот - химический элемент V группы периодической системы Менделеева, порядковый номер 7, отн ...

Производство органических кислот
Среди органических кислот самая важная — уксусная. На ры­нок США ее ежегодно поступает около 1,4 млн. т общей стои­мостью до 500 млн. долл. (без учета уксуса). В прошлом ос­новную часть уксусной ...

Промышленное производство лимонной кислоты
В промышленном производстве лимонной кислоты в основ­ном используется Aspergillus niger, но применяется также и A. wentii. Процесс ферментации очень сложен, так как лимон­ная кислота является продукто ...

Получение биомассы: технология, основанная на солнечной энергии
Солнце является неиссякаемым источником энергии. Каждый год на поверхность Земли поступает 3*2024 Дж энергии, в то время как запасы нефти, природного газа, угля, урана по оцен­кам эквивалентны 2,5*102 ...

Микробный альгинат
Источником альгинатов издавна служили морские водоросли (например, Laminaria spp.), однако по природе своей этот ис­точник непостоянен. Среди бактерий близкие к альгинату гете-рополисахариды образуют ...

Чановое выщелачивание
Чановое выщелачивание используется в горнорудной про­мышленности для извлечения урана, золота, серебра и меди из окисных руд. Медные и урановые руды сильно измельчают и смешивают с растворами серной к ...

Отходы от производства красителей
Текстильная промышленность и производство красителей от­правляют в отходы устрашающее количество красителей а лигментов, единственным общим структурным свойством которых является наличие хромофорной г ...

Защита авторских прав в биотехнологии
Подходы к проблеме защиты авторских   прав при внедрений-открытий в области биотехнологии в целом сходны с известны­ми для других видов деятельности. Так, коммерчески важные открытия могут охраняться ...

Экономическая значимость
Хотя процессы биологического выщелачивания и представляют собой альтернативу обычным процессам экстракции, маловеро­ятно, что микробиологическая технология в ближайшем буду­щем заменит такой издавна с ...

Прикладные аспекты генетической инженерии
Не вызывает сомнения, что методы генетической инженерии бу­дут играть ведущую роль в развитии биотехнологии и найдут в ней самое широкое применение. Уже сегодня с помощью бак­терий и дрожжей мы получа ...

Ближайшие перспективы
По оценкам примерно 15% реализуемой продукции пищевой промышленности вырабатывается на основе биотехнологии, но влияние ее на эту промышленность сегодня не больше, чем 25 лет назад (Tonge, Jarman, 198 ...

Сметана
Ее готовят почти так же, как сброженную пахту. К сливкам добавляют 0,5—1% закваски, используемой при производстве масла. Далее продукт выдерживают, пока концентрация кисло­ты не достигнет 0,6%.Н ...

Диагностика злокачественных новообразований и наблюдение за ними
Известны несколько специфических опухолевых маркеров, ко­торые с успехом используются в диагностике, прогнозировании и выявлении распространения опухолей (т. е. метастазов). Не­которые из них обнаружи ...

Целлюлоза
  Целлюлоза в своей исходной форме, в виде различных волокон и древесины, столетиями служила сырьем для получения мно­гих материалов и продуктов. Специалисты по защите материа­лов постоянно занималис ...

Грибной белок (микопротеин)
Микопротеин — это пищевой продукт, состоящий в основном из мицелия гриба. При его производстве используется штамм Fusarium gratninearum, выделенный из почвы. И процесс, и про­дукт — это ре ...

Другие органические кислоты
Процессы, основанные на микробиологической ферментации, разработаны и для получения ряда других органических кислот. Среди них — глюконовая кислота и ее производные, яблочная, виннокаменная, сал ...


Роль биотехнологии в производстве высококачественного топлива
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Роль биотехнологии в производстве высококачественного топлива («premium fuels») из биологиче­ского сырья. Начнем с того, что термин «биомасса», который многими микробиологами понимается в относительно узком смысле, сегодня при описании самых общих принципов произ­водства разнообразных видов высококачественного топлива и веществ специального назначения из растений, выращенных не­посредственно для этих целей, или из биологических отходов, образующихся, например, в сельском хозяйстве или пищевой промышленности, используется в более широком смысле. В ос­нове как запасания энергии (фотосинтез), так и переработки сырья (биомассы) в более ценное топливо (путем фермента­ции) лежат биологические процессы. Особое внимание сегодня уделяется разработке более изощренных генетических методов: считается, что они сыграют важную роль как при выведении улучшенных сортов растений с более высокой, урожайностью, так и новых форм микроорганизмов для осуществления процес­сов конверсии. Кроме того, вполне возможно создание комбини­рованных искусственных систем, включающих отдельные ком­поненты животных и растений. Таким путем можно получить газообразный водород, связанный С или NH3.

Получение биомассы: технология, основанная на солнечной энергии
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Солнце является неиссякаемым источником энергии. Каждый год на поверхность Земли поступает 3*2024 Дж энергии, в то время как запасы нефти, природного газа, угля, урана по оцен­кам эквивалентны 2,5*1022 Дж (8*1011 т в «угольном эквивален­те»). Понятно, что менее чем за неделю Земля получает от Солнца такое же количество энергии, какое содержится во всех невозобновляемых ее запасах. Проведем иное сравнение: если бы только 0,1% поверхности Земли занимали коллекторы, ис­пользующие солнечную энергию с коэффициентом полезного действия около 10%, то были бы удовлетворены все текущие потребности в энергии в мире за год (3*1020 Дж).
 

Ресурсы
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Основными поставщиками биомассы, идущей на топливо, слу­жит сельское и лесное хозяйство. Пытаясь оценить их нынешние возможности, следует, видимо, исходить из наличных земельных площадей, урожайности современных культур, продуцирующих сахар и крахмал, и числа работников, занятых в сельском хо­зяйстве. Ежегодный прирост биомассы во всем мире составляет около 2*1011 т, из них приблизительно 1,2*1011 т составляет древесина (в пересчете на сухое вещество). Примерно 60% вырубаемой древесины используется как топливо. Если потребление и возобновление леса сбалансированы, то прирост, не идущий сегодня в дело, составляет 3*1010 т, что эквивалент­но около 1010 т целлюлозы.
Обращают на себя внимание два обстоятельства: во-первых, колоссальные запасы древесины в Канаде, СССР и Южной Америке (в основном в Бразилии и тропиках) и, во-вторых, не­хватка ее в настояще время в Азии, где быстро растущее насе­ление расходует биомассу в основном на топливо, используя ее, с малой эффективностью, без регулярного возобновления.

Фотосинтез
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Фотосинтез является ключевым процессом жизнедеятельности и осуществляется в основном в растениях. В простейшей форме он описывается реакцией
Фотосинтез
Кроме углерода, водорода и кислорода в ходе светозависимых реакций, протекающих в растениях, в состав органиче­ских веществ включаются также азот и сера.
Основные процессы фотосинтеза сегодня уже хорошо изве­стны. Они протекают в хлоропластах (рис. 2.2), которые погло­щают СО2, поступающий в растение путем диффузии.

Эффективность фотосинтеза
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Эффективность фотосинтеза с точки зрения производства био­массы можно оценить через долю общей солнечной радиации, попадающей на определенную площадь за определенное время, которая запасается в органических веществах урожая. Продук­тивность системы можно оценить по количеству органического сухого вещества, получаемого с единицы площади за год, и вы­разить в единицах массы (кг) или энергии (мДж) продукции, полученной с гектара за год.

Интенсификация фотосинтеза методами биотехнологии
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Увеличение выхода биомассы за год в существующих сегодня системах растениеводства может быть достигнуто двумя путя­ми: во-первых, за счет увеличения скорости фотосинтеза до пределов, возможных в оптимальных условиях, во-вторых, путем удлинения периода оптимального фотосинтеза.
Для того чтобы достичь этой цели, необходимо оценить от­носительную важность различных факторов, ограничивающих фотосинтез. Действие этих факторов определяется как внутрен­ними фотобиологическими и физиологическими ограничениями,, так и теми характеристиками окружающей среды, которые ска­зываются на проявлении этих лимитирующих факторов. К чис­лу таких важнейших факторов относятся: индекс урожайности, свет, СO2, вода, температура, питательные вещества, вредители и болезни, влияние кислорода и фотодыхание, темновое дыха­ние, ограничение скорости переноса электронов, содержание ферментов карбоксилирования, светособирающих пигментов, диссипация энергии в побочных реакциях и скорость переноса веществ из хлоропластов.

Соотношение видов энергии
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


При анализе работы любой сельскохозяйственной системы важ­но учитывать, как соотносится количество энергии, запасенной в системе, с энергозатратами на ее получение (отношение энер­гии на входе и выходе). Для систем по производству биомассы это имеет особое значение.  В доступную для использова­ния форму превращается лишь одна десятая часть энергии, по­требляемой животными и растениями, выращиваемыми в теп­лицах. И тепличные растения, и продукция животноводства — важные компоненты современного сельского хозяйства. Отме­тим, однако, что небольшое уменьшение поголовья животных, выращиваемых для употребления в пищу, если это окажется це­лесообразным, высвободит  большое  количество органических продуктов, которые могут быть использованы как пища, топли­во и т. д. Сопоставление величин энергетического коэффициента (выход/вход) при производстве зерна кукурузы в США показа­ло, что он уменьшился с 3,7 в 1945 г. до 2,8 в 1970 г.

Древесина как сырье для производства биотоплива
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Как сырье для производства биотоплива древесина обладает рядом достоинств: выход продукции в пересчете на гектар очень высок из древесины мы получаем значительно больше биомас­сы, чем из любого другого источника разведение лесов требует гораздо меньших вложений, чем выращивание других культур. К числу недостатков нужно отнести длительность роста до зре­лости, а также тот факт, что главный компонент древесины, лигноцеллюлоза, очень сложна для переработки. В ближайшем будущем наиболее удобным и доступным источником сырья бу­дут отходы деревообрабатывающей промышленности, но впо­следствии все возрастающее значение будет приобретать «вы­ращивание топлива». Поскольку основные затраты связаны с очисткой земли и посадкой, особое внимание уделяется сегодня выращиванию твердодревесинного быстрорастущего порослево­го леса. Здесь дело, вероятно, можно организовать так, чтобы получать продукцию каждые пять лет. Подсчитано, что лесовод­ческая «энергоферма» может ежегодно давать около 10—30 т биомассы с гектара.

Водоросли и водные растения
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Потенциальный урожай биомассы у пресноводных и морских растений весьма велик, но чрезвычайно большое содержание воды во многих этих растениях при сборе и сложность сушки на солнце препятствуют использованию их как топлива путем пря­мого сжигания. По этой причине наиболее подходящей техноло­гией переработки водных растений и сырых отходов земледелия в топливо, корма и удобрения является анаэробная фермента­ция. Эти растения просто процветают в сточных водах. Они ус­пешно очищают воду и хорошо при этом растут. Таким обра­зом, они могут играть двойную роль: улучшать состояние окру­жающей среды и служить важным источником энергии.

Масличные растения
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Растительные масла могут быть получены из самых разнообраз­ных растений. Помимо хорошо известных нам подсолнечников, пальм, кокосовых орехов, оливок и арахиса для этой цели ис­пользуются и более экзотические виды: джоджоба и гваюла (оба — растения пустынь), клещевина, рапс (семена), растения, выделяющие млечный сок, эвкалипты, тыквы, копайба, малме-лейро, орехи бабассу и др. Масла из этих растений, как и из многих других, исследуются в разных странах. Однако, прежде чем принимать решение об использовании этих масел как топ­лива и о налаживании их производства, необходимо оценить их стоимость, а также количество энергии, необходимое для выра­щивания соответствующих растений и переработки сырья. Нет смысла выращивать растения и получать из них литр раститель­ного масла, если при этом затрачивается два литра первосорт­ного горючего. Определяющий фактор здесь — урожайность, т. е. количество масла, которое фермер может получить с гекта­ра посевов, а также денежные затраты и трудоемкость. Опыты с подсолнечником и соей на юге Африки и на Среднем Западе США показали, что можно получить до тонны масла с гектара, даже если использовать не самый лучший способ отжима. Со­держание масла в собранном сырье составляет при этом 40— 50% по массе. Выход масла в две тонны с гектара считается обычным; сообщалось, что он может достигать и пяти тонн. Та­кое масло стоит около двух долларов за галлон (20 пенсов за литр). При этом запасенная в продукте энергия относится к энергозатратам при выращивании и переработке урожая как 3—10 к 1.

Производство исходного сырья
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Что касается этилового спирта как топлива, то почти все су­ществующие способы его производства основаны на переработ­ке мелассы, сока сахарного тростника, кукурузного крахмала или же в меньшей мере маниока. Сбраживание — это лишь одна из стадий процесса; помимо него сюда относятся выращивание растений, их уборка, перевозка на заводы, приготовление сусла, сбраживание, перегонка, обезвоживание, денатурация, изготов­ление смесей и реализация продукции. Кроме того, приходится решать вопрос об удалении или переработке жидких отходов (кубовых остатков). Понятно, что рассказать обо всем этом подробно здесь невозможно, и поэтому мы обратим внимание лишь на те стороны проблемы, которые важны в плане техниче­ской осуществимости, баланса энергии и экономики, но в то же время касаются и микробиологических аспектов работы этой си­стемы, которые могут быть улучшены биотехнологическим пу­тем. Их можно разделить на две группы. Первая связана с при­родой сырья, в котором должно содержаться нужное количест­во сбраживаемого сахара, получаемого дешевым способом и при малых энергозатратах, а вторая — с отгонкой спирта. В этом последнем случае можно уменьшить затраты (как энергетиче­ские, так и экономические), если повысить концентрацию спир­та в продукте ферментации.

Ферментация
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Получение метана (биогаза) методом анаэробной переработки сырья и производство этилового технического спирта путем сбраживания при участии дрожжей — два главных примера био­логических технологий, которые могут использоваться для полу­чения более высококачественного топлива из растений.
Если принять, что исходным сырьем является глюкоза, об­щую схему осуществляемых превращений можно представить следующим образом:
 Получение метана (биогаза)

Этиловый спирт
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Производство этилового спирта при помощи дрожжей основана на давно устоявшейся технологии. Для полу­чения топливного спирта необходимо осуществить ряд процес­сов (рис. 2.5): подготовить сырье, провести брожение, отгонку и очистку, обезвоживание (если предполагается использовать продукт в смеси с нефтью), денатурацию и организовать хране­ние. Нужно также переработать кубовые остатки (захоронить или использовать на корм животным и т. п.). На каждой стадии есть свои узкие места, о которых надо всегда помнить, посколь­ку это прямо определяет саму возможность использования про­цесса сбраживания для получения жидкого топлива, его энерго­баланс и экономичность.
Объем производства крупных спиртовых заводов может быть очень большим: они ежегодно потребляют тысячи тонн сырья и выпускают миллионы литров продукции. Наибольший вклад в: энергобаланс страны производство топливного спирта дает в Бразилии. В 1982 г. там было получено 5*109 л спирта, и произ­водство его по программе Proalcool расширяется. Ожидается, что в 1985 г. будет получено более 11*109 л.
 

Основная масса вырабатываемого на крупных предприятиях спирта
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Основную массу вырабатываемого на крупных предприятиях спирта получают сегодня при помощи дрожжей [Saccharomyces, обычно S. cerevisiae, но иногда и S. uvarum (carlsbergensis) и S. diastaticus]. Первая задача здесь — подобрать дрожжи,под­ходящие для переработки определенного субстрата. Дрожжи S. cerevisiae могут расти на глюкозе, фруктозе, мальтозе имальтотриозе, т. е. на сахарах, содержащихся в их обычной «пище», которую они получают от сахар- или крахмал-содержащих рас­тений. S. diastaticus может также использовать, декстрины, а виды Kluyveromyces fragilis и K. lactus — лактозу.

Энергобаланс
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Общий баланс энергии как при производстве спирта, так и при анаэробной переработке может быть слабо положительным или даже отрицательным, поскольку при производстве сырья, его переработке, сортировке, очистке или отжиме потребляется зна­чительное количество энергии. Эти энергозатраты покрываются за счет использования остатков растительного сырья (багассьр или соломы), сжигания древесины или ископаемого топлива. Используются также «тепловые отбросы» электростанций.

Получение метана в анаэробных условиях
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


При переработке сырья в анаэробных условиях получается смесь газов — метана и углекислоты, которые образуются в ре­зультате разложения сложных субстратов при участии смешан­ной популяции микроорганизмов разных видов. Поскольку ис­комый продукт — это газ, сбор его не составляет труда: он про­сто выделяется в виде пузырьков. Впрочем, иногда при более сложных способах его использования или распределения по тру­бам возникает необходимость в очистке от примесей или в ком­прессии.
 

Микробиологические основы процесса
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Переработка сырья в метан происходит в ходе сложных взаи­модействий в смешанных популяциях микроорганизмов. По осо­бенностям обмена веществ их можно подразделить на три ос­новные группы: первая осуществляет первичный распад поли­мерных веществ, вторая образует летучие жирные кислоты, в частности уксусную, водород и СО2, а третья — метан (метан-образующие бактерии).

Выход продукции
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


При образовании метана, когда субстратом является глюкоза, весовой выход газа составляет только около 27%, а выход энер­гии (теоретически) — более 90%. Однако на практике из-за сложного состава сырья, перерабатываемого в анаэробных ре­акторах, и низкой эффективности его переработки валовый вы­ход энергии составляет от 20 до 50%. Определение выхода био­газа— задача более сложная, чем выхода метана. Прежде все­го нужно уточнить, что мы хотим измерить: валовый выход (биогаз-СО2 в смеси с метаном) или же один метан. Состав газа-существенно изменяется в зависимости от условий в реакторе,, а также от природы подаваемого в него сырья. Теоретически при переработке углеводов на СО2 и метан эти газы должны образовываться в равных количествах. На самом деле не весь. СО2 выделяется в виде газа, так как он растворяется в воде it может взаимодействовать с гидроксил-ионами с образованием бикарбонатов. Концентрация образующегося бикарбоната будет зависеть от скорости протока жидкости, рН, температуры и со­держания в жидкой фазе ионов металлов и других веществ.

Бесклеточные системы
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Одна из привлекательных возможностей, предоставляемых тех­нологией «солнечной энергетики», заключается в использовании целых организмов как биологических катализаторов при произ­водстве аммиака и водорода за счет солнечной энергии. Опыты «с цианобактериями (сине-зелеными водорослями) и зелеными водорослями показали, что они способны образовывать водород и кислород путем прямого фотолиза воды. Лежащий в основе этого явления процесс фотосинтеза сформировался в результате генно-инженерной деятельности Природы. Фотосинтезирующие бактерии неспособны разлагать воду, но могут на свету образо­вывать большие количества водорода (без примесей кислорода) или аммиака. Для этого им нужны только простые органические и неорганические субстраты. Такие вещества содержатся в про­мышленных отходах, и поэтому превращение солнечной энергии фотосинтезирующими бактериями вполне может быть сопряже­но с переработкой отходов.

Комбинированные системы, образующие водород
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Около десяти лет назад в области исследований возобновляемых источников энергии было сделано замечательное открытие. Было показано, что если взять мембраны, содержащие хлорофилл, и добавить к окружающему раствору ферменты, действующие как катализаторы, то на свету будет происходить разложение воды (фотолиз) на водород и кислород (рис. 2.6). Это открытие было первым шагом на пути к созданию фотореактора, при по­мощи которого энергия Солнца может запасаться в ценном топ­ливе— водороде. Фотохимики и фотобиологи проявляют боль­шой интерес к этим исследованиям, поскольку получение «сол­нечного водорода» из воды открывает новые перспективы в энер­гетике. Процессу фотолиза присущ ряд особенностей, которых нет у каких-либо других систем преобразования энергии. Суб­стратом в нем является обычная вода, источником энергии с не­ограниченным запасом — солнечный свет, а продуктом — водо­род. Его просто хранить, он не загрязняет окружающую среду. Процесс этот циклический, поскольку при потреблении водорода регенерируется субстрат —вода. Система привлекательна и тем, что она работает при обычной температуре; в ней не образуются токсичные промежуточные соединения.

ООО "ВиАТорг" © 2009
Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru