Ем возможно разрушение довольно мягких частиц геля. Оригинальна кон-

струкция биореактора «корзиночного» типа, в котором для предотвраще-

Ния разрушения гранул перемешивание осуществляется за счет вращаю-

щейся проволочной «корзины», в ячейках которой иммобилизованы гра-

нулы с включенным ферментом. В данном варианте реализованы два типа

иммобилизации: полимерные гранулы с включенными молекулами фер-

Мента сами иммобилизованы в ячейках проволочной сетки. Применяются

Также биореакторы периодического действия, без протока, в которых

Фермент, включенный в гель в виде монолитного блока, заполняет весь

Объем аппарата. В толще геля в процессе иммобилизации и формирования

Монолита или после завершения этого процесса для осуществления газо- и

Массообмена формируют вертикальные каналы.

Эра биореакторов для иммобилизованных биокатализаторов только

Начинается; их конструкции непрерывно совершенствуются применитель-

Но к различным биотехнологическим процессам, реализуемым на их базе.

Эти процессы относятся к сфере органического синтеза и медицины, кон-

Версии растительного сырья и преобразования энергии, производства пи-

Щевых веществ и напитков.

Иммобилизованные ферменты

В пищевой промышленности

В истории пищевой технологии, насчитывающей тысячелетия, иммо-

Билизованные биокаталитические системы (ферменты, клетки) за послед-

ние 20–25 лет вписали совершенно новые страницы, обозначив принципи-

Альные сдвиги в области самих технологий и в улучшении качества пище-

Клапан

Выхода

Газообразных

Продуктов

Клапан выхода

Газообразных

Продуктов

Сетка

А Б В

Рис. 3.3. Типы реакторов с иммобилизованными катализаторами (по Дж. Вудворду, 1988).

А – реактор колоночного типа, Б – Реактор с перемешиванием,

В – модифицированный реактор колоночного типа.

Вых продуктов. Все большее применение в развитых странах находят био-

Технологических процессы получения глюкозо-фруктозных сиропов, оп-

Тически активных L-аминокислот из рацемических смесей, диетического

Безлактозного молока, сахаров из молочной сыворотки, синтеза L-

Аспарагиновой и L-яблочной кислот из фумаровой кислоты.

Получение глюкозо-фруктозных сиропов, важный с точки зрения дието-

Логии процесс, впервые был реализован в промышленности в 1973 г. амери-

канской компанией «Клинтон Корн». В настоящее время это самый круп-

Ный промышленный процесс на основе иммобилизованных ферментов.

Фруктоза по сравнению с глюкозой, обладая более приятным вкусом,

на 60–70 % слаще, то есть ее потребляется меньше обычного сахара,

Кроме того, метаболизм фруктозы в организме человека не связан с пре-

Вращением инсулина, она менее вредна для зубов и т.д. Технологии по-

Лучения глюкозо-фруктозных сиропов за короткий срок были разрабо-

Таны и освоены в промышленных масштабах многими западными стра-

Нами. В 1980 г. их выпуск составил 3.7 млн. тонн. Продукт с товарным

названием «изоглюкоза» поступает на рынок в виде сиропов, содержа-

щих глюкозу и фруктозу в соотношении, близком к 1:1; с использовани-

ем разделительных процессов типа жидкой хроматографии содержание

фруктозы может быть повышено до 90 %.

Биохимическая сущность процесса сводится к превращению (изоме-

Ризации) глюкозы, предварительно полученной в результате гидролиза

Кукурузного или картофельного крахмала, во фруктозу под воздействием

Иммобилизованной глюкозоизомеразы. Реакция протекает в одну стадию

До тех пор, пока в реакционной смеси соотношение глюкозы и фруктозы

Практически не уравняется. Конечным продуктом может быть данный

раствор; фруктоза может быть отделена из раствора, а глюкоза – подверг-

Нута дальнейшей изомеризации. Процесс протекает непрерывно в реакци-

онных колоннах высотой 5 м, заполненных слоем катализатора – иммоби-

Лизованного фермента в виде полимерных гранул, полых волокон, кусоч-

Наши рекомендации