Выход продукта (Y) (экономический коэффициент) определяется как количество продукта, получаемого из данного количества субстрата:
Y = X/Sо – S, где S и So – конечная и исходная концентрация субстрата.
Данный коэффициент выражает эффективность использования субстрата для получения целевого продукта и является очень важной харак- теристикой, так как непосредственно связан с продуктивностью и позво- ляет непосредственно влиять на себестоимость конечного продукта. Эко- номический коэффициент имеет четкий физический смысл, характери- зующей степень перехода энергии, заключенной в субстрате, в продукт. Данная величина необходима для расчетов и прогнозирования процесса в целом и используется в качестве параметра для контроля и управления ходом различных процессов и сопоставления их эффективности. Конечная концентрация продукта должна планироваться с учетом продолжительности процесса и величины выхода продукта. Достижение конечной высокой концентрации продукта оправдано, когда выделение, концентрирование его трудоемки и дорогостоящи. Удельные энергозатраты существенно варьируют в зависимости от направленности и схемы процесса ферментации, а также условий подго- товки сырья на предферментационной стадии и постферментационных процедур. Удельные энергозатраты также очень существенно зависят от типа ферментационного оборудования. Непродуктивные затраты субстрата (h) – это затраты энергии суб- страта, которые не проявляются в приросте продукта. В общем виде они выражаются через экономический коэффициент:
h = Yэкспериментальный/Yтеоретический < 1.
Непродуктивные затраты существенно влияют на эффективность и экономику биотехнологического процесса, поэтому выявление причин и мест этих дополнительных трат энергического субстрата очень важно. Непродуктивные затраты субстрата могут быть связаны с ошибками при считывании генетической информации в ходе быстрого роста продуцента и затратами на поддержание при разобщенном росте в результате сниже- ния эффективности образования энергии в цепи переноса электронов из-за разобщения окисления и фосфорилирования, инактивации мест сопряже- ния, возникновения альтернативных, менее эффективных ветвей, с дисси- пацией энергии, а также из-за возрастания трат энергии на поддержание жизни без размножения (транспорт субстратов и мономеров в клетке, ре- синтез молекул, защитные реакции, процессы репарации).Первичная оценка эффективности биотехнологических процессов по перечисленным параметрам проводится на стадии лабораторных разрабо- ток и испытаний процесса и далее уточняется при масштабировании на опытных и опытно-промышленных стадиях.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему