Биотехнология. принципы и применение - Бич Г.
ISBN 5-03-000058-5
Скачать (прямая ссылка):
продукт, а также тем, не изменится ли политическая ситуация и,
следовательно, те предпосылки, которые использовались для оценки спроса.
Приведем три примера микробиологических производств, появившихся в
результате открытия нового пути синтеза новых продуктов и никак не
связанных с проблемами спроса. Речь идет о предложениях по использованию
для производства пластмасс поли-р-гидроксимасляной кислоты, синтезируемой
Alcali-genes eutrophus; о получении эмульгаторов при участии многих
бактерий, окисляющих углеводороды; об инсектицидах, продуцируемых
Bacillus thuringiensis.
Взаимоотношения между биотехнологами и химиками-техно-логами лучше всего
прослеживаются на примере производства основных продуктов промышленных
микробиологических процессов. В химической промышленности различают
продукты тонкого химического синтеза, продукты маломасштабного и валового
синтеза. При создании производственных установок для получения продуктов,
относящихся к каждой из этих трех категорий, используются совершенно
разные подходы. Продукты тонкого химического синтеза получают обычно в
реакторах периодического действия, используемых также и для производства
многих сходных веществ. Чаще всего производительность одной установки
лежит в интервале 100 кг/г.- 100 т/г. Значительную часть стоимости
продукта составляют затраты на очистку и анализы, направленные на то,
чтобы по своему качеству продукт соответствовал предъявляемым к нему
требованиям. Согласно принятой классификации, к продуктам тон-
398
Глава 10
кого химического синтеза микробного происхождения относятся вакцины,
витамины, б'-нуклеотиды, некоторые аминокислоты, антибиотики и ряд
ферментов, предназначенных для использования в медицине. Химические
продукты маломасштабного синтеза обычно производятся в количестве 100
т/г. - 20 ООО т/г. Чаще всего к их качеству предъявляются менее строгие
требования, чем к качеству продуктов тонкого химического синтеза. Обычно
их получают на установках, предназначенных только для данного продукта,
однако непрерывный процесс при этом используется не всегда. К продуктам
данной категории, производимым микробиологическим способом, относятся
глутаминовая кислота, широко использующаяся как усилитель вкуса,
антибиотики, применяющиеся для защиты сельскохозяйственных культур,
ферменты, предназначенные для использования в промышленности,
органические кислоты, в частности лимонная, молочная и глюконовая; раньше
сюда же относили такие растворители, как ацетон и бутанол. В эту же
категорию можно включить многие пищевые продукты и напитки, полученные
путем ферментации. И наконец, продукты третьей категории производят
обычно на установках непрерывного действия, производительность которых
превышает 20000 т/г. В этом случае рыночная стоимость продукта
определяется простотой его получения и общей производительностью
установки, а не жесткими требованиями к качеству. К этой категории
продуктов микробного происхождения принадлежат БОО, различные виды
топлива, например биогаз (метан), спирт, использующийся как горючее
(этанол), и биополимеры, применяющиеся для более полного извлечения
нефти. Кроме того, валовым продуктом можно, конечно, считать и воду,
сбрасываемую из установок для биологической очистки сточных вод и
отходов, где идут самые крупномасштабные непрерывные микробиологические
процессы. В этих случаях конечный продукт не имеет обычно прямой
экономической ценности, но крайне важен для благополучия и процветания
общества. С увеличением масштабов производства расширяются и взаимосвязи
между биотехнологией и химической технологией. Однако даже при получении
продуктов тонкого химического синтеза эти взаимосвязи должны стать еще
более глубокими, если мы хотим разработать особо эффективные технологии.
Основная задача практической химической технологии состоит в создании
производственных систем, с помощью которых, используя достижения науки и
техники, из сырья и материалов можно экономичным путем получать продукты,
пользующиеся спросом. В биотехнологических процессах применяется'
специальное оборудование для превращения сырья в готовую продук-
Химическая технология и биотехнология
399
цию с помощью биохимических реакций, фазовых переходов, агломерации,
разделения, экстракции, высушивания и т. д.
Предприниматель, вкладывая капитал в какую-либо отрасль, ставит своей
целью получить максимальную прибыль. Если для производства какого-то
продукта предполагается использовать микробиологический процесс, то
прежде всего необходимо сравнить его с альтернативными процессами, а в
некоторых случаях- и с другими источниками получения этого продукта
(например, если речь идет о белковых ингредиентах кормов, то это может
быть сельское хозяйство).
Экономическая оценка промышленного производства и производственных
взаимосвязей, имеющая важнейшее значение, сопряжена со многими
трудностями. Методика при этом, как правило, такова, что оценки
занижаются по сравнению с требованиями, выдвигаемыми лицами, которые
