Naslov
Primjena metodologije kemijskog inženjerstva u razvoju mikrobioloških procesa
(Application of chemical engineering methodology on the development of the microbial processes)

Autori
Zelić, Bruno

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Sažeci sa skupova, sažetak, pregledni

Izvornik
Knjiga sažetaka / Matijašić, Gordana - Zagreb : Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu, 2004, 3-3

Skup
Peti susret mladih kemijskh inženjera

Mjesto i datum
Zagreb, Hrvatska, 19.02.2004. - 20.02.2004

Vrsta sudjelovanja
Pozvano predavanje

Vrsta recenzije
Domaća recenzija

Ključne riječi
razvoj mikrobioloških procesa; modeliranje; simuliranje; optimiranje
(chemical engineering; development of microbial processes; modeling; simulation; optimization)

Sažetak
Kemijska sinteza velikog broja produkata kemijske, farmaceutske i prehrambene industrije provodi se u više stupnjevita uz zaštitu pojedinih aktivnih grupa, primjenom različitih organskih otapala i vrlo često teških metala kao katalizatora. K tome, visoke temperature pred- i nad-tlakovi neophodni za provedbu kemijskih reakcija čine ovakove sinteze skupim, kompleksnima i nepovoljnima za okoliš. Zbog toga je u zadnjih dvadesetak godina razvijen veliki broj procesa koji za svoju provedbu koriste biokatalizatore. Primjenom biokatalizatora sintetski put je skraćen, procesi se provode u fiziološkim uvjetima, izbjegnuta je upotreba teških metala kao katalizatora, sporedni produkti su lako razgradljivi i neotrovni, što čini biotransformacije jednostavnijima za provedbu i ekološki prihvatljivima. Industrijska upotreba biokatalizatora vrlo je raširena, primjerice pri proizvodnji vitamina, aminokiselina, organskih kiselina, antibiotika i cijelog niza drugih kemikalija. Moderne metode metaboličkog inženjerstva omogućuju provedbu velikog broja reakcija biotransformacija korištenjem rekombinantnih produkcijskih mikroorganizama prilagođenih provedbi željenih reakcija, primjerice kroz ekspresiju gena bitnih za proizvodnju željenog produk(a)ta, "isključivanjem" neželjenih sporednih reakcija itd. Upotreba metodologije kemijskog inženjerstva, bilanciranje i modeliranje procesa, te identifikacija i optimiranje procesnih parametara, biti će prikazana na primjeru dvaju mikrobioloških procesa, proizvodnji pirogrožđane kiseline iz glukoze upotrebom genetski modificirane Escherichia coli i proizvodnji 2, 5-diketo-D-glukonske kiseline, intermedijeru u biosintetskom postupku proizvodnje Vitamina-C, iz glukoze upotrebom Erwiniae citreus. Poseban naglasak biti će dan na eksperimentalne metode optimiranje parametara procesa: genetski algoritam i evolucijsko planiranje (EVOP). Obje metode temelje se na načelima biološke evolucije primjenjenih na istraživanje područja mogućih rješenja (optimuma). Biti će prikazan razvoj nestrukturnih matematičkih modela bioprocesa. Takvi modeli ne prikazuju i ne uzimaju u obzir široki spektar reakcija koje se u bioprocesima odvijaju već prate samo makroskopske veličine procesa. Usprkos tome nezaobilazno su sredstvo analize i optimiranja bioprocesa, te omogućuju njihovo bolje razumjevanje. Na kraju će biti prikazan razvoj kontinuiranog procesa proizvodnje pirogrožđane kiseline s potpuno integriranom separacijom produkta upotrebom elektrodijalize.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA