Контроль виробництва

Зміст

Стор.

Реферат…………………………………………………………………….…..……..4

Вступ………………………………………………………………………................5

Розділ 1. Хакрактеристика готової продукції..…………………………...............8          

1. Характеристика кінцевої продукції виробництва….………………..8

1.2.    Характеристики  методів одержання Боверину……..………......…....9 1.3.   Токасична дія препарату захисту рослин Боверин..………......……10   1.3.1. Токсична дія Боверину на тварин…………………………......10 1.3.2. Токсича дія Боверину на людину…………………………… ..10 1.3.3. Дія препарату на комах ………………………………………..11 1.4.    Галузь використання препарату захисту рослин Боверин..………..12 1.5.    Стандартизація та фасування..……………………………….......…..13 1.6.    Фасовка і упаковка препарату захисту рослин Боверин..……….....15 1.7.     Маркування…………………………………………...………...........16  

Розділ 2. Характеристика грибу Beauveria bassiana…………………………......17 2.1. Систематика………………………………………………………….....17 2.2. Морфолого – культуральні ознаки Beauveria bassiana…………..…..18 2.3. Фізіолого – біохімічні ознаки Beauveria bassiana……………………19 2.4. Розмноження грибу…………………………………………………....21 2.5. Схема біотрансформації ростового субстрату в біомасу грибу Beauveria bassiana………………………………………………………………….21  2.5.1. Синтез амінокисло.……………………………………………22  2.5.2. Синтез жирних кислот………………………………………..23  2.5.3. Утворення та синтез вуглеводів…………………………….  25

     Розділ 3. Обгрунтування вибору технологічної схеми………………….…..28

    3.1. Обгрунтування вибору технології виробництва препарату………..28 3.2 Аналітичний огляд способів і методів реалізації мети виробництва препарату Боверин………………………………………………………….…….29 3.3. Обгрунтування вибору продуцента……………………………….….30 3.4. Обгрунтування вибору складу поживного середовища для      вирощування грибу Beauveria bassianа…………………………………………31  3.4.1. Розрахунок складу поживного середовища…………………33 3.5. Обгрунтування способу проведення біосинтезу……………………. 33

Розділ 4. Опис технологічного процесу біосинтезу грибу Beauveria bassiana……………………………………………………………………….……35 4.1. Характеристика сировини, матеріалів та напівпродуктів…….…….35 4.2. Опис технологічного процесу………………………………….…..…38

Розділ 5. Продуктивний розрахунок. Матеріальний баланс дільниці виробництва………………………………………………………………………..48

Розділ 6. Контроль виробництва…………………………………………………54

 Висновки…………………………………………………………………….…….63

Список використаної літератури……………………………………………..…..64

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

Робота присвячена виробництву  біомаси грибу Beauveria bassiana – продуцента препарату захисту рослин Боверин; складається зі вступу, шести розділів, графічних матеріалів та списку використаної літератури з 14 найменувань. Загальний обсяг роботи – 65 сторінок, 5 рисунків, 4 таблиці, 2 креслення формату А2, 1 креслення формату А3.      У курсовій роботі дано обґрунтування та викладено технологічний процес ділянки біосинтезу виробництва препарату, який включає блок допоміжних робіт та стадії вирощування культури.       Складено аналітичний огляд літератури щодо властивостей, сучасних форм та галузей застосування препарату захисту рослин Боверин. Внесено пропозиції з удосконалення процесу ферментації: з метою зменшити витрати на закупівлю компонентів до поживного середовища запропоновано замість глюкози використовувати крохмаль.       Ключові слова: мікроорганізм, ентамопатогенний гриб, продуцент, Beauveria bassiana, субстрат, штам, катаболізм, синтез, гліколіз, Боверин, ферментер, поживне середовище,  промислове культивування, біосинтез, апаратурна схема, технологічна схема.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

Біотехнологія — це комплекс фундаментальних і прикладних наук, технічних засобів, спрямованих на одержання і використання клітин мікроорганізмів, тварин і рослин, а також продуктів їх життєдіяльності: ферментів, амінокислот, вітамінів, антибіотиків та ін.    Внесок біотехнології в сільськогосподарське виробництво полягає в полегшенні традиційних методів селекції рослин і тварин та розробці нових технологій, що дозволяють підвищити ефективність сільського господарства. У багатьох країнах методами генетичної і клітинної інженерії створені високопродуктивні і стійкі до шкідників, хворобам, гербіцидам сорти сільськогосподарських рослин. Розроблена техніка оздоровлення рослин від накопичених інфекцій, що особливо важливо для культур, які  розвиваються вегетативно (картопля тощо).          Як одна з найважливіших проблем біотехнології, в усьому світі широко досліджується можливість керування процесом азотфіксації, у тому числі можливість уведення генів азотфіксації в геном корисних рослин, а також процесом фотосинтезу. Ведуться дослідження з поліпшення амінокислотного складу рослинних білків. Розробляються нові регулятори росту рослин, мікробіологічні засоби захисту рослин від хвороб і шкідників, бактеріальні добрива.             Хвороби рослин, включаючи грибкові та вірусні, можуть знищити врожай та суттєво знизити якість продукції. Японські вчені запропонували підвищувати врожайність без хімії, а лише за рахунок збагачення грунту гумусом природним шляхом. Не секрет, що екологічно чистої рослинності сьогодні нам бракує. Це відбувається тому, що у світі стали використовувати  грунт як субстанцію для наповнення його хімічними добривами і за рахунок цього домагатися підвищення зборів вирощуваних культур. А щоб  їх захистити від бур'янів, шкідників і хвороб, інтенсивно  застосовуються гербіциди та пестициди. Вирощування різних  традиційних культур - це дуже важка праця. Скільки сил витрачається  тільки на боротьбу з бур'янами. Адже якщо з бур'янами не вести боротьбу, вони заглушають і виснажують культурні рослини [1].    Щоб зменшити економічні втрати від хвороб, фермери вимушені збільшувати площі для отримання потрібного врожаю, а це відповідно призводить до зменшення капіталу ферми чи підприємства.  Біотехнологія надає можливість отримувати сорти, захищені від певних різновидів вірусів. Отримують їх з допомогою використання біопрепаратів для стимуляції росту рослин. Ці препарати можуть бути різного походження,  наприклад, бактеріального чи хімічного. Кожен з цих видів має свої переваги і недоліки.           Абсолютна більшість біопрепаратів хімічного походження є сильними біологічними активними речовинами і негативно впливають на рослини. Це може виразитись в погіршенні росту, розвитку і загального стану рослини. Дуже часте використання їх може знищити всю мікрофлору, в першу чергу корисну. Цим порушуються нормальні мікробіологічні процеси в грунті, в тому числі симбіотичні і асоціативні, що часто призводить до зниження протистояння  рослинами шкідникам, хворобам, бур’янам. Це може проявитись і в період зберігання врожаю, коли відбувається зміна мікрофлори поля на мікрофлору сховища[7].          Біопрепарати для стимуляції росту рослин бактеріального походження також негативно впливають на якість сільськогосподарських рослин, проте не в такій мірі. Ці засоби теж можуть погіршувати загальний стан рослин а призупиняти їх розвиток. Але  в порівнянні з препаратами хімічного походження мають позитивні сторони (не впливають на процеси, які відбуваються в грунті, а також не впливають на здоров'я людини тощо).  В Україні створені біопрепарати нового покоління, стимулятори росту та біологічні засоби захисту рослин. З метою ресурсозбереження, підвищення продуктивності і покращання якості продукції пропонується найбільш економічно вигідний біопрепарат Боверин – ефективний біологічний препарат на основі ентомопатогенного гриба Beauveria bassiana. Рекомендується для захисту сільсько-господарських і декоративних культур закритого грунту від тепличної білокрилки та та бачного трипсу[6].       Актуальність. Всі біопрепарати, в тому числі і Боверин, є важливим для сільського господарства оскільки, захищені від хвороб сорти надають сільськогосподарські, економічні переваги фермерам, та не забруднюють навколишнє середовище. Фермери зможуть боротися з комахами, які розповсюджують вірусні хвороби, та, таким чином, захистити свої врожаї. Фермери мають можливість вирощувати вищі врожаї на тій же площі, та зменшувати витрати ресурсів, таких як: робоча сила, добрива, пестициди, насіння та обладнання. Ці переваги дозволяють фермерам обробяти додаткові площі, або збільшувати врожай на одиницю площі і, як наслідок, дозволяє їм збільшити законсервовані площі.         Новизною проекту виробництва препарату для захисту рослин є заміна методу поверхневого культивування на глибинне. Оскільки при глибинному методі культивування отримання бластоспор грибу Beauveria bassiana відбувається за менш тривалий час, у порівнянні з отриманням бластоспор методом поверхневого культивування. Це відбувається через те, що під час глибинного культивування, в порівнянні з поверхневим клітини тривалий час перебувають у фазі експоненційного росту за постійної концентрації субстрату.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розділ 1.  Характеристика готової продукції

1. Характерстика кінцевої продукції виробництва

Боверин БТ                     ТУ У 24-2-00495929-002:2007

Висновок СЕС № 05.03.02-07/20. 

Мікробіологічний препарат інсектицидної дії на основі ентамопатогенного  гриба -  Вeauveria bassiana з титром не нижче 20 × 10⁹ спор в мл. препарату.         Рекомендується для захисту сільськогосподарських і квітково-декоративних культур закритого грунту від трипсів, оранжерейної білокрилки, личинок грибних комариків,  мух, плодожерок, личинок, капустяної совки, трипсів.           Механізм дії. Конідіоспори гриба, потрапивши на тіло комахи, проростають і проникають в порожнину тіла, розчиняючи ферментами кутикулу, при цьому виділяють токсини, викликаючи загибель шкідників. Грибниця пронизує все тіло комахи, утворюючи на його поверхні шар конідієносців з конідіями. Комха  гине, а конідії переносяться на інші рослини. Застосування та умови обробки.             * Витрата препарату від 3 до 9 л / га в залежності від чисельності шкідника. 
        * Витрата робочої рідини 0,5 л/м2 або 1500-2000 л на 1 га при концентрації 0,5-1%. 
      * Обприскування вегетуючих растеній. Проводять регулярну обробку рослин з інтервалом 7-14 днів, причому половину суспензії наносять на рослини, другу – на грунт.           * Оптимальна температура для розвитку ентамопатогенних грибів  +16 ... +28° С, при відносній вологості повітря: 80-85%.     Біологічна ефективність через 30 днів після застосування препарату становить 75-82%.         Застосовується замість аналогічних хімічних препаратів. Безпечний для людей, тварин і корисних комах.        Зберігати при температурі 15 ... 20°С – 3 місяці.

2. Характерстика методів одержання Боверину.

В останні роки все більший  інтерес виявляється до біологічних  препаратів, виготовлених на основі мікроорганізмів, патогенних для комах-шкідників  сільськогосподарських рослин. Такі засоби добре вписуються в інтегрованій системі захисту рослин: вони достатньо  ефективні, селективні, безпечні для  природи та людини. До розряду найбільш перспективних належать біопрепарати на основі ентамопатогенних грибів Beauveria bassiana. Широкий спектр інсектицидної активності Beauveria bassiana (патогенні для більш як 100 видів комах), можливість масового отримання спор на поживних середовищах та нешкідливість для хребетних тварин та рослин дозволяє ефективно використовувати препарати на основі Beauveria bassiana у сільському господарстві.            Спори грибів можна отримати глибинним  та поверхневим способами. Під час глибинного культивування Beauveria bassiana відбувається утворення бластоспор із властивостями, аналогічними повітряним конідіям. Такі бластоспори з`являються у гомолімфі комах на початкових фазах мікозу. Стійкість обох типів спор щодо висихання, підвищених температур, ліофілізації та вірулентність для комах практично однакові. Крім того, отримання бластоспор грибів відбувається за менш тривалий час, у порівнянні з отриманням поверхневих конідій. Все це вказує, що глибинний метод культивування грибу  Beauveria bassiana більш перспективний. Продовжують культивування до досягнення значення коефіцієнта заломлення культуральної рідини 1,40.           Для вирощування Beauveria bassiana традиційно використовують пептон, дріжджі кормові, крохмаль, пивне сусло. З метою здешевлення виробництва препарату було підібрано поживне середовище, до складу якого входять кормові дріжджі, крохмаль, хлорид натрію, хлорид марганцю, хлорид кальцію, кукурудзяний екстракт, К2НРО4, MgSO₄x7H₂O, FeSO₄x7H₂O, де джерелом вуглецю є крохмаль[2].           Препарат захисту рослин можна отримати в рідкому вигляді, а також у вигляді гранул.           Отримання препарату в рідкому вигляді.     Отриману культуральну рідину концентрують фільтрацією, отримуючи суспензію, що містить міцелій, залишки поживного середовища та бластоспори . У пасту вводять гліцерин  і змочений поліетиленоксид, перемішують і охолоджують. Отримують ентомопатогенний препарат Боверин, що представляє собою стійку суспензію і має таку характеристику: біологічна ефективність в робочій концентрації 90% на трипса і личинки оранжерейної білокрилки. Орієнтований термін зберігання до трьох місяців при температурі 10°С.            Отримання препарату в сухому вигляді.       Для     отримання        сухого      препарату     в     пасту      вносять     суміш    цеоліту     типу   NaX   і   монтморилоніту   в   кількості   20%. Витримують при перемішуванні   для   перерозподілу    вологи і пропускають через   гранулятор. Гранули    висушують,    фасують   і    маркують.   Отримують   Боверин    у    вигляді     гранул   від   світло-сірого   до     темно-коричневого   кольору,     які  в    процесі    зберігання    і    транспортування  вони  не  злежуються.   Біологічна     ефективність   на    трипса    в    робочій   концентрації 90% на трипса і личинки оранжевої білокрилки.

1.3. Токсична дія  препарату захисту рослин Боверин    

1.3.1. Токсична дія  Боверину на тварин.

При щоденному 4-годинному  вдиханні 400 мг/м³ на 7-ий день з 10 морських свинок помирають 5; інші пережили 30 затравок, але виявили симптоми алергії . Спори гриба не проникали через легеневий бар'єр і висівали тільки з легеневої тканини протягом 1-5 діб після експозиції.    1.3.2. Токсича дія Боверину на людину.       У виробничих умовах, в повітрі робочих приміщень, утримуються значні кількості спор гриба та супутньої грибкової флори. У осіб, зайнятих у промисловому виробництві Боверину, описані випадки раптового гострого захворювання, що характеризується підвищенням температури, ознобом, болями в суглобах, стисненням у грудях, загальною слабкістю. Працівники лабораторій, де забруднення повітря спорами гриба від 2 до 18 тисяч в 1 м³, скаржилися на  слабкість, яка періодично з'являється періодично та головний біль. Зазначені симптоми з'являлися через 4 - 6 години після початку роботи. Посіви зі слизової носа давали суцільний зростання, а з горла – 2 - 50 колоній гриба. Всі явища проходили через тиждень. Подібні симптоми виникали незважаючи на респіратори. Ще більш сильну реакцію викликали вдихання або контакт із спорами після роздрібнення. У людей, зайнятих у виробництві Боверину, розвивалися також фолікулярні кон'юнктивіти, блефарити, бронхіальна астма, токсичний дерматит. Виявлені пряма і перехресна сенсибілізація у найбільш чутливих осіб [6].

1.3.3. Дія препарату  на комах 

Дія Beauveria bassiana на комах починається із проникнення спори в порожнину тіла через шкірні покриви (кутикулу). Потрапивши в тіло, спора проростає в гіф, потім розростається міцелій, від якого відходять конідії. Виявившись у тілі, конідії циркулюють у гемолімфі. Уже на цій стадії можливе ураження комахи внаслідок виділення деякими штамами значної кількості токсинів. Під час відсутності токсину міцелій поступово заповнює все тіло комахи, насамперед вражається м'язова тканина. Ріст гриба триває доти, поки всі тканини не будуть зруйновані. Можуть утворюватися конідієносці, що проривають кутикулу й обплітають мертву личинку.  Уражена комаха покривається білим ватяним нальотом (Рис.1.3.3.1.).

   

Рис. 1.3.3.1.  Комаха, ураженна грибом Beauveria bassiana

4. Галузь використання препарата захисту рослин Боверин

Рекомендована область застосування: Сільське господарство.   Традиційно фундаментальні дослідження вчених стають основою для створення нових біотехнологій для промисловості, сільського господарства, охорони здоров'я й захисту навколишнього середовища. Надзвичайно актуальною темою біотехнології ХХІ століття стала розробка препаратів для захисту рослин на основі живих культур, які є високоефективними і відповідно безпечними для рослин і тварин. У ході дослідів і наполеглевих пошуків отримано багато цінних препаратів [5].        У сільському господарстві для захисту рослин використовується біопрепарат Боверин. Це порошок білого або сіруватого кольору, до складу якого входять спори ентамопатогенного гриба Beauveria bassiana . Боверин рекомендується для захисту сільськогосподарських і квітково-декоративних культур закритого грунту від тепличної білокрилки та трипсів. Даний препарат також є високоефективним, проти колорадського жука [11].   Боверин, є важливим для сільського господарства оскільки, захищені від хвороб сорти надають, економічні переваги фермерам, та не забруднюють навколишнє середовище. Фермери зможуть боротися з комахами, які розповсюджують вірусні хвороби, та, таким чином, захистити свої врожаї. Фермери мають можливість вирощувати більшу кількість врожаю на тій же площі, та зменшувати витрати ресурсів, таких як: робоча сила, добрива, пестициди, насіння та обладнання. Ці переваги дозволяють фермерам обробляти додаткові площі, або збільшувати врожай на одиницю площі і, як наслідок, дозволяє їм збільшити законсервовані площі [11].    Beauveria bassianа заражає в першу чергу ослаблених комах. Тому для біологічної боротьби Боверин застосовується в суміші з малими дозами отрутохімікатів, що викликають ослаблення організму шкідника. Дозування отрут береться зазвичай в чотири-десять разів менше загальноприйнятої при хімічній боротьбі. Перед обприскуванням зважену порцію Боверину розмішують в невеликій кількості води і вливають в суспензію інсектициду.  Боверин рекомендується для захисту сільськогосподарських і квітково-декоративних культур закритого грунту від тепличної білокрилки та трипсів. Даний препарат також є високоефективним, проти колорадського жука. Норма витрати препарату - 1-2 кг на 1 га. Рослини картоплі обробляють на початку масового переходу личинок у другий вік і через 12-15 днів після цього. Витрата рідини становить 400-450 л на гектар. Найбільш сприятлива температура для обробки +20-25 ° [11].          Таким чином, Боверин є біологічним ресурсом, що підтримує біосферний баланс. Також має оздоровче значення (заміна токсичних синтетичних інсектицидів на біологічні, засновані на вилучених з природи агентів). Сучасне трактування поняття «біологічні ресурси» ставить завдання розширити біоресурсні бази та розвиток біотехнологій, оптимізувати управління ресурсами природних і штучно створених біосистем. 

5. Стандартизація та фасування

Культуральну рідину фасують  в поліетиленові бочки, підготовлені раніше, фасовку проводять по 50 л. Допустиме відхилення при фасовці - ±500 мл.

На бочку наклеюють  етикетку, на якій указують:

- «Україна»; - назву підприємства і  товарний знак; -  назва препарату на  українській або російській мовах; - масу нетто; - номер партії; - дата виготовлення; -  титр клітин продуцента;

- Зберігати  при температурі  від 15°С до 20°С. Повторне заморожування не допускається; - Гарантійний термін зберігання  – 6 місяць; - «Берегти від нагріву».

   Транспортну маркіровку  проводять відповідно до ГОСТ 14182-63. Від кожної серії готового продукту препарату для захисту рослин Боверин у  рідкому вигляді відбирають середню пробу для аналізу.     Готовий продукт препарату захисту рослин Боверин у рідкому вигляді  зберігають в холодильній кімнаті при температурі не більше 15°С в зоні карантину.            Партію препарату захисту рослин Боверин маркірують етикеткою, на якій указують:

• найменування препарату;
• номер серії;
• дата виробництва;
• кількість;
• карантин на випробуванні.

Після отримання результатів  випробувань  готовий продукт  по протоколу здають на склад  готового продукту разом з сертифікатом якості.   Після проведення технологічного процесу на стадії устаткування і приміщення готують до роботи та ідентифікують етикеткою з вказівкою:

• Найменування устаткування (приміщення);
• «чисто»;
• дати підготовки;
• підписи особи, що підготувала устаткування (приміщення);

-    підписи особи,  відповідальної за підготовку  устаткування (приміщення).

1.6. Фасовка і  упаковка препарату захисту рослин  Боверин

Висушений порошок фасують  в пакети поліетиленові по ГОСТ  12412-74 або в пакети з поліетиленової плівки по ГОСТ 11564-74. Фасовку проводять  по 1,0 кг. Допустиме відхилення при  фасовці -  ±10  г.