Жүгері экстракты – құрамында 48% құрғақ заттар болатын жүгері дақылдарын сулағанда бөлінген сұйықты буландыру арқылы алынатын крахмал өндірісінің қалдығы. Сулау процесінде жүгері белоктарының ферментативті гидролизі жүреді де, құрамында азот болатын экстрактінің жартысындайы аминоқышқылдар, полипептид, жəне белоктар қоспасынан тұрады. Экстракт – қара тұтқар сұйық, құрамында 6-8% жалпы азот, 24% күл болады. Күлдің құрамына фосфор, калий, магний, соның ішінде 5% фосфор фитин түрінде байланысқан күйінде болады. Сонымен қатар В тобы витаминдері (биотин) болады. Жүгері экстракты түрлі азық көздерінің жақсы қоспасы болып келеді, сондықтан да оны қоректік орта ретінде көп жағдайларда қолданады.

Соя ұны соя дақылдарын, соя майын бөліп алғаннан қалған соя ұны мен сортын ұнтақтау арқылы алынады. Осыған байланысты майсыз, майлы, жартылай майлы ұн алынады. Бұдан басқа бумен тазартылған бір жыл бойы сақтауға келетін соя ұны болады. Тазартылмаған ұнда ферменттер қалып қояды да оның сақтау мерзімі 1-3 айдан аспайды. Соя ұнында 45%-ға дейін протеин жəне 32%-ға дейін көмірсулар болғандықтан оны көмірсу көзі ретінде пайдалануға болады. Оның күлінің құрамында калий, магний, кальций жəне көп фосфор бар.

Соя ұны жүгері экстракты сияқты азот, көміртек, жəне фосфор азық көзі болады. Соя қорек ортасының кемшілігі көп мөлшерде көбік түзілуі жəне қатты тұнба болғандықтан өнімді бөліп алу қиыншылығы.

Фосфор азығының көзі. Жиі аталған органикалық азот көздері (жүгері экстракты, соя ұны) сонымен қатар фосфор көзі де болады. Бейорганикалық көздерде де азот бар. Бұлар- аммофос (моно-, ди- жəне үшаммонийфосфат).

Макро жəне микроэлементтер. Негізінде бейорганикалық тұздар калий карбанаты, калий сульфаты, магний сульфаты, калий хлориді, марганец сульфаты, темір сульфаты, мыс сульфаты, кобальт сульфаты, цинк купоросы.

Биотехнологиялық өндірістерінің типтік схемасы мен негізгі стадиялары.

Биотехнология өнімдерін сəйкесінше биологиялық агенттеріне, шикізат, өндіріс стадия санына жəне технологиялық режиміне байланысты жеке технологиясы бойынша дайындалады. Сонымен қатар биотехнологиялық өндірістердің жалпыланған типтік схемасын келтіруге болады.

Дайындау сатылары.

Дайындау стадиялары биотехнологиялық стадияларға қажетті шикізат түрлерін дайындау жəне даярлау үшін қажет. Дайындау стадиясында келесі процестер пайдаланылады.

Ортаны дайындау, көбінесе биотехнологиялық стадияға қажет азық компоненттерін енгізетін сұйық орта.

---

Ортаны стерилизациялау. Стерильді деп микроорганизмдер тірі күйі болмайтын ортаны айтады. Стерильдікті сəйкес объектіні физикалық (температура, сəулелендіру, фильтрация) немесе химиялық құралдармен өңдеу арқылы жасайды. Нəтижесінде микроорганизмдер клеткалық коллоидтері қайтымсыз коагуляцияланады. Клеткалық массаның температурасы мен ылғалдылығы үлкейген сайын ұшқындық қасиеті жоғарылайды. Химиялық заттар белоктармен ерекше байланысу арқылы белсенді ферменттердің белгілі топтарын əлсіретіп, микроорганизмдерді өлтіреді. Оларға хлор, йод, формалин жатады. Практикада ыстық арқылы ылғал немесе құрғақ стерилизацияны, сонымен қатар фильтрлеу арқылы стерилиздеуді пайдаланады.

Газдарды стерилизацияға даярлау биотехнологиялық процестің жүруіне қажет. Ауаны даярлау шаң мен ылғалдылықтан тазарту, қажетті температурада ұстау жəне ауадағы микроорганизмдерден тазарту болып табылады.

Егу материалдарын дайындау.

Микроорганизмдер – зат продуценттері культурасын зауыттыр институттардан таза культура түрінде консервіленген қиғаш агардағы пробиркаларда немесе ампулаларда алады. Əр культура морфология, физиологиясының толық жазбасы, культураны сақтау жəне культивациялау ортасының мінездемесі бар паспортына ие болады. Культураның қасиетін сақтау үшін, оны сəйкес жағдайларда сақтау қажет. Сақтау негізінде суыту, мұздату жəне кептіру жатады.

Технологиялық процестің алдында культураны лабораторияда стерильді жағдайда ортаның оптимальді құрамында жəне режимінде (рН, температура, уақыт) көбейтеді. Қиғаш агардың бетімен культураны стерильді 100-200 мл көлемді колбаға ауыстырып термостатта инкубациялайды.Колба ішіндегі затты инокуляция уақыты 2-4 тəулік болатын таза культураны цехтбірінші инокуляторы үшін посевтік материал ретінде пайдаланады. Егу материалын дайындаған кезде аппараттарда культивациялаудың оптимальді режимінің болуын қадағалау керек. Басты ферментация үшін посев материалын пайдаланып отырған қорек ортаның 5-20 % көлемі мөлшерінде дайындау керек.

Егу материалдарын дайындау деп – микроорганизм-продуцентінің таза культурасын өндіріс аппаратына қажетті көлемге дейін көбейтіп дайындап алуды айтамыз.

---

Егу материалдарын алу үшін заводтың орталық зертханасында сақталған бастапқы культура- продуценті қолданылады.

Биологиялық препараттар өндірісі үшін микроорганизмдер штаммасы ампулаларда консервленген таза культура түрінде əкелінеді. Əр культураның өзінің паспорты болады, онда микроорганизмдердің культуралық- морфологиялық, биохимиялық жəне биологиялық қасиеттері, ортаның сипаттамасы, өсіру, сақтау мерзімі мен жағдайлары, тасымалдау сипатталған.

Культураны сақтаудың негізіне салқындату, мұздату немесе сусыздандыру жатады. Барлық жағдайларда да клеткалық зат алмасу күрт қысқартылуы немесе толық тоқтатылуы тиіс.

Практикада штаммалар культурасын төмендегі негізгі əдістерді қолдана отырып сақтайды:

1 – -5⁰С температурада қиғаш агарда сақтау; стабилизатормен мұздату жəне – 20⁰С төмен температурада сақтау.

Бірнеше рет ерітіп жəне қайтадан мұздатуға болмайды;

- культураны леофилизациялау жəне ампулаларда бірнеше жыл бойы сақтау.

Əрбір сақтау əдісіне оптимальды белгілі бір уақыттан кейін, культураны қайтадан егеді.

Технологиялық процестерді бастар алдында культураны стерильді жағдайда көбейтеді. Бактериальды штамманың егу материалдарын дайындау схемасы 2-суретте көрсетілген.




2 сурет. Егу материалын дайындау схемасы. 1- консервлеген штамм; 2 – қиғаш агарда өсіру; 3 – тығыз қоректік ортада өсіру; 3а, 3б – сұйық қоректік ортада өсіру; 4 – инокулятор; 5 жəне 6 - өндірістік биореакторлар.
Егу материалын дайындау үшін толық құнды орта пайдаланылады. Инокулятордағы жəне биореактордағы қоректік ортаның мөлшері жалпы көлемнің 70 пайызынан аспауы тиіс. Егер культураны инокуляторға колбадан енгізетін болса, онда егу материалының мөлшері қоректік ортаның шамамен 0,1% құрайды.

Өндірістік биореакторлар үшін əдетте инокулянттың 6 - 10% -ін пайдаланады. Тығыз қоректік ортада өскен культураны стерильді қоректік ортамен немесе физерітіндімен шайады жəне сұйық ортадағыдай мөлшерде инокуляторға енгізеді.

Продуцент културасының қасиеттерін өзгермей қалу үшін, оны қолайлы ортада сақтау қажет.

Егу материалын дайындау микроорганизм-продуцент түріне байланысты, оның физиологиялық-биохимиялық ерекшеліктері бірнеше тізбектелген сатылардан тұрады.

Пробиркада бастапқы культура қиғаш агарланған қоректік ортада өсірілген колбада тербелмелі шайқағышта өсу мерзімі 18-36 сағатқа созылады. Бұл сатыда микроорганизмдер морфологиясы бойынша микрорганизмдердің өсуін бақылайды.

---

Логарифмдік өсу фазасының соңында культураның физиологиясы жағынан жетілген сатысы нəтижелі болады. Екінші сатыда егу материалының дайын культурасын өсіру деп, колбадан егу аппаратына (инокуляторға) залалсыздандырылған күйде ауыстыруды айтады, осыған қайта-қайта минералды тұздарды біраз мөлшерде қосып отырады. Егу аппараты араластырғышпен, аэрациялаушы қондырғымен, сонымен қатар температурасын, рН-ын бақылаушы өлшегіш аппаратпен, көбік деңгейін реттеуішпен жəне басқа да қондырғылармен жабдықталады. Аппараттағы қоректік ортаның деңгейі жалпы аппараттың көлемінің 60 –нен аспауы керек. Егу материалын дайындау кезінде аппаратта культивирлеу режимін оптимальды ұстау қажет. Процесті бақылау жасау үшін қайта-қайта сынамалар алынып, оған микробиологиялық жəне биохимиялық анализдер жасалады.

Ашытқы қоректік ортада 14-20 г/л (есеп бойынша құрғақ массада) жиналғанша культивирлеу процесі жалғаса береді. Культивирлеу процесі 12-14 сағатта аяқталады.

Үшінші сатыда көлемі 3,2 м³ болатын егу аппаратында егу материалдарын культивирлеу процесі жүргізіледі. Ол үшін кіші инокулятордағы массаның барлық құрам бөлігін үлкен көлемді егу аппаратына айдайды, ол жерде залалсыздандырылған қоректік орта бар. Микроорганизмдерді култивирлеу процесі 12-14 сағатқа созылады.

Төртінші саты көлемі 50 м³ болатын аппаратта жүргізіледі. Ашытқы суспензияларын алдыңғы сатыдан қабылдап алу алдында, қоректік ортаны аппаратта дайындау үшін парафинді, қоректік тұздардың ерітіндісін жəне микроэлементтерді аппаратқа жібереді. Ортаны қажетті рН-режиміне, температурасына жеткізеді, егу ашытқысын келесі сатыға жібереді. Үздіксіз аэрациялау мен араластырудың арқасында микроорганизмдерді өсіру процесі жүргізіледі. Ашытқының жиналу процесі 10-12 сағатқа созылады. Құрғақ ашытқының абсолютті концентрациясы ортада 14-17 г/л құралғанда, ашытқы суспензиясы өндіріс ферментерлеріне жіберіледі. Алынған егу материалына микробиологиялық жəне биохимиялық анализ жасалады.

Биокатализаторды дайындау. Биотрансформация немесе биокатализ процестері үшін алдын ала биокатализаторды – бос немесе тасымалдағышқа бекітілген фермент немесе алдын ала ферментативті белсенділік пайда болғанға дейін өсірілген микроорганизмдердің биомассасын даярлау керек.

Биотехнологиялық стадия.

Биотехнологиялық стадияның негізгі мəселесі белгілі органикалық затты алу. Бірақ биотехнологиялық стадия тек қана органикалық заттардың синтезін ғана емес, басқа да биотехнологиялық процестерден тұрады.

---

Ферментация. Ол көбіне үлкен ферментаторларда жүреді. Аппаратты ортамен толтыру алдында оның герметикалық күйін тексеріп ыстық бумен стерилиздейді. Осыдан кейін оны суытылған стерильді қоректік ортамен толтырады. Ферментатордағы ортаның мөлшері жалпы көлемнің 70%-нан аспауы керек. Ферментация кезінде ортаның температурасы мен рН-ы автоматты түрде реттеледі. Белсенді заттарды периодты ферментация тəсілімен алған кезде екі кезеңнен өтеді. Бірінші кезеңде қорек ортаның компоненті энергия алу жəне құрылымдық алмасу үшін пайдаланылады. Екінші кезеңде қажет метаболизмнің интенсивті синтезі жүреді, клеткалардың ескіруі байқалады. Ферментацияны қажет өнімнің максималды мөлшері жиналған кезде тоқтатады. Ферментацияның соңын микробиологиялық жолмен де продуцент клеткаларының морфологиялық өзгерістерінен де айқындауға болады.

Биотрансформация- дайын ферменттер немесе микроорганизмдер клеткаларының ферментативті белсенділік əсерінен заттың химиялық құрылымының өзгеру процесі. Бұл химиялық құрылымы аса өзгермейді. Зат негізінде дайын болған кезінде биотрансформация оның химиялық модификациясын жасайды: Радикалдарды, гидроксилді иондарды қосады немесе алады.

Биокатализ – биокатализатор – ферменттерді пайдаланып жүретін заттардың химиялық айналуы.

Биоқышқылдану – микроорганизмдер немесе аэробты жағдайдағы микроорганизмдер ассоцияциясы арқылы ластандыратын заттарды жұту.

Биосорбция – арнайы қатты тасымалдағышқа бекітілген микроорганизмдер сұйықтар немесе газдардан зиянды заттардысіңіру.

Бактериалды сілтілеу – суда ерімейтін металдар қосындыларын арнайы микроорганизмдер əсерінен еріген күйіне айналдыру процесі.

Қазіргі заманғы биотехнологиялық өндірістерде əр түрлі препараттар өндірілуде жəне олардың əрқайсысының өзіне тəн технологиясы құрылған. Бірақ барлық биотехнологиялық өндірістер де микроорганизмдердің тіршілік əрекетіне негізделген жəне жалпы сатылары бірдей. Сондықтан биотехнологиялық синтездің принципиальды схемасы құрастырылған. Барлық биотехнологиялық өндірістердің сатысында жалпы жəне міндетті түрде жүретін процестер бар. Биотехнологиялық процестің негізгі сатылары мыналар:

• 
  егу материалын дайындау;
  
• 
  шикізатты дайындау;
  
• 
  қоректік ортаны дайындау;
  
• 
  ауаны залалсыздандыру жəне дайындау;
  
• 
  микроорганизмдерді культивирлеу.
  
• 
  дайын өнімді бөліп алу;
  
• 
  өнімді тазарту;
  
• 
  өнімді модификациялау;
  
• 
  өнімді сақтау;
  
• 
  ағынды сулар мен газ қалдықтарынан тазарту.
  

---

Смотрите также файлы

• Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города Москвы Образовательный комплекс ЮгоЗапад.docx

• Задание для самостоятельной работы Заполнить кадровые документы.docx

• Анализ ритмичности выпуска продукции. Анализ обеспеченности предприятия трудовыми ресурсами..docx

• за мерзімді жоспар блімі Болашаты мамандытары. А. Машановты Жер астына саяхат.docx

• Кейс Amazon. Экспансия на международные рынки.docx