Лекция №1. «Өндірістегі биотехнологиялық процестер мен аппараттар»

7 
Су – арзан болса да масса жағынан ең маңызды шикізат түрі. 
Биотехнология 
өнімдерінің көптеген түрлері су сапасымен анықталады. Су 
биологиялық жағынан таза болуы қажет (1 мл суды микроорганизмдер саны 
100-ден аспау керек), түссіз, дəмсіз жəне иіссіз болуы керек жəне ол тұнбауы 
керек. Судың буланғаннан кейінгі қалдығы 1 г/л-ден аспау керек, жалпы 
кермектігі 7 мг-экв/л-ден аспау керек. Аса кермек су ферментация процесіне 
кері əсерінен тигізеді. Су құрамындағы зиянды заттарға шектеулер қойылған: 
қорғасын – 0,1 мг/л-ге дейін, мышьяк – 0,05 мг/л-ге дейін, фтор – 1,5 мг/л-ге 
дейін, цинк – 0,5 мг/л-ге дейін, мыс – 3,0 мг/л-ге дейін. 
Көміртектің қорек көздері. 
Көмірсулар – 
ферментация процесінде жиірек қолданатын заттар. Оларға 
төменде келтірілген қоспалар жатады: 
Глюкоза 
С 
6 
Н
12 
О 
6 
; ылғалдылығы 9%- ға дейін; күл мөлшері – 0,07%-ға 
дейін, соның ішінде темір – 0,03%-ға дейін. 
Сахароза 
С 
12 
Н 
22 
О
11 
; ылғалдылығы 0,15%- ға дейін; күл мөлшері – 
0,03%-ға дейін. 
Меласса – 
қант өндірісінің қалдығы (қант кристалдарын бөліп алғаннан 
соң қалған буланған сұйық). Оның түсі қара-қоңыр болып келеді, тығыздығы 
1,35-1,4 г/мл, құрамында 40-55% сахароза, 0,5-2% инвертті қант бар. Сонымен 
қатар құрамына аминоқышқылдар мен В тобындағы витаминдер (биотин – 80 
мг/т) кіреді. Күлінде калий, магний, темір көп. Меласса маусымдық өнім, оны 
сақтау кезінде микроорганизмдердің əсерінен қант азаюы мүмкін. 
Жүгері ұны. 
Құрамында 67% крахмал, 10% басқа көмірсулар, 12% 
белоктар болады. Ылғалдылығы 15%-ға дейін; күл мөлшері – 0,9%-ға дейін. 
Күлінде калий, магний, фосфор көп. 
Ағаш гидролизаты. 
Ағаштың өзі 
микроорганизмдер үшін «дəмді» шикізат емес, бірақ алдын ала өңдесе – 
жоғарғы температурада қышқылдық гидролиздесе – гидролизатқа айналады. 
Целлюлоза мен пентозандар глюкозаға жəне басқа қанттарға дейін 
гидролизденеді. Құрамындағы қанттың мөлшері ағаш табиғатына жəне 
гидролиз технологиясына байланысты 4-8% болады. 
Көміртектің көмірсулардан басқа көздері. 
Көмірсутек газдар – 
метан, этан, пропан, бутан – ас белоктарын жəне 
биомассаны қайта өндіру өнімдерін алу үшін пайдаланылған. 
Сұйық көмірсутектер – 
ұзын көмірсу тізбекті С 
10 
– С 
27 
парафиндер. Ас 
ашытқыларын, лимон қышқылын, биопрепараттар – мұнай деструкторларды 
өндіру үшін пайдаланылады. 
Майлар
. Тарихи аңыздарда майларды басында ферментация мен 
процестерінде көпіршіктенуді тоқтату үшін пайдаланылған. Көпіршіктенуді 
тоқтату үшін доңыз, сиыр, қой майларын жəне пальма майын пайдаланылған
. 
Бірақ пальма майы қалыпты температурада қатты күйінде болады да, оның 
пайдаланылуы қиынға түседі. 
Өсімдік майлары арасында ферментация процесінде күн, соя, арахис, 
лен, рапса, касторка майлары пайдаланылады. Бірақ майды артық пайдаланса 
өнімді бөліп алу жəне тазарту стадиясында кедергі тигізеді. 

8 
Лабораториялық практикада агарланған ортаны – мұхит өсімдіктеріндегі 
полисахариді негізінде жасалған
агар 
жиі қолданылады. 
Азот қорек көздері. 
Көптеген микроорганизмдер бейорганикалық азот көздерін пайдалана 
алады: аммоний сульфаты, аммоний нитраты, карбамид, аммиак суы. 
Көп жағдайларда ферментация процесі үшін қорек орта құрамына негізі 
аминоқышқылдар мен белоктаар болып келетін органикалық азот көздерін 
енгізу қажет. Бұл жағдайда шикізат ретінде өсімдік жəне жануарлар текті
табиғи өнімдер пайдаланылады. Осы өнімдердің ішіндегі кең тарағандарын 
қарастырайық. 
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. 

9 
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. 

жүктеу 0,51 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: