Сайтқа презентация қосу

Параметрлерді сырттай реттейтін үздіксіз культивирлеу

Тақырыбы: Параметрлерді сырттай реттейтін үздіксіз культивирлеу

Орындаған: Дақылбай Ё

Биотехнологиялық стадия Негізгі стадияға осы немесе басқа биологиялық агентті (микроағзалар, оқшауланған клеткалар, ферменттер немесе клеткалық органеллалар) қолдана отырып, шикізаттың осы немесе басқа өнімге айналуы жүретін өзіндік биотехнологиялық стадияға жатады. Биотехнологиялық стадияның негізгі мақсаты белгілі органикалық затты алу болып табылады. Бірақ, биотехнологиялық стадия ережеге сай жаңа органикалық қосылыстардың синтезімен қоса, төмендегі көптеген биотехнологиялық процестерден тұрады

 Ферменттеу – микроағзаларды культивирлеу көмегімен жүзеге асырылатын процесс.  Биотрансформациялау – дайын ферменттерді немесе микроағзалар клеткаларының ферменттік белсенділігі әсерінен химиялық құрылымының өзгеру процесі. Бұл процесте микроағзалар клеткаларының жиналуы емес, заттың химиялық құрылымы аздап өзгереді. Негізінен дайын заттың биотрансформациялаудан химиялық өзгеруі жүреді: радикалдар, гидроксильды иондар қосылады немесе алынып тасталады, дегидрленеді және т.б. өтеді.  Биокатализ – биокатализатор – ферменттерді қолдану арқылы өтетін заттардың химиялық айналулары.

 Метанды ашу – анаэробты жағдайда метаногенді микроағзалар көмегімен органикалық қалдықтардың өңделуі.  Биокомпостау – ауаның еркін келуіне және біркелкі ылғалдануын қамтамасыз ететін арнайы борпылдақ құрылымы бар қатты қардықтар құрамындағы зиянды органикалық заттардың мөлшерін микроағзалар көмегімен төмендету.  Биосорбция – арнайы қатты тасымалдауыштарда бекітілген зиянды қоспалардың газдардан немесе сұйықтықтардан микроағзалармен сорбциялануы.  Бактериалды сілтісіздендіру – арнайы микроағзалар әсерінен зиянды қосылыстардың ыдырауы.

 Қарапайым биотехнологиялық стадия шығатын ағын ретінде бір сұйықтық ағыны және бір газды ағыс, кейде бірсұйықтықты ағыс болады. Егер процесс қатты фазада (мыс, сыранаң жетілуі немесе қалдықтарды биокомпостау), өңделген қатты өнім ағыны шығу ағысы болып табылады..

Дайындық стадиялары Дайындық стадиялары биотехнологиялық стадияға қажетті шикізат түрлерін алдын ала жасау және дайындау үшін орындалады.

Дайындық стадиясында келесі процестер қолданылады.
 Ортаны жасау, көбіне сұйық, биотехнологиялық стадияда қоректенуге қажетті компоненттерден тұрады.  Ортаны стерильдеу – бөгде микрофлора түсуі қажетсіз, ассептикалық биотехнологиялық процестер үшін жүргізіледі.  Газды дайындау және стерильдеу (ауаны). Биотехнологиялық процестердің өтуіне қолданады. Ауаны дайындау, оны шаң мен ылғалдан тазартудан, қажетті температураны қамтамасыз етуден және микроағзалардан, оның ішінде споралардан тазартудан тұрады.

 Егінді материалдарды дайындау. Микробиологиялық процесті жүргізуге немесе өсімдіктер мен жануарлардың оқшауланған клеткаларын культивирлеу процестерін жүргізуге негізгі стадиямен салыстыруда алдын ала өсірілген аз мөлшердегі биологиялық агенттерден тұратын егінді материалды да дайындау қажет.  Биокатализаторды дайындау. Биотрансформация немесе биокатализ процестері үшін алдын ала биокатализатор немесе бос және тасымалдауышқа бекітілген фермент, немесе ферменттік белсенділігі көрінетін күйге дейін алдын ала өсірілген микроағзалар биомассалары дайындалады.  Шикізатты алдын ала өңдеу. Егер шикі зат өндіріске биотехнологиялық процесте қолдануға жарамайтын жағдайда түссе, шикізатты алдын ала өңдеу операциясы жүргізіледі. Мыс: спирт алуда бидайды алдымен ұнтақтаймыз, сосын «қанттандыру» ферментативтік процестерінен өткізіп, содан соң ғана қанттандырылған сусло биотехнологиялық стадияда ферментативтік жолмен спиртке айналады.

Сұйықтықты және биомассаны бөлу Көбінесе алынатын өнім биомассаның өзінде немесе сұйықтықта болады. Екі жағдайда да 2 фазаға бөлу қажет болады.
 Тұндыру – гравитациялық күш әсерінен бөлу (ағынды суды тазалауда).  Фильтрлеу – қатты фаза бөлшектері – биомасса ұсталынатын фильтрлеуші материал арқылы суспензияны өткізу.  Бұл әдіс антибиотиктер өндірісінде, көбінесе микроағза продуценті мицелиалды сипатта болғанда қоданылады.  Сепарирлеу, центрифугалау – ортадан тепкіш күш әсерімен бөлу. Азақтық биомасса өндірісінде дрожжилар мен бактерияларды бөлуге қолданылады.  Микрофильтрация, ультрафильтрация – мембранада микроағзалар клеткаларының ұсталынуын қамтамасыз ететін орташа өлшемді саңылаулы мембраналардан сұйықтықты өткізу және жеке клеткалардан тазаланған ерітінді алу. Ультрафильтрация клеткалармен қатар, еріген заттардың ірі молекулаларының бөлектенуін қамтамасыз етеді.  Коагуляция – сұйықтыққа ірі клетка агломераттарының пайда болуы мен тұнуына әсер ететін реагенттерді қосу және сұйықтықты тұндыру арқылы бөлу.  Флотация – микроағзалар биомассасының көбік көпіршіктерімен ұсталынып, оның көбікті фракциядан шығарылуы.

Биосинтез өнімдерінің шығарылуы
Бұл стадияның өнімдердің клеткаішілік немесе клеткадан тыс болуына байланысты ерекшеліктері бар. Клеткаішілік өнімдер үшін, клеткалық қабықшаны бұзуды қажет ететін әдістер:  Клеткалық дезинтеграциялану. Бұл процесс физикалық әдіспен (мұздату және тығыздату, ультрадыбыспен әсер ету, декомпрессия әсерімен жүзеге асырылады.  Гидролиз – клетка қабықтарының химиялық реагент немесе температура әсерінен бұзылуы.  Ферментолиз – клетка қабығының жоғарғы температуралы ферменттер әсерімен ыдырауы.  Автолиз – клетканың өзіндік ферменттері қолданылатын ферментолиз процесінің түрі.  Алдын ала клетканы бұзу операцияларынан кейін өнімді ерітіндіден алу үшін клеткаішілік және клеткадан тыс өнімдерге ортақ болып табылатын әдістер жүзеге асырылады:  Экстракция – алынатын өнімнің сұйық фазадан сумен араласпайтын органикалық сұйыққа (экстрагент) ауысуы. Май тәріздес заттардың сұйық көмірсутектермен (бензин) шығарылуы кең таралған, сонымен қатар басқа да экстрагенттер (хлороформ, эфир, бутилацетат) қолданылады. Қатты фазадан тура экстракциялау (соның ішінде микроағзалар биомассасынан) экстрагирлеу деп аталады.  Тұну – сұйықтыққа өніммен әсерлесіп, оны қатты күйге ауыстыратын реагент қосу арқылы өнім алу.  Адсорбция – сұйықтықта еріген өнімнің қатты күйге арнайы қаты тасымалдауыштарда сорбциялану жолымен ауысуы.

Өнімді тазалау

Хроматография

Диализ

Кристализация

Өнімді бөлу стадиясында маңызды нәрсе – аздаған қоспалары болса да, негізгі бөлігін алу. Мұнда тазаланбаған өнім болады. Сондықтан жоғары кондициялы биоөнім алған жағдайда, өнімді тазалау стадиясын қосады. Бұл стадияның мақсаты – максималды таза қоспаларсыз өнім алу. Бұл мәселе түрлі процестер көмегімен шешіледі, яғни бұл экстракция және экстрагирлеу, адсорбция, ионды алмасу, ультрафильтрация және қайтымды осмос, ректификация және ферментолиз. Сонымен қоса келесі процестер де қолданылады:

Өнімді концентрлеу Өнімді тазалаған соң ол ертіндіде азда болса қоспалар концентрациясынан тұрады. Ары қарай оның концентрленуін қамтамасыз ету керек. Сонымен қатар, негізделген өнімнің концентрациясын биотехнологиялық стадиядан өнімнің дайын түріне келгенше қаншалықты өзгеретінін қарастыру қажет. Биотехнологиялық стадиядан соң, суспензия құрамында негізделген өнім 0,1-1%, биомассаны бөлу стадиясынан соң 0,1-2%, жеке бөліп алған соң 1-10%, тазалағаннан соң 50-80%, ал соңында концентрлеуден соң 90-100%. Концентрлеу стадиясында ертіндіден еріткішті «сығуды» қамтамассыз ететін мынандай процесстер қолданылады: буландыру, кептіру, тұндыру, алынған кристалдарды фильтрациямен кристалдандыру, ультрафильтрация және гиперфильтрация немесе нанофильтрация.

Өнімнің дайын түрін алу Өндірістің соңғы стадиясында өнім ұсақтау (ұнтақтан немесе ерітіндіден гранулалар қалыптастыру), дражелеу, таблеткалау (драже, таблетка жасау), құю немесе буып-түю, ампулалау (ампулаларға ыдыстау) процестері жүргізілгендіктен тауарлық формаға ие болады. Ағынды суларды және қалдықтарды тазалау Ағынды суларды және қалдықтарды тазалау – бүгінгі таңда экологиялық нашар уақытта шешілуі қажет, маңызды мәселе болып табылады. Негізінен бұл процесс - өзіндік дайындау стадиясынан, биотехнологиялық стадиядан, активті клеткалар биомассасын тұнбаға түсіру стадиясынан және ағынды суларды қосымша тазалау мен тұнбалық қалдығын өңдеу стадиясынан тұратын жеке биотехнологиялық өндіріс. Тазаланған су кей жағдайда негізгі өндіріске қайтарылады. Осы әдіспен, мыс: мұнай парафинінен азықтық белок алу қалдықсыз технологиясы ұйымдастырылған.

Назарларың ызғ а рахмет


Пән: Биология


Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь