Культуралық сұйықтық

Микробиологиялық синтез өнімдерін бөліп алу және концентрациялау әдістері

Орындаған:Қанатова Назерке Қанатқызы 17-10 топ биотехнология

Жоспары:

1. Кіріспе

2. Негізгі бөлім

Биопрепараттарды кептіру

Шөгу және тұндыру

Центрифугалау және сепарация

Фильтрация

Флотация әдістерін сипаттаңыз

3. Қорытынды

Пайдаланылған әдебиет тізімі

Микробиологиялық синтез - микробтық жасушалардың тіршілік әрекетінің арқасында жүзеге асырылатын химиялық қосылыстар мен өнімдерді өндірудің өнеркәсіптік тәсілі. Микробиологиялық синтездің тиімділігі, ең алдымен, мақсатты продуценттерді шығаратын микроорганизмдердің мүмкіндіктерімен анықталады.

Өнеркәсіптік продуценттерге немесе өндірушілерге белгілі бір талаптар қойылады, соның ішінде:

-жоғары өсу қарқыны;

- штаммдардың патогендігі, биомассаның уыттылығы емес;

- субстраттан биомассаның (немесе метаболиттің) жоғары шығымдылығы;

- культуралық сұйықтықтан жасушалардың бөліну жеңілдігі;

- үздіксіз үдерістегі бәсекеге қабілеттілік, тұрақтылықөсіру;

- стерильді емес жағдайларда өсіру мүмкіндігі;

- культуралық сұйықтықта метаболизмнің қайталама өнімдерінің минималды жинақталуы.

Микробиологиялық синтездің мақсатты өнімі: микроорганизмдердің биомассасының өзі (белсенді емес немесе тірі жасушалар) ,

Метаболизм өнімдері (антибиотиктер, ферменттер, витаминдер және т. б. ) ,

культуралық сұйықтықта ерітілген немесе жасуша ішінде орналасқан заттар.

Артықшылықтары:

-микроорганизмдер биологиялық белсенді l-аминқышқылдарын синтездейді.

-Салыстырмалы түрде қарапайым жабдықтар қолданылады.

-Жаңартылатын шикізат пен қарапайым минералды тұздар пайдаланылады, өндіріс қалдықтары аз.

-Қалдықсыз экологиялық таза процесті ұйымдастыруға болады.

-Биосинтез процесі төмен температурада жүзеге асырылады және өндіріс жұмыс істейтін қызметкерлер үшін айтарлықтай қауіп төндірмейді.

Big concept

Культуралық сұйықтық

Микробтық массаны бөлу

Тазартуға пайдаланылған культуралдық сұйықтық

Биомассаның термиялық инактивациясы, плазмолиз

Жұқару кезінде булану

Концентратты кептіру

Азықтық ақуызды өнім

Клеткааралық сұйықтық мақсаттық метаболитпен

Фильтрлеумен жарықтандыру

Клеткалық массаның дезинтеграциясы

Фрагменттерді центрифугалау

Метаболиттерді бөліп алу

-экстракция

-ионды айырбас

-ультрафильтрация

-ректификация

-булау

-тұндыру

-адсорбция

-сублимациялық кептіру

-шашу арқылы кептіру

Темпер. пен ылғалдылықпен ұнтақты кондиционирлеу

Массаны гранулирлеу

тегістеу

Липидтер экстракциясы

Азықтық майсыз биомасса

экстракт

Экстракт дистилляциясы

Техникалық микробтық май

Культуралық сұйықтықты өңдеудің жалпы схемасы:1-азықтық биомасса өндірісі; 2-мақсатты өнім - экзометаболит; 3, 4 - мақсатты өнім-эндометаболит

Эндометаболит-

мақсатты өнім жасуша ішінде болады (жасуша құрылымдарының немесе қабықтың бөлігі)

Экзометаболит -

мақсатты өнім культуралық сұйықтықтада жасушамен бөлінеді

Биопрепараттарды кептіру

Тірі микроорганизмдерді сублимациялық кептіру ең қолайлы, яғни материалды мұздатылған күйден 28 ° C-тан аспайтын температурада ерітусіз кептіру (ылғал сұйық фаза сатысын айналып өтіп, қатты күйден газ тәрізді күйге ауысады) .

Сублимациялық кептіру - энергияны көп қажет ететін және қымбат процесс, бірақ бірқатар биологиялық өнімдерді өндіруде (ең алдымен медициналық мақсатта) бұл өте қажет.

Ірі тонналы өндірістерде микроорганизмдердің концентрацияланған суспензияларын кептіру жоғары өнімді бүріккіш кептіргіштерде ыстық ауамен немесе табиғи газды жағудан жану газдарымен тамшыларға дейін дисперсті тікелей байланыста жүзеге асырылады. Кептіргішке салуда бастапқыда кептіру агентінің температурасы өнімнің жылу төзімділігіне байланысты 120-350 С аралығында болады. Қысқа мерзімді кептіру уақыты (5-25 С) және кептірілген өнімнің төмен температурасы (45 С аспайтын) биологиялық белсенді заттардың айтарлықтай жоғалуын болдырмайды және термолабильді өнімдерді, оның ішінде ферментті препараттарды кептіру әдісін қолданады.

Тұндыру

бұл кейбір реагенттер қосылған кезде немесе культуралық сұйықтықта физикохимиялық қасиеттері өзгерген кезде, ауырлық күшінің әсерінен дисперсті жүйелердің стратификациясы және ерімейтін тұнба түрінде дисперсті фазаның бөлінуі жүретін процесс.

Флотация

бұл культуралық сұйықтықты ауамен көбіктену арқылы қатты фазаны бөлу және концентрлеу әдісі, онда культуралық сұйықтықта өлшенген биологиялық материал (микроорганизмдер) "ауа- сұйықтық " фазасының бетінде адсорбцияланады және ауа көпіршіктерімен бірге қалқып шығады.

көбікті (пневматикалық) флотаторлардың схемалары: 1-корпус; 2, 5-аэраторлар; 3-пайдаланылған сұйықтықты бұруға арналған штуцер; 4-концентратты бұруға арналған штуцер

Сүзу немесе фильтрация

сұйық культураның қатты және сұйық фазаларын оны кеуекті септум арқылы жартылай өткізгіш мембрана арқылы өткізу кезінде бөлу процесі.

Мембрана - бұл полимерлі немесе бейорганикалық материалдардан жасалған және қоспада немесе ерітіндіде болатын әр түрлі бөлшектерді (иондар, молекулалар, макромолекулалар және коллоидтық бөлшектер) тиімді бөлуге қабілетті жоғары кеуекті жалпақ немесе құбырлы септум.

Фильтрациялық қондырғы схемасы

Кемшіліктері: 1. Мембраналар жасалатын кейбір материалдар өте жоғары және өте төмен рН немесе жоғары температурада тез ескіреді. 2. Ерітінділерді өңдеуде белгілі бір қиындықтар бар, қатты фазасы бар

Сүзудің артықшылықтары:

1. Шоғырландыру (концентрлеу ) және тазарту материалдың агрегаттық күйін және фазалық өзгеруін өзгертпестен жүзеге асырылады.

2. Қайта өңделетін өнім жылу және химиялық әсерлерге ұшырамайды.

3. Биологиялық материалға механикалық және гидродинамикалық әсер шамалы.

Центрифугалау

орталықтан тепкіш күштердің әсерінен гетерогенді жүйелердің бөлінуі. Центрифуга тұндырғыш болып табылады, орталық ось айналасында айналады.

Вертикалды центрифуга

Горизонталды центрифуга

қатты бөлшектер 10% - дан асатын және өлшемдері 30 мкм-ден асатын суспензияларды бөлу үшін қолданылады (оларды ұсақтауға жол береді) . Центрифуганың ерекшелігі суспензияны беруден бастап тұнбаны автоматты түрде түсіруге дейінгі барлық операцияларды орындау болып табылады. Бұл жағдайда барабан тұрақты жылдамдықпен айналады. Жұмыс циклінің уақыты шамамен 10 минутты құрайды.

Тік роторлар ең жылдам центрифугалаумен сипатталады, өйткені бөлшектер аз қашықтықта жүреді және сәйкесінше тезірек тұндырылады. Айналу кезінде мұндай роторлардағы түтіктер тігінен орналасады.

Сепарация

Бөлу сепараторларда жүзеге асырылады, онда центрифугалық күш жасушаларға әсер етеді, жасушаларды ыдыстың шетіне тастайды, ал сепаратордың ортасында культуралық сұйықтық жиналады. Бұл процесс ауырлық күшінің әсерінен жасушаларды орналастырудан гөрі тезірек жүреді.

Сепараторларды технологиялық мақсаты бойынша жіктеу

Бір-біріне ерімейтін сұйықтықтарды бөлу үшін және суспензиялар мен эмульсияларды концентрлеу үшін қолданылатын сепаратор-бөлгіштер

Сұйықтықтан қатты бөлшектерді (оның ішінде жасушаларды) бөлуге арналған сепаратор-ағартқыштар

Сұйық қоспаны қайта өңдеудің екі және одан да көп операцияларын орындауға арналған құрама сепараторлар

Экстракция

кең мағынада ерітінділерден немесе қатты денелерден бір немесе бірнеше компоненттерді алу таңдамалы еріткіштерді (экстрагенттерді) процестері деп аталады.

Адсорбция (ион алмасу)

- бұл мақсатты өнімді газ қоспасынан немесе ерітіндіден қатты зат - адсорбентпен сіңіру процесі.

Кеңінен қолданылатын сорбенттер:

белсендірілген көмір;

силикагель;

цеолиттер;

органикалық және бейорганикалық иониттер;

синтетикалық ион алмастырғыш шайырлар

Кристалдану

ерітіндінің рН-ын өзгерту арқылы немесе белгілі бір реагентті қосу арқылы температураны бір уақытта төмендету арқылы өнімді ерімейтін химиялық пішінге ауыстыру арқылы физика-химиялық қасиеттерінің өзгеруі нәтижесінде ерітіндіден кристалдар түрінде шығару процесі

Булану

бұл сұйықтықты жылыту кезінде еріткішті булану арқылы ішінара алып тастау арқылы ерітінділерді шоғырландыру процесі

Диализ

төмен молекулалы заттар жартылай өткізгіш пленка (мембрана) арқылы өтіп, жоғары молекулалы заттар қалатын процесс. Диализ арқылы вакциналар мен ферменттерді тұздар мен төмен молекулалы еритін қоспалардан тазалайды.

Place your screenshot here

Қорытынды

Биологиялық материалды шоғырландыру яғни концентрлеу және бөлу әдісін таңдағанда, культуралық сұйықтықтың қасиеттерін ескеру қажет, шығарылатын өнімнің қасиеттері, өнімнің соңғы формасына қойылатын талаптар, технологиялық және техникалық-экономикалық көрсеткіштер.

Ұқсас жұмыстар

Лимон қышқылын алу

Топырақты өндіру препараттарын алу технологиясын пайдалана отырып бизнес план құру

Экстремалды микроорганизм түрлері

Гибридомды технология

Гибридомды клеткаларды клондау

Антибиотиктер өндірушілер

Зертханалық зерттеу әдістері

ЛИМОН ҚЫШҚЫЛЫН АЛУДЫҢ ТЕРЕҢДІК

Жануарлар жасушаларын өсіру ерекшеліктері

Сүттің маңызды бөлігі - ақуыздар

Пәндер