Нан ашытқысын алу технологиясы
Кіріспе
1 Ғылыми . зерттеу бөлімі
1.1 Аналитикалық шолу
1.1.2 Өндірістің микробиологиялық негіздері
1.1.2 Ашытқылардың көбеюі
1.1.3 Ашытқылардың қоректенуі
1.1.4 Нан ашытқыларының құрамы
1.1.5 Технологиялық процеске әсер етуші факторлар
1.1.5.1 Ортаға активті қышқылдың (рН) әсер етуі
1.1.5.2 Химиялық заттардың әсер етуі
1.1.5.3 Мелассалы ерітінді концентрациясының әсер етуі
2 Технологиялық бөлім
2.1 ¬Өндірістің негізгі шикізаты. мелассаның құрамына сипаттама
2.1.1 Меласса құрамының ашытқы шығуы мен сапасына ықпалы
2.2 Ашытқы рассасын таңдау
2.3 Негізгі технологиялық режимді таңдау
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер
1 Ғылыми . зерттеу бөлімі
1.1 Аналитикалық шолу
1.1.2 Өндірістің микробиологиялық негіздері
1.1.2 Ашытқылардың көбеюі
1.1.3 Ашытқылардың қоректенуі
1.1.4 Нан ашытқыларының құрамы
1.1.5 Технологиялық процеске әсер етуші факторлар
1.1.5.1 Ортаға активті қышқылдың (рН) әсер етуі
1.1.5.2 Химиялық заттардың әсер етуі
1.1.5.3 Мелассалы ерітінді концентрациясының әсер етуі
2 Технологиялық бөлім
2.1 ¬Өндірістің негізгі шикізаты. мелассаның құрамына сипаттама
2.1.1 Меласса құрамының ашытқы шығуы мен сапасына ықпалы
2.2 Ашытқы рассасын таңдау
2.3 Негізгі технологиялық режимді таңдау
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер
Жобаның өзектілігі. Қазақстан Республикасының президентінің жолдауын қолдап елу елдің қатарына кіруге ұмтылып, экономиканы теңдестіре дамыту қажеттігіне сай келетін аумақтық даму, сондай-ақ өңірлердің ұтымды экономикалық мамандануын қалыптастыруға бағытталған осы заманғы жаңа аумақтық даму стратегиясы қажет.
ҚР президентінің жолдауында біздің еліміз дүние жүзінде 50 дамыған мемлекеттің қатарына кіруді алға қойған, сол себептен өндірістің қазіргі заманға сай дамыған нан ашытқысы өндірісін дамыту қарастырылған.
Нан ашытқысы өндірісінде престелген және құрғақ ашытқы өндіріледі. Негізінен олар нан пісіру үшін қамыр ашытуда, кондитер және консерві өндірісінде қолданылады. Одан басқа оларды шикізат ретінде витаминдер өндірісінде Д және В2 витаминдерін алуда, медицинада бір қатар емдік препараттар, нуклейн қышқылдарын және түрлі ферменттерді алуда, микробиологиялық синтездеуде қоректік орталарды дайындау үшін және де ауыл шаруашылығында ірі қара мал өсіруде, құс және балық шаруашылығында кеңінен қолданылады.
Жобаның мақсаты - нан пісіру ашытқысын кептіруге жаңа технологияларды пайдалана отырып өндіріс технологиясын жасауға қойылған мақсатқа жету үшін келесі мәселелерді шешу қажет:
Ашытқылар шығын сапасын жақсаруына сонымен қатар процесті жақсарту мақсатында келесі жаңалықтар енгізілген:
1. Нан пісіру ашытқыларды активатциялау әдісін жасау бойынша, сонымен бірге ашытқының құрамындағы заттарды зерттеу жұмыстары жүргізілген;
2. Жаңа әрі перспиктивалы штамдарды алу бойынша патенттік ізденістер мен аналитикалық шолулар жүргізілген;
3. Өндірістің құрылыс техникалық – экономикалық жайын құрастыру;
4. Еңбекті қорғау және қоршаған ортаның мәселелері;
5. Нан пісіретін ашытқылардың активатциялық әдісі;
6. Нан пісіру ашытқыларын өндіру барысында кептіру әдісі;
Жұмыстың іс-жүзіндегі құндылығы:
1. Ашытқы өндірістің жаңа штамдарын пайдалана отырып ықшам сызбалар жасалды.
2. Ашытқылардың ашытқы өндірісіндегі жаңа жетістіктерін ескеру;
3. Алынған нәтижелер ТЭК-ін жасауға, зауытының құрылыс орны үшін техникалық жобаға және жобалану тапсырмасына қолдануға болады. Биотехнология саласының жетістіктерін пайдаланғанда тиімділігін арттырады.
ҚР президентінің жолдауында біздің еліміз дүние жүзінде 50 дамыған мемлекеттің қатарына кіруді алға қойған, сол себептен өндірістің қазіргі заманға сай дамыған нан ашытқысы өндірісін дамыту қарастырылған.
Нан ашытқысы өндірісінде престелген және құрғақ ашытқы өндіріледі. Негізінен олар нан пісіру үшін қамыр ашытуда, кондитер және консерві өндірісінде қолданылады. Одан басқа оларды шикізат ретінде витаминдер өндірісінде Д және В2 витаминдерін алуда, медицинада бір қатар емдік препараттар, нуклейн қышқылдарын және түрлі ферменттерді алуда, микробиологиялық синтездеуде қоректік орталарды дайындау үшін және де ауыл шаруашылығында ірі қара мал өсіруде, құс және балық шаруашылығында кеңінен қолданылады.
Жобаның мақсаты - нан пісіру ашытқысын кептіруге жаңа технологияларды пайдалана отырып өндіріс технологиясын жасауға қойылған мақсатқа жету үшін келесі мәселелерді шешу қажет:
Ашытқылар шығын сапасын жақсаруына сонымен қатар процесті жақсарту мақсатында келесі жаңалықтар енгізілген:
1. Нан пісіру ашытқыларды активатциялау әдісін жасау бойынша, сонымен бірге ашытқының құрамындағы заттарды зерттеу жұмыстары жүргізілген;
2. Жаңа әрі перспиктивалы штамдарды алу бойынша патенттік ізденістер мен аналитикалық шолулар жүргізілген;
3. Өндірістің құрылыс техникалық – экономикалық жайын құрастыру;
4. Еңбекті қорғау және қоршаған ортаның мәселелері;
5. Нан пісіретін ашытқылардың активатциялық әдісі;
6. Нан пісіру ашытқыларын өндіру барысында кептіру әдісі;
Жұмыстың іс-жүзіндегі құндылығы:
1. Ашытқы өндірістің жаңа штамдарын пайдалана отырып ықшам сызбалар жасалды.
2. Ашытқылардың ашытқы өндірісіндегі жаңа жетістіктерін ескеру;
3. Алынған нәтижелер ТЭК-ін жасауға, зауытының құрылыс орны үшін техникалық жобаға және жобалану тапсырмасына қолдануға болады. Биотехнология саласының жетістіктерін пайдаланғанда тиімділігін арттырады.
1. Н. М. Семихатова, М.Ф. Лозенко, Л. Д. Белова, А.Д. Дмитриев, С. П.Папок. Производство хлебопекарных дрожжей. - М. :Пищевая промышленность, 1978
2. Н. Н. Бочарова, Ю.П. Розманова. Микрофлора дрожжевого производства.- М.: Пищевая промышленность, 1972
3. В.Л. Кретович. Биохимия растений. - М.: Высшая школа, 1980
4. Е.А. Плевако. Технология дрожжей. - М.: Пищевая промышленность, 1970
5. Н.М. Семихатова. Хлебопекарные дрожжи. - М.гПищевая промышленность, 1980
6. А.Ю. Жвирблянская, Р.А. Бакушинская. Основы микробиологии, санитарии гигиен в пищевой промышленностей. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983
7. А.С.СССР 1833424, подано 30.01.91. опубликовано 29.03.93.
8. А.С.СССР 2090610, подано 1.10.90. опубликовано 3.30.92.
9. А.С.СССР 2077573, подано 27.07.93. опубликовано 11.06.97. 10.А.С. Украина 1174474, подано 11.03.91. опубликовано 12.07.97. 11.А.С. Украина 1595900, подано 07.04.90. опубликовано 16.05.92. 12.А.С.СССР 1643608, подано 20.06.95. опубликовано 12.04.97. 13.А.С.СССР 1507788, подано 26.10.87. опубликовано 17.09.89. 14.А.С.СССР 1303614, подано 29.03.85. опубликовано 14.04.87. 15.А.С.СССР 1602478, подано 10.06.88. опубликовано 16.09.90. 16.А.С.СССР 1768631, подано 10.04.90. опубликовано 8.03.92. 17.А.С.СССР 1648980, подано 07.04.89. опубликовано 18.11.91. 18.А.С.СССР 1682384, подано 26.09.88. опубликовано 7.4.91.
19. А.С.СССР 1687602, подано 22.01.90. опубликовано 11.11.91.
20. А.С.СССР 1693032, подано 16.10.89. опубликовано 04.07.93.
21. А.С.СССР 2066349, подано 19.03.92. опубликовано 16.05.96.
22. А.С.СССР 1505971, подано 11.05.87. опубликовано 19.08.89.
23. Промышленный регламент №ПРО42. 55-81 на производство дрожжей кормовых. - М.: ВПО., Союзгидролизпром. - 1981.
24.3абродский А.Г., Ильина А.Д. Белкова - витаминные добавки. - М.:
Наука.-1996.
25.А.С. СССР 512238, подано 6.07.90. опубликовано 19.05.92.
26.А.С. СССР 250085., подано 7.10.89. опубликовано 6.08.90.
27.Ильина Л.Д., Евницкая Г.С. Trichosporon cutaneum как продуцент
кормового белка.- М. : Наука.-1991.
28.Ильина Л.Д., Осовик А.Н., Забродский А.Г. Дрожже - подобные грибы
рода Trichsporon. -М.:Наука.-1987.
29.Бабъева Н.П., Голубев В.Н. Методы выделения и идентификации
дрожжей. Справочное пособие.- М.: Глицевая промышленность.-1992. 30.Бобореко Э.А. Получение и выделение дрожжей. М.: Лесная
промышленность.-1993.
31. Камзнянц К.А. Оборудование микробиологических производств.-
М.: Агропромиздат.-1994.
2. Н. Н. Бочарова, Ю.П. Розманова. Микрофлора дрожжевого производства.- М.: Пищевая промышленность, 1972
3. В.Л. Кретович. Биохимия растений. - М.: Высшая школа, 1980
4. Е.А. Плевако. Технология дрожжей. - М.: Пищевая промышленность, 1970
5. Н.М. Семихатова. Хлебопекарные дрожжи. - М.гПищевая промышленность, 1980
6. А.Ю. Жвирблянская, Р.А. Бакушинская. Основы микробиологии, санитарии гигиен в пищевой промышленностей. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983
7. А.С.СССР 1833424, подано 30.01.91. опубликовано 29.03.93.
8. А.С.СССР 2090610, подано 1.10.90. опубликовано 3.30.92.
9. А.С.СССР 2077573, подано 27.07.93. опубликовано 11.06.97. 10.А.С. Украина 1174474, подано 11.03.91. опубликовано 12.07.97. 11.А.С. Украина 1595900, подано 07.04.90. опубликовано 16.05.92. 12.А.С.СССР 1643608, подано 20.06.95. опубликовано 12.04.97. 13.А.С.СССР 1507788, подано 26.10.87. опубликовано 17.09.89. 14.А.С.СССР 1303614, подано 29.03.85. опубликовано 14.04.87. 15.А.С.СССР 1602478, подано 10.06.88. опубликовано 16.09.90. 16.А.С.СССР 1768631, подано 10.04.90. опубликовано 8.03.92. 17.А.С.СССР 1648980, подано 07.04.89. опубликовано 18.11.91. 18.А.С.СССР 1682384, подано 26.09.88. опубликовано 7.4.91.
19. А.С.СССР 1687602, подано 22.01.90. опубликовано 11.11.91.
20. А.С.СССР 1693032, подано 16.10.89. опубликовано 04.07.93.
21. А.С.СССР 2066349, подано 19.03.92. опубликовано 16.05.96.
22. А.С.СССР 1505971, подано 11.05.87. опубликовано 19.08.89.
23. Промышленный регламент №ПРО42. 55-81 на производство дрожжей кормовых. - М.: ВПО., Союзгидролизпром. - 1981.
24.3абродский А.Г., Ильина А.Д. Белкова - витаминные добавки. - М.:
Наука.-1996.
25.А.С. СССР 512238, подано 6.07.90. опубликовано 19.05.92.
26.А.С. СССР 250085., подано 7.10.89. опубликовано 6.08.90.
27.Ильина Л.Д., Евницкая Г.С. Trichosporon cutaneum как продуцент
кормового белка.- М. : Наука.-1991.
28.Ильина Л.Д., Осовик А.Н., Забродский А.Г. Дрожже - подобные грибы
рода Trichsporon. -М.:Наука.-1987.
29.Бабъева Н.П., Голубев В.Н. Методы выделения и идентификации
дрожжей. Справочное пособие.- М.: Глицевая промышленность.-1992. 30.Бобореко Э.А. Получение и выделение дрожжей. М.: Лесная
промышленность.-1993.
31. Камзнянц К.А. Оборудование микробиологических производств.-
М.: Агропромиздат.-1994.
Аннотация
Беттер Кесте Сурет
Әдебиеттер
Түйінді сөздер: нан ашытқысы, микроорганизмді культивирлеу, культура,
сепаратор, расса, штамм, макроэлемент, микроэлемент, аэрация, витаминдер,
фермент, биотин, сахароза, инвертті қант, меласса, құрғақ заттар,
раффиноза, активатор, саңырауқұлақ.
Бұл дипломдық жобада аналитикалық шолуда қысқаша мәліметтер, нан
ашытқысын алу технологиясы, ашытқы өндірісінде қолданылатын шикізаттар
туралы мәлімет жасалды. Нан ашытқысы басқа өндіріс салаларында кеңінен
қолданылады. Сондықтан нан ашытқысын өз елімізде мол мөлшерде өндіру
экономика жанынан тиімді.
Берілген дипломдық жобада орындалған қазіргі жаңа заманға сай технологияны
қолданып өндіріске қолайлы технологиялық сызба – нұсқасы жасалған.
Технологиялық есебі жасалған, өндірістік техника қауіпсіздігі, қоршаған
ортаны қорғау туралы іс-шаралары жасалған. Өндірістік техника экономикалық
көрсеткіші келтірілген және бизнес жоспары жасалған.
Дипломдық жобада патенттік ізденіс жасалып, ғылыми зерттеу жұмысының
нәтижесі нан ашытқы өндірісінде бағасын арзан сапасы жоғары өнім алу үшін
ұсынылады. Нан ашытқысы өнімдерін алу үшін кептіру жолдары қарастырылған.
Нан ашытқы өнімдердің сапасын, ашытқылардың бөлінуін суды үнемдеуді және
тағы басқаларын жоғарлататын жаңа әдістер құрастырылып өндіріске енгізілді.
Көп көңіл бөлгені ашытқы өндірісіндегі өсіру аппараттары. Сонымен бірге
активті ферменттер бар сапалы құрғақ ашытқы алуға арналған заттар
сұрыпталды.
Ашытқы өндірісіндегі технико - экономикалық көрсеткіштердің жоғарлауы
үшін жаңа заманға сай жабдықтармен құрғақ нан ашытқысын алудың
технологиялық режимдері, өндіріске қолданылатын заттар сарапталды.
Нормативтік сілтемелер
Дипломдық жобада келесі нормативтік құжаттар сілтемелер қолданылды:
ҚРСТ 1.5-2004 ҚР мемлекеттік стандартизация жүйесі.
ҚРСТ 1.14-2004 ГССҚР Ұйым стандарты өңдеудің түрлері мен
реті.
ҚРСТ 1.12-2000 Текстік нормативтік құжаттар.
МЕБС 3.001-2000 ҚР мемлекеттік жалпы білім беру құрамдарының
стандарты. Кәсіптік жоғары
білім. Негізгі жағдай.
МЕСТ 2.105-95 ЕСКД Текстік құжаттарға жалпы талап.
МЕСТ 2.106-96 ЕСКД Текстік құжаттар.
МЕСТ 2.109-73 ЕСКД Сызбаларға негізгі талаптар.
МЕСТ 21.1101-97 СПДС Жобалық және жұмысшы құжаттарға
негізгі талаптар.
ФС ОҚМУ 4.6-003-2006 СМЖ. Оқу құжаттарын жазып толтыру ережелері.
ДП ОҚМУ 1-006-2006 СМЖ. Жобаларды басқару.
ФС ОҚМУ 4.7-001-2006 СМЖ. СМЖ және дипломдық жобаның нормалық
бақылауы.
ФС ОҚМУ 4.5-001-2006 СМЖ. Оқу ұйымдастыру процестерін басқару.
ФС ОҚМУ 4.6-001-2006 СМЖ. Оқу құжаттарын жазу, толтыру ережелері.
Тексттік құжаттарға жалпы
талап.
МИ ОҚМУ 4.7-2006 СМЖ. Дипломдық жоба.
Анықтамалар
Ашытқы саңырауқұлақтары - бір клеткалы қозғалмайтын және бактериялардан
шамамен алғанда он еседен ірі микроорганизмдер.
Культивирлеу - қоректік ортада микроорганизмдерді өсіру.
Витаминдер - организмде аз ғана мөлшерде болып маңызды қызмет атқаратын
биологиялық активті заттар.
Ферментер - организмдегі жүретін биологиялық реакцияларды тездетуші
биологиялық катализаторлар.
Аэрация - микроорганизмді оттегімен культивирлеу.
Ашыту - микроорганиздер және ферменттің көмегімен қоректік ортаның заттарын
жаңа заттарға айналдыратын күрделі биохимиялық процесс.
Сахаромицеттер - бұларға мәдени ашытқы саңырауқұлақтар жатады. Олар
бүршіктену және споралар түзу арқылы көбейеді.
Биомасса - берілген микробты популяцияның жалпы массасы.
Өсу стимуляторы - микроорганизмнің аз концентрациясында өсудің
физиологиялық және биохимиялық қасиеті.
Көміртектер – негізінен көміртектен, ақуыздан, майдан, полифенолдан және
витаминдерден тұрады.
Моносахарид дегеніміз - жармақталған көміртек. Көміртекті тізбекті, төменгі
малекуласы полиоксиорбонильді қосылыстар. Олигосахаридтер, моносахаридтер,
полисахаридтер арасында орын алады. Құрамында бірнеше моносахаридті түйіні
бар онша үлкен емес тізбектерден құрылады.
Қысқартылған сөздер мен белгілер
БТ – биотехнология
МБ – микробиология
МО – микроорганизм
ДА – дигидроаскорбмин
АҚ – аскарбмн қышқылы
МЗ – минералды заттар
ДҚ – дегидроаскорбин қышқылы
БХ – биохимия
НАД – никотинамиднуклеотид
НАДФ – Никотинамидадениндинуклеотидфосфат
МӨА – микроағзалар өсінділерінің активаторы
БАЗ – биологиялық активті заттар
C.cerevisiac – Caccharomyces cerevisiac
ӨТР - өндірістік технологиялық регламенті
Кіріспе
Жобаның өзектілігі. Қазақстан Республикасының президентінің жолдауын
қолдап елу елдің қатарына кіруге ұмтылып, экономиканы теңдестіре дамыту
қажеттігіне сай келетін аумақтық даму, сондай-ақ өңірлердің ұтымды
экономикалық мамандануын қалыптастыруға бағытталған осы заманғы жаңа
аумақтық даму стратегиясы қажет.
ҚР президентінің жолдауында біздің еліміз дүние жүзінде 50 дамыған
мемлекеттің қатарына кіруді алға қойған, сол себептен өндірістің қазіргі
заманға сай дамыған нан ашытқысы өндірісін дамыту қарастырылған.
Нан ашытқысы өндірісінде престелген және құрғақ ашытқы өндіріледі.
Негізінен олар нан пісіру үшін қамыр ашытуда, кондитер және консерві
өндірісінде қолданылады. Одан басқа оларды шикізат ретінде витаминдер
өндірісінде Д және В2 витаминдерін алуда, медицинада бір қатар емдік
препараттар, нуклейн қышқылдарын және түрлі ферменттерді алуда,
микробиологиялық синтездеуде қоректік орталарды дайындау үшін және де ауыл
шаруашылығында ірі қара мал өсіруде, құс және балық шаруашылығында кеңінен
қолданылады.
Жобаның мақсаты - нан пісіру ашытқысын кептіруге жаңа технологияларды
пайдалана отырып өндіріс технологиясын жасауға қойылған мақсатқа жету үшін
келесі мәселелерді шешу қажет:
Ашытқылар шығын сапасын жақсаруына сонымен қатар процесті жақсарту
мақсатында келесі жаңалықтар енгізілген:
1. Нан пісіру ашытқыларды активатциялау әдісін жасау бойынша, сонымен
бірге ашытқының құрамындағы заттарды зерттеу жұмыстары жүргізілген;
2. Жаңа әрі перспиктивалы штамдарды алу бойынша патенттік ізденістер
мен аналитикалық шолулар жүргізілген;
3. Өндірістің құрылыс техникалық – экономикалық жайын құрастыру;
4. Еңбекті қорғау және қоршаған ортаның мәселелері;
5. Нан пісіретін ашытқылардың активатциялық әдісі;
6. Нан пісіру ашытқыларын өндіру барысында кептіру әдісі;
Жұмыстың іс-жүзіндегі құндылығы:
1. Ашытқы өндірістің жаңа штамдарын пайдалана отырып ықшам сызбалар
жасалды.
2. Ашытқылардың ашытқы өндірісіндегі жаңа жетістіктерін ескеру;
3. Алынған нәтижелер ТЭК-ін жасауға, зауытының құрылыс орны үшін
техникалық жобаға және жобалану тапсырмасына қолдануға болады.
Биотехнология саласының жетістіктерін пайдаланғанда тиімділігін
арттырады.
Қорғауға байланысты талаптар:
1. Нан ашытқы өндірісінің технологиялық сызба нұсқасы
2. ҒЗЖ нәтижесі
3. ТЭК кестесі
Жобаның жариялануы мен баяндалуы жасалмаған.
Жобаның көлемі мен құрылысы дипломдық жоба компьютерде берілген беттен,
суреттен, кестеден, қолданылған әдебиеттен, қосымша мәліметтер беттен
тұрады және А1 форматындағы бөлімнен тұрады.
1 Ғылыми – зерттеу бөлімі
1.1 Аналитикалық шолу
1.1.2 Өндірістің микробиологиялық негіздері
Микроскопиялық саңырауқұлақтар. Амилаза алу үшін Aspergileus тектес
микроскопиялық саңырауқұлақты қолданды. Аспергильдеу үшін қоректендіру
ортасына көміртегі, азотты және минералды заттар енгізіледі.
Амилазаны жинақтау үшін онда декстрина немесе мальтоза болуы тиіс, азот
көздеріне ақуыздар олардың гидролизаты, аммоний тұздары мен нитраттар
жатады.
Ашытқылар. Қантты ашыту үшін спирт өнеркәсібінде Saccharamyces cerevisiol
түріндегі ашытқыларды қолданады. Осындай типтегі бір - бірінен кейбір
белгілері бойынша ерекшеленетін бірнеше түрлі жасушалар пайдаланылады.
Дән, картоп шикізатын қайта өңдейтін спирт зауыттарында мальтоза,
сахароза, фруктоза жақсы ашытатын, бірақ соңғысы декстринді ашытпайтын
ашытқыларды қолданады.
Ашытқы саңырауқұлақтары – бір клеткалы қозғалмайтын және бактериялардан
шамамен алғанда он еседей ірі микроорганизмдер. Табиғатта кең тараған.
Жасуша пішіні әртүрлі: дөңгелек, сопақша және таяқша тәрізді болады. Ашытқы
саңырауқұлақтары жасушасының мөлшері 8-10 микронға тең.
Оларда қозғалу органеллалары болмайды. Жасуша сыртында қабығы бар.
Цитоплазмада ядро, ваколя және басқа да (май, гликоген, валютин) заттары
кездеседі. Ашытқы саңырауқұлағын адам қолдан өсіріп, өз шаруашылығында
пайдаланады. Ал, табиғатта жабайы ашытқы саңырауқұлақтары да болады. Олар
ауылшаруашылық өнімдерін зақымдап, едәуір зиянын тигізеді. Ашытқы
саңырауқұлағының адам баласына пайда келтіретін түрлерін біз мәдени ашытқы
саңырауқұлақтары деп атаймыз. Ашытқы саңырауқұлақтары өнеркәсіпте кең
қолданылады. Олар қантты ашытып, көмірқышқыл газы мен спирт түзеді. Олардың
бұл қасиеті нан ашытқы өндірісінде және спирт өндіруде, түрлі шараптарды,
сыраларды, сүт тағамдарын даярлауда қолданылады. Ашытқы
саңырауқұлақтарында ақуыз және витаминдер (В. Д. Е) көп болады, сондықтан
оларды қазір тамақ және мал азығын алу мақсатында кеңінен қолданады.
Ашытқы саңырауқұлағы көбінесе бүршіктену арқылы көбейеді. Бұлар спора
түзу және жәй бөліну арқылы сирек көбейеді. Олардың кейбір түрлері жыныстық
жолмен көбейеді.
1 сурет – Ашытқы саңырауқұлақтары
Бүршіктеніп көбейгенде, алдымен аналық жасушадан төмпешік пайда
болады да, кейіннен ол үлкейіп бүршікке айналады. Одан кейін жас жасуша
аналық организмнен мүлдем бөлініп кетеді. Қолайлы жағдайда бүршіктену екі
сағатқа созылады. Көмірсу мен азотты қоректік затқа бай ортада ашытқы
саңырауқұлағының бүршіктенуін жәй биологиялық микроскоптармен де көруге
болады.
Спора арқылы көбею оларда жыныстық және жыныссыз жолдармен жүреді. Ашытқы
саңырауқұлақтары жасушасындағы споралардың саны екіден он екіге дейін
барады. Жыныссыз жолмен спора пайда болғанда вегетативтік жасушалар ұсақ
бөлшектерге бөлінеді де олардың әр қайсысының сыртында қабық пайда болады.
Ал жыныстық жолмен спора пайда болған екі жасуша қосылады да оның сыртында
қабық пайда болады. Споралардың пішіні дөңгелек немесе сопақша болып
келеді.
Ашытқы саңырауқұлақтардың систематикасы көбею тәсілдері мен физиологиялық
қасиеттеріне негізделген. Олар екі тұқымдасқа бөлінеді: сахаромицеттер және
сахаромицет еместер.
Сахаромицеттер. Бұларға мәдени ашытқы саңырауқұлақтары жатады. Олар
бүршіктену және спора түзу арқылы көбейеді. Сондықтан бұларды нағыз ашытқы
саңырауқұлақтары деп атайды. Мәдени ашытқы саңырауқұлағынан нан, шарап,
сыра, ашытқы саңырауқұлақтары жатады.
Өндірісте, әсіресе олардың сахаромицес церевидзе және сахаромицес
элипсойдеус деген түрлерінің маңызы зор.
Сахаромицес церевидзе жасушасы шар немесе жұмыртқа тәрізді. Олар шарап
спиртін алу үшін, сыра қайнатуда және нан ашытуда кеңінен қолданылады.
Бұлардың бегілі бір температурада және жағдайларда тіршілік ететін жеке
топтары – рассалары бар.
Ал сахаромицес эллипсойдеустің жасушасы эллипс тәрізді, шарап
өнеркәсібінде қолданылады, олардың кейбір расалары шараптағы хош иісті
түзуге тікелей қатысады.
Сахоромицет емес ашытқы саңырауқұлағы негізінен жалған ашытқы
саңырауқұлақтар. Олай деп аталатын себебі: ашытқы саңырауқұлақтарының спора
түзуге қабілеті болмайды, бүршіктену арқылы ғана көбейе алады. Бұлардың
көпшілігі әртүрлі өндірістегі өнімдерді зақымдайды. Дегенмен олардың ішінде
шаруашылық үшін маңызды туыстары бар. Олар: торула және микодерма. Торула
туысына жататын ашытқы саңырауқұлақтары шар тәрізді келеді және ашыту
процесі барысында азғана мөлшерде спирт түзеді. Торула айран деп аталатын
өкілі қымыз және айран сияқты сүт тағамдарын даярлауда пайдаланылады, ал
торула утилис–тағамдық және мал азығы ашытқы саңырауқұлақтардың жасушасы
ұзынша. Олар спирт түзе алмайды. Бірақ ортадағы бар спиртті және
органикалық қышқылдарды су мен көмірқышқыл газына дейін тотықтыра алады.
Құрамында спирті бар ішімдіктердің бетіне қонса, микодерма қатпарланған
қабықша түзеді де, оның иісі мен дәмін бұза бастайды. Сонымен қатар
микодерма сүт тағамдарын, тұздалған жидектерді бүлдіріп, сірке және нан
ашытқы саңырауқұлағын жасайтын өндірістерге өте зиянын тигізеді.
1.1.2 Ашытқылардың көбеюі
Нан ашытқы өндірісі микробиологиялық процесс болып келеді: бұл
ашытқылардың көбею процесі. Нан ашытқылары бірнеше өндіріс орындарына
қолданылады, бірақ негізгі қолданылатын жері нан ашыту өндірісі. Онда
жұмыстың негізгі мақсаты – жақсы, сапалы өнім алу. Бұл ашытқының өсу және
көбею заңдылығына байланысты.
Ашытқы жасушасы барлық жасушалар секілді төрт өсу фазасына тән:
І – лагфаза, ІІ – логарифмдік өсу фазасы, ІІІ – стационарлық фаза, ІҮ -
өлу фазасы. Алайда ашытқыларға тек үш көбею фазасы тән. Ал соңғы фаза
ашытқы өндірісінде болмағаны жөн.
Лагфаза – ашытқы жасушасы қоректік ортаға енгеннен кейін сонда
беймделетін период. Олардың ферментті жүйелері биомасса синтезінде
құралады. Аминқышқылдардың, полифосфаттардың, рибонуклеин қышқылдардың
(РНҚ), активті синтезі жүреді. Жасушалар бүршіктенуге дайындалып, жасуша
пішінінің өзгеруіне байланысты массалары өзгереді. Ашытқылар бұл уақытта
көбеймейді. Бұл периодтың ұзақтығы жасушаның ферментті жүйесіне, егіс
материалының санына, қоректік субстраттың саны мен құрамына, температураға,
рН, культуралды ортаның аэрациясына және т.б. байланысты. Бұл периодта
жасушалар сыртқы ортаға сезімтал болып келеді.
Логарифмдік өсу фазасы жасушалардың жоғарғы көбеюімен сипатталады. Оларды
қоректік және өсу заттарымен қамтамасыз еткенде, сонымен қоса лимиттердің
болмауы культуралды ортада бүршіктенетін жасушалардың көп болуына әкеледі,
ол 70-80 %-дей. Ашытқы биомассалары жас жасушалар пайда болғанша үлкейіп,
аналық жасушаға өсіп, жаңа генерация түзіп бүршіктенеді.
А.Куктың анықтамасы бойынша бір ашытқы жасушасы орта есеппен 25 жаңа
жасушаны, кейде 40 жасушаны түзеді.
Бұл фазада ашытқы жасушасының максималды өсуі байқалады. Периодтың
мерзімі ортадағы қоректік заттың санына, жасуша метаболизмдердің түзілетін
өнім санына байланысты. Периодты қайталау процесте қоректік көздердің
азаюымен, ингибирлеуші өнімдерінің пайда болуымен немесе ортаның физикалық
қасиеттерінің өзгеруінен өсу жылдамдығы төмендей береді. Ортаға қоректік
заттарды үнемі толтырып тұрумен, зиянды заттарды шығарумен логарифмді өсу
фазасы шексіз жүреді. Ашытқы қолайсыз жағдайларға төзу бұл периодта
жоғарылайды.
Стационарлы фазада жаңа жасушаларының түзілуі тоқталады, себебі өсу
аппаратына қоректік заттар жіберілмейді. Жасушалар өмір сүруін қамтамасыз
ету үшін қалған қоректік заттарды қолданады. Жасушалар пішіні жағынан
өседі, массасы да үлкейеді. Бұл фазада биомассаның өсуі ашытқы
массасынан 5-10 % құрайды. Жасушалардың ферментті жүйелері өмір сүруге
қажетті алмасу процестеріне ауысады. Қоршаған ортада жасушалардың
төзімділігі жоғарлайды. Бұл фаза ашытқы өндірісінде ашытқы жасушаларының
пісіп – жетілуіне сәйкес келеді.
Өлу фазасы микроорганизмдердің өсуі мен көбеюінің тоқталуымен
сипатталады. Жасуша массалары кішірейеді, себебі барлық қоректік заттар
алдыңғы фазада қолданылған. Жасушалар өмір сүруі үшін өздерінің қор
заттарын пайдаланады. Жасуша автолизі байқалады. Ашытқылар сапасы тез арада
дереу нашарлайды. Нан ашытқы өндірісінде бұл фаза қарастырылмайды, себебі
ашытқыларды культуралды ортадан бөліп алады. Ол тек (авария) қолайсыз
жағдайда болуы мүмкін, мысалы сепаратор бұзылуы кезінде, сол кезде
жетілген ашытқылар ұзақ уақыт қоректік заттар жән т.б. аппаратты тұрып
қалады.
Ашыту аппаратынан биомассаны бөліп алуды жоғарлату үшін технологиялық
процесті лагфазаны минимумға түсіріп, логарифмдік фазаны ұзартып жүргізу
қажет. Стационарлы фазада бұл екі көрсеткіштің өсуіне әсерін тигізеді.
Алайда бұл фазаның процесті енгізу негізіне дайын өнім сапасына байланысты.
Ашытқылар вегетативті және жынысты, жыныссыз жолмен пайда болған
споралармен көбейеді.
Вегетативті жолмен көбею бүршіктену және бөліну арқылы жүреді. Өте көп
таралған түрі – бүршіктену. Ол аналық клеткадан жаңа клетканың ісініп
бөлінуі арқылы жүреді. Аналық клеткада бір, екі немесе одан да көп
бүршіктер пайда болуы мүмкін (2-сурет, а). Бүршіктеніп көбею шар тәріздес
ашытқыларға тән.
Кейде ашытқыларының бүршіктенуінде бір – бірінен бөлінбейтін және
псевдомицелий түзетін клеткалары да болады.
Бөліну жолымен көбею өте сирек және тек цилиндрлі саңырауқұлақтарда
болады (2-сурет, б). Споралар қолайсыз жағдайлардан шығу мен көбею үшін
қажет. Спорамен көбеюде репродуктивті структураладан құрылады. Олардың
пайда болу алдында жасушалар қосылып, ядролардың қосылуы жүріп, диплоидты
жасушалар пайда болады.
Эндоспоралар ескі ашытқы жасуша культураларында пайда болады.
Ашытқылардың мұндай мицелийлері жеке жасушаларға – артро спораларға
бөлінеді (3-сурет, а).
Ақырында жасушалар қосылысының асколар (сөмкелер) пайда болып, оларда 2-
ден 8 аскоспоралар пайда болады. Аскоспоралар дөңгелек, ине және де басқа
тәріздес болады. Sacharamyces ашытқыларында тетраэдрлік асколар болады (4-
сурет).
Негізінен көбею дегеніміз ашытқылар жасуша санының артуы. Нан ашытуда,
ашытқының көбеюі үшін барлық жағдайлар жасалған. Сондықтан ондағы ашытқылар
тек бүршіктену арқылы көбейеді, демек спора түзбейді. Ашытқыларды
енгізгенде онда көптеген сандық және сапалық өзгерістер жүреді. Ашытқылар
саны барынша көбейеді, алайда олардың диспергирлі күйі басында үлкейіп,
кейіннен төмендейді.
Сурет 2
Сурет 3
Сурет 4
Ашытқының таза культураларын сусло – агарлы пробиркада төменгі
температурада сақтайды.
Өндірісте ашытқылар қайталанып қолданыла береді. Бірақ, қайталап қолдану
микробиологиялық жағынан зақымдауға, бүлінуге әкелуі мүмкін. Сол себептен
әр 8-10 (немесе одан да аз) генерациядан соң зауыттар жаңа ашытқыға
ауыстырумен соқтығысады.
Таза ашытқы культурасын өндіру тұрақты ашу процесін қамтамасыз етеді.
Таза культураны өсіруде ашытқы зақымданбас үшін өндірісті жоғары сапалы
жабдықпен жабдықтау қажет. Ашытқылар өте жақсы қолайлы жағдайдағы бөлек
бөлмелерде сақталғаны дұрыс. Ол бөлмелерге жұмысшылардың кіруі қатаң
шектелгені жөн.
1.1.3 Ашытқылардың қоректенуі
Ашытқылар ашыту қанттары бар, энергия қоры бар, көміртегі скелетінің
құрылысы бар, сонымен қатар биосинтез үшін азотты қосылыстардың
жеткілікті мөлшері, синтезге қажетті ақуыз, минералды тұздар, бір немесе
бірнеше өсу факторлары болған жағдайда дұрыс көбейе алады.
Ақуыздардың синтезі үшін аммоний ионын қолдануға да болады, алайда
аминқышқылдары қажеттірек. Аминқышқылдары арнайы ретпен пермезалармен
(фермент – тасымалдағыштар, трансферазалар) тасымалданады, олар жасуша
мембраналарында орналасады.
Одан басқа ашытқыларға арнайы заттар өсуді тұрақтандыратын өсу
факторлары қажет, өсуге қажет болмаса да биотин, пантотен қышқылы, никотин
қышқылы, тиамин және пиридоксин. Бұл заттардың көбісі ашытқы метаболизмінде
ферментативті кофактор болып саналады.
Бұдан басқа ашытқыларға ауаның мөлшері қажет, себебі олар қатаң емес, ал
факультативті анаэроб болып табылады, яғни ауамен және ауасыз да тіршілік
ете береді.
Бәрінен бұрын ашытқылар көміртегін қажет етеді, оны олар энергияны түзе
отырып ыдыратады. Соңында кішірек молекулярлы массасы да бар молекулалар
түзіледі, ол азотпен бірге жасуша компонентін түзуге қатысады.
Зат алмасуда энергия көзі болып моносахаридтер табылады, D – глюкоза, D –
манноза, D – фруктоза, D – галактоза, пентоза D – ксилоза (кетопентоза),
бірақ басқа пентозалар емес.
Ашытудың негізгі биохимиялық процесі – ашитын қанттардың этил спиртіне
және диоксид көміртегіне айналуы.
С6О12О6=СН3СН2ОН + СО2 + 234,5 кДж (г*моль) (56 ккал)
180,1 г глюкозадан 92,1 этил спиртін және 88 г көміртегі диоксидін алуға
болады. Мұнымен қатар қант бөлігі зиянды заттар және екіншілік өнімдер
алуға жұмсалады. Соңында қанттан 92,1 г емес, ал 87 г-дай этил спирті
түзіледі.
Этил спирті мен көміртегі диоксиді спиртті ашуда негізгі өнім болып
табылады.
Егер қанттар аз болып, ауа жеткілікті болса қанттар дем алу процесіне
қатысады:
С6О12О6 + 6О2 = 6 СО2 + 6Н2О + 2822 кДж (г*моль) (674 ккал)
Қазіргі кезде ашытқылардың қоректенуінің екі фазасы белгілі.
1. Заттардың жасуша қабығы мен цитоплазмалық мембранадан заттардың өтуі.
2. Күрделі биохимиялық заттардың реакциялары.
Ашытқылардың қоректенуінде макроэлементтер (калий, натрий, фосфор,
магний, кальций) және микроэлементтер (темір, мыс, марганец, кобальт, цинк,
молибдин)
1.1.4 Нан ашытқыларының құрамы
Олар ашытқыларды культивирлеу жағдайына, қоректік орта құрамына,
жасушаның физиологиялық жағдайына байланысты.
Престелген ашытқыларда 67-75% су және 25-33 % құрғақ заттар болады. Бұл
кезде судың бір бөлігі жасуша арасында болып, жасуша сырты деп аталады, ал
қалған су ашытқы цитоплазмасының ішінде болып, жасуша ішілік деп аталады.
Нан ашытқысындағы құрғақ зат элменттерінің саны бойынша келесідей (%):
көміртегі 45-49, сутегі 50-70, оттегі 30-35, азот 7,1-10,8, фосфор 1,9-5,5,
калий 1,4-4,3, магний 0,1-0,7, алюминий 0,002-0,020, күкірт 0,01-0,05, хлор
0,004-0,100, темір 0,005-0,012, кремний 0,02-0,20.
Сонымен бірге құрғақ ашытқыда болатын заттар (% бойынша): ақуыздар және
т.б. заттар – 50, майлар – 1,6, көміртегілер – 40,8, күл – 7,6.
Ақуызда (сыртқы орта) сары су факторларына сезімтал келеді. Мысалыға
жоғары, не төменгі температурамен әсер еткенде ақуыздың денатурациясы
болып, соңында жасуша өледі. Осындай көрсеткіштер қышқылмен, сілтімен, ауыр
металл тұздарымен, сәулелендірумен т.б. әсер еткенде байқалады.
Көмірсулар көміртегінен, оттегінен және сутегінен тұрады. Оларды төменгі
және жоғарғы деп бөледі. Жоғарғы көмірсуларға полисахаридтер (крахмал,
гликоген, клетчатка), дисахаридтер (сахароза, лактоза, мальтоза, галактоза)
жатады. Төменгі көмірсуларға (глюкоза, фруктоза, арабиноза, ксилоза және
т.б.) жатады.
Гликоген немесе жануар крахмалы жануар мен ашытқы организмінде қор заты
ретінде болады. Көмірсулардан жасуша энергия алады.
Майлар – жасушаның қор заты олар үш атомды спирттің күрделі эфирі
(глицерин мен органикалық қышқыл) болып табылады.
Май заттары ашытқы жасушасының протоплазмасының негізгі бөлігі болып
табылады. Майлар қажет болған жағдайда көмірсуларға айналып энергия көзі
ретінде қолданылады.
Витаминдер. Ашытқыларда бірқатар витаминдер және витамин тектес заттар
болады. Жануар мен адамдарда зат алмасу ферменттермен витаминдердің
қатысуымен іске асырылады.
В1 витамині нан ашытқы құрамының 1 г 20 мкг-дай болады. В1 витамині адам
организмінде нерв системасын қадағалап, ақуызбен май алмасуына қатысады,
бұл витамин жоқ тағамды пайдаланғанда болатын полиневрит және т.б.
ауруларын емдейді.
В2 витамині (рибофлавин) нан ашытқысының 1 г 25-30 мкг болады. Оның адам
тамағында болмауы түрлі тері мен көз ауруына шалдықтырады. Бұл екі
витаминдер жоғары температураға төзімді келеді.
Көрсетілген витаминдерден басқа 1 г нан ашытқысында 8-95 мкг
парааминобензойн қышқылы және 19-35 мкг фоли қышқылы болады.
Ашытқылардың тіршілігінде биотин витаминінің маңызы зор. Сахаромицеттер
биотинді өздері синтездей алмайтындықтан, ол қоректік ортаның құрамына
енгізілуі қажет. Витаминнің 0,5-1,8 мкг 1 г ашытқыда болады. Биотин –
тұрақты зат. Себебі термиялық өңдеуге оның сілтілік активтілігі
төмендемейді.
Ашытқыда тағы бір өсуді реттеуші мезоинозид бар. 1 г нан ашытқысында 270
мг болады.
Ферменттер. Барлық тірі организмінде өтетін зат алмасу процестері
биологиялық катализаторлар, яғни ферменттер немесе энзимдер көмегімен іске
асырылады. Ферменттердің активтілігі температурасы, рН факторларға ғана
байланысты емес сонымен бірге жасушада қандай күйде болатынына байланысты.
Фермент жеке күйде болса, активті, ал ақуыздармен байланыста болса
активтілігі төмен болады. Ашытқы жасушасында фермент үздіксіз синтезделеді.
Фермент арнайы температура мен қышқылдылықта аса активті болады. Олардың
тұрақсыз болуы белоктар секілді температураға, қышқылға, ауыр металл
тұздарына, сезімтал келуінен. Ол оның денатурациясына әкеледі.
Жеке ферменттер тірі жасушалардан 10-12 ферменттен тұратын фермент
жүйесін құрайды.
1.1.5 Технологиялық процеске әсер етуші факторлар
Ашытқыларды өсіру барысында температурасы олардың өсу жылдамдығына үлкен
әсер етеді. Ашытқыны культивирлеу температурасын жоғарлату әсерінен бірінші
уақытта өсу жылдамдығы жоғары болады да, кейіннен бірдей төмендейді.
Д.А.Уайтоль мәліметтер бойынша, 200С температурада ашытқыларды өсіру
барысында олардың өсуінің меншікті жылдамдығы 0,149-ды құрайды, 300С-та
0,311, 360С-та 0,342, 400С-та 0,200 дейін, ал 430С температурада ашытқының
көбеюі қарастырылған жоқ.
1.1.5.1 Ортаға активті қышқылдың (рН) әсер етуі
Микроорганизмдер, сонымен қатар ашытқылар, белгілі рН ортада өседі. Бірақ
нан ашытатын ашытқылардың меншікті өсу жылдамдығы рН 4,5-5,5 барысында
бақыланып отырады культуралды ортаның рН 4,0 дейін төмендету биомассаның
жинауының және төмендеуіне алып келеді. Нан ашытқысы ашытқылардың өсіру
уақытысында рН 3,0-3,5 дейінгі ортада қышқылдандыру және рН 8,0 ортада
сілтілеу кезінде ашытқы жасушаның көбеюі тоқтатылады. Жасушаға түсетін
қоректік заттардың жылдамдығы, ақуыз синтезіне қатысатын фермент
системасының активтілігі, витаминдердің түзілуі, сонымен қатар ашытқының
өсу жылдамдығы рН деңгейіне байланысты болады. Оптимальды белгіден (4,5-
5,5) рН ортада ауытқуы ашытқының сапасының нашар болуына алып келеді.
1.1.5.2 Химиялық заттардың әсер етуі
Ашытқы өндірісінде негізгі ашытқы шикізаты, меласса, қоректік тұздар
аммоний күкірт қышқылы, диаммоний фосфат, сонымен қатар күкірт қышқылы
және магнитті күкірт қышқылы қолданады. Кейде ашытқы жасушасының көбеюі
және өсуінің кідіруі үшін де заттар керек. Мұндай заттарға күкірт
ангидриді, ұшқыш қылқылдар, бактерия түзуші нитриттер, сульфиттер мен
сульфидтер, фтор, мышьяк, күміс, мыс және кейбір биорганикалық қышқылдар
жатады. Бұлар культуралды ортаға түскеннен кейін олар көбею процесін
кідіртуі мүмкін, сондай-ақ ашытқы жасушасының өміршеңдік кезеңінің
тоқтауына алып келеді.
Ашытқының көбею жылдамдығын, сондай-ақ бактерия түзуші нитридтер
кідіреді, нитритдерде нитрадтардың қайта құрылуы 0,004% бастапқы ашытқылар
үшін у болып табылады.
Ашытқы өндірісіндегі құрал – жабдықтарды және құбырларды дезинфекциялау
үшін формалин қолданылады. 0,001 % формалин концентрациясы ашытқылардың
өсуін тоқтатады. Ал 0,09 % көлемде ортада құрылғанда жасушалардың орташа
өмір сүргіштігі қосылады.
Антибиотиктер, мысалы биомецин мен пенициллин, ашытқы жасушасының
активтілігін ортаның 100 мл 50-100 мкм концентрациясын қосқанда
төмендетеді.
1.1.5.3 Мелассалы ерітінді концентрациясының әсер етуі
Ашытқылардың көбеюі мен өсуі қоректік заттардың бірдей шартына ғана
тәуелді екені белгілі, сонымен қатар жасуша шырынының концентрациясына және
ортаның осмотикалық қысымы мен өсіруге және көбейтуге болады.
Сахаромицеттің жасушасының осмотикалық қысымы 0,8-0,2 МПа жеткен кезде
кідіре бастайды. Оның көбеюі ашытқыларды жоғары концентрациялық ортадан
өсіргенде жоғарылайды. Культуралды ортаның осмотикалық қысымы құрамындағы
құрғақ заттардың концентрациясының өсуімен жоғарлауы мүмкін, мысалы
қанттың немесе осмотикалық активті заттардың, яғни натрий хлориді және тағы
басқаға байланысты.
Ортадағы қанттың концентрациясы мелассаны қосумен сипатталады, ол қою
мелассаның массасына ортадағы культураның көлеміне қатынасымен анықталады,
ашытқыны өсіру аппаратында өңдейді. Қазіргі таңда көптеген шетел және
отандық заводтарда ашытқыларды Кр=8-10 болған жағдайда өсіреді, культуралды
ортада қанттың концентрациясы 5-6 % құрайды.
Оттегі қиын еритін газдарға жатады. Орташа қысымда және 300С
температурада 1 литр суда 7,52 мл оттегі ериді.
Культуралды ортаны жасушамен аэрирлеу процесін система түрінде көрсетуге
болады, ол екі бөлімнен тұрады және қозғалмалы тепе-теңдікте болады:
О2 ауада → О2 сұйық → О2 жасушада
Ашытқы жасушасында оттегінің ауысу процесі екі сатыдан тұрады:
1. Сұйықтағы оттегінің еруі - Кv ұзындығымен сипатталады.
2. Кr ұзындығымен сипатталады.
Кv адсорбция коэффициенті немесе оттегінің еру жылдамдығының константы
болып табылады. Оттегі қысымы үнемі орташа болып келеді және температурасы
да орташа болған кезде сұйық оттегінің адсорбциясының жылдамдығы төмендегі
теңдікпен анықталады:
dcdt=Kla (С4-С),
Мұндағы: С – ерітілген оттегінің концентрациясы, яғни температура
уақытысындағы, м Мольл;
С4 – қанттың ерітілген оттегінің концентрациясы, м Мольл;
Kl – сұйықтықтағы коэффициентінің ауысуына пропорциональды константы.
а – газ - сұйықтықтың жоғарғы бөлігінің ауаны, см2.
К4 – туындысы, Кv адсорбция коэффициенті болып табылады. Адсорбция
коэффициентін сонымен қатар май берудің көлемдік коэффициенті деп те
атайды. Оның ұзындығы аэрация интенсивтілігімен сипатталады.
Кr – ашытқыдағы абсолютті құрғақ заттардың синтезі үшін керекті (АҚ)
ашытқыға оттегінің қажеттілігімен сипатталады. Бұл ұзындықтың көлемі г
О2г. Ашытқыға оттегінің қажеттілігі олардың құрамындағы оттегін сіңіру
жылдамдығына және лимитирлеу барысында қамтамасыз ету болып табылады.
Культуральды ортада оттегінің еру жылдамдығы ашытқыда оны қолдану
жылдамдығынан аз болмауы керек. Тек осы жағдайда ғана өсуі орташа жүруі
мүмкін.
Егер ашытқылардың өсу жылдамдығы мөлшерлі болса, онда биомассаның жиналу
процесімен сипатталады, экономикалық жағынан сипаттамасы ретінде шикізатты
қолдану коэффициенті болып табылады немесе ашытқыдағы биомассаның шығуымен
сипатталады, % бойынша ашытқылардың шығуын төмендегі формуламен есептейді;
В=Д*100М
Мұнда: М – шығындалған шикізаттың мөлшері, кг.
Д – ашытқылардың алынған мөлшері, кг.
Ашытқы зауыттарында ашытқының шығуы әр түрлі болып келеді, ол құрал –
жабдықтардың конструкциясына байланысты, сондай-ақ негізінде системаның
аэрациясына, технологиялық сызба – нұсқасына, шикізаттың сапасына,
өндірістің автоматизациялық деңгейіне және тағы басқа ерекшеліктеріне
байланысты болады.
Тәжірибе барысында ашытқының шығу құрамында 46 % қант бар мелассаға
қатынасымен (М46) есептейді, негізгі көңіл аударғаны СВ құрамының есебімен
және ашытқылар болып табылады.
Шетелдерде ашытқының шығу құрамында 50% қант (М50) бар мелассаға
қатынасымен есептейді.
Осыған байланысты отандық зауыттардағы ашытқылардың шығу мөлшері төмен,
шетел өндірістерінде жоғары болады, сонымен бірге алынған ашытқының мөлшері
және жұмсалған мелассалары бірдей болған жағдайының өзінде шетелдеріне
қарағанда төмен мөлшерде болады.
1.1.5.4 Ашықы биомассасын синтездеудегі сыртқы орта факторының әсері
Ашытқы тіршілігіне қоршаған факторлары үнемі әсер етіп отырады. Олар
температура, рН ортасы, құрғақ заттар концентрациясы, культруалды ортаның
оттегімен қамтылуы, т.б. заттар.
Жоғарыда көрсетілген факторлар жасушаға қолайлы немесе қолайсыз әсер етуі
мүмкін. Микроорганизмдерге әсер етуіне қарай факторлардың үш түрін
ажыратады: минимальды, оптимальды, максимальды.
Микроорганизмдер тіршілігіндегі барлық процестер оптимальды факторлардың
жағдайында жақсы жүреді. Егер қандайда бір фактор минимумнан төмен болса,
организм дұрыс жетілмейді.
Температура жасушадағы зат алмасулар процесінің интенсивті өтуін
анықтайды. Нан ашытқысындағы оптимальды температура 21-340С. Қазіргі
уақытта жаңа оптимальды температура алынды – 380С температурасының
оптимальды жағдайдан жоғарлауы алынатын өнімнің сапасын төмендетеді, ал
төмендеуі ашытқының көбеюінің активтілігін төмендетеді.
Ортаның активті қышқылдығы рН орта. Ашытқылардың тіршілігіне рН орта
айтарлықтай әсерін тигізеді. рН-тың көлеміне қоректік ортаға түсуі,
ферменттердің активтілігі, витаминдердің түзілуі, ашытқы жасушаларының өсуі
байланысты.
Нан ашытқысының жақсы өсуі рН-тың 4,5-5,5 мәнінде ие болады. Аппаратты
жүктегенде және процестің бірінші кезеңінде рН ортаны 4,5-4,6 деңгейінде
ұстау керек.
Құрғақ заттар концентарциясы. Ашытқылардың көбеюінің активтілігі
қоректенуге, осмостық қысымға ба йланысты. Сахаромицет ашытқыларының
жасушасының осмостық қысымы 0,8-0,12 МПа. Ол ашытқылардың концентрлігі
жоғары ортасында жоғарылайды.
Культуралды ортаның аэрациясы. Кез – келген микроорганизмнің тіршілігінің
тұрақты болуы үздіксіз түсіп отыратын энергияға байланысты. Оны ашытқы
жасушасы ашу мен тыныс алу процесінен алады. Бұл процестер бір-бірімен
байланысты. Ашытқы жасушаларындағы ферментация процесінің не ашу, не тыныс
алу аймақтарына бағытталуы мүмкін.
Ферментациялық процесс интенсивті аэрациялау жағдайына биомасса жинауға
бағытталады. Ортадағы еріген оттегінің жетіспеуінде тыныс алу процесімен
бірге ашу процесі де жүреді. Онда ашытқылармен бірге спиртте жиналады.
Ортада оттегі аз болған сайын ашытқы мен спирттің жиналуы азаяды.
Ашытқы өндірісіндегі жұмысшылардың мақсаты, тауарлы ашытқы өндіруді
биомасса синтезіне бағыттап, спирт пайда болуын жою.
Химиялық заттар. Химиялық заттар ашытқыларға әртүрлі әсер етеді. Ол
культуралды ортаның концентрациясына байланысты.
Культуралды ортаға химиялық заттар шикізатпен бірге (меласса, аммоний
сульфаты, диаммонийфосфаты және т.б.), күкірт қышқылымен немесе залалсыздау
аппараты жуу арқылы келеді. Оларға сульфидтер мен сульфаттар, фтор, мыс,
нитриттер, фенолдар, пирокатехин және кейбір бейорганикалық заттар жатады.
1.1.6 Ашу процесі
Тотығу – тотықсыздану процесі ашу процесі деп атайды. Процестің жүру
кезінде АИФ түзіледі. Ашу процесі кезінде сутегі доноры және акцептор
қызметін ашу процесі нәтижесінде түзілетін органикалық қосылыстар атқарады.
Ашу процесінің қоздырғыштары – облигатты анаэробты микроорганизмдер. Ол
тек қана анаэробты жағдайда жүреді. Ашу процесінің оттегінсіз жағдайда
жүретін 1860 жылы Л. Пастер ашқан.
Әрбір ашу процесі екі кезеңнен тұрады. 1-кезеңінде глюкоза пирожүзім
қышқылына айналады да, 2 молекула сутегі субстраттан бөлініп шығады.
С6Н12О6 2СН3СОСООН + 2Н2
Көмірсу пирожүзім сутегі
қышқылы
2-кезеңінде пирожүзім қышқылының сутегі тотықсыздандырады да спирт немесе
қышқылдар түзіледі.
2СН3СОСООН + 2Н2 2СН3С НОНООН
Микроорганизмдердің әсерінен қанттың пирожүзім қышқылына айналуы үш
жолмен жүреді.
Бірінші жолы – Эмбден-Мейергоф-Парнас немесе фруктозадифосфат жолы. Оны
гликолиз деп атайды. Бұлар бактерияда анаэробты облигатты және
факультативті анаэробты организмдерде табылған.
Екінші жолы – пентозофосфат жолы. Ол көптеген прокориот және эукориот
организмдерде кездеседі.
Үшінші жолы – Энтнер-Дудоров. Ол көбінесе аэробты бактериялардан табылды.
1. Эмбден-Мейергоф-Парнас жолы, бірнеше реакциялардан тұрады.
1. ОН
OH
H – C
H – C
H – COH
H – COH
HO – CH O + AУФ АЕФ + HO – CH
O
гексазокиназа
H – COH
H – COH
H – C
H – C
H2COH
H2C – O = PO3H2
глюкоза
глюкоза 6-фосфат
Әрқайсысы өздеріне тән фермент арқылы жүреді. Бұл реакциия – глюкоза мен
АҮФ әрекеттесіп гексокиназа ферменті арқылы глюкоза 6-фосфат және (АЕФ)
АЕФ түзіледі.
2. Екінші реакция. Глюкоза 6-фосфат глюкофосфатизомераза ферментінің әсер
етуімен фруктоза 6-фосфатқа айналады.
2. ОН
H2COH
H – C
C – OH
H – COH
HO – CH
HO – CH O глюкозофосфатизомедаза H – COH О
H – COH
H – C
H – C
H2C – C – O – PO3H2
фруктоза 6-фосфат
H2C – O – PO3H2
глюкоза 6- фосфат
3. Түзілген фруктоза 6-фосфаттың 1-ші көміртегі атомына
фосфофруктокиназа ферменті әсерінен АҮФ-дан 2-ші фосфат тобына
тасымалданады. Фруктоза – 1,6 екіфосфат түзіледі.
3. Н2СОН
H2C – O – РО3H2
C – ОН
C – OH
HО – CH
HO – CH
+АУФ АЕФ+
H – CОH O фотофруктокиназа H – COH
О
H – C
H – C
H2C
H2C – C – O – PO3H2
фруктоза 6- фосфат
фруктоза 1,6-фосфат
4. Фруктоза 1,6 екі фосфат альдозала ферменті арқылы үш көміртекті
қантқа бөлінеді (үш фосфоглицерин альдегидке және екі оксиацетон фосфатқа):
Н2С - О – РО3Н2
C – OH H2C – O – PO3H2
HC = O
HO – CH C=O
+ HC – OH
O
H – COH альдолаза H2C – OH
H2CO - PO3H2
H – C
фруктоза 1,6-екі фосфат екі оксиацетон 3-
фосфоглицерин
H2C – C – O – PO3H2 фосфат
альдегид
Бұдан ары қарай 3-фосфоглицерин альдегиді тотығып, ол глицеральдегидин –
3 фосфатдегидрогеназа ферменті арқылы катализденеді. Бұл фермент құрамына
активті – 5Н тобы кіретін белок, ол коферментпен байланысқан (НАД) никотин
– амидадениндинуклеотид. Біріншіден, альдегид тобымен, 3-глицеринальдегид –
5Н тобымен байланысады:
5. HC = O OH
HC – OH + HS фермент H – C - S фермент
H2CO – PO3H2 H – C – OH
H2C – O – PO3H2
Осы реакцияның нәтижесінде Н – С – ОН тобы түзіледі. Бұл топ НАД
молекуласына сутегі атомын бере алады:
6. OH
C = O
H – C – S фермент H – C –
OH – HAД · HH+
+ НАД
H – C – OH глицеральдегид 3, H2C – O – PO3H2
осфат дегидрогеназа
H2C – O – PO3H2
Одан кейін 3-фосфоглицеринальдегид 2 атом сутегі алынады да НАД-қа
тасымалданады. Бұл тотығу реакциясы деп аталынады.
7.
C = O C = O
S ферменті O
– PO3H2
H – C – OH + H3PO4 H – C – OH
+ HS фермент
H2C – O – PO3H2 H2C
– O – PO3H2
Келесі реакцияда фосфоглицеринальдегид қышқылының қалдығы фосфор
қышқылына тасымалданып, нәтижесінде 1,3 екі фосфоглицерин қышқылы және HS
ферменті бос күйінде түзіледі.
8. C = O C = O
O – PO3H2 OH
H – C – OH + АЕФ HC – OH +
АУФ
фосфоглицерат-
H2C – O – PO3H2 киназа H2C – O –
PO3H2
3-
фосфоглицерин қышқылы
1,3 екі фосфор қышқылы фосфоглицераткиназа ферменті арқылы АЕФ-пен
қосылып АҮФ және 3 фосфоглицерин қышқылы түзіледі.
9.
C = O C = O
OH
OH
HC – OH H - C – O -
PO3H2
фотоглицера-
H2C – O – PO3H2 леутаза H2C – OH
3-фосфоглицерин қышқылы 2-фосфоглицерин қышқылы
Одан кейін 3 фосфоглицерин қышқылы фосфотглицеромутаза ферменті арқылы 2-
фосфоглицерин қышқылына изомерленеді.
10. COOH СООН
- H2O
H – C – O – PO3H2 енолаза C – O – PO3H2
H2C – OH CH2
2-фосфоглицерин қышқылы фосфофенол жүзім қышқылы
Осы қышқылдан энолазаг ферменті арқылы су бөлініп шығып
фосфоэнолпирожүзім қышқылы түзіледі. Бұл қышқыл макроэнергиялық байланыста
болады.
11. COOH СООН
H – C – O – PO3H2 + АЕФ C – OН + АТФ
H2C – OH CH2
фосфофенол жүзім қышқылы енол жүзім қышқылы
Фосфоэнолпирожүзім қышқылы пироваткиназа ферменті арқылы фосфат тобын
және қосымша энергиясын береді де, АҮФ және энолпирожүзім қышқылы түзіледі.
Бұл екінші макроэргиялық фосфат тобы.
12. COOH СООН
C – OH C=O
CH2 CH3
этанол жүзім қышқылы жүзім қышқылы
Энолпирожүзім қышқылы өз бетімен тұрақты пирожүзім қышқылына
айналады.
Қантттың пирожүзім қышқылына айналуы кезінде Эмбден-Мейергоф-Парнас
жолымен бос энергия бөлінеді, АҮФ 4 молекуласының түзілуіне жеткілікті
мөлшерде түзілген 2 молекула АҮФ фруктоза 1,6 фосфатқа 4 молекула АҮФ. Осы
бөлінген АҮФ 2 молекуласы қантты ыдыратып, 1,6 фруктоза – екі фосфатқа
айналдырады, ал қалған екі молекуладан АҮФ синтездеуге жұмсалады.
Пентозофосфат жолы. Эмбден-Мейергоф-Парнас жолынан бұл жолдың
айырмашылығы сол, бұнда көмірсулар ыдырау барысында бірден пирожүзім
қышқылы түзілмейді. Мұнда субстраттың бір көміртегі атомы тотығып, көмір
қышқыл газы күйінде бөлініп шығады. Бірінші реакция глюкозаның фосфорлануы
нәтижесінде глюкоза – 6 фосфат түзіліп, соңынан ол дегиратацияланады.
Осымен қатар НАДФ тотықсызданады да 6-фосфоглюкон қышқылы түзіледі. 6-
фосфоглюкон қышқылы тотығу декарбоксилану барысында Д-рибулозо – 5-фосфат
деп аталатын пентозофосфат пайда болады. Бұл қосылыстан изомерлену арқылы Д-
ксилулозо – 5-фосфат және рибозо – 5-фосфат түзіледі. Бұдан әрі осы
қосылыстар бірқатар реакциялардың әсерінен өзгеріске ұшырап, ақыр аяғында
глюкоза – 6-фосфат түріне оралады. Кейбір зерттеушілер көмірсулар
ыдырауының пентозофосфат жолының бір кезеңінде Эмбден-Мейергоф-Парнас
ыдырау жолына көшеді деген пікірлер айтып жүр.
Сонда алты молекулалы глюкоза пентозофосфат жолы арқылы өзгеріске
ұшырағанда глюкоза – 6-фосфаттың бір молекуласы толық көмір қышқыл газына
дейін тотығады және НАДФ+-тың алты молекуласы НАДФ·Н дейін тотықсызданады.
Пентозофосфат жолының негізгі мақсаты: 1) нуклеин қышқылдарын синтездеу
үшін қажетті пентозалармен қамтамасыз ету; 2) микроб жасушасында түрлі
биосинтетикалық реакциялар үшін керекті НАДН·Н көбірек түзілуін қамтамасыз
ету.
Глюкозаның пирожүзім қышқылына дейін ыдырауының үшіншісі Энтнер-Дудоров
жолы арқылы жүзеге асуы мүмкін. Мұнда алдымен гексокиназа ферментінің
қатысуымен глюкоза фосфорланады. Осыдан шыққан өнім глюкоза – 6-фосфат 6-
фосфоглюкон қышқылына дейін тотығады да, сусызданып, 2-кето 3-дезокси 6-
фосфоглюкон қышқылына айналады. Бұл өнім альдолаза ферментінің әсерінен
пирожүзім қышқылы мен 3-фосфоглицерин альдегидіне ыдырайды. Одан әрі
субстратқа Эмбден-Мейергоф-Парнас жолындағы ферменттер әсер етіп, пирожүзім
қышқылының екінші молекуласы түзіледі. Сонда Энтер-Дудоров жолымен глюкоза
ыдырағанда бір молекула АҮФ мен екі молекула НАД·Н пайда болады. Осы жолмен
глюкозаны ыдыратушы бактериялардың пирожүзім қышқылынан сүт және басқа
қышқылдарды түзетін қажетті ферменттері болмайды. Бұл жол көбінесе аэробты
микроорганизмдер тіршілігіне тән.
1.1.7 Ашытқы биомассасы синтезінің механизмі
Соңғы кезде бірнеше рет жұмыс істеудің және зерттеудің нәтижесінде
ашытқылардың құрамындағы ақуыз заттардың синтезінің сызба нұсқасы
ұсынылған. Бастапқыда Эмбден-Мейергоф-Парназ сызба нұсқасы немесе
пентозофосфат тізбегі бойынша қанттың пирожұзім қышқылына дейін ыдырау
процесі жүреді.
Кербыс тізбегі бойынша пирожүзім қышқылы шавельді сірке қышқылына
айналады да аммиакпен байланысып жасушаның негізгі ақуызды құрамы болып
табылатын аспаршы қышқылын береді.
Ақуыз синтезінің процесі жасуша ядросымен бақыланатыны белгілі. Бұл жерде
негізгі роль нуклейн қышқылдары айналатынын біз Ф.Мишердің фундаментальді
зерттеулерінің нәтижесінен көруге болады.
Нуклейн қышқылының екі түрі бар дезоксирибонуклейн қышқылы ДНҚ және
рибонуклейн қышқылы РНҚ. Олардың құрылысынан және функциясына ажыратуға
болады. РНҚ күрделі полимерлі құрылысы, яғни 18000-нан 2 000 000 дейін
молекулярлы массасы бар химиялық құрылымы жағынан полинуклейд болып келеді.
Нуклеотид үш молекуладан құралған: сахаррибозадан, азотты құрылымнан және
фосфорлы қышқылдан тұрады. Сонымен қатар нуклеотидтің төрт түрдегі түрі
болады, олар азотты құрылымымен бір – бірінен ерекшеленеді. Мұндай құрылым
төртеу: пуринді-аденин және гуанин, пиримидті-цитозид және уромил.
РНҚ спиральді құрылысты және нуклеотид қатарынан тұратын, олар нуклеотид
бірінші рибозосынан, екінші фосфор қышқылының оттекті байланысымен
құралатын тізбекті құрайды.
ДНҚ-ның құрылысы көбінесе РНҚ-ның құрылысына ұқсас болып келеді, бірақ
оның құрамында молекулярлы массасы (4-8 млн) жоғары болады. Сонымен қатар
ДНҚ нуклеотидтен тұрады, оның құрамына негізгі пуриндер және
пиримиддиндер, көміртектер және фосфор қышқылы кіреді.
Соңғы он жыл ішінде жасушадағы (1) ақуыз синтезіндегі нуклеин қышқылының
ролі рибосома процесінде жүретіні туралы теория пайда болды.
Ақуыз синтезі нәтижесінде ашытқыдағы жасушаның бір массасының өсуі
байқалады, осының әсерінен басталады.
Бастапқыда жасуша бөліктері бөлініп, нәтижесінде сондай байланыста
ферменттер спецификалық әрекетін түзіп, соңы азая бастайды. Жасуша
протоплазмасы әлсіренген бөліктеріне еніп, кейіннен бастапқы протоплазманың
түйіршіктерінің төбесінде аналық жасушалардың өсу процесі басталады және
бүршіктері біртіндеп көбейе бастайды. Бүршіктену бастапқы жасушадан аналық
жасушаны бөліп алған кезде тоқтайды.
Осы уақытқа дейін бір аналық жасушадан қанша бастапқы жасуша түзілетін
туралы сұраққа жауап жоқ. А.Кукпаның мәліметтері бойынша, сахарамицет
ашытқысының жасушасы орташа есеппен 25 жаңа жасуша түзетінін білеміз.
Кейбір жағдайда 40-қа дейін өседі. Электронды микроскоп көмегімен ескі
жасушаны зерттеген кезде кескіндерінің соңы көп екені анықталды.
Жас жасуша берілген рассаның көлеміне және жасушаның ұзындығына дейін
өсіп, бүршіктенуі басталады, бұл процесс генерацияның жалғасуы деп атайды.
G ол төмендегі теңдеумен анықталады.
G=0,693М
мұндағы: М - өсудің меншікті жылдамдығы.
Ашытқылардың өсуінің меншікті жылдамдығы өсіп жатқан биомассаның
бірлігіне, сағаттың өсуімен сипатталады (2)
М=Lnm- Lnm0t-t0
мұндағы: L – ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Беттер Кесте Сурет
Әдебиеттер
Түйінді сөздер: нан ашытқысы, микроорганизмді культивирлеу, культура,
сепаратор, расса, штамм, макроэлемент, микроэлемент, аэрация, витаминдер,
фермент, биотин, сахароза, инвертті қант, меласса, құрғақ заттар,
раффиноза, активатор, саңырауқұлақ.
Бұл дипломдық жобада аналитикалық шолуда қысқаша мәліметтер, нан
ашытқысын алу технологиясы, ашытқы өндірісінде қолданылатын шикізаттар
туралы мәлімет жасалды. Нан ашытқысы басқа өндіріс салаларында кеңінен
қолданылады. Сондықтан нан ашытқысын өз елімізде мол мөлшерде өндіру
экономика жанынан тиімді.
Берілген дипломдық жобада орындалған қазіргі жаңа заманға сай технологияны
қолданып өндіріске қолайлы технологиялық сызба – нұсқасы жасалған.
Технологиялық есебі жасалған, өндірістік техника қауіпсіздігі, қоршаған
ортаны қорғау туралы іс-шаралары жасалған. Өндірістік техника экономикалық
көрсеткіші келтірілген және бизнес жоспары жасалған.
Дипломдық жобада патенттік ізденіс жасалып, ғылыми зерттеу жұмысының
нәтижесі нан ашытқы өндірісінде бағасын арзан сапасы жоғары өнім алу үшін
ұсынылады. Нан ашытқысы өнімдерін алу үшін кептіру жолдары қарастырылған.
Нан ашытқы өнімдердің сапасын, ашытқылардың бөлінуін суды үнемдеуді және
тағы басқаларын жоғарлататын жаңа әдістер құрастырылып өндіріске енгізілді.
Көп көңіл бөлгені ашытқы өндірісіндегі өсіру аппараттары. Сонымен бірге
активті ферменттер бар сапалы құрғақ ашытқы алуға арналған заттар
сұрыпталды.
Ашытқы өндірісіндегі технико - экономикалық көрсеткіштердің жоғарлауы
үшін жаңа заманға сай жабдықтармен құрғақ нан ашытқысын алудың
технологиялық режимдері, өндіріске қолданылатын заттар сарапталды.
Нормативтік сілтемелер
Дипломдық жобада келесі нормативтік құжаттар сілтемелер қолданылды:
ҚРСТ 1.5-2004 ҚР мемлекеттік стандартизация жүйесі.
ҚРСТ 1.14-2004 ГССҚР Ұйым стандарты өңдеудің түрлері мен
реті.
ҚРСТ 1.12-2000 Текстік нормативтік құжаттар.
МЕБС 3.001-2000 ҚР мемлекеттік жалпы білім беру құрамдарының
стандарты. Кәсіптік жоғары
білім. Негізгі жағдай.
МЕСТ 2.105-95 ЕСКД Текстік құжаттарға жалпы талап.
МЕСТ 2.106-96 ЕСКД Текстік құжаттар.
МЕСТ 2.109-73 ЕСКД Сызбаларға негізгі талаптар.
МЕСТ 21.1101-97 СПДС Жобалық және жұмысшы құжаттарға
негізгі талаптар.
ФС ОҚМУ 4.6-003-2006 СМЖ. Оқу құжаттарын жазып толтыру ережелері.
ДП ОҚМУ 1-006-2006 СМЖ. Жобаларды басқару.
ФС ОҚМУ 4.7-001-2006 СМЖ. СМЖ және дипломдық жобаның нормалық
бақылауы.
ФС ОҚМУ 4.5-001-2006 СМЖ. Оқу ұйымдастыру процестерін басқару.
ФС ОҚМУ 4.6-001-2006 СМЖ. Оқу құжаттарын жазу, толтыру ережелері.
Тексттік құжаттарға жалпы
талап.
МИ ОҚМУ 4.7-2006 СМЖ. Дипломдық жоба.
Анықтамалар
Ашытқы саңырауқұлақтары - бір клеткалы қозғалмайтын және бактериялардан
шамамен алғанда он еседен ірі микроорганизмдер.
Культивирлеу - қоректік ортада микроорганизмдерді өсіру.
Витаминдер - организмде аз ғана мөлшерде болып маңызды қызмет атқаратын
биологиялық активті заттар.
Ферментер - организмдегі жүретін биологиялық реакцияларды тездетуші
биологиялық катализаторлар.
Аэрация - микроорганизмді оттегімен культивирлеу.
Ашыту - микроорганиздер және ферменттің көмегімен қоректік ортаның заттарын
жаңа заттарға айналдыратын күрделі биохимиялық процесс.
Сахаромицеттер - бұларға мәдени ашытқы саңырауқұлақтар жатады. Олар
бүршіктену және споралар түзу арқылы көбейеді.
Биомасса - берілген микробты популяцияның жалпы массасы.
Өсу стимуляторы - микроорганизмнің аз концентрациясында өсудің
физиологиялық және биохимиялық қасиеті.
Көміртектер – негізінен көміртектен, ақуыздан, майдан, полифенолдан және
витаминдерден тұрады.
Моносахарид дегеніміз - жармақталған көміртек. Көміртекті тізбекті, төменгі
малекуласы полиоксиорбонильді қосылыстар. Олигосахаридтер, моносахаридтер,
полисахаридтер арасында орын алады. Құрамында бірнеше моносахаридті түйіні
бар онша үлкен емес тізбектерден құрылады.
Қысқартылған сөздер мен белгілер
БТ – биотехнология
МБ – микробиология
МО – микроорганизм
ДА – дигидроаскорбмин
АҚ – аскарбмн қышқылы
МЗ – минералды заттар
ДҚ – дегидроаскорбин қышқылы
БХ – биохимия
НАД – никотинамиднуклеотид
НАДФ – Никотинамидадениндинуклеотидфосфат
МӨА – микроағзалар өсінділерінің активаторы
БАЗ – биологиялық активті заттар
C.cerevisiac – Caccharomyces cerevisiac
ӨТР - өндірістік технологиялық регламенті
Кіріспе
Жобаның өзектілігі. Қазақстан Республикасының президентінің жолдауын
қолдап елу елдің қатарына кіруге ұмтылып, экономиканы теңдестіре дамыту
қажеттігіне сай келетін аумақтық даму, сондай-ақ өңірлердің ұтымды
экономикалық мамандануын қалыптастыруға бағытталған осы заманғы жаңа
аумақтық даму стратегиясы қажет.
ҚР президентінің жолдауында біздің еліміз дүние жүзінде 50 дамыған
мемлекеттің қатарына кіруді алға қойған, сол себептен өндірістің қазіргі
заманға сай дамыған нан ашытқысы өндірісін дамыту қарастырылған.
Нан ашытқысы өндірісінде престелген және құрғақ ашытқы өндіріледі.
Негізінен олар нан пісіру үшін қамыр ашытуда, кондитер және консерві
өндірісінде қолданылады. Одан басқа оларды шикізат ретінде витаминдер
өндірісінде Д және В2 витаминдерін алуда, медицинада бір қатар емдік
препараттар, нуклейн қышқылдарын және түрлі ферменттерді алуда,
микробиологиялық синтездеуде қоректік орталарды дайындау үшін және де ауыл
шаруашылығында ірі қара мал өсіруде, құс және балық шаруашылығында кеңінен
қолданылады.
Жобаның мақсаты - нан пісіру ашытқысын кептіруге жаңа технологияларды
пайдалана отырып өндіріс технологиясын жасауға қойылған мақсатқа жету үшін
келесі мәселелерді шешу қажет:
Ашытқылар шығын сапасын жақсаруына сонымен қатар процесті жақсарту
мақсатында келесі жаңалықтар енгізілген:
1. Нан пісіру ашытқыларды активатциялау әдісін жасау бойынша, сонымен
бірге ашытқының құрамындағы заттарды зерттеу жұмыстары жүргізілген;
2. Жаңа әрі перспиктивалы штамдарды алу бойынша патенттік ізденістер
мен аналитикалық шолулар жүргізілген;
3. Өндірістің құрылыс техникалық – экономикалық жайын құрастыру;
4. Еңбекті қорғау және қоршаған ортаның мәселелері;
5. Нан пісіретін ашытқылардың активатциялық әдісі;
6. Нан пісіру ашытқыларын өндіру барысында кептіру әдісі;
Жұмыстың іс-жүзіндегі құндылығы:
1. Ашытқы өндірістің жаңа штамдарын пайдалана отырып ықшам сызбалар
жасалды.
2. Ашытқылардың ашытқы өндірісіндегі жаңа жетістіктерін ескеру;
3. Алынған нәтижелер ТЭК-ін жасауға, зауытының құрылыс орны үшін
техникалық жобаға және жобалану тапсырмасына қолдануға болады.
Биотехнология саласының жетістіктерін пайдаланғанда тиімділігін
арттырады.
Қорғауға байланысты талаптар:
1. Нан ашытқы өндірісінің технологиялық сызба нұсқасы
2. ҒЗЖ нәтижесі
3. ТЭК кестесі
Жобаның жариялануы мен баяндалуы жасалмаған.
Жобаның көлемі мен құрылысы дипломдық жоба компьютерде берілген беттен,
суреттен, кестеден, қолданылған әдебиеттен, қосымша мәліметтер беттен
тұрады және А1 форматындағы бөлімнен тұрады.
1 Ғылыми – зерттеу бөлімі
1.1 Аналитикалық шолу
1.1.2 Өндірістің микробиологиялық негіздері
Микроскопиялық саңырауқұлақтар. Амилаза алу үшін Aspergileus тектес
микроскопиялық саңырауқұлақты қолданды. Аспергильдеу үшін қоректендіру
ортасына көміртегі, азотты және минералды заттар енгізіледі.
Амилазаны жинақтау үшін онда декстрина немесе мальтоза болуы тиіс, азот
көздеріне ақуыздар олардың гидролизаты, аммоний тұздары мен нитраттар
жатады.
Ашытқылар. Қантты ашыту үшін спирт өнеркәсібінде Saccharamyces cerevisiol
түріндегі ашытқыларды қолданады. Осындай типтегі бір - бірінен кейбір
белгілері бойынша ерекшеленетін бірнеше түрлі жасушалар пайдаланылады.
Дән, картоп шикізатын қайта өңдейтін спирт зауыттарында мальтоза,
сахароза, фруктоза жақсы ашытатын, бірақ соңғысы декстринді ашытпайтын
ашытқыларды қолданады.
Ашытқы саңырауқұлақтары – бір клеткалы қозғалмайтын және бактериялардан
шамамен алғанда он еседей ірі микроорганизмдер. Табиғатта кең тараған.
Жасуша пішіні әртүрлі: дөңгелек, сопақша және таяқша тәрізді болады. Ашытқы
саңырауқұлақтары жасушасының мөлшері 8-10 микронға тең.
Оларда қозғалу органеллалары болмайды. Жасуша сыртында қабығы бар.
Цитоплазмада ядро, ваколя және басқа да (май, гликоген, валютин) заттары
кездеседі. Ашытқы саңырауқұлағын адам қолдан өсіріп, өз шаруашылығында
пайдаланады. Ал, табиғатта жабайы ашытқы саңырауқұлақтары да болады. Олар
ауылшаруашылық өнімдерін зақымдап, едәуір зиянын тигізеді. Ашытқы
саңырауқұлағының адам баласына пайда келтіретін түрлерін біз мәдени ашытқы
саңырауқұлақтары деп атаймыз. Ашытқы саңырауқұлақтары өнеркәсіпте кең
қолданылады. Олар қантты ашытып, көмірқышқыл газы мен спирт түзеді. Олардың
бұл қасиеті нан ашытқы өндірісінде және спирт өндіруде, түрлі шараптарды,
сыраларды, сүт тағамдарын даярлауда қолданылады. Ашытқы
саңырауқұлақтарында ақуыз және витаминдер (В. Д. Е) көп болады, сондықтан
оларды қазір тамақ және мал азығын алу мақсатында кеңінен қолданады.
Ашытқы саңырауқұлағы көбінесе бүршіктену арқылы көбейеді. Бұлар спора
түзу және жәй бөліну арқылы сирек көбейеді. Олардың кейбір түрлері жыныстық
жолмен көбейеді.
1 сурет – Ашытқы саңырауқұлақтары
Бүршіктеніп көбейгенде, алдымен аналық жасушадан төмпешік пайда
болады да, кейіннен ол үлкейіп бүршікке айналады. Одан кейін жас жасуша
аналық организмнен мүлдем бөлініп кетеді. Қолайлы жағдайда бүршіктену екі
сағатқа созылады. Көмірсу мен азотты қоректік затқа бай ортада ашытқы
саңырауқұлағының бүршіктенуін жәй биологиялық микроскоптармен де көруге
болады.
Спора арқылы көбею оларда жыныстық және жыныссыз жолдармен жүреді. Ашытқы
саңырауқұлақтары жасушасындағы споралардың саны екіден он екіге дейін
барады. Жыныссыз жолмен спора пайда болғанда вегетативтік жасушалар ұсақ
бөлшектерге бөлінеді де олардың әр қайсысының сыртында қабық пайда болады.
Ал жыныстық жолмен спора пайда болған екі жасуша қосылады да оның сыртында
қабық пайда болады. Споралардың пішіні дөңгелек немесе сопақша болып
келеді.
Ашытқы саңырауқұлақтардың систематикасы көбею тәсілдері мен физиологиялық
қасиеттеріне негізделген. Олар екі тұқымдасқа бөлінеді: сахаромицеттер және
сахаромицет еместер.
Сахаромицеттер. Бұларға мәдени ашытқы саңырауқұлақтары жатады. Олар
бүршіктену және спора түзу арқылы көбейеді. Сондықтан бұларды нағыз ашытқы
саңырауқұлақтары деп атайды. Мәдени ашытқы саңырауқұлағынан нан, шарап,
сыра, ашытқы саңырауқұлақтары жатады.
Өндірісте, әсіресе олардың сахаромицес церевидзе және сахаромицес
элипсойдеус деген түрлерінің маңызы зор.
Сахаромицес церевидзе жасушасы шар немесе жұмыртқа тәрізді. Олар шарап
спиртін алу үшін, сыра қайнатуда және нан ашытуда кеңінен қолданылады.
Бұлардың бегілі бір температурада және жағдайларда тіршілік ететін жеке
топтары – рассалары бар.
Ал сахаромицес эллипсойдеустің жасушасы эллипс тәрізді, шарап
өнеркәсібінде қолданылады, олардың кейбір расалары шараптағы хош иісті
түзуге тікелей қатысады.
Сахоромицет емес ашытқы саңырауқұлағы негізінен жалған ашытқы
саңырауқұлақтар. Олай деп аталатын себебі: ашытқы саңырауқұлақтарының спора
түзуге қабілеті болмайды, бүршіктену арқылы ғана көбейе алады. Бұлардың
көпшілігі әртүрлі өндірістегі өнімдерді зақымдайды. Дегенмен олардың ішінде
шаруашылық үшін маңызды туыстары бар. Олар: торула және микодерма. Торула
туысына жататын ашытқы саңырауқұлақтары шар тәрізді келеді және ашыту
процесі барысында азғана мөлшерде спирт түзеді. Торула айран деп аталатын
өкілі қымыз және айран сияқты сүт тағамдарын даярлауда пайдаланылады, ал
торула утилис–тағамдық және мал азығы ашытқы саңырауқұлақтардың жасушасы
ұзынша. Олар спирт түзе алмайды. Бірақ ортадағы бар спиртті және
органикалық қышқылдарды су мен көмірқышқыл газына дейін тотықтыра алады.
Құрамында спирті бар ішімдіктердің бетіне қонса, микодерма қатпарланған
қабықша түзеді де, оның иісі мен дәмін бұза бастайды. Сонымен қатар
микодерма сүт тағамдарын, тұздалған жидектерді бүлдіріп, сірке және нан
ашытқы саңырауқұлағын жасайтын өндірістерге өте зиянын тигізеді.
1.1.2 Ашытқылардың көбеюі
Нан ашытқы өндірісі микробиологиялық процесс болып келеді: бұл
ашытқылардың көбею процесі. Нан ашытқылары бірнеше өндіріс орындарына
қолданылады, бірақ негізгі қолданылатын жері нан ашыту өндірісі. Онда
жұмыстың негізгі мақсаты – жақсы, сапалы өнім алу. Бұл ашытқының өсу және
көбею заңдылығына байланысты.
Ашытқы жасушасы барлық жасушалар секілді төрт өсу фазасына тән:
І – лагфаза, ІІ – логарифмдік өсу фазасы, ІІІ – стационарлық фаза, ІҮ -
өлу фазасы. Алайда ашытқыларға тек үш көбею фазасы тән. Ал соңғы фаза
ашытқы өндірісінде болмағаны жөн.
Лагфаза – ашытқы жасушасы қоректік ортаға енгеннен кейін сонда
беймделетін период. Олардың ферментті жүйелері биомасса синтезінде
құралады. Аминқышқылдардың, полифосфаттардың, рибонуклеин қышқылдардың
(РНҚ), активті синтезі жүреді. Жасушалар бүршіктенуге дайындалып, жасуша
пішінінің өзгеруіне байланысты массалары өзгереді. Ашытқылар бұл уақытта
көбеймейді. Бұл периодтың ұзақтығы жасушаның ферментті жүйесіне, егіс
материалының санына, қоректік субстраттың саны мен құрамына, температураға,
рН, культуралды ортаның аэрациясына және т.б. байланысты. Бұл периодта
жасушалар сыртқы ортаға сезімтал болып келеді.
Логарифмдік өсу фазасы жасушалардың жоғарғы көбеюімен сипатталады. Оларды
қоректік және өсу заттарымен қамтамасыз еткенде, сонымен қоса лимиттердің
болмауы культуралды ортада бүршіктенетін жасушалардың көп болуына әкеледі,
ол 70-80 %-дей. Ашытқы биомассалары жас жасушалар пайда болғанша үлкейіп,
аналық жасушаға өсіп, жаңа генерация түзіп бүршіктенеді.
А.Куктың анықтамасы бойынша бір ашытқы жасушасы орта есеппен 25 жаңа
жасушаны, кейде 40 жасушаны түзеді.
Бұл фазада ашытқы жасушасының максималды өсуі байқалады. Периодтың
мерзімі ортадағы қоректік заттың санына, жасуша метаболизмдердің түзілетін
өнім санына байланысты. Периодты қайталау процесте қоректік көздердің
азаюымен, ингибирлеуші өнімдерінің пайда болуымен немесе ортаның физикалық
қасиеттерінің өзгеруінен өсу жылдамдығы төмендей береді. Ортаға қоректік
заттарды үнемі толтырып тұрумен, зиянды заттарды шығарумен логарифмді өсу
фазасы шексіз жүреді. Ашытқы қолайсыз жағдайларға төзу бұл периодта
жоғарылайды.
Стационарлы фазада жаңа жасушаларының түзілуі тоқталады, себебі өсу
аппаратына қоректік заттар жіберілмейді. Жасушалар өмір сүруін қамтамасыз
ету үшін қалған қоректік заттарды қолданады. Жасушалар пішіні жағынан
өседі, массасы да үлкейеді. Бұл фазада биомассаның өсуі ашытқы
массасынан 5-10 % құрайды. Жасушалардың ферментті жүйелері өмір сүруге
қажетті алмасу процестеріне ауысады. Қоршаған ортада жасушалардың
төзімділігі жоғарлайды. Бұл фаза ашытқы өндірісінде ашытқы жасушаларының
пісіп – жетілуіне сәйкес келеді.
Өлу фазасы микроорганизмдердің өсуі мен көбеюінің тоқталуымен
сипатталады. Жасуша массалары кішірейеді, себебі барлық қоректік заттар
алдыңғы фазада қолданылған. Жасушалар өмір сүруі үшін өздерінің қор
заттарын пайдаланады. Жасуша автолизі байқалады. Ашытқылар сапасы тез арада
дереу нашарлайды. Нан ашытқы өндірісінде бұл фаза қарастырылмайды, себебі
ашытқыларды культуралды ортадан бөліп алады. Ол тек (авария) қолайсыз
жағдайда болуы мүмкін, мысалы сепаратор бұзылуы кезінде, сол кезде
жетілген ашытқылар ұзақ уақыт қоректік заттар жән т.б. аппаратты тұрып
қалады.
Ашыту аппаратынан биомассаны бөліп алуды жоғарлату үшін технологиялық
процесті лагфазаны минимумға түсіріп, логарифмдік фазаны ұзартып жүргізу
қажет. Стационарлы фазада бұл екі көрсеткіштің өсуіне әсерін тигізеді.
Алайда бұл фазаның процесті енгізу негізіне дайын өнім сапасына байланысты.
Ашытқылар вегетативті және жынысты, жыныссыз жолмен пайда болған
споралармен көбейеді.
Вегетативті жолмен көбею бүршіктену және бөліну арқылы жүреді. Өте көп
таралған түрі – бүршіктену. Ол аналық клеткадан жаңа клетканың ісініп
бөлінуі арқылы жүреді. Аналық клеткада бір, екі немесе одан да көп
бүршіктер пайда болуы мүмкін (2-сурет, а). Бүршіктеніп көбею шар тәріздес
ашытқыларға тән.
Кейде ашытқыларының бүршіктенуінде бір – бірінен бөлінбейтін және
псевдомицелий түзетін клеткалары да болады.
Бөліну жолымен көбею өте сирек және тек цилиндрлі саңырауқұлақтарда
болады (2-сурет, б). Споралар қолайсыз жағдайлардан шығу мен көбею үшін
қажет. Спорамен көбеюде репродуктивті структураладан құрылады. Олардың
пайда болу алдында жасушалар қосылып, ядролардың қосылуы жүріп, диплоидты
жасушалар пайда болады.
Эндоспоралар ескі ашытқы жасуша культураларында пайда болады.
Ашытқылардың мұндай мицелийлері жеке жасушаларға – артро спораларға
бөлінеді (3-сурет, а).
Ақырында жасушалар қосылысының асколар (сөмкелер) пайда болып, оларда 2-
ден 8 аскоспоралар пайда болады. Аскоспоралар дөңгелек, ине және де басқа
тәріздес болады. Sacharamyces ашытқыларында тетраэдрлік асколар болады (4-
сурет).
Негізінен көбею дегеніміз ашытқылар жасуша санының артуы. Нан ашытуда,
ашытқының көбеюі үшін барлық жағдайлар жасалған. Сондықтан ондағы ашытқылар
тек бүршіктену арқылы көбейеді, демек спора түзбейді. Ашытқыларды
енгізгенде онда көптеген сандық және сапалық өзгерістер жүреді. Ашытқылар
саны барынша көбейеді, алайда олардың диспергирлі күйі басында үлкейіп,
кейіннен төмендейді.
Сурет 2
Сурет 3
Сурет 4
Ашытқының таза культураларын сусло – агарлы пробиркада төменгі
температурада сақтайды.
Өндірісте ашытқылар қайталанып қолданыла береді. Бірақ, қайталап қолдану
микробиологиялық жағынан зақымдауға, бүлінуге әкелуі мүмкін. Сол себептен
әр 8-10 (немесе одан да аз) генерациядан соң зауыттар жаңа ашытқыға
ауыстырумен соқтығысады.
Таза ашытқы культурасын өндіру тұрақты ашу процесін қамтамасыз етеді.
Таза культураны өсіруде ашытқы зақымданбас үшін өндірісті жоғары сапалы
жабдықпен жабдықтау қажет. Ашытқылар өте жақсы қолайлы жағдайдағы бөлек
бөлмелерде сақталғаны дұрыс. Ол бөлмелерге жұмысшылардың кіруі қатаң
шектелгені жөн.
1.1.3 Ашытқылардың қоректенуі
Ашытқылар ашыту қанттары бар, энергия қоры бар, көміртегі скелетінің
құрылысы бар, сонымен қатар биосинтез үшін азотты қосылыстардың
жеткілікті мөлшері, синтезге қажетті ақуыз, минералды тұздар, бір немесе
бірнеше өсу факторлары болған жағдайда дұрыс көбейе алады.
Ақуыздардың синтезі үшін аммоний ионын қолдануға да болады, алайда
аминқышқылдары қажеттірек. Аминқышқылдары арнайы ретпен пермезалармен
(фермент – тасымалдағыштар, трансферазалар) тасымалданады, олар жасуша
мембраналарында орналасады.
Одан басқа ашытқыларға арнайы заттар өсуді тұрақтандыратын өсу
факторлары қажет, өсуге қажет болмаса да биотин, пантотен қышқылы, никотин
қышқылы, тиамин және пиридоксин. Бұл заттардың көбісі ашытқы метаболизмінде
ферментативті кофактор болып саналады.
Бұдан басқа ашытқыларға ауаның мөлшері қажет, себебі олар қатаң емес, ал
факультативті анаэроб болып табылады, яғни ауамен және ауасыз да тіршілік
ете береді.
Бәрінен бұрын ашытқылар көміртегін қажет етеді, оны олар энергияны түзе
отырып ыдыратады. Соңында кішірек молекулярлы массасы да бар молекулалар
түзіледі, ол азотпен бірге жасуша компонентін түзуге қатысады.
Зат алмасуда энергия көзі болып моносахаридтер табылады, D – глюкоза, D –
манноза, D – фруктоза, D – галактоза, пентоза D – ксилоза (кетопентоза),
бірақ басқа пентозалар емес.
Ашытудың негізгі биохимиялық процесі – ашитын қанттардың этил спиртіне
және диоксид көміртегіне айналуы.
С6О12О6=СН3СН2ОН + СО2 + 234,5 кДж (г*моль) (56 ккал)
180,1 г глюкозадан 92,1 этил спиртін және 88 г көміртегі диоксидін алуға
болады. Мұнымен қатар қант бөлігі зиянды заттар және екіншілік өнімдер
алуға жұмсалады. Соңында қанттан 92,1 г емес, ал 87 г-дай этил спирті
түзіледі.
Этил спирті мен көміртегі диоксиді спиртті ашуда негізгі өнім болып
табылады.
Егер қанттар аз болып, ауа жеткілікті болса қанттар дем алу процесіне
қатысады:
С6О12О6 + 6О2 = 6 СО2 + 6Н2О + 2822 кДж (г*моль) (674 ккал)
Қазіргі кезде ашытқылардың қоректенуінің екі фазасы белгілі.
1. Заттардың жасуша қабығы мен цитоплазмалық мембранадан заттардың өтуі.
2. Күрделі биохимиялық заттардың реакциялары.
Ашытқылардың қоректенуінде макроэлементтер (калий, натрий, фосфор,
магний, кальций) және микроэлементтер (темір, мыс, марганец, кобальт, цинк,
молибдин)
1.1.4 Нан ашытқыларының құрамы
Олар ашытқыларды культивирлеу жағдайына, қоректік орта құрамына,
жасушаның физиологиялық жағдайына байланысты.
Престелген ашытқыларда 67-75% су және 25-33 % құрғақ заттар болады. Бұл
кезде судың бір бөлігі жасуша арасында болып, жасуша сырты деп аталады, ал
қалған су ашытқы цитоплазмасының ішінде болып, жасуша ішілік деп аталады.
Нан ашытқысындағы құрғақ зат элменттерінің саны бойынша келесідей (%):
көміртегі 45-49, сутегі 50-70, оттегі 30-35, азот 7,1-10,8, фосфор 1,9-5,5,
калий 1,4-4,3, магний 0,1-0,7, алюминий 0,002-0,020, күкірт 0,01-0,05, хлор
0,004-0,100, темір 0,005-0,012, кремний 0,02-0,20.
Сонымен бірге құрғақ ашытқыда болатын заттар (% бойынша): ақуыздар және
т.б. заттар – 50, майлар – 1,6, көміртегілер – 40,8, күл – 7,6.
Ақуызда (сыртқы орта) сары су факторларына сезімтал келеді. Мысалыға
жоғары, не төменгі температурамен әсер еткенде ақуыздың денатурациясы
болып, соңында жасуша өледі. Осындай көрсеткіштер қышқылмен, сілтімен, ауыр
металл тұздарымен, сәулелендірумен т.б. әсер еткенде байқалады.
Көмірсулар көміртегінен, оттегінен және сутегінен тұрады. Оларды төменгі
және жоғарғы деп бөледі. Жоғарғы көмірсуларға полисахаридтер (крахмал,
гликоген, клетчатка), дисахаридтер (сахароза, лактоза, мальтоза, галактоза)
жатады. Төменгі көмірсуларға (глюкоза, фруктоза, арабиноза, ксилоза және
т.б.) жатады.
Гликоген немесе жануар крахмалы жануар мен ашытқы организмінде қор заты
ретінде болады. Көмірсулардан жасуша энергия алады.
Майлар – жасушаның қор заты олар үш атомды спирттің күрделі эфирі
(глицерин мен органикалық қышқыл) болып табылады.
Май заттары ашытқы жасушасының протоплазмасының негізгі бөлігі болып
табылады. Майлар қажет болған жағдайда көмірсуларға айналып энергия көзі
ретінде қолданылады.
Витаминдер. Ашытқыларда бірқатар витаминдер және витамин тектес заттар
болады. Жануар мен адамдарда зат алмасу ферменттермен витаминдердің
қатысуымен іске асырылады.
В1 витамині нан ашытқы құрамының 1 г 20 мкг-дай болады. В1 витамині адам
организмінде нерв системасын қадағалап, ақуызбен май алмасуына қатысады,
бұл витамин жоқ тағамды пайдаланғанда болатын полиневрит және т.б.
ауруларын емдейді.
В2 витамині (рибофлавин) нан ашытқысының 1 г 25-30 мкг болады. Оның адам
тамағында болмауы түрлі тері мен көз ауруына шалдықтырады. Бұл екі
витаминдер жоғары температураға төзімді келеді.
Көрсетілген витаминдерден басқа 1 г нан ашытқысында 8-95 мкг
парааминобензойн қышқылы және 19-35 мкг фоли қышқылы болады.
Ашытқылардың тіршілігінде биотин витаминінің маңызы зор. Сахаромицеттер
биотинді өздері синтездей алмайтындықтан, ол қоректік ортаның құрамына
енгізілуі қажет. Витаминнің 0,5-1,8 мкг 1 г ашытқыда болады. Биотин –
тұрақты зат. Себебі термиялық өңдеуге оның сілтілік активтілігі
төмендемейді.
Ашытқыда тағы бір өсуді реттеуші мезоинозид бар. 1 г нан ашытқысында 270
мг болады.
Ферменттер. Барлық тірі организмінде өтетін зат алмасу процестері
биологиялық катализаторлар, яғни ферменттер немесе энзимдер көмегімен іске
асырылады. Ферменттердің активтілігі температурасы, рН факторларға ғана
байланысты емес сонымен бірге жасушада қандай күйде болатынына байланысты.
Фермент жеке күйде болса, активті, ал ақуыздармен байланыста болса
активтілігі төмен болады. Ашытқы жасушасында фермент үздіксіз синтезделеді.
Фермент арнайы температура мен қышқылдылықта аса активті болады. Олардың
тұрақсыз болуы белоктар секілді температураға, қышқылға, ауыр металл
тұздарына, сезімтал келуінен. Ол оның денатурациясына әкеледі.
Жеке ферменттер тірі жасушалардан 10-12 ферменттен тұратын фермент
жүйесін құрайды.
1.1.5 Технологиялық процеске әсер етуші факторлар
Ашытқыларды өсіру барысында температурасы олардың өсу жылдамдығына үлкен
әсер етеді. Ашытқыны культивирлеу температурасын жоғарлату әсерінен бірінші
уақытта өсу жылдамдығы жоғары болады да, кейіннен бірдей төмендейді.
Д.А.Уайтоль мәліметтер бойынша, 200С температурада ашытқыларды өсіру
барысында олардың өсуінің меншікті жылдамдығы 0,149-ды құрайды, 300С-та
0,311, 360С-та 0,342, 400С-та 0,200 дейін, ал 430С температурада ашытқының
көбеюі қарастырылған жоқ.
1.1.5.1 Ортаға активті қышқылдың (рН) әсер етуі
Микроорганизмдер, сонымен қатар ашытқылар, белгілі рН ортада өседі. Бірақ
нан ашытатын ашытқылардың меншікті өсу жылдамдығы рН 4,5-5,5 барысында
бақыланып отырады культуралды ортаның рН 4,0 дейін төмендету биомассаның
жинауының және төмендеуіне алып келеді. Нан ашытқысы ашытқылардың өсіру
уақытысында рН 3,0-3,5 дейінгі ортада қышқылдандыру және рН 8,0 ортада
сілтілеу кезінде ашытқы жасушаның көбеюі тоқтатылады. Жасушаға түсетін
қоректік заттардың жылдамдығы, ақуыз синтезіне қатысатын фермент
системасының активтілігі, витаминдердің түзілуі, сонымен қатар ашытқының
өсу жылдамдығы рН деңгейіне байланысты болады. Оптимальды белгіден (4,5-
5,5) рН ортада ауытқуы ашытқының сапасының нашар болуына алып келеді.
1.1.5.2 Химиялық заттардың әсер етуі
Ашытқы өндірісінде негізгі ашытқы шикізаты, меласса, қоректік тұздар
аммоний күкірт қышқылы, диаммоний фосфат, сонымен қатар күкірт қышқылы
және магнитті күкірт қышқылы қолданады. Кейде ашытқы жасушасының көбеюі
және өсуінің кідіруі үшін де заттар керек. Мұндай заттарға күкірт
ангидриді, ұшқыш қылқылдар, бактерия түзуші нитриттер, сульфиттер мен
сульфидтер, фтор, мышьяк, күміс, мыс және кейбір биорганикалық қышқылдар
жатады. Бұлар культуралды ортаға түскеннен кейін олар көбею процесін
кідіртуі мүмкін, сондай-ақ ашытқы жасушасының өміршеңдік кезеңінің
тоқтауына алып келеді.
Ашытқының көбею жылдамдығын, сондай-ақ бактерия түзуші нитридтер
кідіреді, нитритдерде нитрадтардың қайта құрылуы 0,004% бастапқы ашытқылар
үшін у болып табылады.
Ашытқы өндірісіндегі құрал – жабдықтарды және құбырларды дезинфекциялау
үшін формалин қолданылады. 0,001 % формалин концентрациясы ашытқылардың
өсуін тоқтатады. Ал 0,09 % көлемде ортада құрылғанда жасушалардың орташа
өмір сүргіштігі қосылады.
Антибиотиктер, мысалы биомецин мен пенициллин, ашытқы жасушасының
активтілігін ортаның 100 мл 50-100 мкм концентрациясын қосқанда
төмендетеді.
1.1.5.3 Мелассалы ерітінді концентрациясының әсер етуі
Ашытқылардың көбеюі мен өсуі қоректік заттардың бірдей шартына ғана
тәуелді екені белгілі, сонымен қатар жасуша шырынының концентрациясына және
ортаның осмотикалық қысымы мен өсіруге және көбейтуге болады.
Сахаромицеттің жасушасының осмотикалық қысымы 0,8-0,2 МПа жеткен кезде
кідіре бастайды. Оның көбеюі ашытқыларды жоғары концентрациялық ортадан
өсіргенде жоғарылайды. Культуралды ортаның осмотикалық қысымы құрамындағы
құрғақ заттардың концентрациясының өсуімен жоғарлауы мүмкін, мысалы
қанттың немесе осмотикалық активті заттардың, яғни натрий хлориді және тағы
басқаға байланысты.
Ортадағы қанттың концентрациясы мелассаны қосумен сипатталады, ол қою
мелассаның массасына ортадағы культураның көлеміне қатынасымен анықталады,
ашытқыны өсіру аппаратында өңдейді. Қазіргі таңда көптеген шетел және
отандық заводтарда ашытқыларды Кр=8-10 болған жағдайда өсіреді, культуралды
ортада қанттың концентрациясы 5-6 % құрайды.
Оттегі қиын еритін газдарға жатады. Орташа қысымда және 300С
температурада 1 литр суда 7,52 мл оттегі ериді.
Культуралды ортаны жасушамен аэрирлеу процесін система түрінде көрсетуге
болады, ол екі бөлімнен тұрады және қозғалмалы тепе-теңдікте болады:
О2 ауада → О2 сұйық → О2 жасушада
Ашытқы жасушасында оттегінің ауысу процесі екі сатыдан тұрады:
1. Сұйықтағы оттегінің еруі - Кv ұзындығымен сипатталады.
2. Кr ұзындығымен сипатталады.
Кv адсорбция коэффициенті немесе оттегінің еру жылдамдығының константы
болып табылады. Оттегі қысымы үнемі орташа болып келеді және температурасы
да орташа болған кезде сұйық оттегінің адсорбциясының жылдамдығы төмендегі
теңдікпен анықталады:
dcdt=Kla (С4-С),
Мұндағы: С – ерітілген оттегінің концентрациясы, яғни температура
уақытысындағы, м Мольл;
С4 – қанттың ерітілген оттегінің концентрациясы, м Мольл;
Kl – сұйықтықтағы коэффициентінің ауысуына пропорциональды константы.
а – газ - сұйықтықтың жоғарғы бөлігінің ауаны, см2.
К4 – туындысы, Кv адсорбция коэффициенті болып табылады. Адсорбция
коэффициентін сонымен қатар май берудің көлемдік коэффициенті деп те
атайды. Оның ұзындығы аэрация интенсивтілігімен сипатталады.
Кr – ашытқыдағы абсолютті құрғақ заттардың синтезі үшін керекті (АҚ)
ашытқыға оттегінің қажеттілігімен сипатталады. Бұл ұзындықтың көлемі г
О2г. Ашытқыға оттегінің қажеттілігі олардың құрамындағы оттегін сіңіру
жылдамдығына және лимитирлеу барысында қамтамасыз ету болып табылады.
Культуральды ортада оттегінің еру жылдамдығы ашытқыда оны қолдану
жылдамдығынан аз болмауы керек. Тек осы жағдайда ғана өсуі орташа жүруі
мүмкін.
Егер ашытқылардың өсу жылдамдығы мөлшерлі болса, онда биомассаның жиналу
процесімен сипатталады, экономикалық жағынан сипаттамасы ретінде шикізатты
қолдану коэффициенті болып табылады немесе ашытқыдағы биомассаның шығуымен
сипатталады, % бойынша ашытқылардың шығуын төмендегі формуламен есептейді;
В=Д*100М
Мұнда: М – шығындалған шикізаттың мөлшері, кг.
Д – ашытқылардың алынған мөлшері, кг.
Ашытқы зауыттарында ашытқының шығуы әр түрлі болып келеді, ол құрал –
жабдықтардың конструкциясына байланысты, сондай-ақ негізінде системаның
аэрациясына, технологиялық сызба – нұсқасына, шикізаттың сапасына,
өндірістің автоматизациялық деңгейіне және тағы басқа ерекшеліктеріне
байланысты болады.
Тәжірибе барысында ашытқының шығу құрамында 46 % қант бар мелассаға
қатынасымен (М46) есептейді, негізгі көңіл аударғаны СВ құрамының есебімен
және ашытқылар болып табылады.
Шетелдерде ашытқының шығу құрамында 50% қант (М50) бар мелассаға
қатынасымен есептейді.
Осыған байланысты отандық зауыттардағы ашытқылардың шығу мөлшері төмен,
шетел өндірістерінде жоғары болады, сонымен бірге алынған ашытқының мөлшері
және жұмсалған мелассалары бірдей болған жағдайының өзінде шетелдеріне
қарағанда төмен мөлшерде болады.
1.1.5.4 Ашықы биомассасын синтездеудегі сыртқы орта факторының әсері
Ашытқы тіршілігіне қоршаған факторлары үнемі әсер етіп отырады. Олар
температура, рН ортасы, құрғақ заттар концентрациясы, культруалды ортаның
оттегімен қамтылуы, т.б. заттар.
Жоғарыда көрсетілген факторлар жасушаға қолайлы немесе қолайсыз әсер етуі
мүмкін. Микроорганизмдерге әсер етуіне қарай факторлардың үш түрін
ажыратады: минимальды, оптимальды, максимальды.
Микроорганизмдер тіршілігіндегі барлық процестер оптимальды факторлардың
жағдайында жақсы жүреді. Егер қандайда бір фактор минимумнан төмен болса,
организм дұрыс жетілмейді.
Температура жасушадағы зат алмасулар процесінің интенсивті өтуін
анықтайды. Нан ашытқысындағы оптимальды температура 21-340С. Қазіргі
уақытта жаңа оптимальды температура алынды – 380С температурасының
оптимальды жағдайдан жоғарлауы алынатын өнімнің сапасын төмендетеді, ал
төмендеуі ашытқының көбеюінің активтілігін төмендетеді.
Ортаның активті қышқылдығы рН орта. Ашытқылардың тіршілігіне рН орта
айтарлықтай әсерін тигізеді. рН-тың көлеміне қоректік ортаға түсуі,
ферменттердің активтілігі, витаминдердің түзілуі, ашытқы жасушаларының өсуі
байланысты.
Нан ашытқысының жақсы өсуі рН-тың 4,5-5,5 мәнінде ие болады. Аппаратты
жүктегенде және процестің бірінші кезеңінде рН ортаны 4,5-4,6 деңгейінде
ұстау керек.
Құрғақ заттар концентарциясы. Ашытқылардың көбеюінің активтілігі
қоректенуге, осмостық қысымға ба йланысты. Сахаромицет ашытқыларының
жасушасының осмостық қысымы 0,8-0,12 МПа. Ол ашытқылардың концентрлігі
жоғары ортасында жоғарылайды.
Культуралды ортаның аэрациясы. Кез – келген микроорганизмнің тіршілігінің
тұрақты болуы үздіксіз түсіп отыратын энергияға байланысты. Оны ашытқы
жасушасы ашу мен тыныс алу процесінен алады. Бұл процестер бір-бірімен
байланысты. Ашытқы жасушаларындағы ферментация процесінің не ашу, не тыныс
алу аймақтарына бағытталуы мүмкін.
Ферментациялық процесс интенсивті аэрациялау жағдайына биомасса жинауға
бағытталады. Ортадағы еріген оттегінің жетіспеуінде тыныс алу процесімен
бірге ашу процесі де жүреді. Онда ашытқылармен бірге спиртте жиналады.
Ортада оттегі аз болған сайын ашытқы мен спирттің жиналуы азаяды.
Ашытқы өндірісіндегі жұмысшылардың мақсаты, тауарлы ашытқы өндіруді
биомасса синтезіне бағыттап, спирт пайда болуын жою.
Химиялық заттар. Химиялық заттар ашытқыларға әртүрлі әсер етеді. Ол
культуралды ортаның концентрациясына байланысты.
Культуралды ортаға химиялық заттар шикізатпен бірге (меласса, аммоний
сульфаты, диаммонийфосфаты және т.б.), күкірт қышқылымен немесе залалсыздау
аппараты жуу арқылы келеді. Оларға сульфидтер мен сульфаттар, фтор, мыс,
нитриттер, фенолдар, пирокатехин және кейбір бейорганикалық заттар жатады.
1.1.6 Ашу процесі
Тотығу – тотықсыздану процесі ашу процесі деп атайды. Процестің жүру
кезінде АИФ түзіледі. Ашу процесі кезінде сутегі доноры және акцептор
қызметін ашу процесі нәтижесінде түзілетін органикалық қосылыстар атқарады.
Ашу процесінің қоздырғыштары – облигатты анаэробты микроорганизмдер. Ол
тек қана анаэробты жағдайда жүреді. Ашу процесінің оттегінсіз жағдайда
жүретін 1860 жылы Л. Пастер ашқан.
Әрбір ашу процесі екі кезеңнен тұрады. 1-кезеңінде глюкоза пирожүзім
қышқылына айналады да, 2 молекула сутегі субстраттан бөлініп шығады.
С6Н12О6 2СН3СОСООН + 2Н2
Көмірсу пирожүзім сутегі
қышқылы
2-кезеңінде пирожүзім қышқылының сутегі тотықсыздандырады да спирт немесе
қышқылдар түзіледі.
2СН3СОСООН + 2Н2 2СН3С НОНООН
Микроорганизмдердің әсерінен қанттың пирожүзім қышқылына айналуы үш
жолмен жүреді.
Бірінші жолы – Эмбден-Мейергоф-Парнас немесе фруктозадифосфат жолы. Оны
гликолиз деп атайды. Бұлар бактерияда анаэробты облигатты және
факультативті анаэробты организмдерде табылған.
Екінші жолы – пентозофосфат жолы. Ол көптеген прокориот және эукориот
организмдерде кездеседі.
Үшінші жолы – Энтнер-Дудоров. Ол көбінесе аэробты бактериялардан табылды.
1. Эмбден-Мейергоф-Парнас жолы, бірнеше реакциялардан тұрады.
1. ОН
OH
H – C
H – C
H – COH
H – COH
HO – CH O + AУФ АЕФ + HO – CH
O
гексазокиназа
H – COH
H – COH
H – C
H – C
H2COH
H2C – O = PO3H2
глюкоза
глюкоза 6-фосфат
Әрқайсысы өздеріне тән фермент арқылы жүреді. Бұл реакциия – глюкоза мен
АҮФ әрекеттесіп гексокиназа ферменті арқылы глюкоза 6-фосфат және (АЕФ)
АЕФ түзіледі.
2. Екінші реакция. Глюкоза 6-фосфат глюкофосфатизомераза ферментінің әсер
етуімен фруктоза 6-фосфатқа айналады.
2. ОН
H2COH
H – C
C – OH
H – COH
HO – CH
HO – CH O глюкозофосфатизомедаза H – COH О
H – COH
H – C
H – C
H2C – C – O – PO3H2
фруктоза 6-фосфат
H2C – O – PO3H2
глюкоза 6- фосфат
3. Түзілген фруктоза 6-фосфаттың 1-ші көміртегі атомына
фосфофруктокиназа ферменті әсерінен АҮФ-дан 2-ші фосфат тобына
тасымалданады. Фруктоза – 1,6 екіфосфат түзіледі.
3. Н2СОН
H2C – O – РО3H2
C – ОН
C – OH
HО – CH
HO – CH
+АУФ АЕФ+
H – CОH O фотофруктокиназа H – COH
О
H – C
H – C
H2C
H2C – C – O – PO3H2
фруктоза 6- фосфат
фруктоза 1,6-фосфат
4. Фруктоза 1,6 екі фосфат альдозала ферменті арқылы үш көміртекті
қантқа бөлінеді (үш фосфоглицерин альдегидке және екі оксиацетон фосфатқа):
Н2С - О – РО3Н2
C – OH H2C – O – PO3H2
HC = O
HO – CH C=O
+ HC – OH
O
H – COH альдолаза H2C – OH
H2CO - PO3H2
H – C
фруктоза 1,6-екі фосфат екі оксиацетон 3-
фосфоглицерин
H2C – C – O – PO3H2 фосфат
альдегид
Бұдан ары қарай 3-фосфоглицерин альдегиді тотығып, ол глицеральдегидин –
3 фосфатдегидрогеназа ферменті арқылы катализденеді. Бұл фермент құрамына
активті – 5Н тобы кіретін белок, ол коферментпен байланысқан (НАД) никотин
– амидадениндинуклеотид. Біріншіден, альдегид тобымен, 3-глицеринальдегид –
5Н тобымен байланысады:
5. HC = O OH
HC – OH + HS фермент H – C - S фермент
H2CO – PO3H2 H – C – OH
H2C – O – PO3H2
Осы реакцияның нәтижесінде Н – С – ОН тобы түзіледі. Бұл топ НАД
молекуласына сутегі атомын бере алады:
6. OH
C = O
H – C – S фермент H – C –
OH – HAД · HH+
+ НАД
H – C – OH глицеральдегид 3, H2C – O – PO3H2
осфат дегидрогеназа
H2C – O – PO3H2
Одан кейін 3-фосфоглицеринальдегид 2 атом сутегі алынады да НАД-қа
тасымалданады. Бұл тотығу реакциясы деп аталынады.
7.
C = O C = O
S ферменті O
– PO3H2
H – C – OH + H3PO4 H – C – OH
+ HS фермент
H2C – O – PO3H2 H2C
– O – PO3H2
Келесі реакцияда фосфоглицеринальдегид қышқылының қалдығы фосфор
қышқылына тасымалданып, нәтижесінде 1,3 екі фосфоглицерин қышқылы және HS
ферменті бос күйінде түзіледі.
8. C = O C = O
O – PO3H2 OH
H – C – OH + АЕФ HC – OH +
АУФ
фосфоглицерат-
H2C – O – PO3H2 киназа H2C – O –
PO3H2
3-
фосфоглицерин қышқылы
1,3 екі фосфор қышқылы фосфоглицераткиназа ферменті арқылы АЕФ-пен
қосылып АҮФ және 3 фосфоглицерин қышқылы түзіледі.
9.
C = O C = O
OH
OH
HC – OH H - C – O -
PO3H2
фотоглицера-
H2C – O – PO3H2 леутаза H2C – OH
3-фосфоглицерин қышқылы 2-фосфоглицерин қышқылы
Одан кейін 3 фосфоглицерин қышқылы фосфотглицеромутаза ферменті арқылы 2-
фосфоглицерин қышқылына изомерленеді.
10. COOH СООН
- H2O
H – C – O – PO3H2 енолаза C – O – PO3H2
H2C – OH CH2
2-фосфоглицерин қышқылы фосфофенол жүзім қышқылы
Осы қышқылдан энолазаг ферменті арқылы су бөлініп шығып
фосфоэнолпирожүзім қышқылы түзіледі. Бұл қышқыл макроэнергиялық байланыста
болады.
11. COOH СООН
H – C – O – PO3H2 + АЕФ C – OН + АТФ
H2C – OH CH2
фосфофенол жүзім қышқылы енол жүзім қышқылы
Фосфоэнолпирожүзім қышқылы пироваткиназа ферменті арқылы фосфат тобын
және қосымша энергиясын береді де, АҮФ және энолпирожүзім қышқылы түзіледі.
Бұл екінші макроэргиялық фосфат тобы.
12. COOH СООН
C – OH C=O
CH2 CH3
этанол жүзім қышқылы жүзім қышқылы
Энолпирожүзім қышқылы өз бетімен тұрақты пирожүзім қышқылына
айналады.
Қантттың пирожүзім қышқылына айналуы кезінде Эмбден-Мейергоф-Парнас
жолымен бос энергия бөлінеді, АҮФ 4 молекуласының түзілуіне жеткілікті
мөлшерде түзілген 2 молекула АҮФ фруктоза 1,6 фосфатқа 4 молекула АҮФ. Осы
бөлінген АҮФ 2 молекуласы қантты ыдыратып, 1,6 фруктоза – екі фосфатқа
айналдырады, ал қалған екі молекуладан АҮФ синтездеуге жұмсалады.
Пентозофосфат жолы. Эмбден-Мейергоф-Парнас жолынан бұл жолдың
айырмашылығы сол, бұнда көмірсулар ыдырау барысында бірден пирожүзім
қышқылы түзілмейді. Мұнда субстраттың бір көміртегі атомы тотығып, көмір
қышқыл газы күйінде бөлініп шығады. Бірінші реакция глюкозаның фосфорлануы
нәтижесінде глюкоза – 6 фосфат түзіліп, соңынан ол дегиратацияланады.
Осымен қатар НАДФ тотықсызданады да 6-фосфоглюкон қышқылы түзіледі. 6-
фосфоглюкон қышқылы тотығу декарбоксилану барысында Д-рибулозо – 5-фосфат
деп аталатын пентозофосфат пайда болады. Бұл қосылыстан изомерлену арқылы Д-
ксилулозо – 5-фосфат және рибозо – 5-фосфат түзіледі. Бұдан әрі осы
қосылыстар бірқатар реакциялардың әсерінен өзгеріске ұшырап, ақыр аяғында
глюкоза – 6-фосфат түріне оралады. Кейбір зерттеушілер көмірсулар
ыдырауының пентозофосфат жолының бір кезеңінде Эмбден-Мейергоф-Парнас
ыдырау жолына көшеді деген пікірлер айтып жүр.
Сонда алты молекулалы глюкоза пентозофосфат жолы арқылы өзгеріске
ұшырағанда глюкоза – 6-фосфаттың бір молекуласы толық көмір қышқыл газына
дейін тотығады және НАДФ+-тың алты молекуласы НАДФ·Н дейін тотықсызданады.
Пентозофосфат жолының негізгі мақсаты: 1) нуклеин қышқылдарын синтездеу
үшін қажетті пентозалармен қамтамасыз ету; 2) микроб жасушасында түрлі
биосинтетикалық реакциялар үшін керекті НАДН·Н көбірек түзілуін қамтамасыз
ету.
Глюкозаның пирожүзім қышқылына дейін ыдырауының үшіншісі Энтнер-Дудоров
жолы арқылы жүзеге асуы мүмкін. Мұнда алдымен гексокиназа ферментінің
қатысуымен глюкоза фосфорланады. Осыдан шыққан өнім глюкоза – 6-фосфат 6-
фосфоглюкон қышқылына дейін тотығады да, сусызданып, 2-кето 3-дезокси 6-
фосфоглюкон қышқылына айналады. Бұл өнім альдолаза ферментінің әсерінен
пирожүзім қышқылы мен 3-фосфоглицерин альдегидіне ыдырайды. Одан әрі
субстратқа Эмбден-Мейергоф-Парнас жолындағы ферменттер әсер етіп, пирожүзім
қышқылының екінші молекуласы түзіледі. Сонда Энтер-Дудоров жолымен глюкоза
ыдырағанда бір молекула АҮФ мен екі молекула НАД·Н пайда болады. Осы жолмен
глюкозаны ыдыратушы бактериялардың пирожүзім қышқылынан сүт және басқа
қышқылдарды түзетін қажетті ферменттері болмайды. Бұл жол көбінесе аэробты
микроорганизмдер тіршілігіне тән.
1.1.7 Ашытқы биомассасы синтезінің механизмі
Соңғы кезде бірнеше рет жұмыс істеудің және зерттеудің нәтижесінде
ашытқылардың құрамындағы ақуыз заттардың синтезінің сызба нұсқасы
ұсынылған. Бастапқыда Эмбден-Мейергоф-Парназ сызба нұсқасы немесе
пентозофосфат тізбегі бойынша қанттың пирожұзім қышқылына дейін ыдырау
процесі жүреді.
Кербыс тізбегі бойынша пирожүзім қышқылы шавельді сірке қышқылына
айналады да аммиакпен байланысып жасушаның негізгі ақуызды құрамы болып
табылатын аспаршы қышқылын береді.
Ақуыз синтезінің процесі жасуша ядросымен бақыланатыны белгілі. Бұл жерде
негізгі роль нуклейн қышқылдары айналатынын біз Ф.Мишердің фундаментальді
зерттеулерінің нәтижесінен көруге болады.
Нуклейн қышқылының екі түрі бар дезоксирибонуклейн қышқылы ДНҚ және
рибонуклейн қышқылы РНҚ. Олардың құрылысынан және функциясына ажыратуға
болады. РНҚ күрделі полимерлі құрылысы, яғни 18000-нан 2 000 000 дейін
молекулярлы массасы бар химиялық құрылымы жағынан полинуклейд болып келеді.
Нуклеотид үш молекуладан құралған: сахаррибозадан, азотты құрылымнан және
фосфорлы қышқылдан тұрады. Сонымен қатар нуклеотидтің төрт түрдегі түрі
болады, олар азотты құрылымымен бір – бірінен ерекшеленеді. Мұндай құрылым
төртеу: пуринді-аденин және гуанин, пиримидті-цитозид және уромил.
РНҚ спиральді құрылысты және нуклеотид қатарынан тұратын, олар нуклеотид
бірінші рибозосынан, екінші фосфор қышқылының оттекті байланысымен
құралатын тізбекті құрайды.
ДНҚ-ның құрылысы көбінесе РНҚ-ның құрылысына ұқсас болып келеді, бірақ
оның құрамында молекулярлы массасы (4-8 млн) жоғары болады. Сонымен қатар
ДНҚ нуклеотидтен тұрады, оның құрамына негізгі пуриндер және
пиримиддиндер, көміртектер және фосфор қышқылы кіреді.
Соңғы он жыл ішінде жасушадағы (1) ақуыз синтезіндегі нуклеин қышқылының
ролі рибосома процесінде жүретіні туралы теория пайда болды.
Ақуыз синтезі нәтижесінде ашытқыдағы жасушаның бір массасының өсуі
байқалады, осының әсерінен басталады.
Бастапқыда жасуша бөліктері бөлініп, нәтижесінде сондай байланыста
ферменттер спецификалық әрекетін түзіп, соңы азая бастайды. Жасуша
протоплазмасы әлсіренген бөліктеріне еніп, кейіннен бастапқы протоплазманың
түйіршіктерінің төбесінде аналық жасушалардың өсу процесі басталады және
бүршіктері біртіндеп көбейе бастайды. Бүршіктену бастапқы жасушадан аналық
жасушаны бөліп алған кезде тоқтайды.
Осы уақытқа дейін бір аналық жасушадан қанша бастапқы жасуша түзілетін
туралы сұраққа жауап жоқ. А.Кукпаның мәліметтері бойынша, сахарамицет
ашытқысының жасушасы орташа есеппен 25 жаңа жасуша түзетінін білеміз.
Кейбір жағдайда 40-қа дейін өседі. Электронды микроскоп көмегімен ескі
жасушаны зерттеген кезде кескіндерінің соңы көп екені анықталды.
Жас жасуша берілген рассаның көлеміне және жасушаның ұзындығына дейін
өсіп, бүршіктенуі басталады, бұл процесс генерацияның жалғасуы деп атайды.
G ол төмендегі теңдеумен анықталады.
G=0,693М
мұндағы: М - өсудің меншікті жылдамдығы.
Ашытқылардың өсуінің меншікті жылдамдығы өсіп жатқан биомассаның
бірлігіне, сағаттың өсуімен сипатталады (2)
М=Lnm- Lnm0t-t0
мұндағы: L – ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz