Жасуша рецеркуляциясы мен тұйық жүйелер

Гомогенді немесе гетерогенді ашық жүйенің тұйық, жүйеге ауысуы жасушаның толық рециркуляциялану жолымен жүзеге асырылады. Мұндай рециркуляцияның екі варианты бар:

1) Қолданылып болған ортадан бөліп алынған жасушалар массасы мен қатар жаңадан жасалған орта культиваторға салынады;

2) Ортамен бірге өлшенгеи жасушалар жүйеде үздіксіз рециркуляцияда анайналымда болады.

Жасушаны механикалық бөлуы мен тұйық жүйелер

Бұл жүйеде культура жартылай өткізгіш қабырғалы сосудтарда әсіріледі. Жартылай өткізгішті қабырғалар арқылы метаболиттер мен қоректік заттардың алмасуы жүреді, ал микроорганизмдер болса, сол сосудта қалады. Бұл әдіс түрлі токсинді, патогенді микроорганизмдерді пайдаланып оқып меңгеру үшін қолайлы.

Ашық фазада жасушаларды өсіру мен тұйық жүйе.

Кейбір микроорганизмдер сұйық және газ тәрізді фазалардың шекарасында немесе сұйық және катты фазалардың шекарасында жақсы дамиды.

Әдетте культураның өзі сұйық және газ тәрізді фазалардың шекарасында тығыз қабық түледі, ал жанадан жасалған қоректік ортада культура қабатын жағалай ағады. Культура өсетін беткі қабатында, жайлап ағып өтетін сұйықтықта жасушалар аз немесе мүлдем болмайды. Мұндай жүйелер көбінесе араластыру кезінде сезімтал микроорганизмдерге арналған, пеницилин, лимон қышқылын немесе зен саңыраукұлақтарын культивирлеп ферменттерді продуцирлеуде қолданылады.

Кейбір микроорганизм түрлері сұйық және қатты фазалардың шекарасында өседі. Қатты фазалар (целлюлоза талшығы керамика немесе шыны түтікше және тағы басқалар).

Микроорганизмдер насадкада өседі, ал субстрат жүйеде цирк-уцияланады. Мұндай жүйе көбінесе сірке қышқылы өндірісінде, органикалық еріткіштерде қышқылдарда, сонімен қатар ағын суды тазартуда қолданылады.

4. Бақылау сұрақтары:

1. Микроорганизмдерді беттік өсірудің ерекшеліктері.

2. Микроорганизмдерді түптік культивирлеуддің беттік культивирлеуден айырмашылығы.

3. Биомасса шығымы немесе өнімі деп нені айтамыз.

4. Ашық жүйе мен тұйық жүйелердің басты айырмашылығы.

5. Лабораториялық жұмыстың орындау тәртібі: Үздіксіз культивирлеу жүйесінің классификациялау.

№ 7 Лабораториялық жұмыс

Лабораториялық жұмыстың аты: Биотехнологиялық өндірістің технологиялық сызба нұсқасы.

1. Жұмыс жоспары: Биотехнологиялық өндірістің технологиялық процесінде бір - бірімен байланысқан технологиялық операциялардың ағымы, шикізат материалыи өңдеуден бастап, дайын өнімді бөліп алуға дейін қарастырылған. Казіргі заманғы биотехнологиялық өндірістерде әртүрлі биопрепараттар өндірілуде және олардың әрқайсысының өзіне тән технологиясы құрыған.

2. Жұмыс мақсаты: Биотехнологиялық өндірістің технологиялық сызба нұсқасымен танысу.

3.Қысқаша теориялық мәліметтер: Барлық өндірістерде микрооргаңизмдердің өмір сүруіне негізделген жалпы сатылары бірдей. Сондықтан биотехнологиялық синтездің принципиальді технологиялық сызба-нұсқасы қарастырған. Барлық 1 биотехнологиялық өндірістердің сатысында жалпы және міндетті түрде жүретін процестер көрсеітілген. Биотехнологиялық процестің негізгі сатылары болып саналатындар:

1) егіс материалын алу;

2) шикізатты дайындау;

3) қоректік ортаны дайындау:

4) ауаны зарарсыздандыру және дайындау;

5) микроорганизмдерді беттік және түптік культивирлеу;

6) дайын өнімді бөліп алу;

7)ағын су мен газ қалдықтарын тазарту.

Микробиологиялық өндіріс зауыттарында жоғарыда келтірілген технологиялық процестің сатылары арнаулы цехтарда және бөлімдердс жүргізіледі. Шикізаты дайындауда құрамында көміртегі бар материалдар мен шикізаттар, минерадды тұздар, қоректік ортаны дайындау сатысына келіп түседі. Қоректік ортаның бір бөлігі егіс материалды дайындау үшін инокуляторға жіберіледі, ал қалған бөлігі микробиологиялық процестің негізгі аппараты ферментерге жіберіледі. Зарарсызданып дайындаған ауа мен егіс материалы ферментация сатысына келіп түседі, осы жерде аэрациялау мен араластырудың нәтижесінде микроорганизмдердің қарқынды есуі мен көбеюі жүреді. Содан соң культуральды сұйыктықтан биомассаны бөліп алу сатысына келіп түседі, культуральды сүйықтық биомассаға бөлінуге және өңделген культуралды сұйықтықка бөлінуге жіберіледі. Өндірістерде культуральды сұйықтан биомассаны бөліп алмай-ақ ферментерден тікелей сонғы дайын өнімді бөліп алу сатысына де жіберіледі.

Биомассаны бөліп алынғаннан кейін, соңғы дайын өнімді бөліп ал сатысында, дайын өнімнің қай жерде екеніне байланысты биомассаның өзі немесе культуралды сұйықтыктың өзі жіберіледі.

Әрбір микробиологиялық өндірістің өзіңе тән ерекшеліктері болады Гехнологиялық процесс әрбір сатыларда іс жүзінде кездесіп отырады Шикізат көзіне байланысты кез келген өндіріс сатыларында өзінін сызба-нұскасы, шикізаты өндеу мен тасмалдау сияқты және тағы басқалар да болады.

Микроорганизм-продуцентінің физиологиялық ерекшелігіне қарай микроорганизмді культивирлеуге колайлы жағдай тандалады (ферментер конструкциясы, ауаны дайындау және ауаны беру сияқты тағы басқалар).

Әртүрлі биотехнологиялық өндірісте технологиялық сызба нүсқалардың "соңғы" сатысында, демек сонғы өнімді бөліп алу сатысында үлкен айырмашылықтар бар. Микробиологиялык синтездегі дайын өнім микроорганизмдердің массасы болып саналады, соңы өнімді бөліп алу сатысы айтарлықтай қарапайым, биомассаны концентрлеу мен кептіру арқылы жүргізіледі.

Егерде сонғы өнім-метоболит болса, өмір сүргіш микроорганизмдердің өнімі жасуша ішінде немесе культурапды сүйықтықта болады, онда сонғы өнімді бөліп алу сатысы бірнеше өсе күрделі операциялардан жүреді. Бірақ бұл ерекшеліктер биотехнологиялық өндірістің жалпы технологиялык процесінің сызба нұсқасын өзгертпейді.

Микробиологиялық синтездің нәтижелі болуы технологиялық сызба-нұсқаның әрбір сатысының жеке-жеке қарастырылуына және жұмыстың нәтижелі жүргізілуіне байланысты.