2.3 Зерттеу жұмысының нәтижелері

ББЗ-дың биосинтезінің негізгі технологиялық көрсеткіштерін есептеу

Синтезделетін ББЗ-дың сипаттамасы негізгі жалпы сипаттамадағы, негізгі көрсеткіштерден препараттың қысқаша сипаттамасынан тұрады.

Шикізаттармен материалдарды олардын сапасына қойылатын талаптарға, соңғы өнімнің шығымына, натиженин калпына келтірілуіне сай сипаттау қажет. ББЗ-дын биосинтезі кезінде продуцентке, синтездейтін ББЗ-қа, оның өсу ерекшелігіне, биолоиялық белсенділікті анықтау әдісіне, сақтау шарттарын да сипаттау қажет.

Синтездің немесе биосинтездің аппаратуралык сызба нұскасы негізгі аппараттамен кұрал-жабдықтары көрсетілген процесттің технологиялық сызба нұскасынан, конструкциядан, өлшемдеринен, ББЗ-дың синтезінің сатысы бойынша өтуінен тұрады.

Процесстің мазмұны саты бойынша сипатталады. Заттың көлемі, концентрациясы, рН орта, аэрация дәрежесі, қолданылатын еріткіштер, көбіршік түзгіштер, араластыру шарттары, продуценттің өсуінің шарттры және тағыда басқалар көрсетіледі.

Өндірісті бақылау. Негізгі талаптар құрал-жабдықтарға қойылады (ферментатордың герметикалығы және туралығы, сенімділігі). Белгілі бір шарттарға сай шикізаттың сапасын анықтау. Стерилизация режимы.

Өндіріс қалдықтары атмосфераға тасталған вентиляциялық қалдықтар, олардық қолданылуымен зарарсыздандырылуы. Атмосфераға тасталынатын қалдықтардың санын, қалдықтар құрамындағы құнды заттармен олардың қолданылуын және олардың қоршаған ортаға зияны мен олардың залалсыздандыру жолдарын көрсету керек.

Техника қауіпсіздігі, өрт қауіпсізді және өндірістік санитария. Токсинді заттардың қауіптілік класстарын көрсету керек. Осы қалдықтармен ластанудың денейін төмендету және оларды залалсыздандыру жолдары.

Технико-экономикалық нормалар. Сонғы және аралық өнімнің шығымы, шикізаттың және материалдың шығыны, технологиялық энергия шығыны (бу, су, ауа, электрэнергиясы) көрсетіледі.

Ақпараттық материалдар. Заттың биологиялық және физико-химиялық сипаттамасы, тазалау дәрежесі, фармакологиялық қасиеттері көрсетіледі.

Негізгі технологиялық көрсеткіштерді есептеу

Ферментация процессін әр түрлі көрсеткіштер бойынша арнайы есептеу формулаларын қолдана отырып есептеуге болдаы.

1. Биомасса бойынша өнімділік, Q_x г/л сағ;

А) периодты процесстер үшін:

Б) үздіксіз процестер үшін:

X₀ -Биомасса концентрациясы, t₀ уақытына байланысты г/л,

X₁ - Биомасса концентрациясы, t₁ уақытына байланысты г/л,

D -Сұйылту коэффициенті немесе ағыс жылдамдығының удельной жылдамдығы (μ ) үздіксіз өндіріс үрдісінде.

2. Өсудің шектік жылдамдығы, л/сағ:

3. Биомасса концентрациясы:

Log үшін - көбею фазасы е= 2, 718.

4. Толық өнім бойынша өнімділік, г/л сағ:

А) периодты процесстер үшін:

Б) үздіксіз процестер үшін:

Мұндағы Р- өнім концентрациясы, г/л сағ.

5. Толық өнімнің түзілуінің шектік жылдамдығы, г/г сағ:

6. Субстратты қолданудың шектік жылдамдығы, г/г сағ:

Мұндағы, S- субстрат концентрациясы, г/л.

7. Биомассаның субстраттан бөлінуі немесе экономикалық коэффициент, г/г

8. Толық өнім шығымы, г/г:

Биореактордың жалпы өнімділік (Р_ар) – сағатына 1 м³ ферментациялық сиымдылықтан алынатын толық өнімнің ЕД белсенділігіндегі санымен немесе кгмен анықталады.

Есептеу:

периодты процестер үшін Үздіксіз процестер үшін

Мұндағы,

V_cf- Барлық ферментация процессі кезіндегі культирленетін сұйық көлемі, м³;

A_cf- культирленетін сұйық белсенділігі, ЕД/м³;

3. культирленетін сұйықтағы толық өнім концентрациясы, кг/м³;

W_cf- ферментатордан культирленетін сұйықтың ағу жылдамдығы, м³/сағ;

V_f- ферментатор сыйымдылығы, м³;

T_c- ферментатордың жұмыс істеу циклы, сағ.

Жалпы өнімділік үздіксіз процестер үшін нақты тұрақты режимде анықталады, ал периодты процестер үшін ферментаторды жұмысқа дайындауға байланысты орнатылады.

Процесттің көлемдік өнімділігі (Р_ср)- 1 м³ қоректік ортадан сағатына алынатын толық өнім саны (ЕД белсенділігіндегі саны немесе кг).

Есептеу:

периодты процестер үшін Үздіксіз процестер үшін

Мұндағы, V_nm– қоректік орта көлемі, м³.

Өнім шығымы

периодты процестер үшін Үздіксіз процестер үшін

Мұндағы

m_s- субстраттағы энергия тасмалдаушылардың мөлшері, кг;

S₀ - субстраттағы энергия тасмалдаушылардың концентрациясы, кг/м³.

Субстратты қолдану дәрежесі (U)

S₀ - субстраттағы энергия тасмалдаушылардың концентрациясы, кг/м³.

S_k- субстраттағы энергосыйымдылықтағы сонғы концентрация.

Зерттеу жұмысының орындаудың тапсырмасы

Есептеуге қажетті ферментация процесінің негізгі технологиялық көрсеткіштері 7 кестеде келтірілген.

Кесте 3. Ферментация процесінің негізгі технологиялық көрсеткіштері

№ вар.	Ферментатор Көлемі (геом) м3		Ферментатор Көлемі (жумысшы) м3	Ферментатор жұмыс циклы, Сағ	Биомасса Концентрациясы г/л(Х)	Культирленетінсұйықтағыөнімконцентрациясы, г/л (С)	Культирленетінсұйықжылдамдығы м3/сағ, (Wcf)
1	10		8	24-30	3,5-4,0	1,4	0,15
2	16		11,2	20-40	10,1	11,5	0,16
3	20		16	30-36	9,6	22	0,2
4	32		26	36-42	8,5	32	0,25
5	50		20	46-48	15	44	0,30
6	63		50,4	44-48	20	49	0,40
7	100		70	48-52	16,6	57	0,5
8	160		128	36-48	20	65	0,1
9	200		160	36-72	50	5,0	0,35
10	800		320	7-8	35	2,0	0,6

Амин қышқылдарының синтезі

Органикалық заттардан нақты қанықпаған көмірсутек акролеиннен амин қышқылы L,D-метионинді синтездеу көп сатылы үрдіс. Синтездің химия-технологиясы дамуына дейін мынадай химиялық үрдістер тізбегі бойынша синтезделген.

Осы әдіс бойынша рацематты бөліп алу үрдісі қарастырмағн жағдайында 1 т L,D-метионинді синтездеу үшін 0,6 акролеин жұмсалады.

2. L,D-триптофанды индол және сірке қышқылының нитро эфирінен алу

Осы әдіс бойынша мал азығы үшін синтездеп алынатын L,D-триптофанды амин қышқылы өнімінен рацематты бөліп алу үрдісін жүргізбеуге де болады.

Қорытынды

Зерттеу жұмыстарыньщ қорытындысы мынадай нәтижелері бойынша яғни өсімдіктер қалдықтарын бастапқы шикі зат ретінде белгілі қажет моносариттер алуға байланыстылығы олардың құрам бөліктерінің өзгешелігіне қарай болатындығы аньқталды.

1 Биологиялық заттар синтезі риформингісі мен шығарылған газды нейтрализациялауда пайдаланылған катализаторлардан сілтісіздендіру әдісі арқылы металдарды ерітіндіге ауыстыру процесі кезінде қышқылды ерітіндіде қажетті металл – иондармен қатар жартылай катализатордың активті фазасының тасымалдағышты да ыдырайтындығы анықталды.

2 Биологиялық заттар құрамында Na₂O, Fe₂O₃, SO_3, Ca,Mg-ң оксидтері қоспа күйінде болады және олар катализаторлардың қасиеттеріне кері әсер етеді. Қоспалар мен ылғалдылығы (су болуы) олардың нормалы көрсеткіштерінің қатарына жатады.

Әдебиеттер

1. Егоров Н.С. Основы учения об антибиотиках/ Н.С. Егоров.– М.:

Высшая школа, 1986.- 448с.

2. Пассет Б.А. Технология химико-фармацевтических препаратов и

антибиотиков/ Б.А. Пассет., В.Я. Воробьева.– М.: Медицина, 1977.- 430 с.

3. Евстигнеева Р.П. Тонкий органический синтез/ Р.П. Евстигнеева.– М.:

Химия, 1991.- 184с.

4. Елинов Н.П. Основы биотехнологии/ Н.П. Елинов.– СПБ.: Наука 1995.-

600с.

5. Мосичев М.С. Общая технология микробиологических производств./

М.С. Мосичев, А.А. Складнев, В.Б. Котов.– М.: Легкая и пищевая

промышленность, 1982.- 264с.

6. Промышленная микробиология/ ред. Н.С. Егорова.– М.: Высшая

школа, 1989.- 688с.

7. Виестур У.Э. Системы ферментации/ У.Э. Виестур, А.М. Кузнецов, В.В.

Савенков.– Рига: Зинатне, 1986.- 174 с.

8. Манаков М.Н. Теоретические основы технологии микробиологических

производств/, Д.Г. Победимский – М.: Агропромиздат, 1990.- 272 с.

9. Микробиологическое производство биологически активных веществ и

препаратов / В.А. Быков, И.А. Крылов, М.Н. Манаков и др.– М.: Высшая

школа. Кн.6.: Биотехнология.–1987. – 143 с.

10. Уонг Д. Ферментация и технология ферментов:[Пер. с англ.]/ Д.Уонг, И.

Корней, Дайман [и др.]. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. –

336 с.

11. Бекер М.Е. Введение в биотехнологию/ М.Е. Беккер.– М.: Пищевая

промышленность, 1978.- 228 с.

12. Грачева И.М. Технология микробных белковых препаратов,

аминокислот и биоэнергия/ И.М. Грачева.– М.: Пищевая промышленность,

1992.– 383 с.

13. Юкельсон И.И. Технология основного органического синтеза/ И.И.

Юкельсон. – М. Химия, 1968. – 848 с.__

21