logo

Fermentatsiya mahsulotlarini ajratish va tozalash tizimlari.

Загружено в:

08.08.2023

Скачано:

0

Размер:

296.71484375 KB
Mavzu: Fermentatsiya mahsulotlarini ajratish va tozalash tizimlari.
                             Reja:
1.Mikroorganizmlar metabalitlari biomassani ajratish jarayonlari
2.Hujayra devorini buzish metodlari
3.Ajratilgan biomassalarni ajratish va tozalash jarayonlari.
4.Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar Agar   produsent   ujayralari   past   namlanishda   bioreactor   yuzasida   to’planib   qolsa
flotatsiya   usulidan   foydalaniladi.   Har   xil   dizayndagi   maxsus   qurilmalar   (flotatorlar)
yetishtirish   jarayonida   hosil   bo'lgan   ko'pikni   gaz   pufakchalariga   yopishgan   hujayralar
bilan   birga   olib   tashlaydi.   Biomassani   olish   samaradorligini   oshirish   suyuqlikni
ko'piklash,   keyin   esa   uning   yuqori   qatlamini   mexanik   ravishda   ajratish   orqali
erishiladi.Agar   mahsulot   ishlab   chiqaruvchi   tomonidan   kultural   suyuqlikka   chiqarilsa,
uni   izolyatsiya   qilish   juda   osonlashadi.   Shuning   uchun   biotexnologiyaning   dolzarb
vazifalaridan  biri   muhim  miqdorda mumkin  bo'lgan eng  ko'p  miqdordagi   qimmatbaho
mahsulotlarni chiqaradigan mikroorganizmlarning sanoat shtammlarini yaratishdir.
Izolyatsiya   va   tozalash   texnologiyasi   asosan   maqsadli   mahsulotning   tabiati   bilan
belgilanadi. Agar   mahsulot   xom  holatda  zarur   bo'lgan  faoliyatga  ega  bo'lsa  va  begona
moddalar   aralashmasi   kiruvchi   ta'sirga   ega   bo'lmasa   Ba'zi   hollarda,   to'liq   tozalashdan
foydalanmaslik mumkin. 
Ba'zi   an'anaviy   biotexnologik   jarayonlar   mahsulotni   ajratish   bosqichini   butunlay   yo'q
qiladi.
Biomassani ajratish
Maqsadli   mahsulotni   tozalash   jarayonidagi   birinchi   qadam   bu   kultural   suyuqlikdan
biomassasini ajratish  Separatsiya  jarayonidir.Separatsiya jarayoni maxsus separatorlarda
olib boriladi
             Vertikal separator sxemasi
  Separatsiyalashning Ba’zi hollarida reaktsion suyuqlikka maxsus ishlov beriladi. Bunda:
biomassa   yanada   effektliroq   ajralishi     va   stablizatsiyasiga   zamin   yaratadi.
Flotatsiya.
Agar   produsent   ujayralari   past   namlanishda   bioreactor   yuzasida   to’planib   qolsa
flotatsiya   usulidan   foydalaniladi.   Har   xil   dizayndagi   maxsus   qurilmalar   (flotatorlar)
yetishtirish   jarayonida   hosil   bo'lgan   ko'pikni   gaz   pufakchalariga   yopishgan   hujayralar
bilan   birga   olib   tashlaydi.   Biomassani   olish   samaradorligini   oshirish   suyuqlikni
ko'piklash, keyin esa uning yuqori qatlamini mexanik ravishda ajratish orqali erishiladi.
Usulning afzalliklari:
 Uning iqtisodiyot tejamkorligi, 
 yuqori ko'rsatkichlar 
 uzluksiz jarayonlarda foydalanish.
Bosimli flotatsiya mashinasining sxematik diagrammasi. 1 - qabul qiluvchi rezervuar; 2 – so’ruvchi quvuri; 3 - nasos; 4 - saturator; 
5 - bosim regulyatori; 6 - flotatsiya kamerasi; 7 - loyni tozalash vositasi.
Filtrlash
  Filtrlash.   Hozirgi   vaqtda   turli   xil   filtr   tizimlari   (baraban,   kamar,   disk   filtrlar,   karusel
vakuum filtrlari, filtr presslari, membrana filtrlari) faqatgina bitta printsipga asoslanadi -
filtrlash bo'limida biomassani ushlab turish. 
Ushbu usulning kamchiliklari  filtrga hujayralarni yopishtirishdir, uning qatlami filtrlash
jarayonida suyuqlik oqimi tezligini pasaytiradi.
Uzluksiz   filtrlar   uchun,   biomassani   tiqilib   qoladigan   teshiklarni   avtomatik   tozalash
tizimlari muammoni hal qilishda yordam beradi. U filtrlar yuzasidan siqilgan havo bilan
puflanishi yoki maxsus "pichoqlar" bilan olib tashlanishi mumkin.
Bir   nechta   marta   yoki   bir   martalik   foydalanish   filtrlar   ham   mavjud.   Masalan,   juda
suyultirilgan   hujayra   suspenziyalarini   filtrlash   imkonini   beruvchi   membrana   (xususan,
teflon) filtrlari. Shu bilan birga, ulardan foydalanish  muammosi  hujayralar, oqsillar  va
boshqa kolloid zarralar tomonidan teshiklarni tezda blokirovka qilishdir.
             Hujayra devorini  buzish usullari .
Hujayralarni yo'q qilish fizik, kimyoviy va
fermentativ usullar. 
Parchalanishning fizik usullari eng katta sanoat ahamiyatiga ega: 
1) ultratovush yordamida 
2)   shpatel   yoki   tebranish   parchalanuvchilari   -   odatda   usul   uchuvchi   va   sanoat
qurilmalarida qo'llaniladi; 
3)shisha sharchalar bilan silkitish; 
4) yuqori bosim ostida tor teshiklardan chiqarish; 
5) muzlatilgan massani maydalash; 
6) maxsus ohaklarda maydalash; 
7) osmotik zarba yordamida;  8) takroriy muzlatish va eritish; 
9)   hujayra   suspenziyasining   siqilishi,   keyin   bosimning   keskin   pasayishi
(dekompressiya).
Parchalanishning   fizik   usullari   ko'proq   boshqa   usullar   bilan   solishtirganda   iqtisodiy
jihatdan samarali, lekin ular aniq o'ziga xoslikning yo'qligi bilan tavsiflanadi, natijada,
qayta   ishlash   natijasida   olingan   maqsadli   mahsulot   sifatiga   salbiy   ta'sir   ko'rsatishi
mumkin.
Hujayra devorini  tanlab yo'q qilish
Kimyoviy va enzimatik foydalanish usullari  bilan ta'minlanadi.
 Shunday qilib, bakteriya hujayralari EDTA (etilendiamintetraasetik kislota) ishtirokida
lizozim   tomonidan   yo'q   qilinadi   va   salyangoz   zimoliaz   yoki   zamburug’   yoki
aktinomitset   kelib   chiqishi   fermentlari   bilan   xamirturush   hujayra   devorlari.
Mikroorganizmlarning hujayra devorlari toluol yoki butanol bilan davolash orqali yo'q
qilinishi   mumkin.   Elektiv   hujayra   lizisi   bir   qator   antibiotiklar   ta'sirida   yuzaga   keladi:
polimiksin,   novobiotsin,   nistatin   va   boshqalar.   Hujayra   parchalanganidan   keyin   ularni
yo'q   qilish   kerak."parchalar",   ular   uchun   ajratishda   bo'lgani   kabi   bir   xil   usullar
qo'llaniladi, ya'ni. sentrifugalash yoki filtrlash.
Mahsulotlarni ajratish va tozalash.
Kultural suyuqlikdan maqsadli mahsulotni izolyatsiya qilish(ajratish) yoki parchalanish
jarayonlari   natijasida   olingan   vayron   qilingan   hujayralarning   gomogenati   cho'kma,
ekstraktsiya yoki turli adsorbsiya usullari bilan olinadi.
Erigan   moddalarning   cho'kishi   fizik   (qizdirish,   suyultirish   yoki   konsentratsiyalash,
eritmani   sovutish)   yoki   erigan   moddani   yomon   eriydigan   holatga   aylantiruvchi
kimyoviy ta'sirlar bilan amalga oshiriladi.
Ekstraksiya  qattiq-suyuq fazaga bo'linadi (mahsulot qattiq fazadan suyuqlikka o'tadi) va
suyuq-suyuq   faza   (mahsulot   bir   suyuqlik   fazadan   ikkinchisiga   o'tganda,   shuningdek,
suyuq faza).
Qattiq-suyuq -fazali   ekstraktsiya   ba'zan   oddiy   holga   keltiriladi   qattiq   namunadan
eruvchan   birikmalarni   ajratib   olish   uchun   uni   suv   yoki   organik   erituvchi   bilan   ishlov berish. Turli xil organik erituvchilar keng qo'llaniladi, xususan, hujayralarning bir qator
lipid va oqsil komponentlarini eritmaga samarali o'tkazadigan aseton bilan ekstraktsiya.
Suyuq-suyuq   fazali   ekstraktsiyada   turli   xil   kimyoviy   moddalar   qo'llaniladi   organik
erituvchilar   -   alkilfenollar,   efirlar,   galogenidlar,   geksan,   xloroform   va   boshqalar.
Sovuqda ekstraksiya usullari bilan inaktivatsiyani deyarli butunlay oldini olish mumkin,
ya'ni   kriyoekstraksiya   usullarini   qo'llash   orqali.   Bunday   holda,   qattiq   substrat   va
kultural   suyuqlik   o'rtasidagi   farqlar   tenglashtiriladi,   chunki   ikkalasi   ham   muzlatilgan
holatda (bir xil fazada). 
    Adsorbsiya   -juda   keng   tarqalgan   usul   mahsulotning   ajralishi   va   ekstraktsiyaning
alohida holati sifatida qaraladi, bunda ekstraktsiya qiluvchi vosita qattiq tanadir. Uning
mexanizmi suyuq yoki gazsimon fazadan chiqarilgan moddaning qattiq jismning yuzasi
bilan bog'lanishiga qisqartiriladi.
An'anaviy   adsorbentlar   ko'mir,   g'ovakli   gil   va   boshqalardir.   Moddalarni   ajratishning
yanada zamonaviy usullariga xromatografiya, elektroforez, elektrofokuslash kiradi, ular
ekstraktsiya va adsorbsiya tamoyillariga asoslangan.
Mahsulotni Konsentratsiyalash, modifikatsiyalash, stabilizatsiyalash
Mahsulotning ajralishidan so'ng uning konsentratsiyasi bosqichi bilan kuzatiladi. Asosiy
usullardan - teskari osmos, ultrafiltratsiya va bug'latishdan foydalaniladi.    
 Teskari osmos  usulida konsentrlangan eritma
yarim   o'tkazuvchan   membrana   qopiga   joylashtiriladi,   tashqarida   eritmaning   osmotik
bosimidan   oshib   ketadigan   osmotik   bosim   hosil   bo'ladi,   buning   natijasida   erituvchi
membranadan  oqib  chiqa  boshlaydi.  konsentratsiya  gradient  erigan modda,  eritmaning
yanada kontsentratsiyasiga olib keladi.  
 Ultrafiltratsiya  - bu membranali filtrlar
yordamida   moddani   ajratish   (aniqrog'i,   uni   konsentratsiyalash)   usuli.   Bu   usul   past
barqaror   mahsulotlar   (ba'zi   aminokislotalar,   antibiotiklar   va   fermentlar)
kontsentratsiyasi uchun istiqbolli hisoblanadi.
 Bug'latish usuli eng qadimiy hisoblanadi va o’ziga yarasha   kamchilikka   ega:   erituvchini   olib   tashlash   uchun   konsentratsiya   qilinadigan
eritma   qizdirilishi   kerak,   ammo   shunga   qaramay,   bu   usul,   ayniqsa   laboratoriyalarda
keng qo'llaniladi. Sanoat sharoitida vakuumli evaporatatorlar ko'proq qo'llaniladi, bu esa
ta'minlaydi
konsentratsiyaning   yumshoq   rejimi.   Issiqlik   agenti   odatda   bug’   bo'ladi,   lekin   issiqlik
tashuvchisi yoki elektr isitgichlar bilan isitish ham ishlatiladi.
Bug'latish orqali konsentratsiya maqsadli mahsulotning siropli eritmasini olish bosqichi
bilan   cheklanishi   mumkin;   bu   protsedura   bug'lanish   deb   ataladi   va   natijada   olingan
mahsulot suyuqlik deb tasniflanadi. Keyinchalik namlikdan holi qilish maxsus bosqich -
quritish orqali amalga oshiriladi.
Mahsulot modifikatsiyasi . 
Har   xil   modifikatsiyalar   jarayon   faqat   maqsadli   mahsulotning   "bo'shligi"   bilan
yakunlangan hollarda zarur. Masalan, penitsillin tijorat dori sifatida amaliy foydalanish
uchun kelgan yarim sintetik dorilarga modifikatsiyalanadi (o'zgartiriladi).
O'zgartirish   ko'plab   fermentlar,   gormonlar   va   tibbiy   preparatlarni   tayyorlashda   zaruriy
qadamdir. 
Mahsulotni stabilizatsiyalash . 
Saqlash,   sotish   va   iste'molchilar   tomonidan   foydalanish   jarayonida   olingan
mahsulotlarning   kerakli   xususiyatlarini   saqlab   qolish   uchun   ularning   barqarorligini
oshirish uchun turli xil fizik-kimyoviy ta'sirlardan foydalaniladi.
Ma'lum   darajada   suvsizlanish   ferment   faolligining   barqarorligini,   shu   jumladan
issiqlikka   chidamliligini   sezilarli   darajada   oshirishi   ko'rsatilgan.   Fermentlarni
barqarorlashtirish,   shuningdek,   aminokislotalar   qoldiqlari   bilan   ko'plab   vodorod
bog'larini   hosil   qiluvchi   preparatlarga   glitserin   yoki   uglevodlarni   qo'shish   orqali
erishiladi   va   shu   bilan   ularning   qizdirilishi   yoki   o'z-o'zidan   inaktivatsiyasining   oldini
oladi. Ba'zi   hollarda   mahsulotni   barqarorlashtirish   oddiy   fizik-kimyoviy   modifikatsiya   emas,
balki maxsus biotexnologik jarayonning vazifasidir. Masalan, tuxum sarig'idan olingan
oziq-ovqat mahsuloti - melanjning barqarorlashuvi, uning xususiyatlari saqlash vaqtida
sezilarli darajada o'zgaradi, bu esa uni ishlatish uchun yaroqsiz qiladi. Biroq, melanjda
propion   kislotali   bakteriyalarni   ko'paytirish   orqali   undan   uglevodlarni   olib   tashlash
orqali melanjning buzilishining oldini olish mumkin.
Bakteriyalar   uglevodlarni   "yeyishadi",   organik   kislotalar   va   vitaminlar   bilan
boyitilganligi   sababli   mahsulotning   ozuqaviy   qiymatini   oshiradi,   shuningdek,
melanjning saqlash muddatini sezilarli darajada uzaytiradi. Foydalanilgan adabiyotlar va internet saytlari ro’yxati 
1. https://academy.uz/uz/news/bioakrilamid-olish-uchun-yangi-rodoamid-
biokatalizatori-ishlab-chiqildi
2. https://www.vo-da.ru/articles/flotator/napornaya-flotaciya
3. Г.Г. Гончаренко, А.В. Крук, Е.М. Степанова, 
А.А. Сурков, С.А. Зятьков// ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ// Гомель 
2008 //ст 56

Mavzu: Fermentatsiya mahsulotlarini ajratish va tozalash tizimlari. Reja: 1.Mikroorganizmlar metabalitlari biomassani ajratish jarayonlari 2.Hujayra devorini buzish metodlari 3.Ajratilgan biomassalarni ajratish va tozalash jarayonlari. 4.Xulosa Foydalanilgan adabiyotlar

Agar produsent ujayralari past namlanishda bioreactor yuzasida to’planib qolsa flotatsiya usulidan foydalaniladi. Har xil dizayndagi maxsus qurilmalar (flotatorlar) yetishtirish jarayonida hosil bo'lgan ko'pikni gaz pufakchalariga yopishgan hujayralar bilan birga olib tashlaydi. Biomassani olish samaradorligini oshirish suyuqlikni ko'piklash, keyin esa uning yuqori qatlamini mexanik ravishda ajratish orqali erishiladi.Agar mahsulot ishlab chiqaruvchi tomonidan kultural suyuqlikka chiqarilsa, uni izolyatsiya qilish juda osonlashadi. Shuning uchun biotexnologiyaning dolzarb vazifalaridan biri muhim miqdorda mumkin bo'lgan eng ko'p miqdordagi qimmatbaho mahsulotlarni chiqaradigan mikroorganizmlarning sanoat shtammlarini yaratishdir. Izolyatsiya va tozalash texnologiyasi asosan maqsadli mahsulotning tabiati bilan belgilanadi. Agar mahsulot xom holatda zarur bo'lgan faoliyatga ega bo'lsa va begona moddalar aralashmasi kiruvchi ta'sirga ega bo'lmasa Ba'zi hollarda, to'liq tozalashdan foydalanmaslik mumkin. Ba'zi an'anaviy biotexnologik jarayonlar mahsulotni ajratish bosqichini butunlay yo'q qiladi. Biomassani ajratish Maqsadli mahsulotni tozalash jarayonidagi birinchi qadam bu kultural suyuqlikdan biomassasini ajratish Separatsiya jarayonidir.Separatsiya jarayoni maxsus separatorlarda olib boriladi Vertikal separator sxemasi

Separatsiyalashning Ba’zi hollarida reaktsion suyuqlikka maxsus ishlov beriladi. Bunda: biomassa yanada effektliroq ajralishi va stablizatsiyasiga zamin yaratadi. Flotatsiya. Agar produsent ujayralari past namlanishda bioreactor yuzasida to’planib qolsa flotatsiya usulidan foydalaniladi. Har xil dizayndagi maxsus qurilmalar (flotatorlar) yetishtirish jarayonida hosil bo'lgan ko'pikni gaz pufakchalariga yopishgan hujayralar bilan birga olib tashlaydi. Biomassani olish samaradorligini oshirish suyuqlikni ko'piklash, keyin esa uning yuqori qatlamini mexanik ravishda ajratish orqali erishiladi. Usulning afzalliklari:  Uning iqtisodiyot tejamkorligi,  yuqori ko'rsatkichlar  uzluksiz jarayonlarda foydalanish. Bosimli flotatsiya mashinasining sxematik diagrammasi.

1 - qabul qiluvchi rezervuar; 2 – so’ruvchi quvuri; 3 - nasos; 4 - saturator; 5 - bosim regulyatori; 6 - flotatsiya kamerasi; 7 - loyni tozalash vositasi. Filtrlash Filtrlash. Hozirgi vaqtda turli xil filtr tizimlari (baraban, kamar, disk filtrlar, karusel vakuum filtrlari, filtr presslari, membrana filtrlari) faqatgina bitta printsipga asoslanadi - filtrlash bo'limida biomassani ushlab turish. Ushbu usulning kamchiliklari filtrga hujayralarni yopishtirishdir, uning qatlami filtrlash jarayonida suyuqlik oqimi tezligini pasaytiradi. Uzluksiz filtrlar uchun, biomassani tiqilib qoladigan teshiklarni avtomatik tozalash tizimlari muammoni hal qilishda yordam beradi. U filtrlar yuzasidan siqilgan havo bilan puflanishi yoki maxsus "pichoqlar" bilan olib tashlanishi mumkin. Bir nechta marta yoki bir martalik foydalanish filtrlar ham mavjud. Masalan, juda suyultirilgan hujayra suspenziyalarini filtrlash imkonini beruvchi membrana (xususan, teflon) filtrlari. Shu bilan birga, ulardan foydalanish muammosi hujayralar, oqsillar va boshqa kolloid zarralar tomonidan teshiklarni tezda blokirovka qilishdir. Hujayra devorini buzish usullari . Hujayralarni yo'q qilish fizik, kimyoviy va fermentativ usullar. Parchalanishning fizik usullari eng katta sanoat ahamiyatiga ega: 1) ultratovush yordamida 2) shpatel yoki tebranish parchalanuvchilari - odatda usul uchuvchi va sanoat qurilmalarida qo'llaniladi; 3)shisha sharchalar bilan silkitish; 4) yuqori bosim ostida tor teshiklardan chiqarish; 5) muzlatilgan massani maydalash; 6) maxsus ohaklarda maydalash; 7) osmotik zarba yordamida;

8) takroriy muzlatish va eritish; 9) hujayra suspenziyasining siqilishi, keyin bosimning keskin pasayishi (dekompressiya). Parchalanishning fizik usullari ko'proq boshqa usullar bilan solishtirganda iqtisodiy jihatdan samarali, lekin ular aniq o'ziga xoslikning yo'qligi bilan tavsiflanadi, natijada, qayta ishlash natijasida olingan maqsadli mahsulot sifatiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Hujayra devorini tanlab yo'q qilish Kimyoviy va enzimatik foydalanish usullari bilan ta'minlanadi. Shunday qilib, bakteriya hujayralari EDTA (etilendiamintetraasetik kislota) ishtirokida lizozim tomonidan yo'q qilinadi va salyangoz zimoliaz yoki zamburug’ yoki aktinomitset kelib chiqishi fermentlari bilan xamirturush hujayra devorlari. Mikroorganizmlarning hujayra devorlari toluol yoki butanol bilan davolash orqali yo'q qilinishi mumkin. Elektiv hujayra lizisi bir qator antibiotiklar ta'sirida yuzaga keladi: polimiksin, novobiotsin, nistatin va boshqalar. Hujayra parchalanganidan keyin ularni yo'q qilish kerak."parchalar", ular uchun ajratishda bo'lgani kabi bir xil usullar qo'llaniladi, ya'ni. sentrifugalash yoki filtrlash. Mahsulotlarni ajratish va tozalash. Kultural suyuqlikdan maqsadli mahsulotni izolyatsiya qilish(ajratish) yoki parchalanish jarayonlari natijasida olingan vayron qilingan hujayralarning gomogenati cho'kma, ekstraktsiya yoki turli adsorbsiya usullari bilan olinadi. Erigan moddalarning cho'kishi fizik (qizdirish, suyultirish yoki konsentratsiyalash, eritmani sovutish) yoki erigan moddani yomon eriydigan holatga aylantiruvchi kimyoviy ta'sirlar bilan amalga oshiriladi. Ekstraksiya qattiq-suyuq fazaga bo'linadi (mahsulot qattiq fazadan suyuqlikka o'tadi) va suyuq-suyuq faza (mahsulot bir suyuqlik fazadan ikkinchisiga o'tganda, shuningdek, suyuq faza). Qattiq-suyuq -fazali ekstraktsiya ba'zan oddiy holga keltiriladi qattiq namunadan eruvchan birikmalarni ajratib olish uchun uni suv yoki organik erituvchi bilan ishlov