Фармацевтикалық және медициналық өнеркәсіптеріндегі биотехнология

 

Жұмысты орындау  әдісі

 

Азықтық ашытқыны өндіру процессіне микробиологиялық технологияның  барлық негізгі сатылары кіреді:

1. Eric материалын алу.

2. Коректік ортаны  дайындау.

3. Ферментация (культивирлеу).

4. Ашытқыларды концентрлеу.

5. Плазмолиз.

6. Кептіру.

7. Буып-түю.

 

Eгіс материалын алу

 

Азықтық ақуыздарды өндіруде зауыттың іс тәжірибесінде Candida utilis, C.tropicalis, C.guiflіrmondіі және тағы басқа әртүрлі ашытқы штаммдарын қолданады. Олардың бәрі әртүрлі субстраттарда өсуге мүмкіндігі бар  және мол  мөлшерде биомассаны жинай алады. Азықтық ашытқы өндірісі - зарарсыздандырылмаған процесс, сондықтан да ферментерлерде монокультуралар емес культура дамиды, ал культура ассоциация 5-8 түрге жатады.Араласқан культуралар субстрат құрамына және технологиялық тәртібінің ауытқуына  тұрақтандыру, сонымен қатар бөгде микрофлораның пайда болуына да тұрақты. Ферментерге таза культурадан алынған егіс материалын егеді, оның құрамында бөгде микрофлора болмайды.

Таза культураны егу  музейдегі пробиркалардан алынып орындалады, оларды үш қиғаш ағарланған ортасы бар пробиркаға егу жасайды,  зарарсыздандырылған жағдайда 35-36°С температурада  ашытқыларды 48 сағат  өсіреді. Содан соң қоректік ортаны дайындайды, құрамы, %: глюкоза - 2; NaSO₄ - 0,05; ашытқылар автолизаты - 2; K₂SO₄ - 0,05; КН₂РО₄ - 0,5.Оны автоклавта 1 сағат зарарсыздандырады, одан кейін үш колбаға әрқайсысына 100 мл етіп кұяды және  36-38°С температурада   16-18 сағат бойы араластыру үшін сілкегіш араластырғыш қондырғыда культивирлейді.

 

Қоректік ортаны дайындау

 

Жоғарыда айтылғандай, ашытқыларды өсіру үшін әртүрлі  орталарды қолдануға болады.Берілген жұмыста коректік орта ретінде мелассалы барданы - спирт өндірісінің қалдығын қолдануға болады. Барданы екі есе сумен араластырып және оған аммоний сульфатының  1 г/л және суперфосфаттың 3  г/л қосады.

Ферментация  (культивирлеу) процесі

Культивирлеу процесі рН  4,4-4,8 және температурасы 28-34°С кезінде үздіксіз культивирлеуге арналған қондырғыда жүргізіледі. Үздіксіз түрде барданы және культуральды сүйықтықты берумен  (микробты суспензия)  ауаны қарқынды аэрациялаумен (30 литр ауаны сағатына 1 л сұйыққа) жүргізеді.

Жұмысты жасар алдында қондырғыны хлорамин ерітіндісінің көмегімен және зарарсызданған сумен жақсылап жуады. Қоректік ортаға арналған ыдысқа  шамамен 1 л ортаны құяды және лабораториялық   ферментерді 60-70 % көлемге дейін толтырады. Содан соң егіс материалы үшін қоректік ортаға         50 г/л мөлшерде концентрленген ашытқыны егеді, мөлшері қоректік орта көлемі 10% құрайды, содан соң ауаны жібере бастайды. Бір сағаттан соң қоректік орта ағымының жылдамдығы анықталады (оқытушының тапсырмасы бойынша). Алынған микроб суспензиясындағы ашытқының концентрациясын анықтайды. Культивирлеу процессінің тиімділігін ферментерден алынған биомассаның шығуымен сипаттайды.

Ашытқыларды буып-түю

 

Құрғақ ашытқылар өте майда ұнтақ түрінде болып келеді. Оларды сақтағанда және тасымалдағанда қағаз қаптарды қолданады. Ең қолайлысы  болып бұл азықтық ашытқыларды (бармақтай) түйіршік түрінде шығару, сақтауда, тасымалдауда және тұтынушыларға мөлшерлеп беру қолайлы.

 

 

 

Бақылау сұрақтары:

 

1. Ауыл шаруашылығында азықтық микробты ақуыздың мәні   неде?

2. Азықтық ашытқының  құрамында не болады?

3. Азықтық ашытқылардың  тауарлы атаулары?

4. Бұл жұмысқа қандай қоректік орта қолданылады?

 

№ 9  зертханалық  жұмыс

Құрғақ биомассадан  күлдің және ылғалдың құрамын анықтау  (2 сағат)

 

Жұмыстың мақсаты: Ашытқының құрғақ биомассасының ылғалдылығын және күлділігінің құрамын  формула бойынша іс жүзінде анықтауды үйрену.

 

Теориялық негіздері

 

Дайын өнімдегі (азықтық биомассадағы) сынаманы фарфор   тигелде жағу негізінде және қалдықты (күлді) муфельді печте 550⁰С температурада тұрақтанғанша қызартып күйдіріп күлдің құрамын анықтау. Дайын өнімдегі (азықтық биомасса) бюксте тұрақты массаға жеткенше 150⁰ С температурада кептіргіш шкафта кептіру негізінде ылғалдың құрамын анықтау.

 

Жұмысты орындау  әдісі

 

1. Құрғақ  биомассаның  ылғалдылығын  анықтау

Таза бюксті алдын  ала 105-110°С температурада 1-1,5сағат кептіргіш  шкафта кептіріп, одан кейін эксикаторда  салқындатады. Салқындатылған бюкс қақпағымен эксикатордан шығарылып және 0,0002 г дәдікке дейін өлшенеді. Бюкстегі 1,0 -1,2 г құрғақ биомассаны қақпағы ашық бюксті және қақпағымен алдын ала 105°С температураға дейін қыздырылған кептіргіш шкафқа құрғақ биомассаны салады, сол жерде 1-1,5 сағат ұстайды. Сосын бюксті кептіргіш шкафтан шығарып қақпағын жабады және эксикаторға салқындатуға ауыстырады.

18-25°С температураға  дейін салқындатылғаннан кейін,  бюксті өлшейді және қақпағын  ашып қайтадан кептіруге 30-40 минутқа кептіргіш шкафқа салады. Берілген уақытқа жеткесін бюксті қақпағымен жауып эксикаторда салқындатады және өлшейді. Егер соңғы екі өлшенген массаның айырмашылығы 0,0004 г көп  емес болса, кептіру жұмысы  аяқталды деп саналады. Егер айырмашылығы одан  көп болса онда 30-40 минутқа кептіруді қайталайды. Анықтауды екі параллель қатарда жүргізіледі, біреуі ертеректен анализі дәл анықталған белгілі, берілген тапсырманың нәтижесі  жасалған жұмыстың дұрыс бұрыс екендігімен салыстырылады

2. Құрғақ  биомассадағы  күдің  құрамын  анықтау

Таза фарфор тигелді  алдын ала тұрақты массаға  дейін муфель пеште 550-560°С температураға  дейін 3сағат күйдіреді, одан соң  эксикаторда салқындатады. Күйдіру  аяқталды деп, соңғы екеуін 0,0004 г  дәлдікке дейін өлшегенді санаймыз. Дайындалған тигель өлшенеді және 1,0-1,2 г азықтық биомассамен,  ашытқының күл болуы өте мұқият жүргізіледі, материал күйіп өртеніп кетпес үшін тигелді биомассасымен муфель пешке 550°С температураға салады және есігін ашып қояды. Тигельді ашытқымен бірге қыздырғанда бу мен газдың  қарқынды бөлінуі жүреді,  жалынды болдырмау керек. Егер жалын пайда болса онда тәжірбие жарамсыз деп саналады. Көмір материал пайда болғаннан кейін және газ бен бу бөлінгені тоқтағаннан кейін тигелді одан да жоғарырақ температураға ауыстырылады. Муфель пештің есігін жауып және 4-4,5сағат күйдіруге қояды. Содан соң тигел шығарылып эксикаторға ауыстырылады, 18-25°С температураға дейін салқындатқаннан кейін, тигелді өлшейді. Тигелді қайтадан муфель пешіне салып 1 сағат күйдіру қайталанады. Тигелді эксикаторда салқындатқаннан кейін күлді тигелмен бірге өлшейді. Күйдіруді массасы тұрақты болғанша күйдіреді. Массасы дұрыс  тұрақты деп соңғы екі өлшенген массасы 0,0004 г  көп болмаса саналады. Екі параллель тәжірибе жүргізеді.

 

Жұмыстың орындалуы

 

Алынған нәтижелерді  өңдеу

1.Ылғалдылықтың құрамы (масс %) формула бойынша есептеледі:

,

   Мұндағы,   М₀-бос бюкстің массасы, г;

   М₁-кептіргенге дейін биомассамен бірге бюкстің массасы, г;

   М₂-кептіруден кейін биомассамен бірге бюкстің массасы, г;

   W – биомассадағы ылғалдың құрамы, масс %

2.Күлдің құрамы (Х,мас%) биомассаның абсолюті құрғақ массасы  

   формула бойынша  есептеледі:

,

Мұндағы, А₀-бос тигелдің массасы, г;

А₁-күл болғанға дейінгі тигелдің биомассамен бірге массасы, г;

А₂-күлмен бірге тигелдің массасы, г;

W-биомассадағы ылғалдың  массасы, %.

 

Бақылау сұрақтары:

1. Ауыл шаруашылығында азықтық микробтық ақуыздың мәні неде?

2. Дайын өнімнің сапасына күлдің   әсері.

3. Дайын өнімнің сапасына ылғалдың   әсері.

4. Биомассаның ылғалдылығына және дайын өнімнің күлділігіне кептіру процесінің параметрлерінің әсері.

5. Микробиологиялық өндірісте  кептірудің қандай әдісі қолданылады?

 

 

 

Қолданылған әдебиеттер

 

1. Кедельбаев Б.Ш., Мамырбекова А.К., Абубакирова А.А. Медициналық және  ветеринарлық биотехнология.-Шымкент, ЮКГУ.-2009.-134 с.
2. Бейли Дж., Оллис Д. Основы биохимической инженерии. Пер с англ. в 2-х частях -М., Мир, 1989.
3. Биотехнология: Учебное пособие для вузов в 8-ми кн. - М.: Высшая школа, 1987.
4. Экологическая биотехнология: пер. с англ./ Под ред. К.Ф.Форстера, Д.А.Дж. Вейза. -Л.: Химия, 1990. -384 с.
5. Громов Б.В., Павленко Г.В. Экология бактерий: Учебное пособие. –Л.: Изд-во ЛГУ, 1989. -248 с.
6. Кузнецов А.Е., Градова Н.Б. Научные основы экологической биотехнологии. —М. Мир, 2003.
7. Промышленная микробиология / Под ред. Н.С. Егорова —М.: Высшая школа, 1989. -688с.
8. Яковлев С.В., Скирдов И.В., Швецов В.Н. и др. Биологическая

      очистка производственных сточных вод: Процессы, аппараты и

      сооружения. —М.: Стройиздат, 1985. —208с.

9. Рогов И.А. Пищевая биотехнология: В 4х кн.: учебник /Рогов И.А. – М.: Колосс – 2004 – 1530 с.
10. Сельскохозяйственная биотехнология: учебник – 2. изд., перераб. – М.: Высш. шк., 2003 - 469с.
11. Виастур У.Э. и др. Культивирование микроорганизмов. – М.:Пищевая промышленность, 1990.
12. Калунянц К.А. и др. Оборудование микробиологических производств –М.: Агропромиздат, 1997.
13. Яковлев В.И. Технология микробиологического синтеза: Учебное пособие. – Л.: Химия, 1987
14. Воробьев А.И.. Промышленная микробиология. Учебное пособие - М.: Изд-во МГУ, 1990.
15. Коломиец Д.М., Хруслова Т.Н. Использование последрожжевой барды для орошения сельскохозяйственных культур. Ферментная и спиртовая промышленность, 1973, № 1, с. 34-35.
16. Будкин В.Н., Томмэ М.Ф. Лизин – получение и применение в животноводстве. – М.: 1973.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подписано в печать число.месяц.год.

Формат бумаги X^xY  1/16

Бумага типографская. Печать офсетная. Объем …п.л.

Тираж ….экз. Заказ № …*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

©  Издание Южно-Казахстанского  государственного университета

им. М.Ауезова

 

 

 

 

 

Издательский центр  ЮКГУ им. М.Ауезова, г. Шымкент, пр. Тауке  хана, 5