Азықтық антибиотиктер.

30 января, 2020 16:14

Жасушалы құрылыстың иерархиясы (8б)
Ферментерлардағы араластыру және аэрация есебі және жобалау (8б)
Культивирлеу процесінің жылулық есебі (8б)
Ұсақтауға арналған қондырғы

Сұйық қоректік орталарды залалсыздандыруға арналған қондырғы (6 б)
Сұйық және қатты фазаны (центрифуга, сепаратор), бөлуге арналған қоңдырғыны есептеу және жобалау (6 б)
микробиологиялық өндірістегі өнімдерді кептіретін кептіргіштердің түрлері (6 б)
сағаттық өнімділікті есептеу, егер жылына 50000 тонна құраса, өндіріс үздіксіз, ал Кмаш=0,85 (10б)

метобалитикалық айналымын энергетикасы
ферментердағы көбік сөндіргіш жүйесін жоблау (8б)
технологиялық жүйені (операторлы жүйені және циклді ағынды графтар) есептеудің жаңа әдістері.
микробиологиялық өндірістердегі өнімдерді кептіретін кептіргіштін түрлері

«Биоинженерия» курсының есебі және мақсаты
Жылу алмасқыш аппараттың жіктелуі мен қоңдырғысы (8б)
Стандартизацияға және түйіршіктеуге арналған қондырғылар (6б)
САПР қолдану арқылы жобалау (8б)
Шығын коэффициентін анықтау егер өнімділігі 25 кг/м³ сағат, көлемі 500м³, ферментер үшін және ағын жылдамдығын 180м³/сағат, субстрат концентрациясы 18-де 2кг/м³ дейін төмендейді.

Нормативтік сілтемелілер

СГРК 1,4 – 1999 – Қазақстан Республикасының

мемлекетік стандарт

жүйесі, формалар стандарты

СГРК 1,12 – 2000 – Нормативті текстің құжаттары,

мазмұнын өрнектеуге, құрастыруға,

тұрғызуға арналған жалпы талап

ГОСО 3,001 – 2000 – Қазақстан Республикасы білімінің

Мемлекеттік жалпы білім беру

стандарты жоғарғы кәсіптік білім.

Негізгі ережелер

ГОСТ 2,105 – 59 ЕСКД – Текст құжаттарына жалпы талап

ГОСТ 2,106 – 99 ЕСКД – Текст құжаттары

ГОСТ 2,111 – 98 ЕСКД – Норма бақылау

ГОСТ 2,1101 – 92 СПДС – Жұмысты құжаттарға негізгі талап

ФСЮКГУ 4,6 – 001 – 2004 – Оқу құжатын өрнектеу ережесі.

Текстік құжатқа жалпы талап

ФСЮКГУ 4,6 – 002 – 2004 – Оқу құжатын өрнектеу ережесі

графикалық құжатқа жалпы талап.

Қысқартылған мәндер

А.А. – Азықтық антибиотиктер

Х.Т.Ц. – Хлотетрациклин

Н.Т.П.С. – Негізгі технологиялық процестер

К.Ж.С. – Көмекші жұмыстар сатысы

Қ.Қ.С. – Қалдықтарды қауіпсіздендіру сатысы

Қ.Ө.С. – Қалдықтарды өңдеу сатысы

Е.М. – Егіс материалы

К.С. – Культуралды сұйықтық

Қ.О. – Қоректік орта

Ж.Р.З. –Жалпы радуцирлеуші заттар

З.П. – Залалсыздандыру процесі

Ф.П. – Ферментация процесі

Фер. – Ферментер

Е.А. – Егіс аппараты

К.С. – Көбік сөндіргіш

Тер. – Тербеткіш

В.Е.М. – Вегетативті егіс материалы

Ж.Ұ. – Жүгері ұны

Ж.Э. – Жүгері экстракты

П.К.Қ. – Поиэтиленді крафт- қап

Б.К. – Биомассаның концентрациясы

Е.А.П. – Ет пептонды агар

Е.П.С. – Ет пептонды сорпа

Анықтама терминдер

Антибиотиктер – микроорганизмдердің тіршілігін тежейтін немесе оларды жойып жіберетін қабілеті бар әр түрлі организмдер: саңырауқұлақтар, бактериялар, актиномицеттер, жануарлар мен өсімдіктер түзетін заттар. Антибиотиктер микробтар дүниесіндегі олардың бір тобының екінші бір тобына қарама – қарсылық әрекетіне негізделген. Микробтар өз тобынан өзге топтарға «қарсы» болғанымен, өз тобындыларға зиянсыз заттар бөліп шығарады. Әрбір антибиотик тек ауру қоздырғыш микроорганизмдердің белгілі бір тобына ғана жойқын әсер етеді.

Азықтық антибиотиктер – тірі жасушада синтезделетін органикалық қосылыстар

Хлортетрациклин – биомицин деп те аталады. Биовит препаратындағы биологиялық белсенді зат. Қоректік ортада В12 витаминін түзе алады. Сары түсті, кристалл ұнтақ, күн сәулесі түскенде тез бүлініп кетеді. Бөлме температурасында, қараңғы жерде ыдыста сақтағанда шипалық қасиеті жойылмай, үш жылға дейін сақталады.

Стрептомицин – актиномицеттер тобының кейбір микроорганизмдері түзетін антибиотик. Ақ түсті ұнтақ. Суда жақсы ериді, әсер ету ауқымы кең антибиотик, қышқылға төзімді. Өкпе ауруын (туберкулез), менингитті қоздырғыштарға жойқын әсер етеді.

Пеницилл (Penicillium) – гифомицеттер қатарына жататын саңырауқұлақтар туысы; конидия ұстамдары жеке немесе шоғырлана орналасқан, жоғарғы жағында салалана шашақталған, онда түссіз немесе ашық бояулы бір клеткалы конидиялары тізілген. Пеницилдің кейбір түрлері қалталы кезеңін құрайды, құрамында 250 түрі бар, қоңыржай аймақтарға тараған. Ферменттер, антибиотиктер, органикалық қышқылдар алуда және сыр жасауда пайдаланылады.

Пенициллин – зең саңырауқұлағы түзетін, шипалық антибиотик. 1943 жылдан өндірістік жолмен шығарыла бастады. Шипалық мақсатта калий тұздарында новокаин түрінде ерітіп қолданады.

Егіс материалы – микроорганизм продуцентінің таза культурасын қажетті көлемге дейін көбейтіп, өндіріс аппаратына егуді дайындау.

Ферментер – арнайы қондырғымен жабдықталған жабық, цилиндрлі ыдыс. Ферментерде беттік және түптік культивирлеу жүргізіледі.

Егіс аппараты – араластырғышпен, аэрациялаушы қондырғымен, өлшегіш аспаптармен жабдықталған. Егіс аппаратында егіс материалын культивирлеу процесі жүргізіледі.

Қоректік ортаны залалсыздандыру — өте қарапаайым ферментерлерде жүргізіледі және көбінесе қоректік ортаны өткір бумен залалсыздандырады.

Аннотация

Бет. Сурет. Кесте. Әдебиет.

Бұл курстық жобаның аналитикалық шолуында азықтық антибиотиктер туралы мәліметтер, биовит азықтық препаратын алу технологиясы, биовит өндірісінде қолданылатын шикізаттар, құрал-жабдықтар туралы мәліметтер жасалынады.

Курстық жобаның техникалық бөлімінде шикізатқа толық сипаттама беріледі және микрооргагизмдердің штамдарын таңдау, технологиялық сызбанұсқаға сипаттама, негізгі технологиялық процестер сатысына, көмекші жұмыстар процесі сатысына, қалдықтарды өңдеу сатыларына толығымен сипаттама беріледі.

Курстық жобаның тәжірибелік бөлімінде биовит азықтық препаратын лаборатория жағдайында алу, егіс материалдарын дайындау, оларды сақтау, кептіру, залалсыздандыру, өсіру туралы толық мәліметтер қамтылды.

Курстық жобада биовит азықтық препаратын алуда қазіргі заманғы технологияны қолданып өндіріске қолайлы тезнологиялық сызбанұсқа жасалған.

Кіріспе

Жобаның өзектілігі: Антибиотиктер немесе антибиотиктік заттар – бұл тірі жасушадан синтезделетін органикалық қосылыстар. Антибиотиктердің өте аз концентрациясы микроорганизмдердің өсуін шапшаңдатуға қабілетті немесе оларға сезімтал микроорганизм түрлерін толығымен жояды. Оларды тек микроорганиздер жасушасы ғана емес, өсімдіктер және жануарлар жасушасы да продуцерлейді.

Антибиотиктер дегеніміз – биологиялық қоспалар. Олар тірі клеткалардан алынады жән аз мөлшерде байытылғанның өзінде оған сезімтал микроорганизмдерді толық жойып жібере алады немесе өрбуін бәсеңдетеді. Олар тек микроорганизмдер мен өсімдіктерден ғана емес, аңдардың клеткаларынан да алынады. Антибиотиктердің өсімдіктерден алынғанын – фитонциттер деп атайды. Оларға сарымсақтан алынатын хлорепин, томатин, сативин және пияздан бөлінетін апиндер жатады.

Антибиотиктердің микроорганизмдермен синтезі – бұл ағза эволюциясы кезінде пайда болған және дамыған антогонизмнің тұқымқуалаушылық формасы. Микроорганизмдердің әр түрі бір немесе бірнеше қатал арнайы антибиотиктік заттар түзуге қабілетті.

Антибиотиктер медицинада өте ертеден және кең ауқымды қолданылып келеді. Алайда олардың көбінің бактериалды жасушаға әсер ету механизмі әлі орнатылмаған.

Көптеген жылдар бойы антибиотиктерді азықтық өнімдер консерванттары ретінде , өсімдік ауруларына қарсы зат ретінде, сонымен қатар бірқатар микробиологиялық өндірісте бөгде микрофлора ретінде қолданылып келеді.

Антибиотиктердің ауру туғызатын микроорганизмдердің дамуын төмендететін және сол арқылы ауруды, өлімді төмендететін қабілеттілігі, олардың малшаруашылығы мен құсшаруашылығында кең қолданылуының негізі болды. Антибиотиктерді жануар және құс азықтарына қосу олардың ауруларын төмендетіп ғана қоймай, сонымен қатар олардың өсуін, өнімділігінің артуына алып келеді. Сондықтан антибиотиктерді ауылшаруашылық жануаларының өсуін қалыптастырушылар деп атайды.

Азықтық антибиотиктредің тазартылмаған препараттар түрінде перемиксті құрамды азыққа қосады. Олар культиверлеуден кейін құрамында антибиотиктен басқа әр түрлі амин қышқылдар, ферменттер, В топты витаминдер және басқа биологиялық активті заттар болатын микроорганизмдер продуценттерінің биомассасы түрінде болады. Азықтық қоспа ретінде қолданылатын антибиотиктер оларға тұрақты патогенді бактериялар штамдарының енуін болдырмау үшін медицинада қолдануға болмайды.

Жобаның қызметі мен мақсаты: бұл жобаның мақсаты биовит азықтық препаратын алу болып табылады. Алға қойған мақсатқа жету үшін келесі мәселелерді шешу керек:

Технологиялық процесті толық сипаттау және тәжірибелер жүргізу;
Биовит азықтық препаратын алуға налитикалық шолу;
Қоршаған ортаның және еңбекті қорғау шараларын шешу.

Жобаның тәжірибелік құндылығы:

— Антибиотик өндірісінің тәжірибелік және теориялық жетістіктерінің арқасында биовит азықтық препараты өндірісінің жобасын құрастыру.

Хлортетрациклиннің продуценттері

Хлотетерациклин продуценті №12 ВНИИА жүгері ортасында өсіледі. Көрсетілген жүгері қоректік ортасын культураның 5 типтік коланнасын байқауға болады. Калоннаның бірінші типі тегіс, жалпақ немесе әлсіз қатпарланған болады. Кепкен мицелий жасыл-қоңырлау. Субстрат мицелиі қоңыр болады. Калоннаның екінші типі тегіс қатпарланған. Ауда кептірілген мицелий әлсіз дамиды, жылтыр субстрат мицелиі қоңыр болады. Калоннаның үшінші типі тегіс және жалпақ. Ауада кептірілген мицелий ақшыл сұрғылт көк дақтары ьолады. Субстрат мицелиі ашық қоңыр болады. Калоннаның төртінші типі жалпақ сәл ғана қатпарланған. Ауадағы мицелий жылтыры әлсіз дамыған. Калоннаның бесінші типі тегіс және жалпақ. Субстрат мицелиі ашық қоңыр. Ауада кептіргіш мицелиі жақсы дамыған. Калоннаны жасыл қоңыр түсі толығымен жаппайды. Мицелий субстарты ашық қоңыр. Калоннаның барлық типтері еріген дақтармен пайда болмайды. Популяциядағы көп санды (84-98%) және активтілігі жоғары, бірінші типтегі колонна болып саналады.

Жалпы популяцияның активтілігіне антибиотиктің деңгейі кең аумақта 10-125% дейінгі аралық аумағы ауытқып отырады.

Хлотетерациклин продуценті лиофильді кептірілген түрде бидай

(1 жылдан кем емес), жүгеріні 1 жылға дейін сақтауға болады, температурасы 5ºС 6-айда сақтайды.

Антибиотик продуценті-микроорганизм

Антибмотиктердің көпшілігін биосинтездеу арқылы алады. Онда актиномицеттер, саңырауқұлақтар және бактериялардың микроорганизмдері қолданылады. Бағалы антибиотиктердің көпшілігі актиномицет культурасынан алынады.

Антибиотиктер табиғатта кең таралған. Actinomycetales актиномицет-продуцентінің қазіргі кезде 20 жуық түрі белгілі. Соңғы уақытта Actinomycetales түріндегі актиномицеттерден басқа да антибиотик продуценттері табылады. Оларға: Micromonospora (гентамицин продуценті), Chainia (абурамицин продуценті) және т.б. жатады.

Актиномицеттерді көптеген табиғи субстраттарынан кездестіруге болады. Олар аэробты және микроаэрафиьді болып келеді. Олардың оптимальды температурасы 25-30°С. Сонымен бірге термофильді актиномицеттерде бар. Бірақ олар 60°С жоғары температурада өсіп дамиды. Актиномицеттердің көпшілігі рН 6,8-7,5 өседі.

Сәулелі саңырауқұлақтардың құрылысы зең саңырауқұлақтарының құрылысын ұқсайды. Олар агарлы ортада өседі де коллоналар түзеді: субстратты мицелий жуан жібшелі гибтер бөлек жиналады. Субстратты мицелиде (біріншілік) ереже бойынша онда ауалы мицелилер өседі. Онда спора түзілу процесі жүреді (Candida).

Актиномицет споралары тік, иректелген және спираль тәрізді болады да, ауа мицелиясын моноподиалді, симподиальды, дихотоминді орналасады. Актиномицет колоналары-тығыз болады. Гиф мицелиясы субстраттың ені 0,3-0,8 мм, ауада 1,4 мк дейін болады. Ауа мицелиясы кейде колоналардың бетін тегіс жаппайды және мүлдем болмауы да мүмкін. Актиномицеттерден пайда болған еріген пигменттерді мицелияны бояу әртүрлі болуы мүмкін. Олар споралар сияқты вегатативті және жыныссық жолмен көбейеді. Актиномицеттерді жынысты жолмен көбейту әлі дәлелденбеген. Споралар фрагментация жолымен формаланады.

Спораладың формалары шар, цилиндр тәрізді және т.б. болады. Спораларды электрондық микроскоптордың көмегімен зерттегенде олардың қабықшалары жұмсақ, шашақ тәрізді болып келетіні байқалады. Қатты қоректік ортаны зең саңырауқұлақтарының өсуі және қыздырғанда споралардың сезімталдылығы актиномицеттердің құрылысына ұқсас болып келеді.

Таяқшалардың түрлері

Актиномицет споралары саңырауқұлақтар споралары сияқты (Candida) көбейеді және қолайсыз түрін сақтап қалмайды. Бактерия актиномицеттің қатысуымен өрнектелген ядроға жақындайды және клетка қабырғасының химиялық құрамы, клетканың размері, антибактериялды антибиотиктің сезімталдылығ артады. Бұл жағдайда актиномицеттер зең саңырауқұлақтары мен таза бактерияның арасында тұратын ағза тобын құрайды.

Клиникада қолданылатын антибиотик бактерия продуцентінің Bacillaceae ортасы алынады. Бұл топқа жататын ағзалардың бүршіктенуі әртүрлі географиялық зонада, яғни жануарлар мен өсімдік қалдықтарында, суда жәнек ауада кең орын алған. Олар спора түзуші, грамм оң таяқшаларына жатады. Агарлы ортада өсіргенде түссізденеді немесе беткі жағы қабатталған, боялған колоналар түзеді. сұйық ортада тұнба және пленка түзеді. клетканың ені 0,5 тен 1,2 мк құрайды. Ал, ұзындығы культураның жасымен өсіруге арналған орта жағдайына байланысты болады. Оларда өрнектелген ядро болмайды. Клеткаға қолайсыз жағдай туғанда бір-біреулеп спора түзеді. споралар ортасында немесе бір клетканың соңында (терминальды орналасқанда) орналасады. Бацилла споралары антисептің әрекетіне тұрақты болып келеді. Бациллаларды ұнтақтау арқылы көбейтуге болады. Бацилді орта аэробты және анаэробты болуы мүкін. Дамудың оптимальды температурасы 25°С, рН 6,8-7,2.

Маңызды антибиотиктердің ашылу жылдары

Антибиотик	жылы	Антибитик	жылы
Бензилпенициллин	1928 1939-1941	Олеандомицин	1954
Гризеофульвин	1939	Новомоцин	1955
Тиротрицин	1939	Цефалоспорин С	1955
Актиномицин	1941	Ванкомицин	1955
Грамицидин С	1943	Циклосерин	1952
Стептомицин	1943-1944	Амфоратерицин В	1955
Бацитрацин	1945	Ристомицин	1956
Дигидрострептомицин	1946-1948	Канамицин	1955
Полимиксин	1947	Деметилхлортетрациклин	1957
Хлорамфеникол	1945-1947	Ролитетрациклин	1958
Прокаинпенициллин	1948	Паромомицин	1959
Неомицин	1949	Рифамицины	1957
Хлортетрациклин	1945-1948	Фенетициллин	1960
Окситетрациклин	1949-1950	Метициллин	1960
Виомицин	1946-1950	Пропицилин	1961
Нистатин	1950-1951	Ампициллин	1961
Эритромицитин	1952	Фузидин	1961
Карбомицин	1952	Оксацеллин	1962
Трихомицин	1952	Клоксациллин	1962
Бензатинпенициллин	1952	Цефалотин	1962
Тетрациклин	1953	Линкомицин	1962
Феноксиметилпенициллин	1953	Капреомицин	1962
Спирамицин	1951-1954	Гентамицин	1963
Цефалоспорин	1954	Цефалоридин	1964
Дикрлосациллин	1964

Саңырауқұлақтарда бағалы антибиотиктер продуцентінің тобына Fungi imperfecti кіреді. Актиномицеттер мен бактериялар сияқты, саңырауқұлақтар табиғатта кең таралған. Агарлы ортада өсіргенде бірінші колонна түзіледі. Субстраттан тұратын ауа мицелиясы және қоздырғышқа эффективті қатынасы мынадай антибиотиктен (макролид, новобицин, ванкомицин, ристоцетин, циклосерин, канамицин) тұрады. Бұл препараттардың әрқайсысы өндірісте пиницилин мен стрептомицинге жетпейді. Бірақ жалпы препараттың шығуы әлемге танымал.

Антибиотиктер өндірісі қысқа мерзім ішінде ғалымдар мен өндіріс жұмысшыларын бірігуімен ашылды. Соңғы жылдары үлкен зауыттар салынды. Олар үлкен масштабта және жоғарғы сапада антибиотик заттарын шығара бастады. Жалпы антибиотик өндірісінің көлемі жағынан әлемде біздің еліміз екінші орын алады. Кейбір препараттар клиникалық тексергенде жақсы деп табылды.

Денсаулық сақтау ғылымы мен айналысатындарға және антибиотик өндірісіне практикада жаңа тапсырмалар берді. Ол-бірінші препараттың сапасын жоғарлату және халықаралық стандартқа сай талаптарды қанғаттандыруы тиіс.

Ферментация негіздері

Антибиотикке арналған ферментацияны белгілі шартта микроорганизм продуценті культивирлеу процессін антибиотик түзуге қабілетті және биосинтезді айтады.

Өндірісте түптік ферментация әдісі қолданады, мұнда қоректік ортада барлық көлемді толырып микроорганизм продуцентін өсіреді.

Химиялық табиғатына қарай антибиотиктер әртүрлі болып келеді. Микроорганизм алмасу процесінде әртүрлі антибиотиктер әртүрлі роль ойнайды. Пенецилин аминқышқылы метаболизммен тығыз байланысты және азотты алмастыруды өнімі болып табылады. СТ пептомилициннің түзілуі акциномицеттегі алмастырғыш көміртегімен тығыз байланысты. Себебі птомицин молекуласын негізгі бөлігін стрептобиозоалиннің өздігінен түзілетін, дисахарит болып табылады. Антибиотик пелипеді майлар метобализімнің өнімі болып табылады. Сол себепті, барлық антибиотиктердің биосинтезі үшін жалпы оптимальді шартты табу мүмкін емес. Антибиотиктің микроорганизм продуцентінің өміршендік процессі белгілі даму цикілінда жүреді. Мұнда мицели құрылымының марфалогиясы өзгеріске ұшырайды, заттар алмасады және әртүрлі ферментация периоды айналады, шарттармен талабтарға байланысты өзгеруі мүмкін.

Микроорганизм продуцентінің қоректенуі және қоректік ортаның құрамы

Микроорганизмдердің өсуі үшін көміртегі, азот, сутегі, оттегі және минералды заттар оның ішінде ең үлкен мәнге ие фосфор, күкір, калий, натрий, магний, темір және т.б. өте қажет. Антибиотиктің микроорганизмнің продуценті элементарлы көміртекпен газ түзуші азоттарды қабылдамайды. Олар әртүрлі қосылыстағы элементтерді қолданады. Мысалы, көміртегі органикалық қосылыстардан алынады, ал азот органикалық және биорганикалық қосылыстарда қолданылады. Сутегімен оттегі жасушаға су ретінде кіреді. Ал оттегі молекулярлы түрде енеді, қоректік заттар құрылымына арналған материал ретінде ғана қолданады. Сонымен қатар өміршендік процесіне арналған энергия көзі болып табылады. Микроорагнизм культурасында өсумен дамуында және антибиотик биосинтезінде барлқ элементтерін өзіндік формасы үлкен мәнге ие. Мысалы, көміртектін қоректену көзі ретінде көміртек үлкен мәнге ие. Әртүрлі продуценттер және бір түрден шығарылған әртүрлі штаммдар көміртектерге жатады. Бұл қатынастар біріншіден көміртекті тұтыну жылдамдығымен екіншіден антибиотик биосинтезіне көміртектердің әсер етуімен анықталады. Барлық микроорганизмен тез қоректенетін глюкоза, бірақ та пенецилин, тетрациклин, неомицин продуценттері глюкоза ортасында биосинтез интенсивтілігін бірден төмендетеді. Кейбір микроорганизмдер дисахаридімен қоректенбеиді. Сонымен қатар крахмалды қолданады.

Продуценттердің әртүрлі сатыда дамуы, кейде ортаның құрамындағы көміртектегі тез және жай тұтынуына байланысты. Мысалы, пенецилиндегі лактоза глюкозамен сәйкес келеді. Ал кейбір стрептомицин продуцентінің штамдарына глюкоза мен крахмалды енгізеді.

Жеткілікті аэрация барысында барлық көміртектер қышқылдану жолмен тұтынады, метобализмнің сонғы өнімі көміртек қышқыл газы мен су болып табылады. Қышқылдану процессі аралық өнімнің қатарын құрау жолының жүзеге асырылады. Аралық өнімнің шығынының жиналуы жеткіліксіз, аэрация барысында жүзеге асырылады. Сілтілі ортада пенецилин биосинтез барсында шабельді қышқыл жиналады. Ал фосфор шығыны антибиотик тетрациклин продуцентінің культурасында кето қышқылдың жиналуына алып келеді. Көміртектен басқа энергиямен көміртектін көзі майлар б.т. Оларды көбік сөндіргіші ретінде ортаға қосқан кезде қосымша қоректік заттарда б.т. Окси тетрациклин және стрептамицин пеницилин продуценттері үшін майлар энергия және көміртек ретінде пайдаланады. Соның нәтижесінде антибиотик биосинтезінің денгейі төмендетілмейді. Майларды қолдану, тұтыну май қышқылымен глицириннің еруіне алып келеді. Сонғылары вэтта қышқылының жолымен қышқылданады. Кейіннен қышқылдың процесі сонына дейін жүреді, яғни көмірқышқыл газымен судың түзіілу ортадағы майлардың май қышқылына айналуы т.б. Майларды ортаға қосу барысында әдетте рН деңгейінің төмендеуі байқалады.

Майлармен көміртектерден басқа көміртек көзі ретінде органикалық қышқылдар және спиртер үлкен мәнге ие. Органикалық қышқылды жүгері экстрактының құрамына кейбір орталарға әдейі қослады. Барлық жағдайда қоректік ортада қышқылдар ортада тұз күйінде болады және органикалық тұз қышқылын қолданады, ортада катион ретінде қолданады да сілтілену процесі жүреді. Антибиотик продуценті үшін негізгі азот көзі күрделі органикалық заттар болып табалады. Оның құрамына азот, ақуыз түрінде немесе ақуық гидролизінің өнімі, аминқышқылдарымен колипептидтің қоспасы ретінде иеленеді. Ақуызды заттардың ішінде аминқышқыл өндірісінде соялы ұн, ал ақуыз гидролизатының жүгері экстрактысы қолданады. Бұл заттар бір уақытта минералды элементтер көзі б.т. Органикалық азот қосудағы көміртегінің құрылысы үлкен мәнге ие. Микроорганизмдер минералды азотпен өсу барысында әртүрлі химиялық құрылыстар ақуыз түзілу үшін және басқа жасушаларды құрайды. антибиотик продуценті үшін қолданылатын оратға ереже бойынша, азоттың органикалық қосылысының көзінің басқа нейтрат немесе амионий тұзының пішіні ретінде минералды азоттар енгізеді. Бірден азот құрылған пішінде, ал екіншіден қышқылды түрде болады. Бірақ бұл азоттардың антибиотик биосинтезіне әсеретуі олардың тұтыну жылдамдығымен анықталмайды, микроорганизм шатамының және кейбір түрледі. Биосинтез процесін күшейтеді. Бұл ортадағы активті қышқылдың өзгеруімен тығыз байланысты. Сонымен ортада нейтратты қолданатын кезде тұздардың катионы қалады да орта сілтіленеді, ал амонидің тұтыну барыснда қышөыл анионы қалады да орта қышқылданады. Антибиотиктің түзілуімен микроорганизм өсуі үшін көптеген минералды элементтер қажет. Метал емес элементтредің ішінде фосформен күкірт қолданады. Олар нуклеопротейд түріндн енеді. Сонмен қатар фосфордың қосылысы жасуша метобализінде әртүрлі роль ойнайды. Ал металды иондардың ішінде калий, магний, ферум, цинк, мырыш және т.б. микроэлеметтер қажет. Олар микроорганизмдердің өсуімен дмуына жағдай жасайды микроэлементтер кейбір ферменттер және ферментті жүйелі құрамына кіреді. Концентрацияны белгілі деңгейде жоғарлат барысында олар токсикалық әсер етеді. Кей жағдайда антибиотиктердің түзілуімен микроорганизм өсіп дамуына минералды элементтер концентрациясы сәйкес келмейді. Темірдің оптимальді концентрациясы ** пенецилин культурасының Q 176 штамының максимум түзілу үшін, белгілі бір деңгейге дейін өсуіне концентрацияны 100 есе күшейту қажет. Қысым концентрациясының жоғарылату барысында тетрациклин және окситетрациклиннің оксимицеттін дамуымен өзгеруін тежейді. Антибиотиктің түзілуін төмендетіп жібереді.

Минералды элементердің үлкен бөлігі ортаға көміртекті және азотты көздер түрінде енгізеді, жеткіліксіз элементтер орнына минералды тұздар қолданады. Пенецелин биосинтезінің ортасына күкірт қосылысты енгізеді. Ал стрептомецин ортасына фосфорды енгізеді.

Антибиотик биосинтезі үшін қоректік ортаның құрамы үлкен мәнге ие. Ортының құрамында культураның өсуі мен дамуына антибиотиктің түзілуіне қажетті барлық элементтер болуы керек. Сондай-ақ ферментация процесінде биосинтез шартын қамтамасыз ету үшін концентрациясымен пішіні элементтерге сай болу керек. Бұл шартта құрамына арналған заттардың фазалары температурасы, ортаның оптималді рН белгісі, тұтқырлығын анықтау керек. Сондай –ақ орта биомассасының тез өсуін оның жоғары концентрациясын, культураның физиологиялық активтілігін, ұзақ уақыт сақтап тұруын қамтамасыз ету керек. Алғашқы уақытта культура оптолизі антибиотиктін жиналу деңгейін төмендетеді. Сонымен қатар культуралды сұйықтықты өңдеу барысында бір қатар қиындықтар туғызады. Осындай барлық талаптарды қанағаттандыратын орта балансирленген немесе оптималді болып саналады.

Әртүрлі антибиотиктер алу барысында ортаға қойылатын нақты талаптар келесі бөлімдерден көрсетілген. Мұнда бір ғана ортадағы қоректік орта концентрацисы ғана жайлы қарастырылған. Микроорганизмдегі органикалық заттарға айналуы 2 жолмен жүзеге асырылады. Нәтижесінде органикалық жасушалы заттар құрылады. Құрылған әртүрлі өнімдердің түзілуіне алып келеді. Жақсы аэрация барысында актиномицеттермен мицелиі саңырауқұлақтары мен максимум мөлшері 25-50% жетеді. Антибиотиктің саңырауқұлақ продуцентімен актиномицеттердің тәжірибесінде көрсетілгендей биомасса мөлшері 1,5-2% оңай жетеді (құрғақ зат бойынша). Мицели мөлшерін алу үшін ортада 4-8% органикалық заттар болу қажет. Төмен органикалық заттардың ортада болуы биомассаның аз мөлшерімен антибиотиктің белгілі бір мөлшерінің түзілуіне алып келеді. Органикалық заттардың концентрациясының қоректік ортаға әсер ету барысында мицели массасының мөлшері және биомассдан түзілген антибиотиктің мөлшері мына кестеде көрсетілген. °°°°°°°°

Ферментация процесінің негізгі шарттары

Ферментация процесін жақсы жүргізуге және антибиотиктің жиналу деңгейі жоғары болу үшін, оптимальды ортаны қолданып, процеске енген анықтаулы шарттарды бақылау қажет: культура процесінің бөгде микроорганизммен ластанбауынан сақтау, культураға жеткілікті мөлшерде оттегімен қамтамасыз ету, белгілі температураны ұстау, оптимальды рН белгісі және интенсивті көбіктенуге жол бермеу. Антибиотик биосинтезінің интенсивтілігі максимумға жету үшін процестің барлық параметрлерінің белгілері оптимальды болу керек. Антибиотик биосинтезінде сол себепті қандай да 1 фактордың әсер ету интенсивтілігінің өзгеруін оқу барысында (мысалы: температура, аэрация) биосинтез процетің қалған параметрін белгілеп алу керек. Бір сөзбен айтқанда бір параметрдің әсер етуін оқу барысында басқа шектеуші факторлар болмауы керек. Құрамында фосфоры бар ортаны қолдана отырып ферментацияның оптимальды температураны да анықтайтын болсақ, шектеуші антибитик биосинтезі анықталмайтын фактор болмайды. Осының ішінде температура фосфор шығынын және оптимальды температураны да анықтай алмаймыз. Нашар аэрациясы бар ортадағы компоненттердің оптимальды концентрациясын таңдаймыз. Бұндай жағдайда құрамында төмен қоректік заттары бар ортада биосинтез интенсивтілігі жоғары болады. Ал жоғары компонентті концентрациялы ортада оттегі жетіспеушілі байқалады.

Кейіннен белгілі фактордың әсер етуін оқу барысында интенсивтілігін бауқау қажет және мұнда заңдық байланыс әрқашан қадағаланып отырмайды. Көптеген факторлар үшін (температура, аэрация, компонент, концентрация) және т.б. бисинтез процесі жақсы жүру үшін үлкен факторлардың оптимальдық шекарасын қорғау болады және фактор интенсивтілігі жетіспеген жағдайда және үлкен болған минимум шекараны құруымызға болады. Сонымен қатар оптимум және минимум ортасындағы үшінші шекара немесе критикалық шекара деп аталады. Бұл шекарада биосинтез интенсивтілігін ферментация процесі барысында критикалық шекарада анықталатын болса факторлардың активтілік деңгейі бірден ауытқу пайда болғанда нашар нәтижелерді көрсетуі мүмкін. Бұл шекарада зерттелініп отырған фатор қандайда шекарада болмасын, активтілікті деңгейін орны болады. Бұндай жағдайда ферментацияның оптимальды шарытн анықтау барысында есепке алуға боады. Мысалы, белгілі бір мөлшерде ауасы бар аэрациядағы процестін оптимальды тәртібінің активтілік деңгейі бірден ауытқиды. Белгілі бір анықталған аэрация барысында активтілік деңгейінің ауытқуы аэрацияның жеткіліксіз нәтижесі болып табылады. Мұндай кезде аэрацияның интенсивтілігі критикалық шекарада болады. Кейінен аэрация процесінің жұмысын төмендету барысында оптимальды шекараға өтеді, я,ни барлық ферментация мұндай жағдайда төмен активтілік деңгеймен сипатталады.

Биомассадағы антибиотик мөлшері, ортадағы органикалық заттардың концентациясына байланысты.

Антибиотик	Ортадағы органикалық заттардың құрамы (%)	Мицелийдің салмағы (%)	Антибиотиктің мөлшері (ЕД/мл)
Пенициллин	5,75-7,75	1,4-2,0	5200-8000
Стрептомицин	2,5-4,0	0,591-1,116	2090-3914
Тетрациклин	3,25-5,5	1,0-1,5	2000-3000
Олнандомицин	4,5-9,0	1,24-1,70	356-780

Микроорганизм продуцентінің таза культурасы

Бөгде микрофлорамен зақымданбаған бір түрдегі мироорганизм культурасы таза деп аталынады. Кейде мұндай культурада “залалсызданған” деп те атайды немесе дұрыс емесе болып табылады. Залалсызданған деген сөз-құрамында қандайда бір микроорганизмдердің болмауы. Сол себепті микроорганизм продуцентінен басқа-орта, ауа, апаратура залалсызданған болуы мүмкін. Соңғы жағдайға байланысты бөгде микрофлорамен зақымданбаған таза культураны айтуымызға болады. Культураның таза болуын қамтамасыз ету үшін барлық апаратура мен комуникациялар герметизацияланады, залалсызданады және белгілі бір қысымда ұсталынады, орта мен оған түсетін ауа залалсызданады, барлық операциялар осептикалық шартта жүргізіледі (егу, сынамалар тандап алу). Сондай-ақ бөгде микрофлораның тимеу шартын қамтамасыз ету керк. Көптеген қатынастарда бөгде микрофлоралардың дамуы өте қауіпті. Бәрінен бұрын бөгде мироорганизм ортада дамуы түрлі өзгертіп немесе биосинтезін шартын бұзады да антибиотиктің жиналу деңгейінің төмендеуіне алып келеді. Бөгде микрофлоралар культуралды сұйықтықты өңдеу барысында бірнеше қиындықтар тудырады, соның ішінде мицелиден бөліп алу кезінде сапасы нашар нативті ерітінді пайда болуына алып келеді (культуралы сұйықтықтың фильтраты). Өмір сүруге қабілетті микроорганизм өнімдері алынған антибиотиктің ластануына және сапысының төмендетуі мүмкін. Көптеген микроорганизмдер пенецилин инактивациясын фермент пенецилазасын түзеді. Бұл неактивті ферментацияғы алып келеді. Сол себепті таза культураны ферментация процесін ұстау өте қатаң белгісі болып табылады.

Негізі, ортаны залалсыздандыру барысында үлкен көңіл бөлу керек. Залалсызданудың оптималды тәртібі, ортаның залалсыздануын қамтамассыз етіп, ондағы компонентердің өзгермеуіне алып келеді. Жылу мен залалсыздандыру ортаның физика-химиялық қасиеттерін өзгертеді. Оның концентрациясының түсі, рН мәні өзгереді, құрамындағы бірнеше бос амино топ және қанттардың мөлшері төмендейді. Орта компоненттеріне термиялық әсер еткен кезде түптік өзгеру байқалады. Қантты орта карамельизацияға ұшырайды. Бұл кезде қант антигидриды түзетін конденсация жүреді. Карамилизациялау сатысы жылу интенсивтілігіне және ортаның рН мәніне тәуелді. Сілтілі шарттардың карамелизация процессі күшейеді. Қанттар аминқышқылымен байланысып, күрделі өнім қатарын құрайды. Соның ішіне меланойттер-қантпен аминқышқылдық конденсациясының өнімі болып келеді. Амиқышқылы түзу барысында ақуыздар еріп кетеді. Ортаның өзгеруін сипаттайтын бір көрсеткіштің бірі залалсыздану процесінің барысында бояудың интенсивтілігін жоғарлату болып табылады. Сонымен қатар залалсыздандыру барысында ортадағы минералды заттарда өзгеріске ұшырайды. Мысалы, бордың органикалық қышқылмен және еріген минералдық фосфор мен байланысы түзілу процесі жүреді. Кейбір жағдайда құрамында ерітілген фосфорлар басқа жинақталған фосфор компонентері немесе соя ұнтағының сілтілену барысында ұлғаюы мүмкін. Бұл өзгерулер сатысын ортаның құрамына және интенсивтіліктің термиялық әсер етуіне тәуелді. Залалсыздандыру уақытын азайту үшін температураны жоғарлату керек. Кейбір жағдайларда жеке оттегіні залалсыздандыруды пайдалану өте тиімді температурасы. Антибиотиктің әрбір биосинтезі үшін белгіленген оптимальды температура қажет. Сонымен пенецилиум саңырауқұлақ Penicillium chrysogenum биосинтезі болу үшін оптимальды температура 25-26°С болып саналады. Бұл уақытта антибиотиктің актиномицеттері түзілу барысында әдетте жоғары температурада ұстап тұру қажет, бірақ бұл температура деңгейі антибиотик актиномицеттердің қолайлы болып тұрмайды. Эритромицеттердің Penicillium chrysogenum культуралау барысында ең қолайлы температурасы 31-33°С болып табылады. Микроорганизм бойы және онда антибиотиктердің түзілуі, сонымен қатар әртүрлі температурада жүреді. Мысалы, пенецилиннің үлкен мөлшері егер бірінші 42 сағатта температурасы 30°С деңгейде ұстайтын болсақ кейінен 20°С төмендететін болсақ, Penicillium chrysogenum штаммы түзіледі.

Ферментация процесі барысында қышқылдану интенсивтілігі жүргнде белгілі мөлшерде жылу жүргізіледі. Сол себепті температураны әр уақытта үздіксіз суытылып тұру қажет. Егер суытылу жетіспесе немесе мүлдем жоқ болса, культуралды сұйықтықтың температурасы, әдетте үлкен көлемдегі ферментацияда микроорганизмдердің өліп қалу деңгейіне келуі мүмкін. Кейбір температуралардың жоғарлануы кіші көлемде ферментация барысында байқалады. Мысалы, тербеткіш колбада микроорганизмдерді культивирлеу барысында байқалады. Мұндай жағдайдағы колбадағы культураларды сұйықтықтың температурасы өсу процесі жүретін термостат температурасын жоғарылату мүмкін.

рН. Биосинтез үшін көптеген белгілердің рН оптималдылығы нейтралдығы жақын болып келеді, белгілі бір қышқылдану немесе сілтілену процесінің ортасындағы биосинтез процесі тоқталанады. Басқа жағында көптеген антибиотиктер сілтілі немесе қышқылды шарттарда тұрақты емес, сол себепті тез инактивеирленіп нәтижесінде антибиотиктіі шығуы төмен болады. Ферментация процесінде ортадағы рН өзгеруі метаболизм процесінің сипатымен негізгі құрамына байланысты болады. Жоғары да айтылғандай бірінші заттағы микроорагнизмді пайдалану қорктік ортаның қышқылдануына, ал басқа ортаның сілтілеуіне алып келеді. Заттардың өсуі және дамуы процесінде микроорганизмдерді қолданылған ортаның сілтілуіне алып келеді. Олардың физиологиялық сілтілік қосылыстар деп аталады. Мұндай заттарға органикалық қышқылдар, нитраттар тұздары жатады. Физиологиялық қосылыстар нәтижелерді ортаның қышқылдануы рН төмендеуінен байқалады. Физиологиялық қышқыл заттарына амоний жатады. Сондай-ақ майларды қолдану әдетте кейбір ортаның қышқылдануына алып келеді. Оттегінің тұтыну ферментацияның бір периодына ортаның жиі қышқылдануы байқалады. Ферментация прцесі барысында ортының рН реттеуге және керекті деңгейді ұстап тұруға боалды.

Антибиотиктерді алуға арналған қоректік орта рН реттеу үшін бордың кейбір мөлшерін жиі қосып отырады. Бұл қосылыстар тәжірибе жүзінде суда ерімейді және нейтралданады.

Ауның қысымы. Барлық анитибиотиктің ферментация процесі аппараттарды жоғары қысым барысында жүргізіледі (0,3-0,4 дейін). Жоғары қысым ауа өткен кезде төмендеуі мүмкін. Мұндай нәтиже аэрация процесін энергияның шығындалуын алып келеді. Бірақ мұндай тәртіптің қажеттілігі шығынды қысымның шығындалуы культураның бөгде микрофлорамен зақымдалған кезде байқалады. Сонымен қтар жоғары қысым оттегінің еруін жоғарлатады. Ол ферментация процесінде жақсы жүреді.

Аэрация және араластыру. Жоғарыда көрсетілгендей антибиотиктің барлық продуценттері аэробты микроорганизм болып табылады. Оның өсуі және дамуы үшін ерітілген оттегілер қажет. Ферментация барысында бір уақытта екі процесс жүреді. Қоректік ортада оттегінің еруі және микроорганизмдердің оттегімен тұтынуы. Микроорганизмдерді оттегімен қамтамасыз ету сатысы екі процестін жылдамдылығымен анықталады. Егер екінші процестің жылдамдығы микроорганизм жасушасына оттегі жұтылса, онда бірінші процестің жылдамдығы жоғарлайды да, оттегінің жетіспеушілігін тудырады. Микроорганизмдердің оттегімен қамтамасыз ету олардың культуралды сұйықтықта еру жылдмдық пен анықталады. Микроорганизм культурасына қажетті оттегі мөлшері 2 факторға байланысты. Демалу интенсивтілігіне және жасуша массасына, олардың культуралды сұйықтықтың бірлік көлеміне орналасқан. Демалу интенсивтілігі 1 сағаттағы 1мг мицелиде жұтылатын оттегі мөлшерін айтамыз. Ол ұзындық әдетте жылу әріпімен белгіленеді. Бұл әртіүрлі микроорганизмдерде шарттарға байланысты өзгертіліп отырады. Бірден бұл ұзындық микроорганиз өсуіне тәуелді. Демалу интенсивтілігі жас мицелиде көбінесе қарастырылады. 222 Өсе келе демалу интенсвтілігі төмендетіліп отырады. Кәрі саңырауқұлақ мицели саңырауқұлақтарымен актиномицеттерде бірнеше рет төмендеуі мүмкін. Әртүрлі заттар әртүрлі жылудағы микроорганизмен қышқылданады. Мысалы, глюкоза *** саңырауқұлағымен лактозаға қарағанда бірнеше рет жылдам қышқылданады. Сірке қышқылы сүт қышқылына қарағанда тез қышқылданады. Сол себебі демалу интенсивтілігі қоректін орта құрамына да байланысты болады. Бірақ, ортаның құрамы ферментация процесі бірнеше өзгерістерге ұшырайды: кейбір заттар тез микроорганиззмдер мен тұтынады да, орталарда жоғарланып жаңа органикалық заттар түзіледі. Демалу интенсивтілігі ферментация процессінде де өзгеріске ұшырайды. Ферментацияның соңында тез қышқылданатын заттар қалмайды, сонда демалу процесі тежеледі, микроорганизмнің демалуына қажетті көміртегінің жалпы мөлшері оттегі мөлшерімен (мл бойынша) сипатталады, 1 минутта 1л культуралды сұйықтық жұтылады. Ферментацияның соңына таман мицелия массасы төмендеуі мүмкін. Нәтижесінде автолиз басталады. Көміртегі мөлшері микроорганизмдерге және оның дамуы мен өсуіне қажет. Ферментацияның барысында жасушаның демалу интенсивтілігі жоғарылайды. Ал, мицели массасы өте аз болғанымен микроорганизмдерге қажетті оттегі мөлшері бұл периоды жоғары болмайды. Кейіннен демалу интенсивтілігі жоғары деңгейде қалды, ал мицели массасы бірден жоғарылай бастайды. Сол себепті орташа ферментация мөлшері бастапқы ферментациядан кейінгі шамамен 40сағаттан кейін тез жоғарылап максимумға жетеді. Мицелидің максимум белгісі егілгеннен кейін 24 сағаттан кейін оттегінің максимум тұтынуы, ферментацияның 36-48 сағаттан кейін байқалады. Ферментацияның сонына таман әдтте төмен дейді, себебі мицели массасы шамамен бір деңгейде қалады, ал мицелидің демалу интенсивтлігі жайлап төмендейді. Ферментацияның әрбір сатысында оттегімен тұтыну белгілі бір штамның және апаратураның мәліметтерімен анықталады. Аэрацияның екінші бір мәселесі культуралыды сұйқтықта оттегінің еру процесі болып табылады. Микроорганизмнің өнділірстік масштапта түптік культивирлеу барысында алуға оттегіні жіберумен сипатталады. Мұндай жағдайда сұйықтың 1 қалыпта интенсивті араластырылады. Аэрация және араластырудың негізгі белгілері бұл культураның О2-мен сіңірілуі. Аэрация және аэробты процесі О2-нің ерітілу жылдамдығын қамтамасыз ету қажет, сұйықтықтағы ерітіндінің жылдамдығы келесі формуламен есептеледі.

= К(Сн-Сt)

Мұндағы температура уақытысындағы ерітулі жылдамдығы

К-ерітілу коффициент

Сн-толық қанықан ерітіндідегі оттек концентрациясы, сондай-ақ оттектін ерітілуі.

Сt-температура уақытысындағы отек концентрациясы.

Суда оттегінің еруі өте аз және 25°С температурада 1л-ге 9мг құрайды. жіберілетін ауаның концентрациясын жоғарылату барысында оттегінің еруі ұлғаюі мүмкін. Егер Сt=Сн онда сұйықтық газбен қаныққан;

= 0,

Оттегінің еру процесі жүрмейді. Сt= 0 болғанда максимум ерітілу жылдамдығы К ұзындығына ғана байланысты. Ол аэрация шартымен түсіндіріледі.

Кейіннен оттегінің еру жылдамдығы (К) еріту коэффиценотінің жоғарылату барысында ұлғаяды, ол аппараттың пішіні мен құрылысына, ортаның құрамына және аэрация шартына араластыруына байланысты болады. Бұл факторлар ұзындыққа бөлімнің жоғары қбатына, яғни диффузияның жоғары қабатына (F) газ, сұйық әсе етеді. Диффузияның жоғары қабатын жоғарлатқанда берілетін ауаның мөлшері ұлғайып, ауадағы пузердің пішіні кішіриеді және ортаға түскенше ұлғаяды. Пузердің құрамына және аэрирлеушы конструкцияларға байланысты болады. Кейбір олрганикалық заттар пузерлардің пішінің төмендетіп, бірақ көптеген ортаның компонентері (соялы ұн, тұз, майлар, жүгері экстракты, глюкоза) оттегінің еру жылдамдығын төмендетеді. Сонымен қатар құрамында мицели бар ортада оттегінң еру жылдамдығыда төмендейді. Нәижесінде культуралды сұйықтықты еруі суға қарағанда өте төмен болады. Сол себепті аэрацияның орптималды тәпртібі әрбір штамға және ортаға байланысты өңделіп қолданады. Аэрацияның рационалды тәртібі және араласу оттегінің қолданғандағы максумум эфектитвтіліі культураға қажетті оттегіні толығымен қамтамасыз ету қажет. Мұндай процестерде аэрацияның сатылы тәртібін қолдану қажет. Ферментация процессі колбада аэрациялау араластыру интенсивтілігіне айналу жылдамдылығына, тербеткіш эксцентрицеттін ұзындығына және колбаның мөлшеріне байланысты болады. Колбадағы сұйық және газ қатынстрардың өзгерту арқылы культурадағы аэрация шартын да өзгертуге болады.

Көбіктену. Антибиотикті алубарысында қолданылатын қоректік заттар көбіктенуі мүмкін. Ферментация прцесінде аналогиялық заттар түзіледі. Аэрация және араластыру орталарында ферментация режимін кейінен байқауға бөгет жасайтын көбік қабаты түзіледі. Көбікпен күресу негізгі жоғарғы активті заттарды қосумен жүзеге асырылады. Ол көбікті түзілуін төмендетіп, кейінен жоюылуына алып келеді. Мұндай заттар ретінде өндірістерде теңіз жануралардың және өсімдік майлары қолданылады. Бұл көбік сөндіргіштер биосинтез процесіне әсер етпейтін индиферентті заттар болып табылмайды. Олар қосымша заттарды микроорганизм продуцентіндегі заттрадың алмасуын анықтайтын іс әрекеттерді қарастыру қажет. Әдетте көбік сөндіргіштерді қосу барысында антибиотик биосинтезі күшиеді. Бірақ көбік сөндіргіштердің шығына кері әсер ету мүмкін. Процестін сонында көбік сөндіргішті қосуға болмайды. Культуралды сұйықтықты өндеу барысында бірнеше қиындықтар туғызуы мүмкін. Көбік сөндіргіштердің шығыны мицелидегі мысалға нистатиндегі антибиотиктерді бөліп алуға бөгет жасайды.

Синтетикалық көбік сөндіргіш заттары соның ішінде силикондар қызығушылық тудырып отыр. Майларға қарағанда микроорганизмдерді тұтынбайтын және олардың шығымы аз көлемде болады. Сол себепті көптеген өндірістерде қолданады.

Ферментация процесі

Әртүрлі антибиотиктерді алу барысында ферментация процесін бірнеше ерекшеліктері бар. Олар келесі бөлімде қарастырылады. Бірақ олардың жалпы технологиялық сызба-нұсқасы бірдей болады, микроорганизм продуцентін культурасын өсіру барысында оның көлемін ұлғайтып отырылады. Ферментация үлкен көлемдегі аппаратта жүзеге асырылад және сол жерге егіс материалы егіп ферментациялы процес жүреді. Сол себепті ферментация процесі екі сатымен жүзеге асырылады-егіс материалын өсіру және ферментация. Антибиотик өндірісінде қолданылатын соңғы егіс маткриал субстраттың жоғары қбатында өсірілген продуцен культурасы болып табылады. Мұндай субстратта огаризделген орталар немесе арнайы бидайдан, арпадан, кебектен дайындалған орталар болуы мүмкін.

Кеңінен бидай ортасы қолданылады.

Субстраттың жоғарғы бетінде өсірілген мицели әдетте үлкен мөлшерде спора түзеді және мұндай культура споралы егіс материал деп аталады. Сұйық қоректік орта спораның үлкен бөлігі өседіде мицелидің вегетативті микроколоналарына арналады. Егіс мицелисын өсіру продуцент ерекшелінгіне байланысты келесі схема түрінде қолданылады.

І. Агарлы ортадағы культура түріндегі споралы егіс материалы.

Аналық культурасы (Өсірудің 2-4 тәулікке созылуы)

Егіс культурасы (өсірудің 1-2 тәулікке созылуы)

Культура егіс аппаратында (өсірудің 1-4 тәулікке созылуы)

Агарлы ортада спораны басқа ортаға егу бактериологиялық петляның бөлігінде өсіп тұрған культурамен агардың көмегімен кесіп сұйық ортасы бар колбаға егеді. Әдетте құрамында 50-100мл ортасы бар көлемде 750мл колбалар қолданылады. Споралардан алынған культура аналық деп аталады. Сұйық ортаны өсіру арнайы тербеткіштерде түптік культивирлеу әдісімен жүзеге асырылады. Тербеткіш жылдамдығы 200-300 айн/мин флатформаны өсіру мен аэрацияны араластыру арқылы жүзеге асырылады. Егіс колбаларында берілетін аналық мицели культураның мөлшері көлемі бойынша 2-5% құрайды. Екінші генерациядағы егіс мицелиін өсіру тура осы шарт бойынша жүреді және егіс аппаратына беріледі. Кейбір продуценттер үшін егіс мицелияны және төменгі температура шартында және ұзақ сақтауға мүмкіндік қарастырылған. Мұндай тексерулер культураның антибиотик қабатын сондайақ активтілігін бөгде микрофлораның болмауын актинофакпен зақымданбауын мицелидің микроскопиялық құрылымын анықтайды. Егер егіс мицелиясын сақтауға болмайтын болса, онда көрсетілген анықтама нәтижелері келесі жұмыстарда байқалады.

Бидайда өскен споралы культура егіс аппаратына себіп өсіріледі.

Егіс аппаратында мицелиді өсіру бір немесе екі сатымен жүзеге асырылады. Колбдағы мицелидің егіс материалына егіс барыснда соңғы мөлшері 0,1% құрайды. Сол себепті егіс мицелиясын өсіру 2-4 тәулік жүзеге асырылады. Бірінші егіс аппаратының басқа мицелиалар 10-15% мөлшерде қайта егіледі. Мұндай жағдайда өсірудің ұзақтығы 1 тәу құрайды. Егіс мицелиін егіс аппаратында өсіру үздіксіз араластыру және аэрация барысында өндіреді. Процесті бақылау үшін 1 тәулікте 3 рет аппараттан сынама алып ондағы бөгде микроорганизмен және актинофактормен зақымдалғаның мицелидің микроскопиялық құрылымын және биохимиялық көрсеткіштер анықтайды. Кейде егіс мицелисін бір егіс аппартының басқаға егіді бірнеше рет қайталайды. Бірақ мұндай процес жақсылап тексерудың арқасында ғана қолдануға болады.

Ферментерге егіс материалын 5-20% мөлшерде береді. Ферментация үздіксыз араластыру барыснда аппараттын белгілі бір қысыммен оптимальді температурасында жүзеге асырады. Көбіктену барысында көбік сөндіргіштерді қосу және көбікті сөндіруге арналған механикалық әдісті қолданады. Ферментация созылу ұзақтығы 60-170 сағатты құрайды, ол продуцент табиғатына және қоректік орта құрамына байланысты. Ферментация процесін бақылау егіс мицелиясын өсіру мен жүзеге асырылады мұндай жағдайда биохимиялық көрсеткіш мөлшерін үлкен көлемде анықталады. Сонымен қатар антибиотиктің құрамын қарастырады.

Ферментация процессі екі фазаға бөлінеді. Бірінші фаза микробты масса құру үшін арналған пластикалық материалы ретінде конструкциялық алмастыруды қолдандағы барлық қоректік ортаның заттарын тез тұтынуымен және культураның интенсивті өсуін сипаттайды. Мұндай жағдайда шығынды заттардың конструкциясы бірден төмендейді. Кейбір заттар толығымен жоғалады (мысалы, минералды фосфор) және ортада алмастырғаш қышқылды өнімдері жиналуы мүмкін. Бұл периодта антибиотик үлкен мөлшерде түзіледі.

Нәтижесінде ортаның құрамын өзгеруіне байланысты культураның даму сипаттамасында өзгереді. Биомассаның ұлғаюы бәсендетіледі, кеіннен тоқталып соныңда культураның автолизі басталады. Сондай-ақ қоректік заттармен тұтынуда бәсенделеді. Ферментацияның сонына таман оттектерімен майлар толығымен қолданады. Ортаның азотты компонентері ереже бойынша биомассаның өсіруінің аяқталу барысында үлкен көлемде пайдаланады. Ал содан соң автолиз периодында ортада аммиак және амин қышқыл түрінде біртіндеп бөлуінуі мүмкін. Ферментацияның сонында ортаға минералды фосфорда бөлінуі мүмкін. Антибиотиктердің түзілінуі екі фазада жүзеге асырылады. Әрбір антибиотиктің өзінің спецификалық шарты бар. Осы периодта антибиотиктер интенсивті түзіліп, ал олардың жоқтығы биосинтездің төмендеуіне немесе толығымен тежеуіне әкеп соғады. Мицелидің микро марфологиясы культураның даму барысында өзгереді. Ол продуцент бірге байланысты болады. Бұл процес түптік споралар түзуінен немесе автолизге өтуінің аяқталады. Кейбір актиномицеттерде өте ерте спора түзілуі байқалады. Мұндай жағдайда базафильді гифері төменгі базофильді фонда қадағаланып отырады. Мицелия автолизі культуралды сұйықтықтың фильтіратын нашарлатады, сол себепті оның түсуіне шейін ферментацияны тоқтату керек. Ферментацияның ұзақтығы ортаға, штаммға, процестерге қойылатын талаптарға және антибиотиктін жиналуын динамикасын негізін оқып құруға мицелидің марфологиялық жағдайын және ортаның биохимиялық көрсеткіштеріне байланысты болады.

Антибиотик биосинтезі периодтты процесс түрінде жүзеге асырылады. Әрбір цикл егіс материалын өсіруімен басталып және культуралды сұйықтықты келесі өңдеулер үшін жіберумен аяқталады. Ең көп уақыт биомассаны сонымен қатар жүкті және аппаратты дайндауға кетеді. Соның ішінде 70-75% уақыты биосинтез өнімі үшін қолданады. Ферментациялы құралдың өнімін жоғарлату үшін үздіксіз ферментацияны қолданады. Бұл процесс культураны ұзақ уақыт физиологияның активтілігін ұзақ уақыт сақтап тұрады. Үздіксіз культивирлеу әдісі құбырлы қосылысты ферментерлерде жүзеге асырылады. Әрбір құбырларда культура белгілі бір даму сатысында ұсталып бір аппаратқа жібереді, микроорганизм үздіксіз культивирлеу периодымен салыстырғанда прогрессивті процесс болып табылады. Ол микробиоллогиялық салалар өндіріс қатарында кеңінен қолданылады сонымен қатар антибиотик биосинтезі де қолдануға деген көрсеткіштері бар. Тағы ескеретін жай бөліну процессі, химиялық тазалау және көптеген жағдайда үздіксіз жүзеге асырылады. Үздіксіз ферментацияны қолдану арқылы барлық процеске бірдей сызба нұсқаны құрасытруға болады.

Антибиотиктер ферментация процесінің аппараты-технологиялық жабдықтары.

Антибиотиктер биосинтезі бихимиялық, физикалық, химиялық және диффузионды процестердің комплексінің арақатынасын біріктіреді. Оның интенсивтілігі көбінесе диффузионды аппарат-ферментер мен оның гидродинамиклық мінездемесіне жұмыс режимімен анықталады.

Культурада сұйықтыққа қолданатын антибиотиктер үш фазалы системада ( сұйықтық, қатты, дене-ауа) және физика-химиялық орта биосинтезі уақытында алмасатындығы (бірінші кезекте тұтқырлық) масса алмасуды қатты тежейді, сөйтіп ферментердің конструктивті жабдығы өте үлкен маңызға ие болады. Кестеде конструкцияның болмашы ауытқуы процестің жылдамдауын өзгертуі мүмкін.

Антибиотиктердің микроорганизм продуценттерін тереңдетіп культивирлеу арнайы аппарат-ферментерда жүргізіледі. Ол аэрация кезінде және ортаны араластырғанда болады. Аппарат сфералық цилиндрлі сорғыштардың жабылуы, араластырғыш қосылуы, ауа беретін барботер, кейін итергіштермен, жейде немесе жылытқыштармен және ортаны салқындату мен арматура, көрсеткішті бақылау құрамымен жабдықталған.

Гидродинамикалық факторлардың ағынды биосинтез процесі үлкен әсер ету диапозонымен ферментердің эфективтілігін анықтау диффузионды аппаратта кездеспейді. Бұл жағдай процесті оптимальды деп атаудан бас тартқызатын негізгі кедергі.

Ағынды процестің масса алмасушылығының жеткілікті эффективсізділігінің бірінші куәгері, оттекте микроорганизмдің қолданылуының жалпы мөлшерден аздығы аэрацияға берілетін уаудан білінеді. Шамалап алғанда барлығы 5-20% болады.

Эффективтілікке әсер ететін биосинтез процесі мен факторды зерттеу (араластыру интенсивтілігі, аэрация деңгейі, аппараттың конструктивті ерекшелігі, шикізаттың жаңа түрі және т.б.) көбінесе аз көлемдегі ферментерда жүргізіледі. Өндірістік аппаратта алынған мәндер аралық этапта қолданғанда жақсы өтеді, яғни ұлғайтылған көлемдегі ферментерді қосқан да. Сиымдылығы және жұмыс жүргізу тәсілі бойынша ферментерлер лабораториялық өндірістік және жартылай өндірістік болып бөлінеді.

Аз сиымдылықтағы ферментердегі қолданудағы негізгі мақсат зерттеу мүмкіндігін қамтамасыз ету және параметрлерді қайталау болып табылады. Лабороториялық және өндірістік, жартылай өдірістік ферментерлерде алынған мәндерді жобалау үшін қажетті және тәжірибелі мәні қаншалықты дұрыс болса, онда өндірістік аппаратта жобалауда қателік аз кетеді.

30 л лабароториялық ферментерлер әйнектен жасалады, ал ішкі құрылысы (араластырғыш, барбатер және т.б.) есептелгендей тот баспайтын металдан жасалады. Мүндай аппараттардың артықшылығы процесті бақылаудың мүмкіншілігі және дайындау оңай болып келеді. Оның үстіне олар коррозияға шыдамды, яғни қоректік ортаның кез-келгенін тәжірибеге салуға болады. Ал, кемшілігі олардың осалдылығы сонысынан оларды пайдалану аз көрініс табады.

Әйнек ферментерлермен бірге көп қолданатын ферментерлерге стальды түрі жатады. Тәжірибеде көрсеткендей ең тиімдісі сталь ферментерлермен дайындау. Өзіміздің өндірісте ферментерлер жасау үшін мына маркалы стальдар қолданылады: Х18Н10Т, ОХ21Н5Т, ОХ21Н6М2Т, Х14Т1443Т. Өздерінің антикоррозиялық қасиетімен олар Н18М10Т түрлі стальдан кем емес және механикалық мықтылығының деңгейі де жоғары.

Лабораториялық металл аз сиымды ферментерлер батерейалар және ауыспалы болып бөлінеді. Олардың сиымдылығы негізінен 10л, 20л аз кездеседі және стационарлы сиымдылықта 30л жоғары. Батереялы ферментерлер биосинтез процесі ағындық факторға әсер етуін бір кезеңге өткізгенде және көп мөлшерде жасауға ыңғайлы. Бірақ культуральды сұйықтықтың аз мөлшерінің өзі аппаратта болса, алынған көрсеткіштерді лимиттейді де биосинтез процесінің ағымын бақылауды өзгертеді. Бұл көзқарас бойынша 20-30л сиымдылығы ферментерді қолдану көрсеткіштің қажетті санын алуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар аппараттағы сұйықтықтықтың көлемінің қатты өзгермей нотивті ерітіндіні жұмысты ары қарай жалғастыру үшін лабораториялық жағдайда алуды қамтамасыз етеді.

Аз габариттің өзі алмасқыш ферментердің блоктағы бірнеше бөлігін жөндеуге тура кельтіреді. Алмасқыш ферментерді залалсыздандыру жоғарыда орнатылған автоклавтағы арматурамен бірге жасалады. Ал қоректік ортаны арнайы аппаратта бөлек залалсыздандырады, сосын асептикалық жағдайда алдын-ала залалсыздандырылған ферментерге құяды. Залалсыздандырудан кейін ферментерді суы бар металл бакка салады. Онда ферментер орналастыру үшін арнайы орын және ферментерде циркуляция жүру үшін араластырғын немесе арбалық насос пен температураны сақтап тұратын термореттегіші бар.

Стационар ферментерлер араласқышқа қарағанда бөлек жейдесі немесе бу беретін қуыс бар. Ол қуыс залалсыздандыру кезінде суды салқындатады. Мұндай типтегі аппараттың артықшылығы автоклавта залалсыздандыруды қажет етпейді (тронспорттау, біріктіру және коммуникацияға қосу, арматура, привод) сияқты операциялар жасалмайды. Лабораториялық стационарлық ферментерлердің конструктивті жабдықталуы өндірістік сиымдылықтағы ферментермен аналық қарым-қатынаста. Соның арқасында тәжірибелік түрді өндірістік жағдайға келтіру тиімді келеді.

100л сиымдылықтағы ферментер 1суретте көрсетілген. Бұл инструциялы ферментерде араластырғышты немесе барботерді алар кезде аппараттың қақпағын ашады. Ал ол көрсеткіштермен жалғанған аппаратурада орналасқан. Бұл валдың сальнигінің ауытқуына және аппаратқа қосылған коммуникациялы орынның герметикалығы сияқты қолайсыз жағдайға алып келеді. Ферментерді қақпағы арқылы жуу үшін жоғарыдан терезе сияқты люк қолданылады.

Ал шет елдерде жасалатын ферментерлер өзгеше болып келеді. Олардың маторы, өткізгіші, валы және ферментер қақпағы корпусқа қозғалмайтындай етіп бекітілген. Аппаратты бұзарда немесе тазаламайтын кезде оның тек сыртқы бөлігі ғана алынады. Корпус жейдесінде бу мен конденсат кіргізетін екі щтуцер бар. Бұр щтуцерлер муфт көмегімен трубаға жалғанғанады. Мұндай конструкциялы ферментерлер негізен қабырғаға немесе арнайы орынға бекітіледі.

Азықтық препараттарды алудағы шикізаттарға сипаттама

Микроорганизмдерді өсіру үшін әртүлі шикізаттар түрлері қолданылады. Олар: ауылшаруашылық өсімдіктері шикізаттарының қалдықтары, сұйық және газ тектес көмірсутектер, метил және этил спирттері, азықтың өнеркәсіп өндірісінің қалдықтары.

Шикізат түрлері.

Ауылшаруашылық шикізаттарының қалдықтары 0,18-0,22

Сульфитті сілті 0,01-0,02

Н-Парафиндер 0,80-1,00

Газ тектес көмірсутектер 0,80-1,00

Метил спирті 0,40-0,45

Этил эпирті 0,45-0,50

Қызылша тәрізді масса 0,22-0,26

Сүт сарысуы 6,02-0,03

Ағаш шикізаты — бұл құрамында целлюлоза, магний, пентозан, гемицеллюлоза және басқа да заттардан тұратын көпжылдық өсімдік ұлпасы. Шикізатты бұл түріндегі микроорганизмдер үшін көмірсудың көзі болып гексозалар, пентозалар, органикалық қышқылдар табылады. Микроорганизмдермен сіңіруге жеткілікті бос күйінде олар шикізатта мүлде болмайды, сондықтан оны мынадай өңдеулерге ұшыратады: майдалайды және гидролиздейді. Бұл кезде ағаш қалдықтарының полисахаридтері жоғары температурада қышқыл немесе сілті қатысуымен төмен молекулалы қосылыстарға айналады.

Мақта қауашағы — матаның қысқа талшығымен жабылған, мақта дәнінің қатты қабығы болып табылады. Ол май шығаратын зауыт және мақта тазалаудың қалдығы болып табылады.

Мақта қауашығының химиялық құрамы мақтаның сортына тәуелді болады. Әдетте оның құрамында: целлюлоза (36-48%), лигнин (20-38%) және пентазолар (21-28%) болады. Мақта қаушағының гидролизі барысында редуцирлеуші заттардың максималды шығуы – 65-67%, оның ішінде пентоза 22-23% және гексоза 37-39%.

Жүгері сабағы- жүгері дәндерін алып тастағаннан кейінгі қалған стержені. Собық 39%, оңай гидролизденетін және 37% қиын гидролизденетін полисахаридтерден тұрады.

Оңай гидролизденетін полисахаридтердің құрамында 32% пентозалар, ал қиын гидролизденетін полисахаридтердің құрамында – 28,6% целлюлозалар болады. Гидролиз кезіндегі редуцирлеуші заттардың жалпы шығуы –79-38%, оның ішінде пентоза 35-39% және генсоза 41-43%. Жүгері собығын гидролиз зауыттарында азықтық ашытқы алу үшін технологиялық шикізат ретінде қолданылады.

Күнбағыс лузгасы – күнбағыс дәндерінен алынған майлар өндірісінің қалдығы болып табылады. Өңделген дәндердегі оның шығарылуы 5% -ке жуық болады.

Күнбағыс лузгасының құрамында 19-22% оңай гидролизденетін

полисахаридтер және 25%-ға дейін қиын гидролизденетін полисахаридтер болады. Редуцирлеуші заттардың жалпы шығуы 46-55% оның ішінде пентоза 20 % және гексоза 28% болады. Бұл шикізаттың перспективасы онша емес, яғни олардың химиялық құрамы басқа шикізаттармен салыстырғанда қолайсыз болып табылады.

Күріш шелухасы — құрамында 18% оңай гидролизденетін және 29% қиын гидролизденетін полисахаридтер бар, гидролиз өндірісінде шикізат ретінде қолданылады. Редуцирлеуші заттардың жалпы шығуы 50-56% құрайды. Күріш шелухасы өте жақсы фильтлеуші қабілетке ие, бұл оның өңдеу процестерінің барлығында гидролизаттың жоғары шығуын қамтамасыз етеді.

Гуза — пай (қоза — пая) – мақтаның сабағы болып табылады. Жергілікті жағдайдағы гидролиз өндірісі үшін шикізат ретінде қолданылады.

Микроорганизмдерді өсіруінің субстраты болып табылатын картопты – крахмал өндірісінің қалдықтарына: картоптың жасушалық шырыны, крахмалды гидро жуудан кейінгі жуылған сулар және шырынды сулар.

Картоптың жасушалық шырынының құр амына 3% — құрғақ заттар, редурцерлеуші заттар — 87% құрайды. Көптеген зауытта жасуша шырынын бөлмей жұмыс істейді.

Шырынды судың құрамында 0,6–1,0 % құрғақ зат болады. Құрғақ заттың құрамында: 28% — ақыуз, 22% — азотты ақуызссыз заттар 38 % — көмірсулар, 12% — минералды заттар болады.

Қызылшалы меласса – қызылшадан алынған қант өндірісінің қалдығы, ол микроорганизмдердің дамуына қажетті органикалық және минералды заттарға бай. Оның құрамында 45-60% сахароза, 0,25-2,0% инвертті қант, 0,2-3,0% рафиноза, сонымен қатар амин қышқылдар, органикалық қышқылдар және олардың тұздары, бетаин, минералды қосылыстар, микроэлемент және кейбір витаминдер болады,

Мелассалы барда – мелассалы спиртті өндірісінің қалдығы болып табылады. Барданың химиялық құрамы бастапқы мелассаның құрамына тәуелді болады және үлкен шектерде ауытқиды. Табиғи бардадағы құрғақ заттар 8-12%, ал буланған бардада – 53,0% құрайды.

Дәнді – картопты барды – спирт өндірісінің қалдығы. Дәнді — картопты барды құрамындағы еритін құрғақ заттар 2,5-3% құрайды, оның ішінде редуцирлеуші заттар 0,2-0,5% құрайды.

Ацетон — бутил өндірісіндегі барда – құрамында 0,7-1,0 % редуцирлеуші зат, азотты зат, минералды тұз және бойды стимулдейтін эаттар болады. Шикізаттың осы түрінде аз мөлшерде бутанол болады, бұл микроорганизмдердің оларға адаптациясын тудырады.

Сүтті сары су – соңғы жылдары көбінесе ақуызға бай микробты массаны алу үшін шикізат ретінде қолданылады. Сарысулар толық немесе майсызданған сүтті өңдеу технологиясына байланысты құрамы жағынан әртүрлі болуы мүмкін. Сүтті сарысулар әртүрлі биологиялық белсенді қосылыстарға бай, олардың құрамында 70-80% лактоза, 7-15% ақуыздық заттар, 2-8% май, 8-10% минералды тұздар болады. Сонымен қатар, сүтті сарысулардың құрамында витаминдердің, гормондардың, органикалық қышқылдардың, микро және ультрамикроэлементтердің біршама мөлшері болады.

Ақуызға бай микробты масса мен липидтер өндірісі үшін көміртегі көзі ретінде мұнай өңдеу өнеркәсібінің өнімдері, мысалы н-парафиндер қолданылуы мүмкін. Сондай — ақ микроорганизмдердің көмегімен н–парафиндерді бөлудің дәстүрлі әдістерін қолдана отырып, мұнай өнімдерін парафиндеуді жүзеге асыруға болады. Бұл үшін парафиндердің өміршеңдік процесінде қолданылатын анықталған микроорганизмдерді берілген мұнай өнімінде өсіреді. Бұл жағдайда бір мезгілде жоғары сапалы отын және микробты ақуыз алады.

Микробиологиялық өнеркәсіп үшін перспективті шикізаты болып көміртегі атомының 10-нан 20-ға дейін және суу температурасы –10-нан +30С дейін сүйық н–парафиндер табылады. Шикізаттың бұл түрі 100% ашытқы алуға және қолданылған көмірсутек массасына жақынын алуға мүмкіндік береді.

Микробиологиялық өнеркәсіпте газ тектес көмірсутектер үлкен мәнге ие. Оларға: метан, этан, бутан, пропан жатады. Көмірсудың шығу көзі болып табиғи газ табылады. Ол 80 — 90% метаннан тұрады.

Қоректік орталарды дайындауда қолданылатын шикізаттар: ағаш гидролизаты, сульфитті сілті, көмірсутек шикізаттарынан басқа орталаға азоттың және фосфордың қосымша көздерін, витаминдерді, микроэлементтерді міндетті түрде қосу керек. Қоректік орталарды байытуда: жүгері экстракты, Д витамині өндірісінің қалдықтарын, Е витаминінің қалдықтарын, лимон қышқылдарын қолданады. Бұл қалдықтарды қоректік орталарға қосу арқылы азықтық препараттардың шығуын 6-15% жоғарылатады. Кейбір кезде қоректік орталардың құрамына азот, фосфор, калий және басқа да элементтері бар минералды тұздарды қосады. Ортадағы азот көзі аммиак болып табылады. Аммиак арқылы ортаның рН құрам

Антибиотик өндірісінде қолданылатын көмірсу көздеріне сипаттама.

Көптеген микроорганизмдер секілді антибиотик продуценттері де әртүрлі көмірсуларды пайдалануы мүмкін әдетте өнеркәсіпте. Крахмал, гидрол, меласса жиі қолданылады.

Өсімдіктердің негізгі қоры болатын көмірсу және адамға азық-түлік, малға жем-шөп болатын аса маңызды полисахарид. Ол 0.2-0.7% полисахаридтерден тұрады. Бидай, қара бидай, жүгері, сұлы, күріш, картоп секілді дақылдар құрамының негізгі бөлігі крахмал. Крахмал екі бөліктен: амилоза мен амилопиктиннен тұрады. Амилопиктин крахмал дәнінің сыртқы қабатын құрайды. Амилозаның құрылымы тармақталмаған созылыңқы келеді. Крахмал ақ ұнтақ зат, суда ерімейді, ісінеді, ыстық суға салса кемістей береді. Амилоза суда ериді, йодпен әсер еткен кезде күлгін түске ебейді.

Гидрол – құрамы 50% глюкозадан тұрады. Сонымен қатар глюкозаның екішілік полимеризациясы және крахмаддың толық емес өнімі болып табылатын 18% ашымайтын қанттар кіреді. Гидролдің құрамында органикалық қосылыстардың кейбір түрлері кездеседі. Гидролдің рН – 4.0, күлділігі — 7% -тен кем емес болады. Күлді элементтердің негізгі элементтері – крахмал, фосфор магни, темір гидролизі үшін қолданылатын натри хлоры болып табылатын. Сонымен қатар гидролда басқа минералды заттар минималды мөлшерде кездеседі. Гидрол қалың қоңыр сироп, өзіне тән иісі бар.

Меласса — қызылша қанты өндірісінің қалдығы. Оның құрамы қызылшаның сапасы мен өңдеу әдісіне тәуелді. Мелассаның орташа құрамына: 18-25 % су, 75-82% құрғақ зат, 45-50% сахароза кіреді. Мелассаның құрамында янтарь, сірке, пирожүзім, меланин секілді органикалық затар кездеседі. Минералдаы заттардан: аминқышқылы, азотқышқылы, хлорлы, күкіртқышқылы, калийдің көмірқышқылды тұздары, натрий магниі, темір, аммони кездеседі.

Жүгері экстракты – жүгері дәнін 0.3% күкіртті газда 40-53 сағат 50⁰С температурада ұстап, алынған сұйықтықты булай нәтижесінде алыған азық.

Көміртегі көздерін қолданудың эффективтілігі алынатын биомассаның массасымен қолданылған көмірсу массасының арасындағы қатынасты көрсететін экономикалық коэффициентпен бағаланады. Жоғары биохимиялық активтілігі бар микроорганизмдер ортаның құрамында болатын көмірсулардың жартысын жасушаның құрамды бөліктеріне айналдырады. Зертханалық жағдайда бұл коэффициент әлдеқайда төмен болады. Жасуша материалының синтезіне қолданылмаған көміртегі көмірқышқыл мен аралық өнімдерге, соның ішінде антибиотиктерге айналады. өндірісте көмірсутектің үлкен көлемі қажет өнімге айналатын және биомассамен көмірқышқл газы синтезіне шығынның көлемі аз болатын жағдайларды жасауға талпынады.

Қоректік ортаның әртүрлі көмірсулы компоненттерінде антибиотик түзілу әртүрлі жүреді. Продуценттерде ортаның құрамына кіретін көмірсуға белгілі таңдамалы қатынастар бар. Стрептолицин, мономицин антибиотиктері үлкен көлемде глюкозаның қатысуымен үлкен көлемде түзіледі. Окситетрациклин ТЦ, ХТЦ және неолицин үшін крахмалы бар орталар әлдеқайда қолайлы. Кейбір жағдайларда антибиотиктердің жоғары көлемде шығуын глюкоза мен крахмал қоспасы бар орталарда алды. Көміртегі көзі – гетеротрофты микроорганизмдер көміртегі көзі және әртүрлі қосылыстардың энергиясын қолдануға қабілетті. Бірақ та микроорганизмнің әртүрлі субстратқа бірінші орынд акөміртегіні таңдайды. Көміртегі қосылысын микроорганизм жұту қабілетін бірден сездірмейді. Ферментте көміртегі болмағн кезде микроорганизм жасушасында белгілі бір затты ассимиляцияға қатысады. Бұрыннан белгілі биотехнологиялық синтезде көміртегіні құрайтын шикізат көмірсулар саналады.

Антибитиктердің азықтық препараттарына сипаттама

Тетрациклин препараты – тқзбен бірге қышқыл түзуге қабілетті, амфотерлі қосылыстар. Олар суда нашар ериді және қышқылдарға төзімсіз болып келеді. Барлық тетрациклинді антибиотиктердің ең басты ерекшелігі ультркүлгін жарығына флуоресцирленуі болып табылады.

Хлортетрациклин препараты – азықтық антибиотик. Хлортетрациклинмен көптеген аурулардың алын алады және мына ауруларды емдеу үшін үлкен көлемде қолданылады: постереллез, колибактериоз, сальмонеллез, брнхпневмония, гастроэнтероколит, колсептицемия, лептоспироз, листориоз, некробактериоз және басқалар хлортетрациклин бұзау, шошқа торайлары, жануарларды, итті, құс балапандарын өсіру үшін азық ретінде қолданылады.

Актиномицеттер қатары бұл қатарға бір клеткалы проактиномицеттер және актиномицеттер деп аталатын екі тұқымдас жатады. Бірінші тұқымдасқа таяқша тәрізді, бұтақтануға бейім бактериялар жатада. Олардың бір ерекшелігі-бұтақталған бір клеткалы мицелий түрінде өсуі. Оның бір ұшы ортаға бекиді де, екінші ұшы ауада қалады. Бұлар ауадағы мицелий ұшында пайда болатын споралар арқылы көбейеді. Актиномицеттер табиғатта кең тараған, олар топырақта, суда және өсімдіктер мен жануарлар қалдықтарында тіршілік етеді. Сөйтіп топырақтағы органикалық қалдықтарды ыдыратын, гумус, яғни қарашірікті тузуге қатысыды. Актиномицеттер өз денесінен ортаға түрлі түсті бояулар (пигменттер) бөледі.Кейбір түрлері адам мен жануарлар болатын актиномикоз деп аталатын ұауіпті ауруды қоздырады. Актиномицеттердің өніп-өсуіне ең ұолайлы температура +23-27° жылылық Құрғақшылыққа төзімді, кейде құрғақ топырақта он жылдан астам уақытқа дейін тіршілігін сақтай алады. Оларға қолайлы қышқылдық (Рн) мөлшері 6,8-8,0 шамасында болуы жеткілікті. Топырақтағы актиномоциттер саны жыл маусымына байланысты өзгеріп отырады. Мәселен, кездесетін микроорганизмдердің саны жалпы санына шыққанда көктемде 20 проценттей, ал күзде 30 проценттей болады.

Актиномицеттердің ішінде басқа микроорганизмдер тіршілігін тежейтін,кейде оларды құртып жіберетін ерекше заттар бөлетін түрлері де кездеседі. Оны антибиотиктер деп атайды. Олар түрлі ауруларға қарсы қолданылып жақсы нәтиже беріп отыр.

Actinomycetales (актиномициттер) қатары. Бұларға Грам оң, бұтақшылар түзетін, ал одан мицелий түзетін организмдер жатады. Агарды қоректік ортада өскенде субстратты және ауа мицелиилері пайда болады. Ауа мицелийінен ауа гифтер (споралар орналасқан) түзіледі де олардан көбеюге қажетті конидийлар бөлініп шығады. Мицелийлері бар кқптеген актиномициттер споралар көмегімен көбейеді. Қатты қоректік орталар бетінде актиномицеттер ір түрлі түске боялған тығыз колониялар түзеді.

Актиномицеттер аэробты организмдер, олардың ішінде анаэробты және факультативті анаэробты топтары да кездеседі. Топырақта органикалық қалдықтарды ыдырауға белсене қатысады.

Актиномицеттердің ішінде, сапрофит түрлерімен бірге адам мен жануарларда ауру қоздыратын патоген топтары да кездеседі. Оларға қуаңшылыққа төзімді, құрғақ топырақтарда бірнеше жылдар бойынша тіршілігін жоймайды.

Көптеген актиномицеттер адамдар мен жанурларда, өсімдіктерде кездесетін бактериялар мен вирустардың ауруларымен күресуге аса қажетті антибиотик заттарын бөліп шығарады. Ол заттар медицинада, ветеринарияда кеңінен қолданылып отыр.

Actinomycetales тұқымдасына Грам оң, бұтақталған гифі бар, организмдер жатады. Ауа мицелий мен споралар түзбейді, қозғалмайды. Факультативті анаэробтар, хемоорганотрофтар. Олардың кейбір өкілдері түрлі ауруларды қоздырады. Бұл тұқымдасқа Actinomyces, Arachnia Bifidobacterium туыстары жатады. Туыстықты негізінен клетка қабырғаларының және глюкозаны ашытудан алынатын химиялық құрамына қарай ажыратады.

2.6 Технологиялық есебі

Құрал – жабдықтың есебі және уақыт қорының есебі

Бастапқы мәні

Aureofaciens штамм ТБ 633 ФУ – продуценті.
Жылына Р=35т
Vф-р= 63,0 м³, Кзап =0,6%
Культивирлеу үшін орта құрамы: жүгері ұны — 7%

Жүгері экстракті (құрғақ салмағы) – 0,6 %

Алюминий хлориді – 0,8%

Алюминий азот қышқылы – 0,8%

Екіеселік фосфор қышқыл амонийі – 0,03%

Химиялық бор – 0,8%

Бензил роданисты — 5%

Теңіз майымен қоректенушілер 0,5%

Кобальт хлоры – 5г/м³ к.ж.

Көбік сөндіргіш эмулсия -0,03%

Құбырдағы су — 100 % дейін

Vсоң мат= 5% Vқ.о
Gауа=50м³/м³ сағ
τ культура=84 сағ, t=28°С
ОРВбас=4,5%, ОРВсоғы=0,5%
Культуралды сұйықтықтың ХТЦ –ның активтілігі-4000 бір /мл
g=8200кДж/м³ сағ
Ферментерден кеткен культуралды сұйықтық -15%
Филтрация сатысының жоғалуы-2%
Кептіру сатысына жоғалуы-3%
Барлық сатылардың жалпы жарамдылығы-8%
Өндеу кезіндегі активтіліктің жоғалуы-20%
Wантибиотик= 8%
1кг «Биовит-80» құрамында 80г антибиотик бар.
Экономикалық коэффициент – 0,25

1 Құрал-жабдықтың жұмыс істеу уақыт фондының есебі және олардың саны

Өндірістегі негізгі құрал-жабдық ферментердің көлемі 63м³, барлық өндірістің өнімділігі ескептеу үшін, бастапқы өнімділігі алынады. Культивирлеу процесінің ұзақтығы-84 сағ және цикл аяқталғанға дейінгі процесс үзілімеуі керек. Сондықтан өндірісте үздіксіз режим қолданады. Күн тізбелік қоры – Ткүнт -Ттоқ = 365-45= 270үн=6480 сағ.

Эфективті қор Тэф=Ткал – Ттоқ– Төсір

Ферменттердің таза жұмыс істеу уақыты – 6480 сағ, цикл аралық уақыты – 1080сағ. Культивирлеу кезінде редуцирлік заттардың құрамын азайтамыз. Sо =45кг/м³ тан S=5кг/м³ экономикалық коэфиценті V=0,25 онда мицелияның таза құрғақ биомассасының абсалютті концентрациясы (АСП)

ΔХ=Υ(Sо – S ) = 0,25 (45-5)=0,25-40=10,0кг/м³

Бимассаның жалпы саны

Мб=0,85 ΔХ·Vкж =0,85·ΔХ·Vф · Ктолт = 0,85· 10 · 63 · 0,6 = 321,3 кг

Ферментердің бір жылдық өнім өндіруі

Р’жыл = Мб · Тф/τ куль=321,3· 7680/84 = 29,376т

Берілген жылдық өнімділігі – 35т

Фильтрация мен тазалау сатысына кеткен шығын — 2% кептіргіш және грануляция — 3%, шығын -8 % және жұмыс кезінде активтілігің жоғалуы-20%, ферментация сатысында препарат ылғалдылығы 8% болу керек.

Р=Ржыл · 1,02 · 1,03 · 1,08 · 1,2 = 47,660т

немесе абсалютті құрғақ

Расп = 44,13т

онда ферментер саны:

N=Р/Ржыл= 44,13/ 29,376 = 1,5 ферментер ≈2 ферментер.

Активтілігі бойынша дайын «Биовит-80» дайын препорат активтілігін ферментерде тексеру.

Бастапқы мәні: 1кг «Биовит-80» құрамы 80гр ХТЦ концентрация АСП

ΔХ=10,0 кг/м³

ХТЦ-ның культуралды сұйықтық активтілігі – 4000 бір /мл

Т.О 1м³ культуралды сұйықтықтың құрамы 10,0 кг АСП немесе 80·10,0 = 800гр ХТЦ

1м³ культуралды сұйықтықтағы ХТЦ-ның активтілігі 4000·10⁶ бір құрайды.

Онда 1гр ХТЦ-ның активтілігі 4000 мынаған тең болады:

А’=4000·10⁶ /800=5·10⁶ бір

Жылдық сапасыздықты есептегенде өнімділігінің және массаның жоғалу активтілігі – 44,13 т құрайды АСП. Дайын препараттағы ХТЦ-ның құрамы:

Мхтц = 44,13 · 10³ · 80 = 3530 · 10³гр

ХТЦ-ның жылдық активтілік өнімділігі:

Ра = А’ · Мхтц = 5 · 10⁶ · 3530·10³ = 1765·10⁹бірлік.

Бір циклде ферментердің өндірілуі:

Ац = 085 · 63 · 0,6 · 4·10⁹ бірлік = 128,52·109 бірлік, ал бір жылда

Аr = 128,52· 10⁹ · 7680/84=11702·10⁹ бірлік

Онда ферментердің күндік өнімділігін анықтау керек:

N=Ра/А’r = 17653·10⁹/11702·10⁹=1,51ф-ра≈2 ферментер

Құрал-жабдықта қолданатын коэффицент Кбу =1,5/2 · 100% = 75%

1 кесте — Өндіріс өнімділігін есептеу

№	Көрсеткіштер	Өнім бірлігі	Фактілі көрсеткіш
1	Ферменттердің саны	шт	2
2	Сиымдылық	м³	63
3	Күнтізбелік қор	сағ	8760
4	Эффективті қор	сағ	7680
5	Циклдің ұзақтығы	сағ	184
6	Циклдардың саны	шт	91
7	Циклдағы нативті ерітіндідегі өнімнің көлемі	ед	128,52·10⁹
8	Нативті ерітіндісінің өнімнің өңделуі	ед	23390,64·10⁹
9	Өңдеу кезіндегі активтілктің жоғалуы	%	20
10	Кептіру, фильтрлеу, өңдеу өнімнің жоғалуы	%	5
11	Сапасыздың соғалуы	%	8
12	Дайын өнімнің өндірілуі ХТЦ «Биовит-80»	ед кг т	15677,7·10⁹ 4,413 55,16
13	Жоспардың орындалуы	%	25

Материалдық баланс

Жылына өндірілген культуралды сұйықтықтың санын анықтаймыз.

Vк.с.= РАСП /Δх= 551,6·10³кг/10кг/м³=5516м³

Қоршаған ортада ауаны сорып алуға кеткен көлемнің құрамы.

Vкөб.с.= 1,15·5516 =6343,4 м³

Қоректік орта массасы.

Мкөб.с.= Vп.с ·dп.с.= 6343,4·1,07=6787,4т

Оны дайындау үшін шикізат пен материал қажеттілігін анықтаймыз.

Жүгері ұны

Gм.к=0,07·Мп.с.=475,1т

Жүгері экстракты (құрғақ салмақпен)

Gэ=0,006·Мп.с = 40,72т

Амоний хлоры және азотқышқылы:

Gа = 0,008 · Мп.с.=54,29 т

Екі рет араласқан амоний фосфор қышқылы:

Gф=0,0003·Мп.с.=2,036т

Химиялық бор:

Gм.х.=0,008·Мп.с.=54,29т

Бензол және кобальт хлоры 33,94 кг:

Gб=3·10‾·Vп.с.=33,93кг

Су жәндіктерінің майы

Gж=0,003·Мп.с.=33,94 т

Көбік сөндіргіштің эмульсиясы.

Gа=0,0003·Мп.с=2,04т

Культура сатысындағы құралы 44,13·10³кг обсалютті құрғақ мицелия (АСП) немесе ылғал 8%-тік 47,66·10³кг мицелиядан 5516м³ алынған.

GАСП=0.98·44,13·10³кг=43,24·10³кг

GХТЦ=43,24·10³·80·10³=3459,8кг

Оны нейтрализациялау үшін Са/ОН2/ қажет:

С22Н23О8N2Сl+Са (ОН)2→ (С22Н21 О8N2Сl)Са+2Н2О

х=75·3459,8/479=528,3 кг немесе 20% ерітінді х=2647,2кг

Кептіру және грануляция сатысында 3% биомасса жоғалды, өндірілген мицелия:

G_7АСП=0,97·43,24·10³=41,94· 10³кг

G₇₅=0,97·172,96·10³=167,77·10³кг

Кептіруден кейін ылғалдылығы 8% мицелия алынады:

G=G₇₅(100-φ’)/ (100φ» );

Мұндағы: φ’-кептіруге дейінгі ылғалдылық

φ» –кептіруден кейінгі ылғалдылық.

G=167,77·10³(100-75)/(100-8)=45,59·10³кг

Р=(1-0,2)G=0,8·45,59·10³=36,47т

Берілген өндірістің жоспары орындалады.

2 кесте — «Биовит-80» дайын препаратының материалдық балансы.

Кіріс

Шығыс

Құрамы

кг

Құрамы

кг

1) Биосинтез

Жалпы:

1389,4

100

1. Дайын өнім

2. Фильтрация сатысына кететін шығын

3. кептіруге кететін шығын

4. Активтілігінің шығыны

1000

21,24

31,86

227,4

108,9

1389,4

71,99

1,52

2,29

16,39

7,84

100

Егіс материалын өсіру сатысына кеткен шикізат және материалдық шығынын есептеу

Ферментерде қоршаған орта көлемінен егіс материал көлемі 5% құрауы керек.

Vкөб.с.=1,05·0,05· Vк.ж. =1,05·0,05·5516=289,6м³

Мкөб.с.= Vп.с ·dп.с.=289,6·1,15=333,03т

Оны дайындау үшін мыналар керек:

1.Жүгері ұны:

Gм.к=0,06· Мп.с.=0,06·333,03=19,98 т

Жүгері экстракты (техникалықтаразыда):

Gэ=0,006·Мп.с =0,006·333,03=19,98 т

Көпршікті эмульсия:

Gп=0,01·Мп.с =0,001·333,03=3,33 т

Вегетативті культура сатысында алынғын шикізат және материал шығынын есептеу.

Қоршаған ортаның көлемінде вегетативті культураның құрамы 8% құрауы керек:

V_в.к=0,08·289,6=23,17м³

М _в.к= Vв.к·dв.к=23,17·1,05=24,32 т

Оны дайндау үшін мыналар керек:

Жүгері ұны:

G_м.к=0,04· Мв.к.=0,04·24,32=0,97 т

Жүгері экстракты (техникалықтаразыда):

G_э=0,004·24,32=0,97 т

Кесте 3 — өндірістегі ретімен орындалатын шикізаттың, материалдың, химиялық заттардың шығыны

Аталуы	Мөлшері	1т кеткен шығын нормасы		Жылдық қажеттілік
Аталуы	Мөлшері	Завод. мәні	Есептелуі	Жылдық қажеттілік
1. Жүгері ұны	т	17,92	14,71	496,05
2. Жүгері экстракты	т	2,01	1,76	61,67
3. Жануар майы	т	1,24	0,97	33,94
4. Бензил роданисты	кг	0,9	0,97	33,94
5. Хлорлы кобальт	кг	0,9	0,97	33,94
6. Азотқышқылы және аммоний хлоры	т	1,81	1,55	54,29
7. Химиялық бор	т	2,41	—	84,35
8. Калциленген сода	т	0,2	0,92	32,1
9. Спирт	дал.	3,1	—	28,2
10.Крафт-қабы	шт.	700	—	24500
11. Полиэтилен қабы	шт.	700	—	24500
12. Марлі	м	50	—	1750
13. Бязь	м	90	—	3150
14. Су (қ.о. дайындау үшін)	м³	261	245,6	8596
15. Басқаға қажетті су	м³	26·10³	—	910·10³

Ауаның жылдық шығыны.

G_ауа=1,5· G_ауа· V_к.ж. ·Т_эф=1,5·50·5516·7680=3177·10⁶ м

Энергия өткізгіш шығынының мәні 4 кестеде берілген.

Кесте 4 — Өндірісте қолданатын электрдің, ауаның және жылу энергиясының шығыны

Аталуы	Мөлшері	Шығын нормасы		Жылына қажетті
Аталуы	Мөлшері	жобалық	есептік	Жылына қажетті
1. Электрэнергия	кВт сағ	70	—	2450·10³
2. Жылуэнергиясы	гКал	0,88	—	30,8·10³
3. Сығылған ауа	10³м³	100	90,77	3177·10³

Негізгі құрал – жабдықтың есебі

Барбатеж типті механикалық араластырғыштың ферментердегі культурасын аламыз. Н:Д=3,0:1; Н немесе Д табамыз.

V=(πD²/4)Н= πD²/4·3D=2,355D³

Диаметр D=³√V/2,355=²√63/2,355=²√26,75=2,98 м

Биіктігі Н=3,6D=8,94м, сонымен Н=h+2hкр=8,94 м

Мұндағы: Н- қақпағы жоқ ферментердің биіктігі-8,94 м

h_қақ– қақпағы мен тереңдігінің биіктігі – 0,829 м

Ферментердің орнатылған биіктігі – Нуст:

Нуст=8940+2·829+800+1342=12,74мм

Араластырғыш білігінің диаметрі – 125мм

Араластырғыш қанатшасының диаметрі-976мм

Ферментер қабырғасының ені-10мм-б

Ферментер сыртының диаметрі.

Днар=Д+2б=2980+2·10=3000мм

Жылу баланстан кейін жыланшаның өлшемі анықталады.

Ферментердің жылулық балансы.

Жылу,жылу өткізгіш көмегімен апарылады-Qв

Qв = Qбиол- Qауа- Qжоғ,

Мұндағы: Qбиол-биологиялық жылу

Qауа- ауа мен айдалынған жылу

Qжоғ-қоршаған ортаның жылу жоғалуы.

Qбиол= Vк.ж.·g, мұнда: g-жылубөліну, кДж/м³сағ

Qбиол=8200·63·0,6=309,96·10³кДж/сағ

Qауа=Gв·ΔΙ.

ΔΙ=78,2-46,4=31,8кДж/кг

Qв=50·63·0,6·31,8=80,085·10³кДж/сағ

Сауле шығарудың жоғалуы:

Qжоғ=К·Sф·τ·(tк-tн)

Берілген мәндерді қабылдаймыз, К=10,2Вт/м²

Жоғарғы жылудың жоғалуы, бұл ферментердің сыртқы төбесі:

Sф=πDН=3,14·3,0·8,06=78,46м²

Qжоғ=10,2·78,46·3600(28-20)=23,06·10³кДж/сағ

Немесе инжинерлердің есептегені бойынша қабылданады.

Qжоғ=0,1· Qбиол =0,1·309,96·10³=30,996·10³кДЖ/сағ

Qв =·263,97·10³-50,085·10³-30,996·10³=182,480·10³кДж/сағ

Жылу үшін су шығыны:

Gв= Qв/с(t2-t1)Р= 182,485·10³/4,208·(20-10)998,9=4,46м³/сағ

Ферментердегі жыланшаның сыртқы төбесі:

F=Qв/КΔtср сағ

К-салқын судан, салқын культуральды сұйыққа Q- өткізгіш коэффициент.

∆t_орттемператураның орташа мәні

28ºС ↔ 28ºС ∆t_б= 28-10 = 18ºС

20ºС ↔ 10ºС ∆t_м= 28-20 = 8º С

∆t_б/∆t_м= 18/8 =2,25, онда ∆t_орт= ∆t_б— ∆t_м/2,3 lg (∆t_б/∆t_м) = 13,5ºС

F=Q_B/K·∆t_орт= 182,5·10³/950·13,5·3,6=4,04 м²

Құбырдың диаметрі d=0,02

Төңкерілген жыланшаның жалпы ұзындығы:

L=F/πD=4,04/3,14· 0,02 = 64 м

n=L/2·L _Т=64/2·4,432 = 7,2 ≈ 8 жіпше

L_Т— жылуалмастырғыштың биіктігі-4,432 м

Ферментердің жылулық балансы.

Кіріс			Шығыс
Құрамы	кДж	%	Құрамы	кДж	%
1. Биологиялық жылу	309,96·10³	100	1. Ауамен айдаған жылу 2. қ.о. жоғалған жылу 3. сумен айдалған жылу	80,085·10³ 30,996·10³ 182,480·10³
Барлығы	309,96·10³	100		293,56·10³	100

Баланспен байланыспауы

∆= ((309,96-293,56) ·10³/309,96·10³)·100%=5,3%

Ферментердің жылу балансына арналған.

3 Биотехнология өндірісіндегі еңбекті қорғау және қауыпсіздік ережесі

Қазіргі кезде еңбекті корғауда, жұмысшылар құқығын қамтамасызетуде,ұлттық саясаттың негізгі принциптерін жасауға бағыталган және халық шаруашылығының барлық түріне қатысты заң әрекет етеді.

Еңбекті қорғау міндеті адам өмірінің қызметінің қалыпты шарттарын қамтамасыз ету, адамды және табиғи ортаны нормативті-мүмкіндік деңгейден асатын, қауыпты және зиянды факторлар әсерінен қорғау ьолып табылады. Адам қызметінің және демалымының оптимальды жағдайларын қолдау, жұмысқа қабілеттілігінің және өнімділіктін ең жоғарғы көрсеткіштерін көрсетуге алғы шарттарын жасайды.

Еңбекті қорғаудағы негізгі болатын формула- потенциалды қауіп –қатерді ескерту. Потенциалды қауіп-қатер адамның өмір сүріп отырған әрекеттестік процессіндегі әмбебап қасиеті болып табылады. Адамның барлық іс-әрекеттері және пайдалы нәтиже, жаңа потенциалды қауыптіліктің немесе топтың қауіптілігінің пайда болуымен көршілес жүреді.

Табиғи орта антропогенді әсердің артуы әрқашан тек тікелей әсер етумен шектелмейді. Мысалы, атмосферадағы улы заттар қоспасының концентрациясының өсуі. Белгілі бір жағдайларда табиғи ортаға және адамға екіншілей жағымсыз әсердің пайда болуы мүмкін ( қышқылды жаңбырлардың түзілу процесстері, жердің азон қабатының бұзылуы, жануарлар мен балықтар организімінде, тамақ өнімдерінде улы және концерогенді заттардың жиналу және т.б.)

Еңбекті қорғау тәртібін зерттеу нәтижесінде маман мынаны білу қажет: еңбекті қорғаудың және техниканың теориялық негіздерін, “Адам-өндірістік процестер –қоршаған орта” жүйесінің қауыпсыздігін; еңбекті қорғау жіне техникалық қауіпсіздіктің құқықтық, нормативті- техникалық және ұйымдастыру негіздерін.

Маман білу қажет: адам ағзасына зиянды әсерлердің деңгейімен параметрлеріне бақылау жасауды, зиянды әсерлерден қорғанудың жолдарын тиімді қолдану.

Қазақстан Республикасының “Еңбекті қорғау туралы заңы” (15.06.1993ж) жұмысшыларға еңбекті қорғау құқығын қамтамасыз етуге бағытталған, осы тарауда жазатайым жағдайлардың және өндірісте денсаулықты зақымдау, қауіпті және зиянды өндірістік факторлардың және оларды барлық ауылшаруашылық қызметтерге және меншік түріне байланыссыз өнеркәсіптерге таралуын минимумға келтіру, ұлттық саясаттың негізгі принциптерін белгілейді.

Еңбек қорғау сәйкес құқықтық нормативтік актілер негізінде жұмыс істейтін адамның еңбек процесінде денсаулығын және жұмыс қабілеттілігін сақтау, қауіпсіздігін қамтамасыз ететін әлеуметтік экономикалық, техникалық, гиниеналық және емдеу профилактикалық шаралар мен құралдар жүйесі болып табылады.

Еңбек қорғауды қамтамасыз ету жеке адам, қоғам және мемлекет үшін біріншілей приоритет. Адамның жерде пайда болу сәтінен бастап-ақ үнемі өзгеріп отырып потенциалды қауыпқатер жағдайларын өмір сүріп, әрекет жасайды. Кеңістікте және уақытта жүзеге асатын қауып-қатер адам денсаулығына зиян келтіреді, оны жүйкелік күйзеліс, науқастық, мүгедектік және өліммен аяқталатын т.б. байқауымызға болады.

Еңбекті қорғау – заңды актілер жүйесі және соған сәйкес келетін еңбек процесіне жұмыс қабілеттілігі мен денсаулығын сақтауға, қауіпсіздікті қамтамасыз ететін әлеуметтік – экономикалық, ұйымдастырушылық, техникалық және өндірістік санитария сұрақтарын қарастырады.

Техника қауіпсіздігі- жұмысшыларды қауіпті өндірістік факторлардың әсерінен сақтайтын ұйымдастыру шаралар және техникалық амалдар жүйесі.

Еңбек туралы және еңбекті қорғау зандарын бұзған лауазымды тұлғалар КЗоТ РК сәйкес ұйымның келісім шарт және еңбекті қорғау келісімі бойынша міндетін орындамағандар және профессиональды бірлестіктердің қызметіне кедергі жасағандар (тәртіптік, әкімшілік, қылмыстық) заңмен белгіленген жауапқа тартылады.

Еңбекті қорғауда белгілі заңдар және нормативтік актілер: әлеуметтік-экономикалық жүйелер, ұйымдастырушылық,техникалық,санитарлық және
емдеу-профилактикалық шаралар және әдістер негізінде әрекет ететін
жүйелерді құрайды. Ол жұмысшының еңбек процесіндегі денсаулық
қауіпсіздігін және еңбекке қабілеттілігін қамтамасыз етеді.
1974 жылдан бастап біздің елімізде еңбек қауіпсіздігінің стандартты жүйесі қолга алынған (МҚСЖ). Әрбір өндіріс саласының өз технологиясы болады, сондықтан жобалар жасауда, құрылыста, эксплуатация және жаңарту кезінде техникалық қауіпсіздік ережесін ескеру керек. Микробиология өндіріс орындарында 1975 жылы қабылданган «микробиология өндірісіндегі қауіпсіздік epeжeлepi» дегеи ереже СССР-дың Госгортехнадзорымен бекітілген. Мекемедегі еңбек қауіпсіздігінің негізі құрылыстық жобасы жасалған кезден басталады. Өндірісорнындағы құрылыс жұмыстары, «құрылыс нормасы мен ережесі» негізінде жүргізіледі. Технологиялық процесстер жүретін цехтар мен учаскелерді салған кезде, еңбектің қауіпті жақтары, өрт шығу, жарылыс мәселелері жалпы одақтық құжаттар негізінде қорғалып отырады.

Шикізаттар мен дайын өнімдер сақталатын қоймаларда өрт және жарылыс оқиғаларына қарсы қоланылытын жабдықтар болуы тиіс. Тез тұтанатын және жанатын сүйықтықтар, құрғақ ашытқылар мен биопрепараттар бөлек коймаларды мақталады, қойманың маңайында ережеге сәйікес қашықтықта өрт 1 сөндіретін құрал — жабдықтар сай тұрады. Жарылыс қауіпі бар цехтарға, органикалық ерітінділер мен жанғыш заттармен жұмыс істейтін цехтар жатады. Бұндай цехтар оқшау жайларда немесе өрт сөндіретін құралдар тұратын жайменен қабырғалас болып орналасады. Бұл цехтарда өрт кезінде шығып кететін арнаулы есіктер болады және төбесі жарылыс кезінде оңай ұшып кететін материялдармен жабылады. Цехтарда өндірістік апатты жағдай бола қалғанда қолдану үшін барлық қоймаларда өрт сөндіруге алғашқы көмек беретін жабдықтар және автоматты жүйеде өрт сөндіретін қондырғылар орнатылады.

Сонымен қатар өндірістің технологиялык жағдайды сақтау керек. Қоршаған ортаны зиянды заттардан қорғау үшін шаң ұстағыштар орнатылады. Азықтық ашытқылар өндіріс өндірісінің өте құнды қоректік орта болып табылады. Барданы мал қорегі, аз қоректік ашытқыларды өсіру үшін қоректік орта ретінде және витаминдеу концентратын алу үшін қолданады. Қортындылай келе курстық жобада этил спиртін алу мақсатында сусланың ашу технологиясы өңдеу қарастырылған .

Қазіргі кезде ашытқыларды және тағы да басқа ауыл-шаруашылығы мен өндірістерге қажетті заттарды биотехнологиялық жолмен арзан, әрі сапалы алудың жолдары іздестірілу.

Микробиологиялық өнеркәсіптерінің кез-келген өндірістегі ұйымдастыруда барлық өндірілетін операцияларда еңбектің негізгі элеменгтері ескерілуі керек, осы ескерулердің объективті болуына жұмысшылардың еңбек шарттары тэуелді болады.

Еңбекті қорғау дегеніміз бұл заңды актілер және соған сәйкес келетін әлеуметтік-экономикалық, техникалық, гигиеналық жүйе болып табылады және еңбек процесіндегі адамның қауіпсіздігін камтамасыздандыратын, жұмыс қабілетін және денсаулық сақтау шаралар жиынтығы.

Еңбекті қорғаудың жалпы шарттары. Оларға: өндірістердегі травматизмді зерттеу және есептеулерін шешу; еңбек ету шараларын жақсарту; санитарлы емделу мерекелерін ұйымдастыру; авариялардың, өрттің, жарылыстардың алдын алуы, әртүрлі дертке шалдығу кіреді.

Микробиологиялық өнеркәсіптегі еңбек қорғауын қамтамасыздандыру. Бұл ережелер бөліміне негізгі технологиялык процестерде қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыздандыру, орналастыру, негізгі құрал-жабдықты монтаждау және эксплуатациялау, магистральды коммупикациялар және жұмыс орындары жатады.

Техника қауіпсіздігі — бұл жүмысшыларга қауіп төндіретін фактордың жойылуына әсер тигізетін, ұйымдастыру және техникалық мерекелер, шаралар жүйесі.

Профилактикалық қауіпсіздіқ шаралары: микробиология өнеркәсібінің өндірісіндегі профилактикалық шаралардың колдану қажеттілігі. Жоғары температуралы режимдерде, технологиялық құрал-жабдықты залалсыздандыру кезінде орындалатын, көп мөлшердегі өндірістік процестермен байланысты.

Беттік активті заттар өндірісіндегі жұмысының қауіпсіздігі. Жұмыстың қауіпсіздігін қамтамасыз ететін негізгі шарт болып барлық операциялар жүргізудің технологиялық регламентін катаң бақылау. Регламентің құрылымына тек кана тексерілген практикалык әдістер енгізіледі. Бұлар белгілі өндірістегі нақты құрал-жабдықта жұмыс жасауды максималды қамтамасыздандырады. Микробиологиялық және санитарлык бақылау. Биологиялық активті азықтар өндірісінің микробиологиялық бақылауы техникалық микробиология бойынша мамандықпен басқарылатын лабораториялық жұмыстарының маңызды бөлімдерінің бірі болып саналады.

Тез және үздіксіз жүретін ашытқылардың өсуі, өндірістің барлық стадияларында тек химико — технологиялық емес, сонымен қатар тұрақты микробиологиялық бақылауды талап етеді. Үздіксіз — ағынды культивирлеудің стерильді емес жағдайлары тазаланбаған ауаны, суды, химикаттарды пайдаланумен түсіндіріледі. Олармен бірге қоректік ортаға бөтен микроорганизмдер, ашытқы тәрізді саңырауқұлақтар және бактериялар енеді. Олар әсу процесін бұзады және биомасса шығымын төмендетеді.

Биотехнология өндірісіндегі микробиологиялық және санитарлық бақылау

МБ лабороторияға тек халатпен кіруге және жұмыс істеуге рұхсат етіледі.
Бөгде заттарда алып кіруге тиым салынады.
Қызметтердің бекітіліп берілген өз орны болуы тиіс, ол тек сол жерде жұмыс істеуі керек.
Жұмыс істеу барысында тазалық міндеті түрде сақталуы керек.
Жұмыс үстінде тек жұмысқа керекті құрал-жабдықтар болуы тиіс.
Жұмыс кезінде темекі шегуге, тамақ ішуге тиым саланады.
Жұмысты аяқтап болған соң, жұмыс орнын жинастырып тәртіпке келтіру міндетті шарт.
Спиртовканы тек сіріңкемен жағу керек. Оның ішінде спирт болғандықтан өртке қауіпті болып есептеледі.
Электор тогына сақ болуы қажет.
Бөлмедегі электр жабдықтарын топқа лаборотория қызметкерінің көмегімен қосу керек.
Химиялық және басұа да реактивтер мен жұмыс жасаудың ережелерімен алдын ала танысып алу керек.
Лабороторияда жұмыс біткен соң ыдыстарды тазалап жуып, орнына қою керек.
Лабороториядан шығарда қолды сабындап жуу керек.
Лабараторияның еденін әлсін -әлсін ылғалды шүберекпен сүртіп алуы тиіс.
Лабороторияда жұмыс жасап болған соң приборларды жуып орнына қойып, электр желісін өшірген жөн.

Қорытынды

Антибиотиктер немесе антибиотиктік заттар – бұл тірі жасушадан синтезделетін органикалық қосылыстар. Антибиотиктердің өте аз концентрациясы микроорганизмдердің өсуін шапшаңдатуға қабілетті немесе оларға сезімтал микроорганизм түрлерін толығымен жояды. Оларды тек микроорганиздер жасушасы ғана емес, өсімдіктер және жануарлар жасушасы да продуцерлейді.

Қолданылған әдебиеттер

Андреев А.А, Брызголов Л.И. Производства кормавых дрожжей – М: Лесная промышленность, 1986 г.
Забродский А.Г. Технология и контроль производства кормавых дрожжей на мелассной борде. – М: Пищевая промышленость, 1980г
Боборенко Э.А. Получения и выделения дрожжей-М: Лесная промышленность, 1991г
Бочярова. Н.Н. Микрофлора дрожжевого производства-М: Пищевая промышленость, 1991г
Воробьева Л.И. Промышленная микробиология –М:Лесная промышленость 1993г
Калунянс К.А. Микробные ферментные препораты – М: Пищевая промышленость, 1990г
Жвирблянская А.Ю. Основы микробиологий, санитарии и гигиены пищевой промышлености-М: Пищевая промышленость, 1994г
Семихатова Н.М. Производство хлебопекарных дрожжей – М:ВО Агропромиздат, 1987 г
Белова Л.Д. Контроль производства хлебопекарных дрожжей – М: Пищевая промышленость, 1987г

Антибиотик өндірісінде қолданатын негізгі шикізаттар

Антибиотик өнеркәсібінде-өсімдік, жануарларда болатын, синтетикалық және химиялық т.б. әртүрлі өнім шикізаттарын қолданады

Ферментация сатысында қолданатын шикізаттар.

Ферментация сатысында қолданатын шикізаттарды қоректік ортаны дайындауға қолданады. Әртүрлі антибиотиктер құрамы микроорганизм физиологиясының қажеттілігіне және антибиотиктер құлылысына байланысты болады. Барлық ортаның маңыздысы су болып келеді. Оттегінің қайнар көзі-оттек (глюкоза, крахмал, сахароза, лактоза), оттекке бай (гидрол, меласса, кукуруз және бидай ұны) және майларда болады. Азоттың қайнар көзі-соя ұнтағы, кукуруз экстрактісі, ал минералды азот тұзы-нитраттар, амоний тұздары жатады.

Автор публикации

не в сети 3 года

Назира

Комментарии: 0Публикации: 167Регистрация: 25-12-2019

Азықтық антибиотиктер.

Автор публикации

Назира

Читайте также:

Добавить комментарий Отменить ответ

Панель управления

АШЫҚ САБАҚТАР

Қазақша рефераттар

ПОЛЕЗНОЕ

Азықтық антибиотиктер.

Автор публикации

Назира

Читайте также:

Аграрлық секторды интенсифтендіру Қазақстан – 2030 стратегиясының басымды бағыты ретінде.

Абылай ханның ішкі және сыртқы саясаты (1771-1781)

Автоматизация работы складского помещения .

Добавить комментарий Отменить ответ

Панель управления

АШЫҚ САБАҚТАР

Қазақша рефераттар

ПОЛЕЗНОЕ