Дәріс №1 Кіріспе Жоспар

1. 
   Биотехнологиялық өнімдер өндірісі үшін шикізаттарды таңдау
   
2. 
   Негізгі шикізат түрлерінің сипаттамасы
   

Микробиологиялық өндірісте қоректік орталарды дайыедағанда минералды өсімдік тектес, жануар тектес шикізат қолданылады, және химиялық жолмен синтезделген шикізат қолданылады. Олар қоректік орта құрамына кіріп, белгілі бір заттардың биосинтезіне және культураның дамуына қатысады. Олардың құрамына зиянды қоспалар болмау керек. Көмірсудың негізгі көзі ретінде глюкоза, сахароза, крахмал, лактоза және көмірсуға бай табиғи өнімдер(меласса, жүгері ұны, гидроль) және майлар. Соныменқоса құрамына көмірсутегі бар заттар(мысалы мұнай, парафин, керасин, табиғи газ). Азот көзі ретінде органикалық тұздар(амоний сульфаты, амоний фосфаты және табиғи өнімдер жүгері экстракты, соя ұны, ашытқы афтолизаты).

Су. Орталарды дайындағанда суды су құбырларына артезиандық скважиналарына, ашық су қоймаларына т.б. белгілі тазалаудан кейін пайдаланады. Ол биологиялық таза, түссіз, дәммен иісі болмау керек, тунба көрсетпеу керек. Судың құрғақ қалдықтары 1000 мг/л, жоғарғы су қаттылығы 7мг экв/л – ден жоғары болмау керек. Өте қатты су микроорганизмдердің өсуін тежейді. Ашытқы өндірісінде артезиандық скважинадан алынған судан жоғары сапалы нан пісірудегі ашытқыны алады. Судың химиялық құрамын тексеру қажет:0,5г/л-ге дейін гипс, амоний тұздары болмау қажет. Себебі олар шөлу процесінің жүруін көрсетеді. Суда зиянды заттар концентрациясы аспау керек. Фтор -1,5 мг/л, цинк-5мг/л ,мыс-3мг/л. 1мл суда микроорганизмдердің жалпы саны 100 ден аспау керек. Микробиологиялық өндірісте суды тек орта дайындағанда емес, аппаратура, суыту жүйелерін жууда қолданылады. Микробиологиялық өндірісте таза су көп мөлшерде қажет. Мысалы 1 тонна ашытқы алуда 150-180м3 су глутамат натрияға 900-1000 м3 су қажет.

Кристалды глюкоза. Осы өнім 9%- көп су және 0,07% жоғары күлдік заттар. Оның ішінде 0,004% темір болмау керек. Құрғақ затында 99,5% редуцегрленген заттар болмау керек.

Техникалық сахароза. Осы өнім 99,75% тен кем емес сахароза 0,03% жоғары күлдік заттар болмау керек. Ылғалдылығы 0,15%-ке дейін.

Техникалық лактоза. Лактозаны белоктарды алғаннан кейінгі 50% қант қоюланғаны және кристализациядан өткеннен соң сүт сарысуынан алады. Лактоза қантты сырец 92%-кем емес қант 3%-көп емес су, 2% күлдік зат, 1% сүтті құрайды. Белок мөлшері регломинтерленбеген. әдетте 3%-тен аспайды. Кейбір микробиологиялық синтезінде лактозаның қоюланған конц аспайды.

Гидроль. Қара қою сироп, 50% қанты бар, негізінде глюкоза түрінде мөлшермен 70% редуцерленген заттар бар. Құрғақ массасы бойынша 18% гидрольдік құрғақ заттарда ашымаған қант сонымен бірге органикалық құбылыстары бар. Күлдік заттар 7% тен аспайды. Ортаның активті құрамы-4 болады

Крахмал. Ылғалдылығы 20% сорта байланысты құрғақ заттардакүл-0,35%-1,2% алады. Органикалық қосылыстар 18-30 мл. Крахмалда - хлор және бос бейорганикалық қосылыстар болмау керек. Ал өнімде күкірт қосылыстары 5 мл-100гр-ға аспау керек.

Синтез үшін сұйық парафиннің жіңішке фракциясы. Ароматты көмір қосылыстарынан тазартылған сұйық парафин карболитті дебарафинизация әдісімен цеалит қолдана алады. Құрамында алкандар 87-99% болады, 20%-тығыздығы 0,8 м3 болу керек. Ароматы көмірсу мөлшері 0,5%-тен көп емес, күкірт 0,05% болу қажет.

Уксусхимиялық синтез өнімі. Микробиологиялық өндірісте көміртегі көзі ретінде қолданылады. өнімде уксус қосылыстарынын болуы 60%-тен кем болмау керек. Ал формальдегид және құмырсқа -1%, ұшпайтын қолданыста-0,1% көп болмау керек.

Синтетикалық этил сприті. Этиленді гидратацияланғанда алады. Техникалық спиртте-92%-тен кем емес этанол бар. Изопропил спирті 0,21%-ке дейін жіберіледі. Күкірт қосылыстар 2мл/л, органикалық қосылыстар-15мл/л дейін, күрделі эфир-1%-ке дейін, құрамындағы заттар-10мл/л дейін диэтил эфирі 1%-дейін, суда ерімейтін заттар 0,15%-ке дейін болу керек. Көміртегі көзі ретінде микробиологиялық өнімдерде гидролизді және тағамдық этил спирті сырец , спирт фэктификат, ректификтерленген техникалық этил спирті қолданылады.

Миласса. Қант өндірісінднгі стандартты емес өнім-қалдық. Ол қант кристарын 2 бөлімінде шығады., түсі қою қоңыр. Тығыздығы 35-1,40. миласса құрамында 61-80% құрғақ зат 40-55% сахароза бар. Қант және 0,5-2,5% рафиноза бар. Милассаның 1,1-1,5% құрамын азот құрайды. Оның 3-тен 1 бөлігі бетаинформ болады.микроорганизмдерді азот көзі ретінде пайдана алмайды. Миласса құрамына көптеген амин қышқылдары кіреді. Мысалы: аспарагин,глутамин, изолицин сонымен бірге В тобындағы витаминдер биотин, тиомин, рибофлавин, инозит, никатин және понтатин қосылыстар. Осылардың ішіндегі микробиологиялық синт/я үлкен ролді биотин алады. Миласса күлінде көп калий 30-40% магний 1,5-4,5% Ca-14% Fe-p аз. Миласса сақтауда микроорганизмдердің әсерінен қант азаюы байқалады. Егер милассаның әр грамында 15000 көп емес. Микроорганизмдер болса айына шығын 0,25-0,45% -тен аспайды. Миласса суымен немесе бу конденсатымен аралығында микроорганизмдердің саны 1г милассада-50 мың-ға дейін көбейді, қант шығыны айына 1,3%-ке дейін артады.

Миласса бардасы. Спирт зауытында қолданылады. Табиғи бардада құрғақ заттар мөлшері -6-10% болады. 1 кг бардада -6,5мг Mn, 0,65 мг Со; 2 мг Cu ; және В В тобындағы витаминдер.

Ацетоно-бутильді барда. Органикалық еріткіштерді өндіретін өндірісте қолданылады. Барданы микробиологиялық қажеттілікке деконтация және шлан бөлу деңгейін пайдаланады. Жүгері экстракты қоңыр түсті қою сұйықтық болып табылады. Экстрактың химиялық құрамы жүгері сортына оның өсіру жағдайына және экстракты алу технологиясымен сақтау жағдайына байланысты. Жүгері экстрактісінде 11,5%-ке дейін сүт қосылыстары болуы мүмкін. Күлдік заттар мөлшері 24%-тен аспау керек.күлде фосфор, К, Mq-көп, В тобында витаминдер ретінде биотин-150-200 микрограмм 100гр-ға және әр түрлі биостимуляторлар. Күкірт қышқыл ангидриді-0,5%-тен аспау керек. Жүгері экстракты микрофлорамен қатты инфикцирленген. Сондықтан бұл өндіріс инфекция көзі болмауын бақылау қажет. Жүгері экстрактісінде құрамы бойынша жақын бидай экстрактісі. Оны бидай тұқымын суға батыру жолымен алады. Кейбір микроорганизмдерді культиверлеу үшін жүгері экстрактысын картоп крахмал шырынымен алмастыруға болады. Оның концентрацтясын крахмал өндіргенде картоп массасынан шырынды бөліп, оны вакум апаратына қоюлатады., құрғақ заттар 30-40%-ке жеткенге дейін.

Тұз қышқылдары: Ашытқы өндірісінде қолданылады. Бастапқы концентраты 31%-тен кем емескарболит және несеп қосылыстар-46,3% азот бар. Термиялық стерилизацияда карболит бұзылады. Кейде карболиттік стирильді спиртті ерітіп қолданады.

Амоний сульфаты. Бұл тұз суда жақсы ериді. Көптеген микроорганизмдерді культивирлеуде азот көзі ретінде қолданылады. Себебі онда 20% азот бар. Бос күкірт қышқылының мөлшері 0,05-0,2% бар. Амоний сульфатында фенол және пирокатихин мөлшері көп болмау керек.

Диамоний фосфат. Суда жақсы ериді. Калий көзі ретінде экономикалық тиімді (соттқа байланысты 32-99% ). Қоспа мөлшері -2% аспауы керек. Соның ішінде хлорлы Na-1.4% көп емес.

Кальцинирленген көмірқышқылды калий. Негізгі зат 1 сортта 97,5-98%, және 2 сортта 92,5-93%. Тұз өте гидроскопты.

Магний сульфаты. Бұл түссіз кристал. Қаныққан ерітінді 108 градус қайнайды және 75 гр зат 100гр суға. Табиғатта тұз минерал түрінде кездеседі. Кезерит және эспалит кизерит түссіз кристалдары ( Mq SO4 H2O) суда қыздырғанда баяу ериді. Эспалит түссіз кристалдары (MqSO4 7H2O) жақсы ериді.

Каустикалық сода. Апаратура жууда және ортаны сілтілендіруде қолданылады. Қатты каустикалық сода 92-96% кем емес еткинатор, сұйық 42-50% кем емес болу керек.

Кальцинирленген сода (Na корбинаты және көмір қышқыл Na). Апаратура жууға және ортаны сілтілендіруге қолданылады. Микробиологиялық өндірісте синтетикалық соданы қолданады. 96,8% химиялық таза заттар болу керек.

Олейн көбік басқыш ретінде қолданылады. Техникалық олейн АБ маркасы -95%, В маркасы-92% мөлшеу шексіз май құрамының қоспасы болып табылады. Қайнау температурасы 360 градус, балқу-10 градустан жоғары емес. Көбік басқыш ретінде тағы өсімдік майлы және синтетикалық көбік басқыш.

Синтетикалық көбік басқыш. Оларға кремний органикалық полимерлер 4 орын басқан амоний негіздері, алкил-аминосульфат, күрделі эфирлер, спирттер. Синтетикалық көбік басқыштар табиғи көбік басқыштарға қарағанда шығыны 10 реттен төмен.

Кашалот майы ферментация процесі көбік басқыш ретінде пайдаланады. Бөлме температурасында тұнбаға және сұйық фазаға бөлінеді. Май тығыздығы-0,87-0,90-12% -қаныққан, 37%-қанықпаған май қосылыстары бар.

Бор фирментация процесінде егер қосылыстар түзілсе, орта Рн тұрақтандыруға қолданылады. Осы мақсаттарға көмір қышқыл газын өткізгеннен кейін сүттен химиялық тұмбалатылған және табиғи ұсақталған бор болады. Ылғалдылығы 1-2% Ca және Mq 96-98% корбанаттары қолданылады.

Амиак немесе амиакты су. Азот көзі ретінде және ортаның рН регуляторы ретінде қолданады. 1 сорт-25% азот, 3 сорт-25% азот болу керек.

Формалин 37-37,3% формальдегид ерітіндісі қолданылады 6-6,5% метилл спирті, 0,02-0,04% құмырсқа қосылыстары бар.

Сүт сарысуы. Сыр, казеин, творог өндіруде қолданылатын өнім болып табылады.

Жүгері ұны 67-70% крахмал және 10% басқа көмірсуларды негізінде целюлаза, пентоза, декстрин және ерігіш көмірсулар бар. 12% белок оның ішінде 30% глютилин, 45% фосфор қышқыл ангидриді, 30% келий тотығы, 15% магний тотығы. Ылғалдылығы -15% тен аспау керек.

Соя ұны. Соя бұршақ немесе жлық ұсақтау арқылы май бөлінуден кейін алады. Соя ұны құрамында-май бар, май жоқ болып бөлінеді. Соя ұны буландырылған және буландырылмаған болуы мүмкін. Ақырғысын 2-3 ай сақтауға болады. Ылғалдылығы 9-10%. Бағалы компоненттер-азоты бар заттар. Белокта -20% глютаминқышқыл, көмірсу-25% аспау керек. Күлдік заттар-4,5-6,5% . Соя ұнында лицитин бар.

Күкірт қышқыл. Ортаны қышқылдандыруға қолданады. 92,5-94% моногидрат бар. Мышьяк-0,001% тен аспау керек.

Ортафосфорлық қышқыл. Фосфор көзі және ортаны қышқылдандыруға қолданылады. Оксид фосфары P2O5-5.07% болады. Мышьяк 0,003% көп емес.

Амоний қосылыстары. Шикізатты антисептика жасау үшін оң дозада қолданады. Мысалы: милассада бұл қосылыстар токсинді емес. Сондықтан сыра өндіріс және тамақ түрлерін дезинфикциялауда қолданады.

Дәріс №5. Микроорганизмдер биотехнологиясының аспап және аппараттары
Жоспар:

1. 
   Қоректік ортаны дайындауға арналған құрал - жабдықтар
   
2. 
   Бүтін өнімдерді бөлуге арналған ферментаторлар мен құрал-жабдықтар
   

Аспап және аппараттар: термостаттар- микроорганизмдерді қоретік ортада тұрақты температурада өсіру үшін қажет. Лабараторияларда жеке микроорганизмдердің тобына қолайлы әр түрлі температуралармен термостаттар қойылады.

Автоклавта ыдыстар қоректік орта және басқа материалды жоғары қысымда қаныққан бумен стерильдеу үшін қажет. Автоклавтар әр түрлі конструкциялы болады, бірақ принципиялды схемалары бірдей болады.

Холодильник-+4 температурада муражайлық және жұмыстық микроорганизмдер культурасын, қоектік орталарды, кейбірреактивтер мен ерітінділерді сақтау үшін қолданылады.

Центрефуга- суспензияның қатты және суйық фазаларын ажырату үшін қолданылады.

Лабараториялық рН- метр(марка рН-340)сутегі иондарының активтілігін және тотығу-тотықсыздану потенциялын өлшеуге арналған.

Рефрактометр-құрғақ заттарды, қанттар, спирттер, амин қышқылдарды, витаминдер, экстрактілі заттар мөлшерін анықтау үшін қолданылады.

Фотоэлектроколориметр-оптикалық тығыздықты, боялған және колоидты ерітінділерді өлшеу үшін қолданылады.Колориметр- нефелометр ерітінді лайлы мөлшеріне байланысты микроорганизм жасушасының концентрациясын анықтайды.Ф2, СФ маркалы сузгідер шығарылады. Никельді металдан жасалған фильтрлер сузгігіе қойылады. Суз.і екі бөліктен тұрады.:жоғарғы цилиндрлік және конус тәрізді, араларына асбесті фильтр қойылады.

Ыдыстар. Микробиологиялық зерттеулер үшін әр түрлі шыны ыдыстар керек. Петри табақшасын (диаметр 10 см, биіктігі 1,5 см)көп мөлшерде микроорганизмдерді бөліп алу, қатты қоректік ортада микрофлора анализіне және т.б зерттеулерде қолданылады. Виноградский колбалары, сопқ матрицалы бөтелкелер, аэробты микроорганизмдерді өсіру үшін тербелі колбалар, ашыту процесін уйрену үшін қалытқылы пробиркалар және колбалар.

Мақталы тығындыны дайындау. Қоректік ортаны стерильдеуге, микроорганизмдердерді өсіруге арналған колбалар мен пробиркаларды мақталы тығындымен жабады. Тығындыны қолдан немесе арнайы машинамен жасайды..Дұрыс жасалған тығындының ұзындығы 3-4 см, тығыз жасалған болу керек.

Инвентарь. Микробиологиялық практикада инедер, қысқыштар, қайшылар, маталдан жасалған цилиндрлер.