1. Биотехнологияны гылым жэне ондіріс саласы ретінде сипаттаны. Даму тарихын ашыныз, биотехнологиянын багыттарын жазыныз. Биотехнология
Биотехнологиялық өндіріс кезеңдерін тізімдеңіз.Оларда болып жатқан процестерді сипаттаңыз
жүктеу/скачать 474.56 Kb.
|
| 7.Биотехнологиялық өндіріс кезеңдерін тізімдеңіз.Оларда болып жатқан процестерді сипаттаңыз.
Биотехнологиялық процесс-бұл соңғы өнімді алуға әкелетін биообъектімен жұмыс істеу кезеңдерінің тізбегі. Биотехнологиялық процесс бірқатар кезеңдерді қамтиды: объектіні дайындау, оны өсіру, оқшаулау, тазарту, модификациялау және өнімдерді пайдалану. Жалпы алғанда, кез-келген биотехнологиялық процесс үш негізгі кезеңді қамтиды: ашыту алдындағы, ашыту және ашытудан кейінгі. Ферментация алдындағы кезең. Ферментация алдындағы кезеңде продуцент (егудің) мәдениетін сақтау және дайындау, қоректік субстраттар мен орталарды, ашыту аппаратурасын, технологиялық және рециркуляцияланатын су мен ауаны алу және дайындау жүзеге асырылады. Таза мәдениетті сақтау және дайындау ферментацияға дейінгі кезеңнің өте маңызды сәті болып табылады, өйткені өндіруші, оның физиологиялық-биохимиялық сипаттамалары мен қасиеттері бүкіл биотехнологиялық процестің тиімділігін анықтайды. Қоректік ортаны дайындау араластырғыштармен жабдықталған арнайы реакторларда жүзеге асырылады. Орта компоненттерінің ерігіштігі мен үйлесімділігіне байланысты жеке реакторларды қолдануға болады. Егер олардың құрамына ерімейтін компоненттер кірсе, ортаны дайындау технологиясы едәуір күрделене түседі. Заттарды тасымалдау сорғылармен, таспалы және бұрандалы тасымалдағыштармен жүзеге асырылады. Бос компоненттер вакуумдық сорғылардың көмегімен ферменттерге беріледі. Дайындық кезеңдері биотехнологиялық сатыдағы шикізаттың қажетті түрлерін дайындауға және дайындауға қызмет етеді. Қоректік ортаны дайындау негіздері Тұқым алу және дайындау Қоректік ортаны, жабдықты және ауаны зарарсыздандыру Ауаны тазарту және зарарсыздандыру Пайдаланылған ауаны тазарту Микроорганизмдердің қоршаған ортаға шығарылуын төмендететін маңызды шаралардың бірі-ферменттерді, флотаторларды және бөлу қондырғысының жабдықтарын тығыздау. Ашыту кезеңі Бұл биотехнологиялық процестің негізгі кезеңі, өйткені оның барысында продуценттің субстратпен өзара әрекеттесуі және мақсатты өнімдердің (биомасса, эндо және экзопродукциялар) түзілуі жүреді. Бұл кезең биохимиялық реакторда (ферментаторда) жүзеге асырылады және қолданылатын продуценттің ерекшеліктеріне және соңғы өнімнің түрі мен сапасына қойылатын талаптарға байланысты әртүрлі тәсілдермен ұйымдастырылуы мүмкін. Ашыту қатаң асептикалық жағдайда және стерильділік ережелерін сақтамай жүруі мүмкін (қорғалмаған ашыту деп аталады); сұйық және қатты ортада; анаэробты және аэробты. Аэробты ашыту, өз кезегінде, Үстірт немесе терең болуы мүмкін (өсіп келе жатқан ортаның бүкіл қалыңдығында). Биологиялық объектілерді өсіру мерзімді және ағынды режимдерде, субстратпен жартылай үздіксіз жүргізілуі мүмкін. Мерзімді өсіру әдісімен ферментатор бастапқы қоректік ортамен және микроорганизмдердің егуімен толтырылады. Белгілі бір уақыт аралығында құрылғыда микроорганизмдер мен субстраттың өзара әрекеттесуі жүреді, бұл өнім мәдениетінде түзілумен бірге жүреді. Бұл құрылғыдағы биохимиялық өзгерістер ондаған сағаттан бірнеше күнге дейін созылады. Ферментатор ішіндегі жағдайларды реттеу микроорганизмдерді мезгіл-мезгіл өсірудің маңызды міндеті болып табылады. Мерзімді ашыту кезінде өсірілген дақыл бірқатар дәйекті кезеңдерден өтеді: лагфаза, экспоненциалды, өсудің баяулауы, стационарлық және өлу. Бұл жағдайда биообъектінің физиологиялық күйінде, сондай-ақ қоршаған ортаның бірқатар параметрлерінде айтарлықтай өзгерістер болады. Ашыту процесі ұзын түтікте жүзеге асырылады, оған қоректік компоненттер мен инокулят бір шетінен үздіксіз енеді, ал екіншісінен культуралық сұйықтық бірдей жылдамдықпен ағып кетеді. Бұл ағынды ашыту жүйесі гетерогенді. Ашыту кезінде құрамында жасушалар, жасушадан тыс метаболиттер, бастапқы субстраттың қалдық концентрациясы бар күрделі қоспалар түзіледі. Айтуынша, мақсатты өнімдер әдетте бұл қоспада аз концентрацияда болады және олардың көпшілігі оңай жойылады. Биотехнологиялық кезең. Негізгі кезең-биотехнологиялық кезең. Бұл кезеңде биологиялық агент (микроорганизмдер,оқшауланған жасушалар, ферменттер немесе жасуша органеллалары) арқылы шикізат белгілі бір мақсатты өнімге айналады. Биотехнологиялық кезең келесі процестерді қамтиды: 1. Ашыту-микроорганизмдерді өсіру арқылы жүзеге асырылатын процесс. 2. Биотрансформация. 3. Биокатализ - биокатализатор-ферменттерді қолдану арқылы өтетін заттың химиялық түрленуі. 4. Био тотығу – аэробты жағдайда микроорганизмдердің көмегімен ластаушы заттарды тұтыну. 5. Метан ашыту-анаэробты жағдайда метаногендік микроорганизмдердің ас-әлеуметтенуі арқылы органикалық қалдықтарды қайта өңдеу. 6. Биокомпосттау-ауаның қол жетімділігі мен біркелкі ылғалдануын қамтамасыз ету үшін арнайы қопсытылған құрылым берілген қатты қалдықтардағы микроорганизмдердің зиянды Органикалық заттардың мөлшерін азайтуы. 7. Биосорбция-әдетте арнайы қатты тасымалдағыштарға бекітілген микроорганизмдер арқылы газдардан немесе сұйықтықтардан зиянды қоспаларды сорбциялау. 8. Бактериялық шаймалау. 9. Биодеградация-микроорганизмдер-биодеструкторлардың әсерінен зиянды қосылыстардың жойылуы. Ашытудан кейінгі кезең Дайын тауарлық өнімді алуды, сондай-ақ қалдықтар мен жанама өнімдерді залалсыздандыруды қамтамасыз етеді. Соңғы өнімнің локализациясына (жасуша немесе культура сұйықтығы) және оның табиғатына байланысты әр түрлі жабдықтар мен оқшаулау және тазарту әдістері ашытудан кейінгі кезеңде қолданылады. Жасушаларда жиналатын өнімді оқшаулау көп уақытты қажет етеді. Ашытудан кейінгі кезеңнің бірінші кезеңі-культуралық сұйықтықты фракциялау және тоқтатылған фаза – биомассаны бөлу. Осы мақсаттар үшін ең көп таралған әдіс – өңделген культура сұйықтығының қасиеттеріне байланысты әртүрлі схемалар бойынша жұмыс істейтін арнайы сепаратор аппараттарында жүзеге асырылатын сепарация. Өнімді шоғырландыру Өнімді тазалағаннан кейін ол көбінесе қоспалардың аз концентрациясы бар ерітіндіде болады. Одан әрі міндет-оның шоғырлануын қамтамасыз ету. Концентрация сатысында булану, кептіру, тұндыру, алынған кристалдардың сүзілуімен кристалдану, ультрафильтрация және гиперфильтрация немесе нанофильтрация сияқты процестер қолданылады, олар ерітіндіден еріткішті "сығуды" қамтамасыз етеді. Дайын өнім формасын алу Дайын өнім формасын алу. Өндірістің соңғы сатысында өнім түйіршіктеу (ұнтақтан немесе тікелей ерітіндіден түйіршіктер қалыптастыру), драждау, таблеткалау (драже, таблетка қалыптастыру), құю немесе буып-түю, ампулалау (ампулаға құю) процестерін жүргізу есебінен тауарлық нысанға ие болады. жүктеу/скачать 474.56 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|