Дәріс жоспары: Технология түрлері

Дәріс жоспары:

1. 
   Технология түрлері.
   
2. 
   Биотехнология деген не?
   
3. 
   Биотехнологиялық процестердің артықшылықтары.
   

• 
  Қайыннан (шикізаттан) үстел мен орындық (өнім) жасау;
  
• 
  Тас көмірден (шикізаттан) электр энергиясын (өнім) өндіру;
  
• 
  Табиғи газдан (шикізаттан) полиэтиленді пакеттер (өнім) алу;
  
• 
  Ауа мен табиғи газдан (шикізаттан) тынайтқыш – аммиакты селитра (өнім) алу;
  
• 
  Шөптен (шикізаттан) сүт (өнім) өндіру;
  
• 
  Қанттан спирт алу;
  
• 
  Қанттан дрожжиларды өндіру;
  
• 
  Сүттен (шикізаттан) кефир (өнім) өндіру. т.б.
  

Әдетте технология ұғымы екі бөлімнен құралады, ол 1-шісі «технология», 2-шісі – «өнім аты». Мысалы: Аммиакты селитра технологиясы, сүт технологиясы, дрожжилар технологиясы және т.б. Кейде ол «өнім өндіру технологиясы» деп те жазылады.

Физико-механикалық технология;

Химиялық технология;

Биотехнология.

Физико-механикалық технология. Атауына сәйкес мұндай технология қолданғанда бастапқы материал (шикізат) өнім өндіру процессі кезінде формасы мен агрегаттың қүйін ауыстырғанмен, өзінің химиялық құрамын өзгертпейді. Мысал ретінде ағаш жиһаздардың өндіру үшін ағашты өндеу, металды өндеу арқылы машина бөлшектерін өндіруді айтуға болады.

Химиялық технология. Өнімді химиялық технологиямен өндіру кезінде шикізаттын химиялық құрамы

Дәріс №2

Биотехнологияның даму тарихы

Биотехнология өте ерте уақыттан бастау алған бибилияның Ветхий уағызында дрожжалы ашытқымен дайындалатын шарап пен «квасты нан» туралы (микробиологиялық сипатын анық білмеген жағдайда) айтылған болатын.

Биотехнологияның даму тарихы бес этаптан турады:

1. 
   Пастерге дейінгі дәуір (1865 дейін). Бұл кезенде биотехнологиялық әдістермен сыра, шарап, ірімшік, нан йогурт, айран, түрлі ферментті тағамдар алынды.
   
2. 
   Пастер дәірі (1865-1940ж.). микроағзалар продуценттері анықталып, бұл этанол, бутанол, ацетон, глицерин, лимон қышқылы, көптеген вакциналар өндірісін қуруға, аэробты микроағзалармен ағынды суларды биологиялық тазалау процестерін уйымдастыруға мүмкіндік берді.
   
3. 
   Антибиотиктер дәуірі (1940-1960ж.). пенициллин, стрептомицин және т.б. антибиотиктер ашылып, жануар клеткасын культивирлеу технологиясы және вирусты вакцина алу, стероидты гормондар биотрансформациялау технологиясы қолға алынды.
   
4. 
   Антибиотиктен кейінгі дәуір (1960-1975ж.). Аминқышқылын мунай парафиніндегі микробиологиялық белокты, жуғыш унтақта қолданылатын ферменттер алу технологиясы құрылды. Глюкозо-фруктозалы сироп алынатын ферменттерді иммобильдеу (тасымалдағыштарға бекіту) технологиясы зерттеле бастады. Ағынды суды аэробты тазалауға биогаз ала отырып қатты қалдықтардыанаэробты тазалау қосылды. Полисахаридтерді микробиологиялық әдіспен алу әдісі ашылды. Бұл дәуірде газ бөліну және жалпы автомибильге жанармай ретінде техникалық спиртке баса назар аударылды. В2 және В12 дәрумендерінің, сонымен қатар ет алмастырғыш ретінде қолданылатын мицелиалды микроскопиялық саңырау қулақ – микропротеиннің микробиологиялық технологиясы қуралды. Ғалымдар дәрілік өсімдектердің мол қорын пайдалана отырып, бағалы дәрілік заттардың биотехнологиялық өндірісіне негіз болған оқшауланған өсімдік клеткаларын культивирлеуді қолға алды. Бұл дәуірге мысты және мырышты кен қозбаларынан бактериалды сілтісіздендіру, яғни биометаллургияның туындауы да жатады.
   
5. 
   Жаңа биотехнология дәуірі. (1975ж. кейін). Кезен микроағзалар геномын бағытты түрде өзгертіп, өсімдіктер мен жануарлардың геномынан алынған қасиеттерді тасымалдауға мүмкіндік беретін гендік инженерияны зерттеумен сипатталады. Бұл адам инсулині, интерферон, соматотропты және өсу гормонының микробиологиялық технологиясын жасауға негіз болды.
   

Қарастырылған биотехнологиялық өндіріс негізгі биотехнология көмегімен бүгінгі танда өнімдердің мол саның алуға мүмкіндік беріп, қарқынды даму үстінде.

Биотехнологиялық өндірістің типтік сұлбасы және негізгі стадиялары.

Дәріс жоспары:

1. 
   Биотехнологиялық өндірістің типтік сұлбасы.
   
2. 
   Биотехнологиялық стадия.
   
3. 
   Дайындық стадиялары.
   
4. 
   Суйықтықты және биомассаны бөлу.
   
5. 
   Биосинтез өнімдерің шығарылуы.
   

Сұлба әрқайсысында шикізат белгілі бір технологиялық әсерлердең өтіп, ізінше күрделі жартылай өнімдерге айналып, сонғы өнім алынатын стадиялардан турады. Мундай типтік сулбаның жалпы көрінісі 1 суретте берілген.

2. Биотехнологиялық стадия.

Негізгі стадияға осы немемсе басқа биологиялық агентті (микроағзалар, оқшауланған клеткалар, ферменттер немесе клеткалық органеллалар) қолдана отырып, шикізаттын осы немесе басқа өнімге айналуы жүретін өзіндік биотехнологиялық стадия жатады.

Биотехнологиялық стадиянынң негізгі мақсаты белгілі органикалық затты алу болып табылды.

Бірақ, биотехнологиялық стадия ережеге сай жаңа органикалық қосылыстардың синтезімен қоса, төмендегі көптеген биотехнологиялық процестерден турады (1 суретте).

Ферменттеу – микроағзаларды культивирлеу көмегімен жүзеге асырылатын процесс.

Биотрансформациялау – дайын ферменттік және микроағзалық клеткалардың ферменттік белсенділігі әсерінен химиялық құрылымның өзгеру процесі. Бұл процесте микроағзалық клеткалардың жиналуы емес, заттын химиялық құрамы аздап өзгереді. Негізінен дайын заттардың биотрансформациялаудан химиялық өзгеруі жүреді: радикалдар, гидроксильді иондар қосылады немесе алынып тасталады, дегидрленеді және т.б. өтеді.

Биокатализ – биокатализатор – ферменттер арқылы өтетің заттардың химиялық айналулары.

(1 сурет)

Биологиялық тотығу – аэрация жағдайда ластаушы заттардың микроағзалармен немесе ассоциациясымен пайдаланылуы.

Метанды ашыту – анаэробты жағдайда метаногенді микроағзалар көмегімен органикалық қалдықтарды өнделуі.

Биокомпостау – ауалық еркін келуіне және біркелкі ылғалдалуын қамтамасыз ететін арнайы борпылдақ құрылымы бар қатты қалдықтар құрамындағы зиянды органикалық заттардың мөлшерің микроағзалар көмегімен төмендету.

Биосорбция - арнайы қатты тысымалдаушыларда бекітілген зиянды қоспалардың газдардан немесе сұйықтықтардан микроағзалармен сорбциялануы.

Бактериалды сілтісіздендіру – арнайы микроағзалар әсерінен суда ерімейтін металл қоспаларын еритін куйде ауысуы.

Биодеградация – биодеструктор – микроағзалар әсерінен зиянды қосылыстары ыдырауы.