Тақырыбы: Ферменттер-ақуыз табиғатының биологиялық катализаторлары

Қ.Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті

Тақырыбы: Ферменттер-ақуыз табиғатының биологиялық катализаторлары.

Жоспар:

• Кіріспе
• Ферменттердің қолданылуы
• Ферменттерді пайдалануының тиімділігі және кемшілігі
• Фермент иммобилиздеуі дегеніміз не?
• ИФ алу бірінші жұмыстары
• Иммобилизденген ферменттердің артықшылықтары
• Пайдаланылған әдебиеттер

Биообъект - ферменттер

Ферменттердің қолданылуы

Глюкоамилазалар - спирт өндірісінде - крахмалды этанолға дейін ыдырататын катализаторлар.
Гликозидазалар (глюкозидазалар) – кондитерлік өнімдер, жеміс және көкөкніс шырындарын шығару өндірісінде, тағамдық, целлюлоза–қағаз, медициналық салаларда қолданылады.
Гидролазалар - синтетикалық жуғыш заттар өндірісіндегі детергенттер.
Глюкозоизомеразалар – глюкозо–фруктозалық сиропты алу үшін пайдаланады.
Амилосубтилин, протосубтилин, глюкамоварин, амилоризин - ауыл шаруашылығында ферменттерді жем қоспалары ретінде;
Целлюлаза - целлюлозды–қағаз өндірісінде қолданады.
Амилазалар - астық және картоп крахмалды қанттау үшін, спирт және сыра өндірістерінде, нан пісіруде қолданады.

Ферменттерді пайдалануының тиімділігі және кемшілігі

Ферментің мөлшері аз мөлшері және арнайлығы - мысалы, нан пісіру саласында ферменттерді қолдану өте тиімді (заманауи технология) – бір тонна қамырға 300 г фермент қосып ашытылыды - нанның иісі, дәмі және түрі жақсарады.
Ферментті препараттар қамырдың ашуын тездету арқылы нан пісіруге кететін уақытты 25 %-ға дейін қысқартады. Демек, осы үнемделген уақыт ішінде тағы да бірнеше мыңдаған тонна нан өндіруге болады.
Ұйытқы арқылы (дәстүрлі технология) – 1 тонна қамырға ≈ 100 кг ұйытқы (10%) – көп шығын, сондықтан соңғы өнімнің өз бағасы, салыстырмалы ферменттер қолдануында, қымбат болып келеді.

Ферменттердің қолдануының кемшіліктері:

- ақуыздар болғандықтан, сақтауда тұрақсыз: температура, pH әсерлеріне сезімтал;
- қайта қолдану мүмкіншілігі төмен болады, себебі ферменттер реакцияға қатысатын реагенттерден және реакцияның өнімдерінен бөлу өте қиын.
Бұл кемшіліктерді жою үшін ферменттерді түрлі заттарға бекіту (иммобилиздеу) арқылы шешілді.

Фермент иммобилиздеуі дегеніміз не?

ИФ алу бірінші жұмыстары

1916 ж. - Е.Гриффин және Дж.Нельсон алғаш рет көміргі иммобилизденген инвертазаның ұзақ каталитикалық белсенділігінің сақталғанын анықтаған.
1939 ж. - Дж.Пфанмюлер және Шлейх - бірінші патент иммобилизденген ферменттерді қолданылуына ұсынған – «Терілерді өңдеу үшін ағаш жонқаға бекінген протеолитикалық ферменттерді қолдану»
1959 ж. - Н.Грубкофер және Д.Шлейт бірінші рет ферменттерді химиялық иммобилиздеу тәсілін қолданған (коваленттік байланыстыру), нәтижесінде белғілі мөлшерлі ферменттері бар иммобилизденген биокатализаторлар алынған, бұл тұрақты өнім алуға мүмкіншілік берді.
1971 ж. - «Инженерлік энзимология» бойынша бірінші конференцияда Хенникер (АҚШ) «иммобилизденген ферменттер және клеткалар» деген тұсінік ресми түрінде қабылданды.

Инфертаза ферментінің өндірістік қолдануының артықшылықтары

ИФ
Инвертаза ферменті жұмсақ салындысы бар шоколадты кәмпиттерде сахарозаның кристаллизациясын алдын аладыны
Инвертаза жағымсыз «құмды» дәмнің пайда болуынан сақтай отырып, кондитер өнімдерінің тұрақты сақталуын ұзартады
Жұмсақ салындысы бар кондитер өнімдерінің өндіріс технологиясын жеңілдетеді –созылмалдығы артады;
Пряниктердің сақтау мерзімін ұзартады және дәмін жақсартады
Тәтті газдалған суларда дәмін жақсартады және мөлдірлігін сақтайды

Иммобилизденген ферменттердің артықшылықтары:

1. Иммобилизденген ферменттер реакциялық ортадан оңай ажыратылады, сондықтан өндірісте келесі процестерді жүргізуге болады:
а) процесс керек кезде тоқтата алынады;
б) катализаторды қайта пайдалана алуға болады;
в) ферментпен ластанбаған өнім алынады.
2. Көп жағдайда иммобилизденген ферменттер денатурацияланатын факторларға жоғары төзімділікпен сипатталады.
Мысалы, полиакрил-амидті гельге (ПААГ) иммобилизденген лактатдегидрогеназа термоинактивациясы нативті ферментпен салыстырғанда 3600 есе баяу жүреді.
3. Иммобилизация процестің үздіксіздігіне мүмкіндік береді.

Пайдаланылған әдебиеттер

• Кайырманова Гульжан Кайыржановна б.ғ.к., биотехнология кафедрасының доценті, лекциясы
• « Пищевая химия» Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А., 2007.

жүктеу/скачать 1.53 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: