5-amaliy mashg‘ulot. Bioreaktorlar uchun asosiy talablar

5-amaliy mashg‘ulot. Bioreaktorlar uchun asosiy talablar

Biotexnologik jarayonlar kimyoviy sintez jarayonidan tubdan farq qilib, davomiy va davriy ko‘rinishdagi ikki tipga bo‘linadi. Biotexnologik jarayonlarning muhim o‘ziga xos tomoni bu jarayonlarda tirik hujayralar, hujayra qismlari, hujayradan ajratib olingan fermentlar qo‘llaniladi. Shu sababli bioreaktor faoliyatining muhim qismlaridan biri qurilmada bir jinsli qulay muhit yaratish, ozuqa muhiti va produtsent o‘rtasida reaktor fazalararo optimal aralashashni ta’minlash muhim masala hisoblanadi. Kimyoviy jarayonlardan biotexnologik jarayonlarning yana biri keskin farqlanuvchi xususiyati kerakli produtsent organizmni ko‘paytirish uchun qulay aerob yoki anaerob sharoitni yaratib berish hisoblanadi. Shu sababli bioreaktorda aniq talab qilingan vaqtda kislorod berish va SO₂ hosil bo‘lishi kabi jarayonlarning oldini olish lozim. Bioreaktorda aeratsiya jarayoni juda murakkab tarzda amalga oshadi va loyihalashtirish ishlari ham juda aniq hisob-kitoblarni talab qiladi Chunki har xil produtsentlarning kislorodga bo‘lgan talabi o‘zaro farqlanadi va shuningdek mikroorganizmlarni ko‘paytirishning turli bosqichlarida kislorodga talab darajasi turlicha holatda bo‘ladi. Bioreaktorda issiqlik almashinuvini idora qilinishi qat’iy tartibni talab qiladi. Chunki bioreaktordagi mikroorganizmlarning optimal faoliyatiga harorat tebranishlari katta ta'sir ko‘rsatadi.

Bunda haroratning tor intervalda ushlab turish jarayonida quyidagilarni hisobga olish kerak:
1) harorat pasayishi fermentlar faolligining keskin susayishiga olib keladi
2) harorataing kritik darajadan keskin ko‘tarilishi oqsil kabi makromolekulalarning qaytmas tarzdagi denaturatsiyasiga sabab bo‘ladi.
Har bir organizm uchun optimal harorat aniq bir qiym atga ega. Ko‘pchilik biotexnologik jarayonlar mezofil sharoitda (30+50⁰ C) olib boriladi Biroq ba'zan bioreaktorda samaradorlikni oshirish maqsadidi haroratni keskin oshishini talab qilinadi. Bu holda biorektorda ortiqcha issiqlik qiymatining saqlanishi mikroorganizmlar ko‘payishini susaytirib yuboradi. Shu sababli biorektorda quvvati yuqori bo‘lgan sovitish tizimi mavjud bo‘lishi lozim.
Bioreaktorlarada produtsentlarni ko‘paytirish jarayonida yana bir muammolardan biri bu ko‘pik hosil bo‘lish jarayoni hisoblanadi. Moddalarning yuza qismida faol birikmalarning to‘planishi, yog‘larning parchalanishi mahsuloti sifatida sovun hosil bo‘lishi, soya, kungaboqar oqsillari va makkajo‘xori uni kabi moddalar ko‘pik hosil omillar hisoblanadi. Bioreaktorda ko‘pik qatlamining hosil bo‘lishi esa aerob mikroorganizmlar ko‘payishi uchun qulay sharoit yaratadi, shu bilan birgalikda bioreaktorning foydali hajmini kamaytiradi va kerakli produtsent massasining boshqa mikroflora ta’sirida ifloslanishi ehtimolligi qiymatini oshiradi. Shu sababli bioreaktorda hosil bo‘ladigan ko‘pikni yo‘qotuvchi samarali tizim yaratilishi talab qilinadi.
Bioreaktorning eng muhim xususiyatlaridan biri jarayon sterilligini ta’minlash hisoblanadi. Sterilizatsiya biotexnologik jarayon boshlanishi oldidan, jarayon davomida va undan keyin o‘tkaziladi. Bu usul biotexnologik sanoatda ko‘pincha 1960-yillarda, Lui Paster tomonidan XIX asrda kashf qilingan sterillash usullaridan foydalanilgan holda qo‘llanila boshlangan.
Zamonaviy biotexnologik sanoatda qo‘llaniladigan bioreaktorlar quyidagi xususiyatlarni o‘zida mujassamlashtirgan bo‘lishi talab qilinadi:

• 
  O‘stirish muhitini samarali aralashtirilishini ta’minlovchi gomogenezatsiya tizimiga ega bo‘lishi;
  
• 
  Tizimda gazlar diffuziyasining tez amalga oshirilishi, aeratsiya tizimiga ega bo‘lishi;
  
• 
  Issiqlik almashinuvini reaktor ichida optimal miqdorda ta’minlanishi va idora qilinishi;
  
• 
  Ko‘pikni yo‘qotish;
  
• 
  Muhitni, bioreaktor havosini va qurilmaning o‘zini sterillash;
  
• 
  jarayonni va uning alohida bosqichlarining qat’iy tartibda idora qilinishi.