Mavzuning dolzarbligi Maqsadi vazifalari

• 
  Reja
  
• 
  Kirish
  
• 
  Mavzuning dolzarbligi
  
• 
  Maqsadi vazifalari
  
• 
  Adabiyotlar sharhi
  
• 
  Tadqiqot materiallari-xom ashyo
  
• 
  Asosiy uskunalar va ularga qo’yiladigan talablar
  
• 
  Asosiy uskunalar va ularning ishlash prinsipi
  
• 
  Asosiy uskunalar va ularninghisobi
  
• 
  Ishlab chiqarish texnilogiyasi
  
• 
  Korxonaning quvvatini hisoblash
  
• 
  Ishlab chiqarish xarajatlari
  
• 
  Izoh: hamma sxemalar tarjimasi bilan qilinishi shart.
  

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS
TA’LIM VAZIRLIGI
MIRZO ULUG’BEK NOMIDAGI O’ZBEKISTON MILLIY UNIVERSITETI
JIZZAX FILIALI

“AMALIY MATEMATIKA”FAKULTETI

“BIOTEXNOLOGIYA” KAFEDRASI
BIOTEXNOLOGIYA YO’NALISHI II BOSQISH
151-20 GURUH TALABASI
JABBOROV MUHAMMADALINING
“BIOTEXNOLOGIK JIHOZLAR VA BIOTEXNOLOGIYA ASOSLARI”
FANIDAN.

KURS ISHI

MAVZU:Limon kislota olish texnologiyasi.

Bajardi: Jabborov Muhammadali.

Ilmiy rahbar: Murodova Sayyora.
Topshirgan sana:
Himoya qilgan sana:
Baho:

Jizzax-2022

MUNDARIJA

KIRISH……………………………………………………………………………

1. 
   ADABIYOTLAR SHARHI………………………………………….
   

Umumiy ma'lumot .
Asosiy ishlab chiqarish usullari.
Asosiy xom ashyo.
Limon kislotasi ishlab chiqaruvchisi.

2. 
   TADQIQOT MATERIALLARI
   

TADQIQOT O`TKAZISH USKUNALARI.
Biokimyoviy sxema.
Texnologiya tizimi.
Yuzaki fermentatsiya.
Chuqur fermentatsiya usulI

3. 
   TADQIQOY NATIJALARI VA ULARNING MUXOKAMASI……………
   

Xulosa ………………………………………………………………………………
Adabiyotlar ………………………………………………………………………….

Kirish

Limon kislotasi tirik organizmlar almashinuvida ham, sanoatda ham muhim birikma hisoblanadi. Limon kislota o'zi, uning tuzlari, ichimliklar, quruq gazlangan ichimliklar ishlab chiqarish uchun oziq-ovqat sanoatida xushbo'ylashtiruvchi, kislotalilikni tartibga soluvchi va konservant sifatida keng qo'llaniladi. U barcha oziq-ovqatlarning kamida yarmida uchraydi. U tibbiyotda, shu jumladan energiya almashinuvini yaxshilaydigan mahsulotlarning bir qismi sifatida qo'llaniladi. Kosmetikada u kislotalilik regulyatori, bufer, xelatlashtiruvchi vosita sifatida, efervesan kompozitsiyalar uchun ishlatiladi.
Limon kislotasi trikarboksilik kislotalarning metabolik aylanishining asosiy oraliq mahsuloti bo'lib, ko'plab organizmlarda hujayrali nafas olishning biokimyoviy reaktsiyalari tizimida muhim rol o'ynaydi.
Ishlab chiqarish nuqtai nazaridan limon kislotasi mikrobial sintezning asosiy mahsulotlaridan biri bo'lib, uning global ishlab chiqarilishi yiliga 400 ming tonnaga etadi, bu pul ko'rinishida taxminan 325 million evroni tashkil qiladi.

1. Umumiy ma’lumotlar

Limon kislotasining biokimyoviy fermentatsiyasi
Limon kislotasi (2-gidroksi-1,2,3-propantrik-karboksilik kislota, 3-gidroksi-3-karboksipentandioik) (C6H8O7) oq kristall modda, erish harorati 153 ° C, suvda yaxshi eriydi, etil spirtida bir oz eriydi. dietil efirda eriydi. Kuchsiz tribazik kislota. Limon kislotasining tuzlari va efirlari sitratlar deb ataladi.
Ushbu modda tabiatda juda keng tarqalgan: rezavorlar, tsitrus mevalari, ignalar, shag'al poyalarida, ayniqsa uning ko'p qismi Xitoy magnoliya toki va pishmagan limonlarda mavjud.

1. Limon kislotasining tuzilish formulasi.

Birinchi marta limon kislotasi 1784 yilda shved farmatsevti Karl Scheele tomonidan pishmagan limon sharbatidan ajratilgan va 1930-yillarga qadar u asosan Italiyada tsitrus mevalaridan ishlab chiqarilgan. 1933 yilda Chexoslovakiyada, 1935 yilda Sovet Ittifoqida shakardan Aspergillus niger mog'or qo'ziqorinlari yordamida biokimyoviy sintez yo'li bilan limon kislotasi ishlab chiqarish yo'lga qo'yildi. Hozirgi vaqtda limon kislotasi ishlab chiqarish uchun xom ashyo lavlagi shinni hisoblanadi.

Qandolat sanoatida limon kislotasi kislotalashtiruvchi va lazzat kuchaytiruvchi sifatida ishlatiladi. Spirtli va yumshoq gazlangan va gazsiz ichimliklarga limon kislotasi qo'shiladi, bu ularga tazelik hissi beradi. Bundan tashqari, u sinergist, ya'ni. antioksidantlarning ta'sirini kuchaytiruvchi modda, masalan, askorbin kislotasi. Konserva sanoatida sirka o'rniga limon kislotasi konservant sifatida ishlatiladi, bu kanserogen sifatida tan olingan va oziq-ovqat sanoatida qo'llanilishi ko'pchilik mamlakatlarda qattiq cheklangan. Yog'-moy sanoatida limon kislotasi mahsulotlarni ular bilan murakkab birikmalar hosil qilib, ulardagi og'ir metallar izlarining parchalanish ta'siridan himoya qiladi. Shu tarzda, yog'lar, margarinlar va hayvon yog'larining achchiqlanish ehtimoli sezilarli darajada kamayadi.
Kosmetika sanoatida limon kislotasi ko'plab kosmetik preparatlarning bir qismidir: eliksirlar, losonlar, kremlar, shampunlar, sochlarni fiksatorlar va boshqalar. Asosan pH regulyatori sifatida ishlatiladi.
O'rtacha foydalanish bilan limon kislotasi oshqozon osti bezining faoliyatini rag'batlantiradi, ishtahani rag'batlantiradi va oziq-ovqatning so'rilishiga yordam beradi.
Fermentatsiyaning qo'shimcha mahsulotlari ham qo'llaniladi: qo'ziqorin mitseliyasi va madaniyat suyuqligi. Miselyum quritiladi va xom ashyo sifatida ishlatiladi yoki o'g'itlarga qo'shiladi. Miselyumdan olingan glyukan kompleksi bo'lgan xitosan hayvonlarning xitozaniga qaraganda yaxshiroq xelatlash xususiyatiga ega. Madaniy suyuqlikda pektinaza, proteaza, tsellyuloza va b-glyukozidaza gidrolitik fermentlari topilgan.

2. Limon kislotasi

2. Asosiy ishlab chiqarish usullari

Taxminan 60 yil oldin limon kislotasi asosan tsitrus o'simliklarining mevalaridan ajratilgan. Limon kislotasini kimyoviy usullar bilan ishlab chiqarish iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq emas: xom ashyoning narxi melas narxidan ancha yuqori; texnologiya ko'p bosqichli bo'lib, yuqori zaharli reagentlardan foydalanishni talab qiladi va maqsadli mahsulotning nisbatan past rentabelligini beradi. Shu sababli, turli xil organik birikmalarning kimyoviy sintezi sohasida katta yutuqlarga qaramay, mikroorganizmlar yordamida shakar o'z ichiga olgan xom ashyolardan limon, sut va ba'zi boshqa kislotalar kabi nisbatan oddiy moddalar ishlab chiqariladi. Mikrobial usulning afzalliklari bitta ishlab chiqarish bosqichida - fermentatsiyada juda ko'p miqdordagi kimyoviy reaktsiyalarni hujayrada ketma-ket fermentativ amalga oshirishdadir. Bu texnologiyani soddalashtiradi, kislotalarning hosildorligini oshiradi va ularning narxini pasaytiradi.
Hozirgi vaqtda asosiy qismi Aspergillus niger mog'orining ma'lum shtammlari yordamida ishlab chiqariladi. Ko'pgina organik moddalar mikromitsetlar tomonidan fermentlanadi va limon kislotasiga aylanishi mumkin, ammo maksimal hosil saxaroza yoki fruktozadan biosintez orqali olinadi. Qand lavlagi yoki qand qamishidan shakar ishlab chiqarishning qo'shimcha mahsuloti bo'lgan melas ko'pchilik mamlakatlarda limon kislotasini fermentativ ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlatiladi. Limon kislotasining etakchi ishlab chiqaruvchilari Xitoy, AQSh, Frantsiya, Rossiya va boshqa ba'zi mamlakatlardir. Ilgari, 1917 yildan boshlab, limon kislotasi ishlab chiqarish mikrob ishlab chiqaruvchining sirtini etishtirishga asoslangan; 1938-1942 yillarda Germetik fermentatorlarda chuqur kultivatsiya ham o'zlashtirildi. Buning yordamida jarayonni mexanizatsiyalash va avtomatlashtirish, ishlab chiqarish maydonlaridan samarali foydalanish va maqsadli mahsulot tannarxini pasaytirish, texnologik siklning umumiy davomiyligini qisqartirish, ishlab chiqarish sharoitida asepsiyani saqlashni osonlashtirish mumkin bo'ldi.
Shuningdek, xom ashyo sifatida n-parafinlar, ishlab chiqaruvchi sifatida Candida jinsining xamirturushlari ishlatiladi. Arzon arab neftiga tayangan holda, bir qator mamlakatlar uni qayta ishlash mahsulotlaridan biri bo'lgan n-parafinlarga katta umid bog'lashdi. Biroq, zahiralarning tugashi va neft narxining oshishi, kerosinlarning unumdorligi nisbatan kamligi va ularni boshqa yo'nalishlarda qo'llash zarurati tufayli ular tez orada istiqbolli xom ashyo bo'lishni to'xtatdi. Sintetik spirtlar, sirka kislotasi bog'langan neft gazlari va tabiiy gazlarning o'zlarini qayta ishlash asosida olinadi; ularning manbalari cheksiz emas, bundan tashqari bu turdagi xomashyolar n-parafinlar kabi xalq xo'jaligi tarmoqlarida keng qo'llaniladi. Parafinlar, spirtlar va sirka kislotasini xamirturush bilan fermentatsiyalashda limon kislotasi bilan bir vaqtda izotsitrik kislota sezilarli miqdorda hosil bo'ladi, bu maqsadli mahsulotning hosildorligini pasaytiradi va ularni ajratishning qo'shimcha muammosini keltirib chiqaradi.

Limon kislotasining biosintezida ba'zi uglerod manbalaridan foydalanishni iqtisodiy taqqoslash shaklda keltirilgan. 3.

3. Limon kislotasi biosintezida turli xil uglerod manbalaridan foydalanishning iqtisodiy samaradorligi (100% - tayyor mahsulot birligiga shakar tannarxi).

1 - shakar (qum); 2 - yog'och gidrolizatlari; 3 - melas; 4 - suyuq kerosinlar.

Xom ashyo manbai sifatida u har yili katta miqdorda yangilanib turadigan o'simlik xom ashyosini qayta ishlashning ancha ishonchli va arzonroq qo'shimcha mahsulotidir. Bu, birinchi navbatda, shakar sharbatini beradigan saxarozalarga (qand lavlagi va qand qamishiga) yoki kristall shakarga, shinni va ma'lum darajada kraxmalli o'simliklarga (makkajo'xori, kartoshka), qishloq xo'jaligi va o'simlik chiqindilariga taalluqlidir. mexanik ishlov berish.yog‘och.

3. Asosiy xom ashyo

Pekmez - oxirgi kristallanishdan sentrifugalarda saxaroza kristallarini ajratish yo'li bilan olingan oqim (ona suyuqlik). Pekmez tarkibida qand lavlagi sharbati yoki qand qamishining kimyoviy tozalash jarayonida olib tashlanmaydigan qandlari hamda kristallanish yo‘li bilan ajratib olish iqtisodiy jihatdan foydali bo‘lmagan saxaroza mavjud emas. Shakar ishlab chiqarishda suvsizga melas hosildorligi qand lavlagi og'irligi bo'yicha 3 dan 6% gacha. Melas bilan, qayta ishlangan lavlagi barglari tarkibidagi umumiy shakarning 10 dan 15% gacha.

4. Melassa.

Qand ishlab chiqarish uchun xom ashyo turiga ko'ra, qand lavlagi va qamish shinni farqlanadi. Rossiyada shakarqamish o'smaydi, ammo qand lavlagi va shakarni qayta ishlash zavodlari import qilingan xom qamish shakarini oq donador shakar va tozalangan shakarga aylantiradi. Birinchi holda, hosil bo'lgan melas xom deb ataladi; ikkinchi holatda, xom ashyodan qat'i nazar, - tozalangan melas. Rossiyada melassa ishlab chiqarish yiliga 4,5 million tonnani tashkil qiladi.

Tashqi ko'rinishiga ko'ra, lavlagi pekmezi, asosan, trimetilamin va dimetil sulfid mavjudligi sababli, o'ziga xos hidga ega bo'lgan qalin, yopishqoq to'q jigarrang suyuqlikdir. Limon kislotasini ishlab chiqarish uchun eng yaxshi xom ashyo hisoblanadi. Uning qiymati yuqori shakar miqdori bilan bir qatorda, shinni qo'ziqorinning normal ishlashi uchun zarur bo'lgan barcha moddalarni o'z ichiga oladi. Uni qo'llashda limon kislotasining rentabelligi eng katta.
Melassa lavlagi oʻsimliklarining tuproq-iqlim sharoitiga, qoʻllanilgan oʻgʻitlarga, yigʻish usullariga, saqlash sharoitlari va muddatiga, shakar ishlab chiqarish texnologiyasiga va boshqalarga qarab murakkab va oʻzgaruvchan kimyoviy tarkibga ega. Masalan, lavlagi yigʻim-terimini mexanizatsiyalashgan holda yigʻish, tashish, keyin tozalash va saqlash ildizlarni shikastlab, saqlash vaqtida ularning chirishiga hissa qo'shadi. To'liq kesilmagan boshli ildizlar unib chiqishga moyil. Bularning barchasi lavlagi va shinni sifatini pasaytiradi.
Melassada o'rtacha 80% qattiq moddalar va 20% suv mavjud. Melasning tarkibini hisobga olgan holda, suvning muhim qismi kolloidlar, saxaroza molekulalari va mineral ionlar eritmasida hidratsiya tufayli bog'langan holatda bo'ladi deb taxmin qilish mumkin.
Shakar zavodida melas tarkibidagi jami qattiq moddalar taxminan 85% ni tashkil qiladi - sotiladigan shinni bir oz pastroq konsentratsiyaga ega, chunki u suv va kondensat bilan yuvish va quvurlarni bug'lash paytida suyultiriladi, bu orqali u saqlash tanklariga o'tkaziladi. Konsentratsiyaning pasayishi saqlash paytida shakar kristallarining shakllanishiga to'sqinlik qiladi, yopishqoqlikni pasaytiradi, bu ayniqsa sovuq mavsumda shinni tashish va tanklarni tozalashni osonlashtiradi.
Melassaning quruq moddalari quyidagi tarkibiy qismlardan iborat (o'rtacha, % og'irlik): saxaroza 60,0, azotsiz organik moddalar 16,7, azotli moddalar 14,8 va mineral moddalar (kul) 8,5. Qand lavlagi ishlab chiqarishda asosiy mahsulot bo'lgan saxaroza hisobi yuritiladi, unga ko'ra qo'ziqorin tomonidan to'liq yoki qisman ishlatiladigan boshqa shakarlar va ularning yig'indisi "fermentatsiya qilinadigan shakar" deb ataladi.
Mineral sifatida melasda taxminan 40% K2O, kul massasiga nisbatan 1,5 dan 4,5% gacha MgO va 7,3 - 13,8% CaO mavjud.
Lavlagi tarkibidagi fosforning taxminan 97% shakar ishlab chiqarish jarayonida yo'qoladi (defekatsiya asosida cho'kadi). Oddiy tabiiy ishqorli sog'lom qand lavlagini qayta ishlashda sof kul tarkibida 0,2 - 0,6% P2O5 yoki 0,02 - 0,06% shinni bo'ladi.

Pekmez tarkibida mikroelementlar mavjud bo'lib, ularning miqdori juda katta farq qiladi, bu ham qo'ziqorin o'sishiga, ham limon kislotasining hosiliga ta'sir qilishi mumkin. Elementlar - alyuminiy, temir, kremniy va stronsiy - ham makro, ham mikro miqdorda bo'lishi mumkin.

Limon kislotasini ishlab chiqarish uchun mos bo'lgan pekmez quyidagi talablarga javob berishi kerak: quruq moddalar kamida 75% ni o'z ichiga oladi; to'g'ridan-to'g'ri polarizatsiyada shakar kamida 46%; invert shakar 1% dan ko'p bo'lmagan; kaltsiy oksidi 0,7% dan ko'p bo'lmagan; oltingugurt dioksidi 0,03% dan ko'p bo'lmagan; R2O5 0,05% dan ko'p bo'lmagan; yog'ga o'xshash moddalar 0,5% dan ko'p bo'lmagan. pH qiymati 6,5 dan past bo'lishi kerak. Biroq, melasning texnologik sifatining sanab o'tilgan ko'rsatkichlari uning limon kislotasini ishlab chiqarishga yaroqliligi uchun ishonchli mezon bo'lib xizmat qila olmaydi va bu haqda yakuniy xulosa faqat biokimyoviy test natijalari asosida amalga oshirilishi mumkin. Melas shakar zavodlarida dastlabki fermentatsiya sinovlari asosida sentyabr oyining oxirida - noyabrda yig'ib olinadi. Keyinchalik yig'ib olingan pekmez odatda limon kislotasining kamayishi bilan tavsiflanadi. Melasni 15 oylik ta'minot asosida yig'ib oling.
Melassa limon kislotasini ishlab chiqarish uchun mos deb hisoblanadi, agar sirt sharoitida tayyorlash va fermentatsiya qilish uchun optimal sharoitlarda (pastki maydoni 0,42 dm2, shakar konsentratsiyasi 15%, qatlam balandligi 9 sm bo'lgan stakanlarda) fermentatsiya davomiyligi 7 kun va tegishli shtamm - sirt yoki chuqur ) yig'ib olinadi: chuqur fermentatsiya uchun pekmezda - kamida 1800 g / (m2, kun), gravies uchun - kamida 1500; sirt fermentatsiyasi uchun shinni bo'yicha - kamida 1400 g / (m2, kun).
Limon kislotasi ishlab chiqarish paydo bo'lganda, fermentatsiya paytida muhitning kuchli kislotalanishi tufayli infektsiyadan qo'rqmaslik kerak deb taxmin qilingan. Biroq, tez orada bunday emasligi va begona mikroorganizmlar bilan ifloslanish ishlab chiqarish uchun zararli ekanligi ma'lum bo'ldi.
Sterilizatsiyaning eng ishonchli va tejamli usuli bu termal - to'yingan bug '. Eng chidamli spora shakllari uchun harorat o'limdan yuqori bo'lishi kerak. Sporali bakteriyalarning ustunligi bilan ular 125-130 S haroratga va kamida 30 daqiqa ta'sirga bardosh beradilar. Atrof-muhitning barcha mikroorganizmlarini yo'q qilishga erishish kerak, ammo bu ishlab chiqarishda juda qiyin bo'lganligi sababli, mikrofloraning qolgan arzimas (texnik jihatdan ruxsat etilgan) miqdori uchun, shuningdek, siqilgan havo va atrof-muhit bilan tasodifan kiradigan begona mikroorganizmlar uchun. boshqa yo'llar bilan mikroblarga qarshi moddalar muhitini qo'shish orqali rivojlanish uchun noqulay sharoitlar yaratiladi, ya'ni. himoyalangan fermentatsiyani amalga oshiring. Odatda sirt fermentatsiyasida bu maqsadda ishlatiladigan formalin, melas og'irligi bo'yicha 0,006-0,01% ni tashkil qiladi, katta doza A. nigerning kislota hosil qilish qobiliyatiga salbiy ta'sir qiladi. Furatsilin 10-15 mg / l (500 S haroratda qo'shiladi), 5-nitrofurilrodanid va furanning boshqa hosilalari konsentratsiyasida samarali bo'ladi.
Chumoli kislotasi, natriy silikoflorid, natriy pentaklorfenolat ham sinovdan o'tkazildi, biroq ular bir vaqtning o'zida limon kislotasi hosilini kamaytiradi. Sulfa preparatlari bakteriyalarni o'ldirmaydi. Antibiotiklarning bakteritsid konsentrasiyalari (million birlik / m3): streptomitsin 40, biomitsin 4, tetramitsin 2, polimiksin 1. Tavsiyalar neomitsin, nisin, xloramfenikol, polimiksinni qo'llash uchun ma'lum va xamirturush infektsiyasi paydo bo'lgan taqdirda - levorin. Biroq, samarali mikroblarga qarshi ta'sirga ega bo'lib, A. nigerga salbiy ta'sir ko'rsatmasa ham, antibiotiklar juda qimmatga tushadigan kamchiliklarga ega.
Melassa muhitini yuqoridagi haroratda termal sterilizatsiya qilish ularning biokimyoviy ishlov berish sifatini pasaytiradi. Issiqlik rejimini "yumshatish" uchun mikroblarga qarshi moddalar mavjud bo'lganda issiqlik bilan ishlov berish tavsiya etiladi. Oziqlantiruvchi muhit tarkibida sezilarli o'zgarishsiz haroratning pasayishiga bakteriyalar va sporalarning devorlarini buzadigan ferment preparati bilan oldindan ishlov berish orqali ham erishish mumkin. Muhitning issiqlikka chidamli tarkibiy qismlarini saqlab qolish zarur bo'lgan barcha holatlarda sterilizatsiya yuqori haroratda va shunga mos ravishda kamroq vaqt ichida amalga oshiriladi, chunki harorat oshishi bilan mikroorganizmlarning o'lim darajasi tezroq ortadi. ushbu komponentlarning yo'q qilish tezligi.
Melasasni sterilizatsiya qilishning boshqa usullarini qo'llash ham taklif qilingan: turli xil nurlanish energiyasi, ultratovush, impulsli elektr razryadlari, mikroto'lqinli elektromagnit maydonlarni kiritish, mikroblarga qarshi tolalar orqali filtrlash va boshqalar, ammo ular hali ishlab chiqarishda qo'llanilishini topmagan.

4. Limon kislotasi ishlab chiqaruvchisi

Hozirgi vaqtda shakar o'z ichiga olgan muhitni fermentatsiyalash uchun Aspergillus nigerning maxsus shtammlari qo'llaniladi. Mikroskopik zamburug'larning turli sinflariga mansub Aspergillus va boshqa avlodlarning boshqa turlaridan foydalanish uchun patentlar mavjud: A. goii, A. lichinensis, A. clavatus, A. foetidus, A. avamori, A. carbonarius, A. glaucus, A. fumaricus, A. cinnamoneus, A. aureus, A. lanosus, A. melleus, A. ochraceus, A. gorakphurensis; Penicillium luteum, P. janthinellum, P. restricum, P. adamentzii, P. arenarium, P. olivaceum, P. divaricatum, P. sunguiflaus, P. glaucum; Mucor piriformis; Trichoderma virid; Botrytis sp.; Nematospora korily va boshqalar.

Aspergillus niger.

Ishlab chiqarish nuqtai nazaridan, A. niger va boshqa filamentli zamburug'lar sezilarli kamchiliklarga ega: ular sekin o'sib boradi, buning natijasida zarur miqdordagi biomassani to'plash jarayoni uzoq davom etadi; madaniyat suyuqligining yuqori viskozitesi, Nyuton bo'lmagan hududga o'tib, massa almashinuviga to'sqinlik qiladi, xususan, qo'ziqorinni kislorod bilan ta'minlash, aralashtirish uchun energiya sarfini oshiradi. Ko'rsatilgan kamchiliklarga ega bo'lmagan mitseliy bo'lmagan mikroorganizmlarni - xamirturush, bakteriyalarni qidirish va tanlash istiqbolli. Bu fermentatsiya jarayonini doimiy oqimga o'tkazish uchun ayniqsa ma'qul.
Har qanday turdagi xomashyodan foydalanganda, ozuqa muhitining optimal tarkibi va fermentatsiya rejimi bilan bir qatorda, ishlab chiqarish samaradorligi ishlatiladigan A. niger shtammi bilan belgilanadi. Limon kislotasini ishlab chiqarish uchun shtammlar quyidagi asosiy talablarga javob berishi kerak:
1) ishlab chiqarishga kiritilgan shakar massasiga limon kislotasining maksimal rentabelligini berish va uni tezda fermentatsiya qilish;
2) genetik jihatdan bir hil bo'lishi;
3) tashqi ta'sirlarga chidamli bo'lish.

Limon kislotasining hosildorligi limon kislotasi, ikkilamchi kislotalar hosil bo'lishi uchun shakarning nisbiy xarajatlariga, qo'ziqorin biomassasining sintezi va nafas olishiga, shuningdek shakarni assimilyatsiya qilishning to'liqligiga bog'liq. Shubhasiz, fermentatsiya jarayonining oxirida madaniyat suyuqligida qancha kam shakar qolsa va u limon kislotasi hosil bo'lishiga qanchalik ko'p bo'lsa, boshqa xarajatlarni kamaytirish bilan birga, shtammning unumdorligi shunchalik yuqori bo'ladi. Fermentatsiya tezligini oshirish ham muhimdir. A. nigerning hayotiy faoliyati oziqlanish, nafas olish, oʻsish jarayonlarida, tashqi qoʻzgʻatuvchilarga reaksiyalarda namoyon boʻladi. Organizmda hujayra moddalarini sintez qilish va energiya olish uchun zarur bo'lgan ovqatlanish va nafas olish metabolizmning asosidir.

Oziqlanish turiga ko'ra, Aspergillus organik birikmalardan uglerodni o'zlashtiradigan geterotrof organizmlarga tegishli. Muhitda vitaminlar (mkg/g) bo'lishi mumkin: tiamin 150; riboflavin 70-85; pantotenik kislota 244-727; nikotinamid 120-840; foliy kislotasi 210; siyanokobalamin 178. Muhitda vitaminlar boʻlishi shart emas degan fikr bor, chunki A. niger ularni oʻzi sintez qila oladi. Shunga qaramay, ularning ba'zilarining ozuqaviy muhitda mavjudligi ma'qul. Shunday qilib, biotin barcha organizmlarning normal ishlashi uchun zarurdir. Madaniy muhitga oz miqdorda biotin qoʻshilishi A. nigerning oʻsishini ragʻbatlantiradi. Pantotenik kislota qo'shilishi ham xuddi shunday ta'sirga ega. Limon kislotasining hosil bo'lishi tiamin tomonidan rag'batlantiriladi.
5. Biokimyoviy sxema

Limon kislotasining biosintezi mahsulotdan yuqori hosil olish uchun maxsus tanlangan A. niger madaniyati yordamida amalga oshiriladi. Uglerod o'z ichiga olgan substrat sifatida melas ishlatiladi, u uglevodlarga qo'shimcha ravishda ko'p miqdordagi organik kislotalarni o'z ichiga oladi. Saxaroza bilan ma'lum bir ozuqaviy muhitdan foydalanish kislotalarning (limon, oksalat va glyukonik kislota) past sifatli xilma-xilligiga olib keladi.

Limon kislotasini hosil qilishning biokimyoviy mexanizmi trikarboksilik kislota aylanishining ishlashiga asoslanadi. Sirka kislotasining gidrogenatsiyasi natijasida ikkita CO2 molekulasi va to'rt juft vodorod ioni hosil bo'ladi. Tsikl NADH va ATP ni ham ishlab chiqaradi. Tsiklning aksariyat reaksiyalari teskari bo'lsa-da, fermentativ reaktsiyalarning asosiy yo'nalishi a-ketoglutarik, süksinik va fumar kislotalari orqali oksaloatsetik kislota hosil bo'lishidir.
Siklning tezlikni cheklovchi reaktsiyasi allosterik ferment sitrat sintetaza tomonidan katalizlangan limon kislotasining sintezidir. Tsiklning metabolitlarini sintez qilish uchun ishlatiladigan atsetil-KoA manbai tsikl mahsuloti - limon kislotasi - membrana orqali sitoplazmaga oson o'tadi. Qoida tariqasida, biosintez ehtiyojlari uchun CTC dan katta miqdordagi metabolitlar iste'mol qilinadi va ularning fondini to'ldirish va hujayralardagi to'liq tsiklning ishlashi uchun qo'shimcha kompensatsion fermentativ mexanizmlar, masalan, glyoksilat shuntlari mavjud. Ikkinchisida, TCA dan farqli o'laroq, sirka kislotasi sintez uchun sarflanadi. Shuning uchun TCA ning birinchi reaktsiyasi sitrat sintetaza bilan katalizlangan atsetil-KoA ning oksaloasetik kislota bilan kondensatsiyasidir. Aynan shu fermentning faolligi tsikldagi metabolik oqim tezligini belgilaydigan nazorat parametridir. Sitrat sintetazaga inhibitiv ta'sir NADH va suksinil-KoA tomonidan amalga oshiriladi. Ammo limon kislotasi sintezi tezligiga asosiy ta'sir substratni (oksaloatsetik kislota) qabul qilish orqali amalga oshiriladi. TCA ning uzluksiz "ishi" kamaytirilgan ekvivalentlarning qayta oksidlanishini talab qilganligi sababli (4 juft dehidrogenaza ishlatiladi), maksimal aylanish tezligi hujayra tizimiga kislorodning etarli darajada kirishi sharoitida (ya'ni, yaxshi aeratsiya bilan) kuzatiladi.
Shamollatish chuqur fermentatsiya uchun juda muhimdir. Sof O2 dan o'tish limon kislotasi hosil bo'lishini oshiradi, ammo bu qimmatga tushadi; gaz fazasi, agar u CO2 ni yutsa, aylanib chiqishi mumkin. Aeratsiyani qisqa vaqtga to'xtatish limon kislotasi ishlab chiqarishga zarar etkazishi mumkin, ammo pH 3,0 dan 4,0 gacha oshirilsa, fermentatsiya yana boshlanishi mumkin.
Zamburug'larda trofik faza ajralib turadi, bu mitseliyning o'sishi va CO2 chiqishi bilan faol nafas olish bilan tavsiflanadi va o'sish tugagach, nafas olish bostiriladi va qolgan glyukoza qayta ishlanadi idyofaza (ishlab chiqarish bosqichi). ikkilamchi metabolitlar; bu holda, limon yoki boshqa kislotalarga.
Limon kislotasining hosil bo'lishini shartli ravishda uchta jarayonga bo'lish mumkin: 1 - glikoliz jarayonida geksozalarning piruvat va atsetil-KoA ga parchalanishi, 2 - piruvat va CO2 dan oksaloatsetatning anaplerotik shakllanishi va 3 - TCA siklida sitratning to'planishi. A. niger glyukozani geksozdifosfat (80%) va geksoz monofosfat yoʻllari boʻylab parchalaydi.
Birinchi yo'lning ishlashi davomida piruvatning dekarboksillanishi natijasida hosil bo'lgan CO2 oksaloatsetatning anaplerotik hosil bo'lishi paytida fiksatsiyalanadi. (Geksoz monofosfat yo'lining ishlashi paytida CO2 o'zgarmasdir). Glikoliz bilan bir qatorda A. niger uglevod oksidlanishining boshqa yoʻlini – pentoza, geksoza monofosfat yoki fosfoglyukonat deb ham ataladigan pentoza fosfatni qisman amalga oshiradi. Glikoliz bilan umumiy bo'lgan dastlabki mahsulot glyukoza-6-fosfatdir, ammo keyinchalik ularning yo'llari ajralib chiqadi: fosfofruktokinaz fermenti dixotomiyali yo'lni, glyukoza-6-fosfat dehidrogenaza apotomik yo'lni aniqlaydi. Jarayonning yakuniy mahsulotlari 3-fosfogliseraldegid va riboza-5-fosfatdir. Ulardan birinchisi, glikoliz reaktsiyalariga ko'ra, piruvik kislotaga aylanadi, shuning uchun pentozafosfat sikli glikolitik yo'lni chetlab o'tish deb hisoblanadi. Tsiklning asosiy maqsadi hujayrani lipid va steroid sintezining reduktiv reaktsiyalari uchun zarur bo'lgan NADH2 va nukleotidlar va nuklein kislotalar sintezida ishlatiladigan pentozalar, asosan riboza bilan ta'minlashdir.
Geksoz monofosfat yo'li va glikoliz ko'plab fermentlarni birlashtiradi. Shunday qilib, ikkala yo'l ham hujayrada bir vaqtning o'zida amalga oshirilishi mumkin. Glyukoza-6-fosfatning 6 molekulasini geksoz monofosfat yo'li orqali aylantirganda, umumiy ta'sir 1 molekula geksoza glikoliz va TCA yo'li orqali CO2 ga oksidlangandagi kabi bo'ladi.
Glyukozaning parchalanishi jarayonida oraliq birikmalar hosil bo'ladi: mannitol, arabitol, eritritol, glitserin.
Limon kislotasining hosil bo'lishi CO2 fiksatsiyasi tezligi bilan chambarchas bog'liq. A. nigerda CO2 fiksatsiyasi konstitutsiyaviy ferment piruvat karboksilaza tomonidan amalga oshiriladi. CO2 fiksatsiyasi va sitrat ishlab chiqarish o'rtasida deyarli stoxiometrik bog'liqlik mavjud.
TCAda sitratning parchalanishida ishtirok etadigan akonitaz fermenti uning ishlab chiqarilishini kamaytiradi. Fe etishmovchiligi yoki Cu qo'shilishi bilan akonitaz inhibe qilinadi va shunga mos ravishda sitrat hosildorligi oshadi, deb ishonilgan. Biroq, akonitaza sitrat hosil bo'lishi tomon kuchli siljish reaktsiyasini katalizlaydi va uni inhibe qilishning hojati yo'q. Nazariy jihatdan limon kislotasining to'planishini kamaytirishga yordam beradigan NADPH-ga bog'liq bo'lgan izotsitrat dehidrogenaza boshqa ferment sitrat tomonidan inhibe qilinadi. Toʻgʻri, A. nigerda yana bir allosterik NAD bilan bogʻlangan ferment, sitrat bilan faollashtirilgan izotsitrat dehidrogenaza mavjud.

6. Limon kislotasini sintez qilishning biokimyoviy sxemasi

Limon kislotasining unumi a-ketoglutarat dehidrogenaza faolligiga bog'liq. a-ketoglutarat dehidrogenaza ta'sirida a-ketoglutaratdan suksinil-KoA hosil bo'lishi TCA siklining darbog'i deb ataladi. Ferment oksaloasetik kislota va NADH ning fiziologik konsentratsiyasi bilan inhibe qilinadi. Uyali oksaloatsetatning ko'payishi a-ketoglutarat darajasida sitratning katabolizmini pasaytiradi va shu bilan birga sitrat sintaza ishtirokida uning sintez tezligini oshiradi. a-ketoglutarat va NADH to'planishi NAD(NADP)-izotsitrat dehidrogenaza faolligini pasaytiradi, bu esa sitratning to'planishining o'zi yuqoridagi fermentni inhibe qiladigan darajaga ko'tarilishiga yordam beradi. Sitrat fosfofruktokenaza faolligini bostirish orqali hujayradagi glyukoza tashishni kuchli inhibe qiladi. Ikkinchisi NH4+ kontsentratsiyasining ortishi bilan bartaraf etiladi va NH4+ ning to'planishi muhitda Mn etishmovchiligi bilan osonlashadi. Mn etishmovchiligi bilan oqsillarning parchalanishi kuchayadi va NH4 + ning hujayra ichidagi tarkibi ortadi, deb ishoniladi. Hujayralar ichidagi ammoniy ionlari kontsentratsiyasining oshishi sitratning fosfofruktokinazaga inhibitiv ta'sirini yumshatadi.
Ko'pgina tadqiqotchilar asosiy rolni fermentlar - akonitat gidrataz va izotsitrat dehidrogenazni inhibe qilish bilan o'ynashiga ishonishadi. Akonitat gidratazani inhibe qilish limon kislotasining o'zi yoki fermentatsiyadan oldin pekmez muhitini davolash uchun ishlatiladigan kaliy geksasiyanoferroatning ortiqcha ta'siri bilan izohlanadi.
Intensiv kislota hosil bo'lishi bilan sitrat sintetaza faolligi taxminan o'n barobar ortadi. Biroq, mavjud ma'lumotlarga ko'ra, limon kislotasining to'planishiga nima sabab bo'lganini hal qilish hali ham mumkin emas - bu ikki fermentni inhibe qilish yoki sitrat sintetaza faollashishi.
Ma'lumki, fermentatsiyaning ikkinchi kunida allaqachon yupqa mitselial plyonka bilan qoplangan muhitda süksinik va olma kislotalari, shuningdek, CTC bo'lmagan kislotalar: glyukonik, shakar va malon kislotalari sezilarli miqdorda mavjud. Birinchi ikkita kislota to'yingan yog' kislotalari sintezida oraliq mahsulot sifatida glyukoza, malonik to'g'ridan-to'g'ri oksidlanish natijasida hosil bo'ladi. Ushbu kislotalarning tarkibi fermentatsiyaning uchinchi-beshinchi kunigacha ortadi. Shunday qilib, akonitat gidrataz va izotsitrat dehidrogenazning inhibisyonu yuqoridagi kislotalarni keltirib chiqara boshlaydi, bu esa limon kislotasining bosqichma-bosqich to'planishiga olib keladi, bu esa o'z navbatida bu fermentlarni yanada inhibe qiladi va ularning sintezini kuchaytiradi.
Ushbu mexanizmning yana bir ishtirokchisiga e'tibor qaratish lozim - suksinat dehidrogenazning o'ziga xos inhibitori bo'lgan malon kislotasi. Malon kislotasi boshqa kislotalarga qaraganda ko'proq hosil bo'ladi va uning tarkibi to'rtinchi yoki beshinchi kungacha - limon kislotasining eng intensiv ishlab chiqarilishi boshlangan vaqtgacha ortadi.
CTCda limon kislotasining intensiv to'planishi davrida metabolizmning anaplerotik yo'li ustunlik qiladi, ya'ni. avval pirouzum kislotasi karboksillanib, oksalosirka kislota hosil qiladi, so'ngra atsetil-KoA bilan kondensatsiyalanadi. Bu davrda limon kislotasi hosil boʻlish intensivligini shundan ham tushunish mumkinki, bu holda hujayraning konstruktiv va energiya almashinuvi imkoniyatlari keskin chegaralanadi va A. niger yashovchanligini saqlab qolish uchun ancha katta miqdordagi substratni qayta ishlashga majbur boʻladi. .
Limon kislotasining to'planishini rag'batlantiruvchi omil shamollatishdir. O2 sitrat fermentatsiyasida glikolitik NADH ning qayta oksidlanishi uchun ham zarur.

6. Oqim sxemasi

Limon kislotasini ishlab chiqarish jarayoni mikrobiologik texnologiyaning barcha asosiy bosqichlarini o'z ichiga oladi (6-rasm):

• 
  urug' olish;
  

• 
  xom melassani fermentatsiyaga tayyorlash;
  

• 
  havoni tayyorlash va sterilizatsiya qilish;
  

• 
  fermentatsiya;
  

• 
  ishlab chiqaruvchi biomassani ajratish - miselyum;
  

• 
  madaniy suyuqlikdan limon kislotasini ajratib olish va uni kristall shaklda olish.
  

• 
  Limon kislotasini sanoat ishlab chiqarishda bir nechta texnologik variantlar qo'llaniladi.
  

7-rasm. Limon kislotasini ishlab chiqarishning texnologik sxemasi

7. Yuzaki fermentatsiya usuli

Ozuqa muhitini yetishtirishning sirt usulida tayyorlash hazm qilish uskunasida amalga oshiriladi. Pekmez qaynoq suv bilan 1:1 nisbatda suyultiriladi va sulfat kislota qo'shib, eritmaning pH qiymati 6,7 - 7,2 qiymatiga o'rnatiladi. Temir va og'ir metallarning tuzlarini cho'ktirish uchun ma'lum miqdorda sariq qon tuzining eritmasi qaynatiladi. Azot, fosfor, makro va mikroelementlar manbalari 60 - 70 S haroratda shinni eritmasiga ketma-ket qo'shiladi. Muhitdagi shakar miqdori 12 - 16% bo'lishi kerak.

Asosiy fermentatsiya maxsus kameralarda amalga oshiriladi, ular yopiq xonalar bo'lib, ularda kyuvetlar tokchalarda joylashgan. To'rtburchaklar kyuvetlar alyuminiy yoki zanglamaydigan po'latdan yasalgan. Kyuvetkalarni ozuqaviy muhit bilan to'ldirish va ulardan kulturali suyuqlikni to'kish kyuvetalar tubidagi armatura orqali amalga oshiriladi. Kameralar isitiladigan steril havoni etkazib berish tizimi bilan jihozlangan.
Yangi fermentatsiya davrini boshlashdan oldin, kameralar va kyuvetalar yaxshilab yuviladi va paraformalin aralashmasi bilan sterilizatsiya qilinadi, so'ngra paraammiak aralashmasi bilan gazsizlanadi. Kameralar sterilizatsiya va sovutilgandan so'ng 12 dan 18 sm gacha bo'lgan qatlamli kyuvetkalarga ozuqa muhiti quyiladi.Parkachlash uchun maxsus moslama yordamida ozuqa muhitiga A. niger zamburug'ining emlash - konidiyasi kiritiladi. .
Ekishdan bir kun o'tgach, miselyumning nozik kulrang-oq plyonkasi hosil bo'ladi, u uch kundan keyin juda qalinlashadi va katlanmış tuzilishga ega bo'ladi. Qo'ziqorin mitseliyasining faol o'sishi davrida harorat o'rtacha aeratsiya bilan 34 - 36 C oralig'ida saqlanadi. Faol kislota hosil bo'lish davrida harorat 32 - 34 S gacha pasayadi va havo oqimi 3 - 4 barobar ortadi. Kislota hosil bo'lishining intensivligi pasayib, chiqarilgan issiqlik miqdori kamayishi bilan kameraga havo etkazib berish asta-sekin kamayadi. Eritmada 1 - 2% qand qolganda va madaniyat suyuqligidagi kislota miqdori 12 - 20% ga yetganda fermentatsiya jarayoni to'xtatiladi.
Madaniy suyuqlik kyuvetkalardan kollektorga quyiladi, u erdan limon kislotasini ajratib olish uchun kimyoviy ustaxonaga beriladi. Madaniy suyuqlikdagi limon kislotasi miqdori 12 - 20% ni tashkil qiladi.
Miselyum kislotadan issiq suv bilan yuviladi va chorva uchun ozuqa sifatida ishlatiladi.
Usul doimiy deb ataladi. Almashtiriladigan usulga ko‘ra, kulturali suyuqlik drenajlangandan so‘ng A.niger plyonkasi ostiga 30 - 32 0C haroratda ozgina suv quyiladi, 0,5 soat ushlab turiladi, yuvish suyuqligi drenajlanadi, yangi melas muhiti kiritiladi va fermentlanadi. . Qo'shimcha fermentatsiya usuliga ko'ra, 4-5-kunida A.niger plyonkasi ostida namlik bug'lanishi tufayli hajmning kamayishini qoplaydigan miqdorda yangi ozuqa muhiti qo'shiladi. Ushbu usullar bilan ishlashda konidiya iste'moli tejaladi, kameralar kamroq zaryadlanadi va qo'ziqorin plyonkasini etishtirish uchun mos bo'lmagan past sifatli pekmezni fermentatsiya qilish mumkin bo'ladi.
Davriy usullar bir qator kamchiliklarga ega: fermentatsiya past tezlikda sodir bo'ladi; mitseliy tsiklning oxirida tashlanadi, garchi u hali ham faol bo'lsa va yangi mitseliyni olish konidiya, shinni va uni etishtirish vaqti bilan bog'liq; barcha kyuvetlarda kerakli haroratni saqlab qolish qiyin, shuning uchun fermentatsiya notekis bo'ladi.
Taklif etilayotgan uzluksiz usullar shinni muhitining yassi tunnel tipidagi fermentatordagi muhit bilan bir xil yo‘nalishda konveyerda harakatlanuvchi A. niger mitseliyasining oldindan o‘stirilgan plyonkasi ostida yoki uning bo‘limlari ostidan kyuvetlar kaskadi orqali oqib o‘tishini ta’minlaydi.
Suyuq muhitda fermentatsiyaning sirt usuli bilan bir qatorda, qattiq muhitda fermentatsiya usullari xorijda ma'lum. Qattiq fazali fermentatsiya muhit bilan singdirilgan g'ovakli qattiq materialdan, masalan, bagass, kartoshka, qand lavlagi pulpasi va boshqalarni ma'lum nisbatlarda ishlatishni o'z ichiga oladi. Material sterilizatsiya qilinadi va spora suspenziyasi bilan emlanadi. Tovoqlarda 25 - 30 0C da 6 - 7 kun davomida inkubatsiya qiling. Inkubatsiyadan so'ng tarkib suv bilan chiqariladi, konsentratsiyalanadi, sitrat cho'ktiriladi va tozalanadi.
Yaponiyada Koji jarayoni mamlakatdagi limon kislotasining beshdan bir qismini ishlab chiqaradi. Bu bug'doy kepagida A. nigerning maxsus shtammlarini qattiq fazada etishtirishdir. Sterilizatsiyadan oldin kepakning pH qiymati 5,5 ga o'rnatiladi, kepak issiq bug' bilan namlanadi, shunda uning namligi 70 - 80% bo'ladi. Keyinchalik, substrat 30 - 36 C gacha sovutiladi va Fe3+ mavjudligiga sezgir bo'lmagan shtamm sporalari bilan emlanadi. Harorat 28 S dan oshmasligi kerak. Kepak kraxmal qo'ziqorin fermentlari tomonidan shakarlanadi, ammo substratga tayyor amilazalar qo'shilishi mahsulotning hosildorligini oshiradi. Emlangan kepak 3-5 sm chuqurlikda tovoqlarga joylashtiriladi.5-8 kundan keyin Koji yig'iladi va limon kislotasini suv bilan ekstraktsiyalash uchun inokulyatorga o'tkaziladi. Substratning iz metallar bilan ifloslanishi Koji jarayonida muammo hisoblanadi, chunki ularni boshqa jarayon variantlariga qaraganda olib tashlash qiyinroq. Shuning uchun tanlov amalga oshiriladi va iz metallarga chidamli shtammlardan foydalaniladi. Substratga HCF yoki Cu+2 ham qo'shiladi.

Melassadan limon kislotasini sirt usulida olishning texnologik sxemasi (suyuq fazali fermentatsiya)

1 - melassa uchun tank, 2 - markazdan qochma nasoslar, 3 - shinni suyultirish uchun reaktor, 4 - sterilizator, 5 - fermentatsiya kamerasi, 6 - fermentlangan eritmalar yig'ish, 7 - neytrallashtiruvchi, 8, 10 - assimilyatsiya filtrlari, 9 - ajratuvchi, 11 - montaj kollektori, 12 - vakuum apparati, 13 - erituvchi, 14 - filtr press, 15 - kristalizator, 16 - qabul qiluvchi, 17 - quritgich, 18 - tayyor mahsulot, 19 - filtrat kollektor.

8. Chuqur fermentatsiya usuli

Zamonaviy o'simliklarda qo'ziqorinni chuqur etishtirish qabul qilinadi, bu birinchi jarayonga qaraganda yuqori mahsuldorlikni tavsiflaydi. Bunday holda, emlangan muhit aralashtirish va shamollatish nazorati bilan yaxshi gazlangan fermenterlarga quyiladi. Chuqur fermentatsiya turli xil versiyalarda mumkin: oziqlantirish bilan davriy va doimiy.

A.niger zamburugʻini chuqur oʻstirishda limon kislotasini olish jarayoni 100 m3 hajmli fermentatorlarda olib boriladi. Urug'lik materiali sifatida hajmi 10 m3 bo'lgan ekish mashinalarida olingan o'stirilgan miselyum ishlatiladi.

Ham urug'lik, ham ishlab chiqarish fermentatorlari uchun shinni eritmasi er usti o'stirishga o'xshash tarzda tayyorlanadi, faqat chuqur fermentatsiya uchun boshlang'ich shinni eritmasi 4% dan ko'p bo'lmagan shakarni o'z ichiga olishi kerak. Fermentatsiya jarayonida shakar konsentratsiyasi keskin pasayganda, 25-28% shakarni o'z ichiga olgan steril shinni eritmasining fraksiyonel qo'shilishi amalga oshiriladi. Bu eritma shunday miqdorda qo'shiladiki, fermentatordagi qand konsentratsiyasi 12-15% ni tashkil qiladi.
Konidiya suspenziyasi ozuqaviy muhit bilan to'ldirilgan ekish mashinasiga sepiladi, u avval 5-6 soat davomida termostatda 32 C da saqlanadi. Kultura 34-35 C da doimiy aralashtirish va shamollatish bilan o'stiriladi. Kultivatsiya jarayonida fermentatorga havo etkazib berish rejimi qat'iy nazorat qilinadi, fermentatsiya tugashi bilan oqim tezligi deyarli 10 barobar ortadi. O2 kamida 20 - 25% to'yingan bo'lishi kerak. Muhitning intensiv ko'piklanishi davrida kichik qismlarga kimyoviy defoamer (oleik kislota) kiritiladi. Miselyumni etishtirish jarayoni 30-36 soatdan keyin, madaniyat suyuqligidagi kislota miqdori 1-2% ga yetganda tugaydi. O'stirilgan miselyum ozuqa muhitini emlash uchun ishlab chiqarish fermentatoriga o'tkaziladi.
Fermentatorda kislota hosil bo'lish jarayoni uzluksiz aeratsiya va 31-32 0C haroratda 5-7 kun davom etadi. Jarayon boshida havo oqimi asta-sekin 400 m3 / soat dan fermentatsiya oxiriga kelib 2200 m3 / soatgacha oshiriladi. Sosli eritmaning fraksiyonel qo'shilishi eritmadagi shakar konsentratsiyasini 12-15% oralig'ida saqlab, 2-3 marta amalga oshiriladi. Jarayonning oxiri umumiy kislotalilik va shakar konsentratsiyasi bilan belgilanadi.
Fermentatsiya jarayoni tugagandan so'ng, kulturali suyuqlik jonli bug' bilan 60-65 0C gacha qizdiriladi va kollektorga quyiladi va u erdan mitselial biomassani ajratish va yuvish uchun vakuum filtriga beriladi. Yuvilgan miselyum chorva uchun ozuqa sifatida ishlatiladi. Limon kislotasining asosiy eritmasi yuvish suvi bilan birga limon kislotasini izolyatsiya qilish uchun kimyoviy ustaxonaga o'tkaziladi.
Fermentatsiyaning tortib olish-ulushi usuli shundan iboratki, faol davom etayotgan jarayon bilan shinni muhiti suyuqlikning tegishli dastlabki tortib olinishi bilan qo'shilishi davom ettiriladi. Dastlab, fermentatsiya rejimga muvofiq amalga oshiriladi, odatda davriy usulda, keyin 3-4 dozada yoki doimiy ravishda qo'shimcha vosita miqdori qo'shiladi. Sos 12 kun davom etadigan fermentatsiya jarayoni tugashidan 36 soat oldin to'xtatiladi. Bir tsikldagi shakarning umumiy miqdori dastlabki hajm bo'yicha (boshlang'ich 3% konsentratsiyada) taxminan 30% ni tashkil qiladi. Qo'shimcha soslar davrida 1,2 - 1,5% shakar konsentratsiyasi saqlanadi. Har bir sousdan oldin, sarflangan siqilgan havo bilan olib ketilgan miqdorda suv va oz miqdorda azot qo'shing.
Ajratish-ulush usuli bo'yicha fermentatsiya paytida, 1 m3 fermentatordan limon kislotasining o'rtacha sutkalik chiqarilishi shakarning og'irligi bo'yicha bir xil kislota hosilida zaryadlash chastotasining pasayishi tufayli ortadi.
Uzluksiz fermentatsiya jarayonida A.niger morfologiyasini o'zgartiradi va partiya fermentatsiyasiga qaraganda ko'proq kislota hosil qilish qobiliyatini namoyon qiladi. Bitta apparatda uzluksiz fermentatsiyaning kamchiliklari - bu fermentlanmagan shakarning sirpanishi va jarayonni to'xtatmasdan profilaktik sterilizatsiyani amalga oshirishning mumkin emasligi. Bir nechta ketma-ket ulangan apparatlarda fermentatsiyani o'tkazish bu kamchiliklarga ega emas va ko'proq istiqbolli hisoblanadi, bu doimiy spirtli fermentatsiya tajribasidan dalolat beradi.

9. Ishlab chiqaruvchining chuqur fermentatsiyasida limon kislotasini olishning texnologik sxemasi

1 - melassa solingan idish, 2 - shinni qabul qiluvchi, 3 - tarozi, 4 - parchalanuvchi, 5 - markazdan qochma nasos, 6 - oraliq idish, 7 - sterilizatsiya ustuni, 8 - ushlagich, 9 - muzlatgich, 10 - ekish mashinasi, 11 - bosh fermentator, 12 - sterilizatsiya filtrlari, 13 - shinni saqlash tanki, 14 - oraliq kollektor, 15 - barabanli vakumli filtr, 16 - mitseliy uchun qabul qiluvchi, 17 - mitseliy uchun vakuum kollektor, 18 - kultura suyuqlik filtratining vakuum kollektori.

Mexanik aralashtirgichli reaktor fermentatori:

1 - ko'rish oynasi; 2 - havo o'tkazgich; 3 - havo vilkasini olib tashlash uchun fitting; 4 - bo'lim; 5 - ko'ylak; 6 - yoritish uchun ko'zoynaklar;

Markaziy diffuzorli va mexanik aralashtirgichli reaktor:

1 - issiqlik almashtirgich; 2 - diffuzor;

3 - tana; 4 - nasos; 5 - turbinali turdagi mikser; 6 - mexanik defoamer

Xulosa

Limon kislotasini sirt usuli bilan ishlab chiqarish iqtisodiy jihatdan eng foydali hisoblanadi, chunki limon kislotasining narxi biroz pastroq. Bu usulning boshqa afzalliklari ham bor: kulturali suyuqlikdagi limon kislotasining kontsentratsiyasi yuqoriroq, yon kislotalarning hosil bo'lishi ancha kam bo'ladi, buning natijasida fermentatsiya paytida shinni kamroq iste'mol qilinadi va kultura suyuqliklarini kimyoviy qayta ishlashda kamroq yo'qotiladi. Sirt usuli bilan qo'ziqorin shamollatishdagi tanaffuslarga nisbatan kam sezgir. Fermentatsiya jarayoniga texnik xizmat ko'rsatish va nazorat qilish oddiy, muammolar faqat yuqori tashqi havo haroratida kamerada kerakli havo haroratini saqlab turish zarur bo'lganda paydo bo'ladi.
Chuqur usul uglerod o'z ichiga olgan xomashyoning keng assortimentini qayta ishlashga imkon beradi, bu melas sifatiga unchalik talabchan emas, bu uning yomonlashuvining umumiy fonida muhim afzallik hisoblanadi. Ushbu usul bilan fermentatsiya tezligi yuqoriroq, ko'p miqdordagi madaniyat suyuqligi darhol bitta apparatda olinadi va u ko'plab kyuvetlarda yig'ilmaydi, bu texnologiyani soddalashtiradi. Fermentatsiya steril sharoitda amalga oshiriladi, bu qo'l mehnatini bartaraf etadigan uzluksiz, to'liq mexanizatsiyalashgan jarayonga o'tish uchun zarur shartdir.
Agar sirt usuli o'z imkoniyatlarini tugatgan va eskirgan bo'lsa, chuqur usul zamonaviy biotexnologiyaning barcha talablariga javob beradi va rivojlanish bosqichida. Kelajakda uzluksiz fermentatsiyaning rivojlanishi jarayonning mahsuldorligini va tejamkorligini oshiradi.

Adabiyotlar ro'yxati

1. Limon kislotasi - Vikipediya. [Elektron resurs] - Kirish rejimi: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%95330. - Zagl. ekrandan.

2. Sanoat mikrobiologiyasi va genetik muhandislik yutuqlari. To'plam: ingliz tilidan tarjima, ed. G. K. Skryabin. - M.: Mir, 1984. - 172 b.

3. Vorobyov L.I. Texnik mikrobiologiya. - M.: Oliy maktab, 1987. - 94 b.

4. Limon kislotasi monohidratli oziq-ovqat. [Elektron resurs] - Kirish rejimi: http://www.citrobel.ru/acid.htm. - Zagl. ekrandan.

5. Oleg Viktorovich Mosin. Limon kislotasining sanoat ishlab chiqarishi. [Elektron resurs] - Kirish rejimi: http://zhurnal.lib.ru/o/oleg_w_m/cdocumentsandsettingsolegmoidokumentydefault2rtf.shtml. - Zagl. ekrandan.

6. Limon kislotasi - Limon kislotasini ishlab chiqarish. [Elektron resurs] - Kirish rejimi: http://citricacid.ru/. - Zagl. ekrandan.