O’quv materiallar

BIOREAKTOR KONSTRUKSIYASI.
BIOREAKTORLAR QUYIDAGI QISMLARGA EGA:

- steril korpus;

- ozuqa muhitini uzatish uchun jo‘mrak;
- rn boshqaruvchi tizim;
- xaroratni boshqaruvchi tizim;
-ko‘pikni yo‘qotuvchi moddalarni uzatgich;
- xavo sarflanishini nazorat qiluvchi tizim;
-sinamani olish uchun qism;
-elektrodvigatel;
- steril xavoni uzatgich (anaeroblar uchun).



1.25-rasm. Bioreaktor


Bioreaktorlar klassifikatsiyasi:
- Qo‘llanish masshtabiga ko‘ra (laborator, sinov−ishlab chiqarish yoki pilotli, sanoat bioteaktorlari);
- Ishlash rejimiga ko‘ra (davriy va uzluksiz ishlovchi);
- Kultivatsiyalash sharoitiga ko‘ra (aerob va anaerob, mezofil va termofil);

• 
  Suyuq va qattiqozuqa muhitlari uchun, gaz fazali;
  
• 
  Yuza va chuqur qatlamda kultivatsiyalash uchun.
  

1.26-rasm. Bioreaktor turlari

1.5-jadval

Pilotli va laborator bioreaktorlar bilan solishtirganda sanoat bioreaktorlarining texnik tavsifi

Tavsifi	Apparatlarning texnichesk ko‘rsatkichlari
	Sanoat bioreaktori 100 m^3xajm uchun	pilotli bioreaktori 150 l xajm uchun	laborator 10 l xajm uchun
Ichki diametr,mm	3600	420	27
Balandligi, mm	15715	1140	40
Ishchi xajmi, l	70 000	100	2-6
Aralashtirgich diametri	900	140
Aralashtirgich valining aylanish chastotasi, ayl/daqiqa	173	125-990
Ko‘pikni yo‘qotuvchi elektrodvigatelining kuchlanishi, kVt	4	0,73

Davriy fermentatsiya (yopiq tizim)va uzluksiz kultivatsiyalash (ochiq tizim)
Davriy fermentatsiya:

• 
  Jarayon uchun barcha zaruriy ingredientlar jarayon boshlanmasidan oldin kiritiladi;
  
• 
  ozuqa moddalari kultivatsiya jarayonida boshqa kiritilmaydi;
  
• 
  Fermentatsiya parametrlari o‘zgartirilmaydi.
  

SHuning uchun jarayon yopiq tizim deb ataladi. Jarayon etarli miqdorda mahsulot hosil bo‘lgandan so‘ng to‘xtatiladi.
SHundan so‘ng fermentyor bo‘shatiladi, maxsulot ajratib olinadi, ishlatib bo‘lingan mikroorganizmlar tashab yuboriladi, fermenter tozalaniladi va keyingi fermentatsiya uchun tayyorlaniladi.
O‘STIRISH

Mikroorganizmlarni o‘sishi va rivojlanishi fazalari 6 bosqichdan iborat:

1. 
   Moslashuv, adaptatsiya yoki lag-faza.
   
2. 
   Tez o‘sish (o‘tish) fazasi.
   
3. 
   Logarifmik faza (eksponensial faza).
   
4. 
   Hujayrani o‘sishini sekinlashuvchi fazasi.
   
5. 
   Statsionar faza.
   
6. 
   Hujayrani nobud bo‘lish
   
7. 
   fazasi.
   

UZLUKSIZ JARAYONLAR
Kultivatsiyalashning uzluksiz usulida ozuqa muhiti bioreaktorga uzluksiz ravishda uzatilib turadi, unda mikroorganizmlarning o‘sishi uchun optimal sharoit yaratilib, fermentyordan esa uzluksiz ravishdamikroorganizmlar bilan kultural suyuqlik oqib chiqib turadi.
Uzluksiz davom etuvchi jarayonlarda biomassani o‘sishi o‘rtasida muvozanat mavjud bo‘lib, bu muvozanat xujayralarning bo‘linishi va ularning o‘lishi hisobiga bo‘lib, doimiy ravishda yangi ozuqa muhiti qo‘shilishi hisobiga amalga oshadi.
Uzluksiz jarayonlardan eng yaxshi o‘rganilgani bu chuqur qatlamda fermentatsiyalash usulidir.
Jarayon gomogen yoki geterogen uzluksiz bo‘lishi mumkin.
Gomogen-uzluksiz jarayonlarda appartda jadal ravishda aralashtirish amalga oshirilib, barcha ko‘rsatkichlar doimiy ravishda ushlab turiladi.
Geterogen-uzluksiz jarayonlarda esa bir nechta fermenterlar birlashtirilgan bo‘lib, birinchi apparatga ozuqa muhiti kiritilsa oxirgi apparatdan esa tayyor kultural suyuqlik oqib chiqadi.
Mikroorganizmlarni uzluksiz kultivatsiyalashda tizimdan kulturani oqib chiqib ketishini oldini olish zarurdir, ya’ni hujayralarning doimiy konsentratsiyasini ta’minlash kerak bo‘ladi.
O‘zluksiz usulning steril sharoitlarida, bu doimiy oqib turuvchi usul kulturani uzoq vaqt fiziologik faol xolatda turishini ta’minlab beradi.
Qo‘llanilayotgan usuldan kelib chiqqan xolda, kultura doimiy ravishda dinamik muvozanatda ushlab turiladi, bunda turbidostatli va xemostatli prinsiplar qo‘llash orqali erishiladi.
− turbidostat usulda muhit oqimining tezligi shundayki, bunda tizimdagi biomassa konsentratsiyasi doimiy saqlanib turadi;
− xemostat usulda esa, tizimdagi kulturani o‘sishini ozuqa muhitining birgina elementi bilan cheklab qo‘yiladi (uglerodni, kislorodni, yoki muvofiq keluvchi vitamin va b.q.)
Uzluksiz kultivatsiyalash davomiy, uzoq vaqt, bir necha xaftalar davom etuvchi jarayon bo‘lib, jarayon davomida muhitga ozuqa moddalari ularni tugashiga qarab qo‘shilib turiladi, ortiqcha kultura esa olib turiladi.
Davriy kultivatsiyalashda muhitga doimiy ravishda ozuqa muhitini qo‘shilishi mikroorganizmlar o‘sish davrini uzayishiga sabab bo‘ladi.
Davriy usulning ustunliklaridan biri bu o‘sish tezligini boshqarish imkonining mavjudligidir, uni o‘z navbatida kislorodni uzatilishini tezligi bilan o‘lchash mumkin.
Bu jarayon odatda non yopish sanoati uchun achitqi hujayralarini ishlab chiqarishda qo‘llaniladi.
Agarda ichitqi hujayralariga katta miqdorda shaar qo‘shilsa ular anaerob shaklda nafas olishni boshlaydi va biomassa o‘rniga spirt hosil qiladi.