Mikroorganizmlar yordamida limon kislotasi ishlab chiqarish. Reja: 1

LIMON KISLOTА ISHLАB CHIQАRISH
]Limon kislota C6H8O7 uchasosiyoksikislotadir:
Suvli eritmalardan rangsiz shaklda, suvning bir molekulasi bilan birga, tiniq, rombik koʼrinishidagi kristallar xolatida kristallizatsiyalanadi. Limon kislotasi meditsinada,oziq-ovqat ishlab chiqarishda, kimyoviy va yengil sanoatda juda keng miqyosda qoʼllaniladi. Maʼlumotlarga koʼra, dunyo miqiyosida limon kislotasining ishlab chiqarilish hajmiyiliga 400ming tonnani tashkil etadi. Limon kislotasining katta miqdorda ishlab chiqarilishiga jarayonda uglerod manbai sifatida uglevod va uglevodorodlardan foydalanish mumkin ekanligi tasdiqlangandan keyingina erishildi. Limon kislotasining produtsent mikroorganizmlari mikroskopik zamburugʼlar(Aspergillusniger), achitqilar (Candida lipolytica, Candida quilliermondii) va bakteriyalar (Corynebacterium, Arthrobacter) hisoblanadilar. Rossiyada limon kislotasi Aspergillus niger mikroskopik zamburugʼini melassali ozuqa muhitida oʼstirib, mikrobiologik sintez qilish asosida olinadi. Limon kislotasini ishlab chiqarish jarayoni oʼzida mikrobiologik texnologiyaning barcha asosiy bosqichlarini mujassamlashtiradi.
Ekuv materialini olish;
•Melassa-xom-ashyolarni fermentatsiyaga tayyorlash;
•Havoni tayyorlash va sterillash;
•Fermentatsiya;
•Mitselial zamburugʼ-produtsentning biomassalarini ajratish;
•Kultural suyuqlikdan limon kislotasini ajratish va uni kristall xolatga tushirish. Limon kislotasi sintez qiluvchi produtsentlarni yuza qismga, sirtda va suyuqlik ichiga ekish usullari orqali koʼpaytirish mumkin. Limon kislotasini bu usullarda ishlab chiqarishning texnologik chizmasi faqatgina fermentatsiya bosqichida farqlanadi. Qolgan barcha bosqichlar bir xilda kechadi.
EKUV MАTERIАLI TАYYORLАSH
Maxsus mikrobiologik muzeylarda saqlanadigan Aspergillis niger shtammlari quruq spora koʼrinishida (konidiy) aktivlashtirilgan koʼmir aralashmasida saqlanadi. Dastlabki kultura, probirkalarda agarli ozuqa muhitida rivojlanadi, soʼngra kolba va kyuvetalarda qattiq ozuqa muhitida oʼstiriladi. Oʼstirish harorati 32°C boʼlib, oʼstirishning davomiyligi har bir bosqichda 2 sutkadan 7 sutkagacha davom etadi. Qattiq ozuqa muhitining sirtida oʼstirilganda konidiya hosil qiluvchi mitselial qoplam rivojlanadi. Yetilgan konidiylar vakuum uskunasi yordamida yigʼib olinadi. Yigʼib olingan konidiylar steril holdagi qoʼshimchalarga aralashtiriladi va 32°C haroratda quritiladi. Tayyor ekish materiali steril shisha kolbalarga yoki 0,5 dan 1 litrgacha boʼlgan sigʼimli bankalarga qadoqlanadi. Bu usulda ishlov berilgan ekuv materialini saqlash muddati 6 oydan kam boʼlmaydi. Xom-ashyolarni tayyorlash Limon kislotasini sanoat asosida olish uchun substrat sifatida shakar ishlab chiqarishning qoldiq mahsuloti boʼlgan melassa qabul qilingan.
Melassa aniq standartga (tarkibga) ega boʼlmagan xom-ashyo hisoblanadi. Shuning uchun ham uning ishlab-chiqarishga yaroqliligi laboratoriya sharoitida kichik hajmda nazorat fermentatsiyasi oʼtkazib, tekshirib koʼrilgach belgilanadi. Sifatli melassa tarkibida 46% dan kam boʼlmagan shakar saqlaydi. Аgarda nazorat fermentatsiya jarayonida limon kislotaning chiqishi, yuza qismga ekish usulida 1,25kg/(m2·sut) yoki suyuqlikda ekish usulida 12kg/(m3·sut)ni tashkil etsa, bunday melassa ishlab chiqarish uchun yaroqli deb hisoblanadi. Ozuqa muhitining yuza qismida oʼstirish usulidagi fermentatsiya Yuza qismda oʼstirish uchun ozuqa muhiti maxsus qozonlarda qaynatib tayyorlanadi. Melassa suv bilan 1:1 nisbatda suyultirilib olinadi va sulfat kislota qoʼshilib, eritmaning ph koʼrsatkichi 6,8-7,2 gacha olib boriladi. Temir tuzlari va ogʼir metallarni choʼktirish uchun qaynatish davomida aniq miqdordagi sariq qon tuzining eritmasi-kaliy geksatsiano-ferroat (GTsFK) solinadi. Melassa eritmasiga 60-70°C haroratda, birin ketin azot, fosfor (kaliyfosfat), makro-va mikroelementlar (rux, magniy, kaliy va boshqalar) manbalari qoʼshiladi. Tayyor ozuqa muhiti 45-50°C haroratda steril idishga oʼtkaziladi. Ozuqaning shakar saqlashi 12-16% ni tashkil etishi lozim.
Аsosiy fermentatsiya kyuvetalar joylashgan yopiq boʼlmalari mavjud boʼlgan maxsus stelajlarda (javonlar) amalga oshiriladi. Kyuvetalar toʼgʼri burchak shaklidagi alyuminiy yoki zanglamaydigan poʼlatdan tayorlangan boʼladi. Kyuvetalarning uzunligi 7m, eni1,8m, bort balandligi 20 sm gacha boʼlishi mumkin. Kyuvetalar ozuqa muhiti bilan toʼldiriladi va kultural suyuqlik shtutser orqali kyuveta tubiga sizib oʼtib turadigan boʼladi. Kamera, qizdirilgan steril havo uzatgich tizim bilan jihozlanadi. Yangi fermentatsiya sikli oldidan kameralar va kyuvetalar tozalab yuviladi va formalin aralashmasi bilan sterillanadi, keyin esa ammiakli aralashmada ishlov beriladi. Sterilizatsiyalangan va sovutilgan kamera kyuvetalariga ozuqa muhiti 12 dan 18 sm gacha qatlam qilib quyiladi. Maxsus uskunalarda Aspergillus niger konidiylari, yaʼni ekish materiali ozuqa muhitiga purkab sepiladi. Ekishdan keyin bir kun oʼtgach, yupqa oq-sargʼish mitseliy qoplami hosil boʼladi va uch kun oʼtgach qalinlashib burmali, qatlam-qatlam tuzilishni namoyon qiladi.
Zamburugʼ mitseliysining faol oʼsishi juda kam aeratsiyada, 34-36°C haroratda taʼminlanadi. Faol kislota hosil boʼlish bosqichida harorat 32-34°C gacha pasayadi, havo uzatilishi esa,3-4 marta oshiriladi. Kislota hosil boʼlishining jadalligini pasayishi va ajraladigan issiqlik miqdori kamayishining oldini olish uchun kameraga berilayotgan havoni sekin-asta kamaytirib boriladi. Fermentatsiya jarayoni eritmada 1-2% shakar qolganda va kultural suyuqlikdagi kislotaning miqdori 12-20% ni tashkil etganda toʼxtatiladi. Kyuvetalardan kultural suyuqlik mahsulot yigʼgichga quyiladi, soʼngra kimyoviy sexga oʼtkaziladi. U yerda limon kislota ajratiladi. Kultural suyuqlikning limon kislotani saqlashi 12-20% ni tashkil etadi. Mitseliy kislotalardan issiq suv bilan yuvib tozalanadi va shundan soʼnggina qoramollar uchun ozuqa sifatida qoʼllanilishi mumkin.