Производство ферментных препаратов

Продуцент-микроорганизмдерді беткей культивациялағанда ферментті препараттарды өндіргендегі технологиялық процесс келесі негізгі стадиялардан тұрады: егу материалды алу, қоректік ортаны дайындау, микроорганизмдердің культурасын өсіру, культураны кептіру немесе кептіретін ферменттік препараттардың культурасынан ерекшелеу

Егу материалдарын алу (получение посевного материала): өндірістік түрде микроорганизмдерден ферменттік  препараттарды алуда  беткей жағдайда өсіруде егу материал ретінде қатты қоректік ортада өсірілген микроскопиялық саңырауқұлақтарлың культурасын, сондай ақ споралар (конидии) және сұйық ортада терең жағдайда өсірілген продуценттің мицелалды массасын қолданады.

Қатты ортада егу культурасын алу үшін ылғалданған бидай кебектерін қолданады. Орта борпылдақ болуы тиіс. Осы мақсатпен бидай кебектеріне 5-10%ағаш ұнтағын немесе 15-20% уыт өскіндерін қосады. Бір сағат 0,15МПа да стерилизацияғаннан кейін қоректік ортаның ылғалдылығы 35-60% болуы тиіс.

Қоректік ортаны 35 °С қа дейін суытып  кондидий суспензиясымен егіп тастағаннан кейін (10-15 г кебекке 1 мл де 500-600 мың конидий), содан кейін 10-15 см қабатпен стерильді егу кюветаларына орналастырады. Жабық кюветаларды өсірілетін камераларға оларды белгілі бір температура мен ылғалдылық сақтап тұру үшін қоректік ортамен бірге қояды. Көп микроскопиялық саңырауқұлақтар үшін бірінші күні өсіру үшін 28-32 °С, ылғалдылығы 70-95%;  екінші күні - 26-30 °С, ылғалдылық 60-85%, ал үшінші күні - 24-26 °С, ылғалдылығы 55-64% тұрақталып тұрады. Конидийдің өсіп өнуі әдетте өсірудің 72-85 сағатында шегіне жетеді. Одан кейін егу кюветалары 72-96 сағат 8-10 °С температураны ұстап тұрады. Кепкен культура конидийдің өсіп өну қалпы 15-2 күн бойы сақталып қалуы мүмкін.

Споралық егу материалы кептірілген культурадан да алынуы мүмкін. Бұл саңырауқұлақ культурасына споралары (конидии) бөлінетін вибросеператор беріледі. Алдын ала торлы фильтрден өтіп олар вакуум көмегімен қабылдағышқа түседі. Бұндай споралық материал  1,5 жыл 8-24°С температурада сақтала алады. Мысалы Aspergillus terricola егу материалын культивациялау, терең түрімен өңдеу 8-10 л ферментаторда 3 л қоректік ортамен толтырып, 24-30 сағат 30 °С температурада  терең түрімен жасалынады.Алынған егу материалды саңырауқұлақ культурасының терең түрін 33-34 °С қа дейін салқыдатылған  стерилді кебекпен 1-2% бастапқы терең егу материалдың құрғақ ауа кебекке қатынасындай ылғалдандырып  стерилизаторға салады. Қоректік ортаның ылғалдылығы егу культурасын  енгізгеннен кейін 58-60% дан төмен болмауы тиіс.

Қоректік ортаны дайындау.  Aspergillus туысының микроскопиялық саңырауқұлақтарын өсіруде қоректік ортаның негізгі компонентінің беткей әдісі ретінде бидай кебектері қолданылады,  Tr. Roseum үшін циколитикалық фермент продуценті – дәнді қауызы және уыт өскіні.  Asp. awamori 16штаммы үшін пектолитикалық фермент алғанда қызылша сығындысы қажет. 70% қызылша сығындысы ( пектин көзі) және 30% бидай кебектерінен тұратын қоспа қолданылады. тамақ өнеркәсібінің қалдықтары - Картоп ұнтағы мен сыра үгітіндісі жиі қолданылады. Борпылдақ структура алу үшін орталарға еменне басқа ағаш ұнтағын, уыт өскіндерін, сұлы қабығын қосады. Бидай кебектері микроорганизмдердің өсіп дамуына қажет қоректік заттардан аса қажетті аминқышқылдар метионин (19%), триптофан (0,3%) и лизин (0,6%), 16-20% крахмала, 10-12% ақуыз,  4% дейін майлар, әр түрлі фосфорлы қосылыстар, минералды тұздар, микроэлементтер және тағы басқа заттар тұрады.  

Микроорганизмдер өсіру үшін қатты қоректік ортаны дайындау бидай кебектері, уыт өскіндері, ағаш ұнтақтары стерилизаторда араластырады және алынған қоспаны стерилизациядан бұрын  20-40%ылғалдылықта өткізетінінде тұрады.  Стерилизаторлар 104 до 140 °С температурада, артық 0,03 МПа қысымда жұмс істеуге есептелген. Стерилизаторлардың сыйымдылығы 300-500 кг арасында болады.

Жоғары активті культураны алуда қоректік ортаның бастапқы ылғалдылығы маңызды болып келеді. Ол  58-60% арасында болады. Ортаның ылғалдылығы жоғарылағанда өсуші культураның аэрациясы нашарлайды, ал төмендегенде мицелийдің өсуі тежеледі және синтезделетін ферменттердің белсенділігі төмендейді. Өндірістік жағдайда өсіру циклінің соңында 100% ға жақын ауаның салыстырмалы ылғалдылығын ұстауына қарамастан 35-40% дейін төмендейді.