Өнімді бөліп алу және тазарту
Жоспар: • Культуралық сұйықтықтан биомассаны бөліп алу • Сепарация туралы түсінік • Дезинтеграция туралы түсінік • Культуралық сұйықтықтан мақсатты өнімді бөліп алу : тұндыру, экстракция , адсорбция. • Заттарды айыру әдістері : бағаналы , афериндік хроматография, иондармен алмасу хроматографиясы, иммуноэлектрофороз
Көбінесе мақсатты өнімдер биомассаның өзінде немесе сұйықтықтығында болады. Осы екі түрде де ең алдымен фазаларға бөлу керек. Биомассамен сұйықтықтың қасиетін мақсатты түрде қолдану үшін әр - түрлі процестерді қолданады. Ферментация процесі аяқталғаннан кейін культуралды сұйықтықтың құрамында микроорганизмдердің тіршілік етуіне қажетті заттар, қоректік ортаның қалдықтары көбік сөндіргіш ерігіш және ерімеген заттар болады.
Сепарирлеу, центрифугалық – орталық күштің әсері арқылы бөлінеді. Ашытқы мен бактерияны көбінесе бөліп, биомасса өнімдерін алу үшін қолданылады.
Микроорганизмнің биомассасын концентрлеу, сепарирлеу әдісімен жүргізіледі, үлкен көлемдегі қиын фильтрленетін суспензияны жоғарғы жылдамдықта өңдеуге мүмкіндік жасалады. Сепарирлеу процесі флотирлеу процесімен салыстырғанда энергия көлемі көлемді жұмсалады, сондықтан алдын ала флотирлеуге мүмкіндік жасайды, ол сепарирлеу сатысының санын қысқартады. Культуральды сұйықтықты сепарирлеу алдында сүйылтуға немесе газдан тазарту үшін деэмульгирлейді. Культуральды сұйықтықты сепарирлеу үшін және культуральды сүйықтықтың бір қалыпты құйылуына мүмкіндік жасайды. Деэмульгирлеу әр түрлі әдіспен іске асырылады: механикалық (флотаторда механикалық көбік сөндіру немесе флотирлеу сатысы болмаған кезде механикалық көбік сөндіру), химиялық (көбік сөндіруге химиялық заттарды қолдану) немесе табиғи (арнайы деэмулъгаторлар) заттарды қолданады.
• Жасуша аралық сондай-ақ жануарлар мен өсімдіктердің органдары мен тініне биотехнологиялық процестің элементтерінің бірі болып табылады • Бұл процедура пайдаланған кезде физикалық немесе химиялық , ферменттік әдістерді жүзеге асырады
Тұндыру Гравитациялық күштің әсерімен бөлу (көбінесе ағынды суда тазалау кезеңінде
Әр түрлі элементтерді бөлу және бөліп шығару әдістеріндегі ең ескі тәсілдердің бірі тұндыру. Оның көмегімен периодтық жүйенің көптеген элементтері ашылды. Тұндыру әдістері сапалық анализдің негізгі әдістері болып табылады. Тұндыру процесінде нашар еритін қосылыстың тұнбасы – қатты фаза түзіледі. Анықталатын компоненті ерігіштік көбейтіндісінің ережесіне сай фазалар аралығында бөлінеді. Тұндырып болғаннан кейінгі ерітіндідегі компоненттің рұқсат етілетін мөлшері 0, 1%-дан аспауы керек, ал тұнбаға бөлінетін элементтің 0, 1%-нан артығы өтпеуі керек.
Экстракция (шаймалау). Экстракция негізінде екі фаза арасында компонентті бөлу принципі жатыр. Экстракция процесі таңдамалы түрде сұйық немесе қатты заттар қоспасының бір немесе бірнеше компоненттерін органикалық еріткіштер көмегімен бөліп шығаруға мүмкіндік туғызады. Тәжірибеде сұйықтық экстракциясы, яғни екі араласпайтын сұйықтықтарда компоненттердің бөлініп таралуы жиі пайдаланылады. Сулы және органикалық еріткіштерде компоненттердің ерігіштігі әр түрлі болуына байланысты бөлу және концентрлеу жүзеге асады. Мысалы, суда ерімейтін комплексті қосылыстар органикалық еріткіштерде жақсы ериді. Органикалық еріткіштер ретінде экстракция процесінде хлороформ, бензол, диэтил эфирі, жоғары спирттер, көмірсулар, толуол т. б. қолданылады. Бұл еріткіштерде бейорганикалық тұздар (роданидтер, иодидтер, нитраттар), комплексті тұздар (оксихиналиттар, дитиокарбоминаттар, комплексонаттар), фосфор, молибден, вольфрам, кремний т. б. гетерополиқосылыстары жақсы ериді.
Адсорбциялық хромотография. • Қатты ұнтақ тәріздес адсорбенттің қоспадағы жеке компоненттерді таңдап адсорбциялануына негізделген. Оны фронтальды, ығыстырып шығару және элюентті тәсілмен орындай аламыз. • Фронтальды тәсіл зерттелетін ерітінді хромотографиялық колонканың жоғары бөлігіне үздіксіз беріліп тұрады да сүзіндінің жеке фракциялары жинақталады, онда бөлінетін компоненттердің мөлшері анықталуына негізделген. Егер қоспада тек екі компонент болса, онда қоспаны өткізгенде колонкадан әуелі таза еріткіш, одан кейін колонка анализденетін ерітіндімен қаныққан соң аз сорбцияланатын компоненті бар ерітінді, ең соңынан екі компонентті де бар ерітінді ағын шығады. Фронтальды тәсілмен белгілі фракцияда таза түрінде тек аз сорбцияланатын компонентті алуға болады. Фронтальды тәсілмен зерттелетін қоспаны компоненттерге толық бөлуге мүмкіндік болмайды.
Хромотография • адсорбцияға ұқсас процесс. Қатты сорбентте ерітінді заттар жиналады, тек біреу ған емес олардың саны көп болып келеді және олардың құрылымы жиі ұқсас болады. Мысалы, белок қоспалары, нуклеотидтер, қанттар, антибиотиктер. Адсорбция кезеңінде бірге десорбуются етеді. Ал хроматография кезеңінде олар сорбенттан рет-ретімен шығып, оларды бөлінуге және бір-бірінен тазалауға ықпал етеді.
Хроматография әдісін 1903 жылы орыс ботанигі М. С. Цвет ашты, ол өсімдік жапырақтарының пигменттерін бөлуде хроматография әдісін қолданды. Ол «аралас ерітіндіні адсорбент бағанасы арқылы сүзгенде, пигменттер жеке әр түрлі боялған аймақ түріндегі жекелеген қабатқа бөлінетіндегі туралы» бірінші болып көрсетті. Зерттелетін зат сынамасын хроматографиялық жүйеге енгізу жағдайына қарай хроматографияны үш түрге топтайды: Фронтальды- қапталды Эльюентті- шайындылы Ығыстырмалы.
Ион алмасу хроматографиясы. Хроматографияның бұл түрі талданатын ерітіндідегі иондарды адсорбенттің құрамына кіретін иондарға қайтымды алмастыруға негізделген. Өз иондарын жылжымалы фаза иондарына алмастыра алатын мұндай сорбенттерді иониттер немесе ион алмастырғыштар деп атайды, олар өздерінің арналуына сәйкес катиониттерге және аниониттерге бөлінеді. Талданатын ерітінді иондарының алмастыру қабілеті әр түрлі болуына байланысты хроматограммалар түзілуі жүзеге асады. Ион алмастыру хроматографиясы ұстанымы әр түрлі ерітінділердің тең және көп компонентті талдауын жасауға мүмкіндік беретін иондық хроматографтардың үлкен ассортиментінде тәжірибе жүзінде іске асты
