Тақырыбы: Азықтық ақуыз өндірісі.

 

 

1.Ашытқыны және бактерияны қолдану.

2.Балдырларды және микроскопиялық саңырауқұлақтарды қолдану. Ақуыз препарат өндірісінің технологиясы.

 

1. Ашытқыны және бактерияны қолдану.

  Ашытқыдан алынған ақуыз концентраттары

Германияда бірінші дүние жүзі соғысы кезінде ашытқылар алғаш адам және жануар үшін ақуыз  көзі болып қолданылады, бұл кезде азықтық өнімге қосуға арналған сыра ашытқысын (Sacharamyces cerevisiae) культивирлеудің өнеркәсіптік технологиясы жасалған еді.Біздің елімізде азықтық fisn&s өндірісінің алғашқы заводы 1935 жылы ашылды. Гидролизат кезінде микроорганизмдер жеңіл сіңіретін көмірсулар формасын түзетің ағаш қалдығының және құрамында целлюлоза бар өсімдік шикізатының гидролизатына өсіреді. Қазіргі уақытта біздің биотехнологиялық өнеркәсіп өсімдік шикізаты гидролизінің негізінде ауыл шаруашылығы үшін маңызды көлемде азықтық ашытқы өндіреді. Азықтық ақуыз алудың осындай технологиясымен шикізат ретінде әдетте целлюлозалық және ағаш өңдеу өнеркәсібінің қалдықтары сабан, мақта қабығы, күнбіғыс себеті, күнбағыстың діңгегі, қызылшалық меласса, картоптық мезга, жүзім сығындысы, сыра дробинасы, беткі аз ыдыраған тороя, спирт өндірісінің барасы, кондитер және сүт өнеркәсібінің қалдықтары қолданылады.

Көп мөлшерде клетчатка гемицеллюлоза, пентозаның үлкен мөлшері бар ұнтақталған өсімдік шикізаты жоғары қысымда және температурада қышқылдық гидролизге ұшырайды., нәтижесінде құрамындағы 60-65% полисахаридтер моносахаридтерге дейін гидролизденеді. Алынған гидролизатты лигниннен гидролиздеуге қолданылатын,  қышқылдың артық мқлшерінен бөліп алып, ізбест сүтімен не аммиак суымен нейтралдайды. Салқындатқан соң және тұндырған соң гидролизатқа минералды тұздар, витаминдер және басқа да заттар қосады, олар микроорганизмдердің тіршілік қызметі үшін қажет. Осылай алынған қоректік орта ашытқы өсірілетін ферментерлік цехқа жіберіледі.

Өсімдік өалдығының гидролизетында культивирлеуге Сandida, Torulopsis, Sacharomyces туысының ашытқыларын қолдану тиімді, олар көміртегінің көзі ретінде гентоза, пентоза  және органикалық қышқылдарды қолданады. Қалыпты жағдайда 1т қалдықтан 250кг азықтық ашытқы алуға болады.

 

Азықтық ашытқы алу үшін араластыру тәртібінде, қалыпты температура тәртібі мен аэрация тәртібінде іске асырылады 

Ашытқыны сұйық қоректік ортада егуге арналған ферментер.

 

1-ферментер корпусы: 2-салқындатқыш жейде: 3-жылуалмастырғыш: 4-жылуалмастырғышқа жылы су беру; 5-жылуалмастырғыштан жылы суды шығару; 6-егіс культурасын беру әкелу; 7-сұйық ұоректік орта беру; 8- аэрация, қоректік ортаны араластыру үшін ауа беру; 9-жылуалмастырғыштың ішкі қуысын ауа ағысын бағыттауға арналған кювета; 10-ферментация соңында ашытқы суспензиясының шығымы 11-аэрация жағдайында тазартқыш фильтр арқылы ауаның атмосфераға шығуы.

Берілген температура режимін ұстап тұру мақсатында ферментерконструкциясында артық жылуды шығару жүйесі қарастырылады. Ашытқы культурасын культивирлеудің жұмыс циклі 20сағаттай созылады. Жұмыс циклінің соңында суспензирленген ақуыз жасушасымен бірге культуралық сұйықтық ферментерден шығарылады, ал оған қайтадан қоректік субстрат және өсіру үшін ашытқы жасушасының культурасы енгізіледі.

Ферментерден шығарылатын микробтық жасуша әрі қарай флотациялық құрылғыға беріледі, оның көмегімен биомассасын биомассасын культуралдық сұйықтықтан бөлу жүреді. Флотация процесіне суспензия көбіктенеді, бұл кезде микробтық жасушалар көбікпен бірге бетке шығады, сұйық фазадан флотациямен бөлінеді. Тұндырған соң  ашытқы массасы сепаратор көмегімен  концентрленеді. Ашытқыны жануар ағзасында жақсы қорытылуы, сіңірілуіне жету үшін микробтық жасушаны арнайы өңдеу (механикалық ультродыбыстық, термалық, ферментативтік) жүргізіледі. Ол микробтық жасушаның жасуша қабығын бұзады. әрі қарай ашытқы массасы  өажетті концентрацияға дейін буландырылады және кептірілді, дайын өнімнің ылғалдылығы 8-10% артпауы керек.

Құрғақ ашытқы массасында 40-60% шикі ақуыз , 25-30% сіңірілетін көмірсу, 3-5% шикі май,  6-7% клетчаткалар және зольдық заттар, көп мөлшерде 50 мг% дейін) витаминдер болады. Ашытқыларды ультракүлгін сәулелермен өңдеу нәтижесінде ашытқылар ондағы эргостериннен түзілетін Д2 витаминімен байытылады. Дайын өнімнің физикалық қасиетін жақсарту үшін гранула түрінде шығарылады.

Өсімдік шикізатының гидролизатының ферментациясы негізінде азықтық ашытқы өндірісі қатарында  сонымен бірге этил спиртін де алады. Бұл жағдайда технологияныңерекшелігі мынада, алғашында спирттік ашу жүреді, нәтижесінде гидролизат құрамындағы гексозалардың утилизациясы жүреді. Спиртті айдаудан соң қолданылмаған субстрат барда қалады. Барда құрамында негізінен пентоза болады. Бұл спирттен соңғы барда азықтық ашытқы өсіруге арналған қоректік орта ретінде қолданылады.. Осылайша өсімдік қалдықтарының гидролизатынан бір уақытта бағалы өнімнің екі түрі алынуы мүмкін.

Россияда және басқа да мұнай өңдеуші елдерде мұнайдың Н-парафинінен азықтық ақуыз алу технологиялары жасалды. Ашытқы жасушалары олардың өсуіне қажетті көміртегі көзі ретінде қолданылады. Ол көміртектер – тармақталмаған, көміртегі атом саны 10-30-ға дейігі . Олардың қайнау температурасы  250-320⁰С  мұнайдан айдау арқылы бөліп алатын сұйық фракциялар.

Мұнайдың тазартылған көмірсутек фракциялары ашытқы өсіруге қолданылады. Олар 3 әдіспен алынуы мүмкін: төмен температуралық кристализациямен, карбалидтік депарафинизациямен және молекулалық торд адсорбциялау. Бұл әдістердің біріншісіне сәйкес үнемі салқындата отырып олардың органикалық еріткіштермен ерітуден соң жоғары температурада қайнайтын фракциясын кристализация жүргізіледі, сосын кристализация жолымен тазаланған өнімдер микроорганизмге қоректік орта даярлауға қолданылады. Екінші әдіс мұнайдың Н–парафиндерінің карбамид молекуласымен берік комплекс түзу қабілетіне негізделген. Бұл комплекс басқа фракциялардан оны бөліп алған оң қыздырғанда оңай ыдырайды, нәтижесінде айдау көмегімен Н–парафиннің тазартылған фракциясын алуға болады. Үшінші әдіспен мұнай көмірсутегінің молекулалық торда қажетті фракцияға адсорбциясы жүреді, онан кейін олардың десорбциясы жүреді, осылайша жоғары дәрежедегі тазартудың фракциясын бөліп алуға болады.

Басқа елдерде ашытқы алудың мұндай технологиясы мұнайға әлемдік жоғары бағаға байланысты дами алмады. Біздің елімізде мұнайдың сұйық  парафинінен азықтық ақуыз өндірісінің алғашөы заводы 1971 жылы іске кірісті.

Микроорганизмдерді мұнайдың  Н–парафинінде өсіру кезінде олардын жасалған қоректік орталарға макро, микроэлементтер, қажетті витаминдер мен амин қышқылдары, ал азоттың көзі ретінде аммиак cуы қосылады. Ашытқыны культивирлеуде  ферментерде оптималды температура режимі және аэрация режимі ұстап тұрылады. Мұнайдың Н–парафинінде өсіру үшін тиімдісі ашытқылардың селекцияланған штаммы Candida guilliermondii. Ашытқы жасушасын бөліп алу және кептіру сол технологиямен жүреді, дәл гидролиздік өндірісіндегідей кептірілген ашытқы массасы гранулирленеді және ауылшаруашылықтың жануарларды азықтандыратын ақуыздық витаминдік концентрат (АВК)ретінде қолданылады Оның құрамында 50-60% ақуыздық заттар болады. Қалдық көмірсутектердің мөлшері 0,1% болады.

Шикізатты толық қолдану және тауарлық өнімдегі қалдық көмірсутектердің мөлшерін төмендеті мақсатында АВК алудың жетілдірілген технологиясы жасалды. Ол технологияға екі сатылы ферментация және ашытқыдан қалдық көмірсутектерді бензинмен келесі экстракциялау кіреді. Бұл кезде ашытқы массасында шикі ақуыз мөлшері  58-65% дейін өсуі мүмкін, ал қалған көмірсутек мөлшері 0,05% дейін төмендеуі мүмкін.

Азықтық ақуызды өсіруге жақсы субстратсүтті өңдеудегі өндірістік қалдық болатын – сүт  сарысуы.  1 т сүт сарысуында 10 кг бағалы ақуыз және 50 кг оңай утилизацияланатын лактоза дисахариді болады. Сүт сарысуынан ақуызды  бөліп алу үшін төмен молекулалы заттарды мембрана арқылы ультрафильтрация әдісін қолданатын тиімді технологиясы жасалды. Осы жолмен алынған ақуыз майсыздандырылған құрғақ сүт алуда және тағамдық ақуыздық қоспа ретінде қолданылады.  Ақуызды бөліп алғаннан кейінгі сұйық қалдықтар құрамында лактоза бар, культураланатын  ашытқыны ақуызбен байытылған азықтық  ақуыз өнім алуда қолданылады.

Жиірек ашытқылауда құрамынан ақуызы алынбаған сүт сывороткалар ұшырайды, мұнымен  torulopsis туыстық азықтық ашытқылар арнайы росалары өсіріледі. Сүт сарысуын ашытқылау негізінде азықтық ақуыздың 3 түрі алынады: ауылшаруашылық жануарлар төлдерін қоректендіретін құнды сүтті алмастыратын БИО-ЗЦМ; құрамында ақуызы  2,5-3 есе жоғары сұйық ақуыз өнім  «Промикс» құрғақ ашытқы ақуызымен байытылаған өнім «Провилакт», ол құрғақ майсыздандырылған сүтті алмастырғыш ретінде қолданылады. Көміртек және көмірсутектен басқа көміртек көзі ретінде ашытқы жасуша әдетте табиғи газдан немесе өсімдік қалдықтарынан алынатын төмен спирттер – метанол және этанолдар қолданылуы мүмкін. Спиртте культивирленген ашытқырап алынған ашытқы массасы ақуыздың  көп мөлшерімен (құрғақ массаның 56-62% ) ерекшеленеді және онда мұнайдың Н–парафинінде егілген азықтық ашытқыға қарағанда зиянды қоспалар аз болады.

Азықтық ашытқының қоректік қасиеттерін зерттеген тәжірибелердің көрсеткіштеріндегідей, олар жануар ағзасында жақсы сіңіріледі. ( ақуыздың cіңімділігі  80-90%) сонымен бірге ашытқы ақуызы метионин бойынша баланстанбаған және онда күкіртті амин қышқылдарының басқа түрлері аз.

Өсімдіктің ақуыздарымен салыстырғанда азықтық ақуыз ағзаға мұндай мөлшерде концентрацияда зиянды әсер тигізетін нуклейн қышқылының 4-6% көтеріңкі мөлшеріне ие.  Олардың гидролизінің нәтижесінде көп пурин қышқылы түзіледі, кейін ол ағзада жиналып қалатын зәр қышқылының тұздарына айналады. Бұл тұздар зәрдегі тас байлану остеохандроз және т.б. аурулар туғызады. әсерінен ауыл шаруашылығы жануарларының азығына ашытқы массасын қосу нақты мөлшері 5-10% құрғақ зат не азықтық рациондағы ақуыздың жалпы мөлшерінің 10-20%-дей ашытқы ақуызы.

   Мұнайдың Н парафинінен жасал,ан қоректік орта культивирленген азықтық ашытқыда көптеген зиянды қоспалар қаныққан бензол, Д амин қышқылы, аномальды липидтер, әртүрлі токсиндер, концерогенді заттар болады, сондықтан оларды арнайы тазартудан (бензинмен экстракциялау) өткізеді.

Қоршаған ортаны ластамай азықтық ақуыз өндірісін ұйымдастыруда газ тәрізді және сұйық қалдықты тазарту проблемасы туады, соған байланысты суды қолданудың тұйықталған циклді экологиялық таза қалдықсыз технологиясын құру жұмысы жүргізіледі.

Өндірістік технологияны іске асырумен қатар, көп  ақуыз жинайтын биомассаны тез өсіретін, өзінен тіршілік қызметіне субстратты тиімді қолдануға қабілетті жоғары өнімді ашытқы штамын құру маңызды мәнге ие. Микроорганизмнің жаңа штамын алу үшін кәдімгі селекция әдістерімен бірге гендік инженерия биотехнологиясы да қолданылады.

Ауыл шаруашылық жануарларының рационын теңестіруде азықтық қоспа ретінде ашытқы ақуызын қолданумен қатар бұл ақуыздарды адамға тамақтануға жарамды ету міндеті тұр. 1930-1940 жж. бірқатар елдерде сыра және басқа тағамдық ашытқылардың (Saccharomyces cerevisiae, Candida arborea, Candida utilis) культивирлеу технологиясы жасалды.

Микроорганизмдерді газ текті көмірсутекте  өсіруге арналған ферментер

1-ферментер корпусы; 2-салқындатқыш жейде;3-араластырғыш жейде;4-араластырғыш айналдырғышы;5-газ тәрізді көмірсутек беруші;6-оттекті газ беруші;7-сұйық қоректік қоспа беруші;8-егіс культурасын беруші;9-ферментация соңында ашытқы  суспензиясының шығымы;10-ферментерден газ босату;11-ретциркуляцияға газ қоспасының шығуы;12-коапанның реттегіш қондырғысына сигнал беретін газоанализатор;13-ферментер ішіндегі қысым реттегіш;14-көмірқышқыл газын ұстап қалғыш.

Бұл ашытқылар әртүрлі тағамдық өнімдерге ақуыздық қоспа ретінде қолданылады. Тағамдық ақуызға айналдыруда ашытқы биомассасын мұқият тазартады. Осы мақсатпен ашытқы жасушасының жасуша қабығын механикалық, сілтілік, қышқылдық ферментативтік өңдеу көмегімен бұзады, Сосын гемогендік ақуыздық массасын органикалық еріткіштермен  экстрагирлейді. Алынған ашытқы өнімін органикалық және минералдық қоспадан тазартқан соң ақуыздарды еріту үшін сілтілік ерітіндімен өңдейді, кейін ақуыз ерітіндісін қалған ашытқы массасынан бөліп алып диализге бағыттайды, жібереді. 

Диализ процесінде ақуыз ерітіндісінен төмен молекулалы қоспалар алып тасталады. Диализбен тазартылған ақуызды кептіреді, алынған ақуыз массасын қоспа ретінде әртүрлі тағамдық өнімге. Сосискаға, паштетке, ет және кондитерлік начинкасы ретінде қолданылады.

Ашытқы ақуыздары сонымен қатар жасанды е алуда қолданылады, ол үшін  текстурирлеуге жүргізіледі - қыздырып артынша тез салқындату немесе ақуыз пастасын аз диаметрлі тесікке сығу арқылы жүргізіледі. Қасиетін жақсарту үшін ақуыз пастасына полисахарид т.б. компоненттер қосады. Ақуыз гидролизаттарын дәмдегіш приправа ретінде, медициналық препарат, емдік тағам даярлау үшін қолданылады.

Бактериядан алынған ақуыз концентраттары.

Азықтық ашытқы алумен қатар азық өндірісі үшін құрғақ массасының 60-80% құрайтын шикі ақуыз бар бактериялық ақуыз концентраттардың маңызы зор. Толық бағалы азықтық ақуыздың көзі болып қолданылатын бактериялардың 30 түрі белгілі.

Бактериялар бимассаны ашытқы жасушасынан бірнеше тез өсіруге қабілетті және бактерия ақуызында күкіртті амин қышқылдары көбірек болады, нәтижесінде ашытқы ақуызымен салыстырғанда жоғары биологиялық құндылыққа ие. Бактерия үшін көміртек көзі болып әртүрлі газ тәрізді өнімдер (табиғи және серік газдар, газдық конденсат) төмен спирттер (метанол, этанол) сутегі қолданылады.

Шикізат ретінде газ тәрізді өнімдерді қолданғанда негізгі компоненті метан болатын, қоректік қоспаны қысымды струя типті арнайы ферментерге береді.(сурет-2). Шикізаттың жақсы қолданылуы үшін микроорганизммен мұнай ферментерге газ қоспасының рециркуляциясы қарастырылады. Батерия культурасының қажетті аэрациясын өамтамасыз ету үшін ферментерді ауамен  не оттегімен  үрлеу жүргізіледі. Жиірек газ қоректік ортада  Methylococcus туысындағы бактериялар өсіріледі. Олар қалыпты жағдайда ферментерге берілген метанның 85-90% дейін қолдануға қабілетті. Бактерияларды газ ортада культивирлеуге байланысты аралық технологиялық жолдар, бұл орта құрамымен дәл бақылауды және өндірістік қондырғыны гермитизирленген, жарылысқа төзімді жабдықтармен жабдықталуды талап етеді.

Бактерия таяқшасын ферментациялаған соң тұндырады, қоректік ортадан сепараторда бөліп алады. Алынған бактериялық массаны механикалық не ультрадыбыстық өңдеуден жасуша қабығын бұзу мақсатында жүргізеді, кейін кептіреді және азықтық ақуыз концентрат даярлауға қолданады.

Газды ортаның метан мен этанол тұратын жарылғыштығына және метанның бактериямен жақсы утилизациясы үшін үнемі рециркуляциялауды талап ететіндіктен, азықтық ақуыздs газ тәрізді өнімінен өндіретін өндіріс күрделі және қымбат болып келеді. Метанның тотығу жолымен оңай алынатын метанолда бактериялық туыстың массаның өсіру технологиясы кең қолданыста болып отыр. Метанолы бар қоректік ортада культивирлеуде Methylomonas, Pseudomonas, Methylophillus туысына жататын бактериялар тиімді. Бұл бактерияларды кәдімгі ферментерде сұйық қоректік ортада егеді.

Метанолды қолдану негізіндегі кең масштабты азықтық ақуыз өндірісі алғаш Англияда ұйымдастырылды. «Ай Си Ай» концернімен  «Прутин» коммерциялық атпен азықтық ақуыз шығарылдыү ресейде метанолдан азықтық ақуызды алудың технологиясы жасалды, препарат – «Меприн» коммерциялық атпен шығарылады. Ол өз құрамында аз құрғақ массасының 70-74% ақуыз 5% липид, 10% минералды заттар, 10-13% нуклейн қышқылын құрайды. 

Acinetobacter nescis бактериясын культивирлеу негізінде этанолдан азықтық ақуыз алу технологиясын жасалуда (препараттың аты «эприн») ол тағамға да қолданыла алады.

Ақуыз синтезіндегі  жоғары интенсивтілік құрғақ зат есебінде 80% шикі ақуызды жасушасында жинай алатын сутекті тотықтырушы бактериялармен сипатталады. Бұл бактериялар сутегінің тотығу энергиясын көмірқышқылының утилизациясына қолданады. Кейбір штамдар атмосфералық азықты игеруге қабілетті. Сутегін тотықтырушы бактерияларды культивирлеу үшін газды орта құрамында 70-80% сутегі, 20-30% оттегі, 3-5% көмірқышқылдар болады. Мұндай қоректік ортада өсірілсе жоғары тиімділікке Pseudomonas, Alcaligenes, Achromobacter, Corinobacterium т.б. туысы бактерияларға ие.

Әдетте ақуыз массасы өндірісіне сутегін суды электролитикалық немесе фотохимиялық процесс  арқылы алады. Көмірқышқыл өнеркәсіптік өндірістердің газ тәрізді қалдықтарынан алынады, сонымен қатар газ ортасын тазарту мәселесі де шешіледі. Сутегін тотықтырушы бактериялар негізінде азықтық ақуыз өндірісі химиялық кәсіпорын маңында ұйымдастырылады, ол кәсіпорындар қосымша өнім ретінде сутегі түзіледі.

Бактериялық текті азықтық ақуыз комбикормға 2,5-7,5% ақуыз мөлшерінде қосылады. Негізгі кедергі, оны үлкен концентрацияда қосуға болмайтын нуклейн қышқылының 10-25% көтеріңкі мөлшерде болуы. Сондай ақ бактериялық массада пайдалы компоненттермен бірге аз мөлшерде липидтің ауыр игерілетін формалары синтезделеді; бактериялық ақуыз препаратын бөліп алу және тазарту әдістері күрделі және қымбат.

 

2. Балдырларды және микроскопиялық саңырауқұлақтарды қолдану. Ақуыз препарат өндірісінің технологиясы.

Ресейде және бірқатар елдерде азықтық ақуыз өндірісі үшін бір жасушалы балдырлар Сhlorella және Scen edesmus, сонымен қатар Spirulina туысының көкжасыл балдырлары қолданылады. Олар  ақуыз және басқа да органикалық заттарды көмірқышқылдан, судан және минералды заттардан күн жарығы энергиясын игеру есебінен синтездейді. Оларды өсіру үшін жарықтандыру және температураның белгілі режимі, және көп мөлшердесу керек. Көбіне табиғи жағдайда балдырларды оңтүстік аймақта ашық типті бассейнде  өсіреді, бірақ оларды жабық жүйеде культивирлеу технологиясы да қарастырылады.

Хлорелла және сценедесмус балдырлары өзін өсіру үшін нейтрал ортаны талап етеді. Олардың жасушасы  тығыз целлюлозды қабықшаға ие, сондықтан жануар ағзасында нашар қорытылады. Олардың жақсы қорытылуы үшін арнайы өңдеу арқылы целлюлозды қабықша бұзылады.

Спирулин жасушалары хлорелладан 100 есе ірі, бірақ олар берік целлюлозды  қабықшасыз, сондықтан жануар ағзасында оңай қорытылады. Спирулин сілтілік ортада (рН 10-41) өсіріледі, табиғи жағдайда сілтілік көлдерде.

Балдыр биомассасының жиналу интенсивтілігі бойынша азықтық азықтық ақуыз бен бактерияға жол берсе де, шаруашылық өсімдіктерден едәуір озады. Ашық типтегі культиваторға  өсіру кезінде 1га су бетінен 70 т құрғақ биомассаны жылына алуға болады, ал 1га жерден 3-4т бидай 5т күріш, 6т соя, 7т жүгері алуға болады.

Хлорелла мен сценедесмус жасушаларындағы   ақуыз мөлшері 45-55% құрғақ массасы есебінде, ал спирулин жасушасында 60-65% ақуыз болады.

Балдырлар  ақуызы алмастырылмайтын  ақуыз мөлшері бойынша жақсы теңестірілген, тек метионин ғана жеткіліксіз мөлшерде. Балдыр жасушасында ақуыз заттарының жоғары мөлшеріне қарамай , жартылай қанықпаған май қышқылы (алмастырылмайды) көп синтезделеді және провитамин А-каротин (150мг/%) дейін синтезделеді. Каротин балдыр биомассасында 7-9 есе көп, жоңышқа ұнынан. Нуклейн қышқылының біржасушалы балдырлардағы мөлшері едәуір төмен (4-6%) бактерияға қарағанда бірақ өсімдік көзінен жоғары. (1-2%).

Балдыр жасушасынан ақуыз массасын  алу технологиясына ашық не жабық типті культиваторда өнеркәсіптік куьтураны егу жатады су массасынан балдырды бөлу тауарлық суспензия құрғақ ұнтақ не паста түрінде даярлау енеді. Балдыр жасушасын су массасынан бөлуге энергия көп кетеді, себебі көп мөлшердегі сұйықты өңдеу керек.

Алғашында жасуша суспензиясын тұндырады, кейін балдыр жасушасын судан декантациямен бөледі. Жасуша таңдап тездету үшін химиялық флокуляция әдісін қолданады. Ол бөлшектердің тез коагуляциясын тудырады. Жасуша биомассасын тұндырған соң оны сепаратор арқылы өткіеді. Нәтижесінде суспензияны қажетті концентрацияға дейін концентрлеу жүреді. Егер паста күйіндегі препарат алу керек болса, алынған ақуыз массасын кептіреді, хлорелла мен сценедесмус жасушаларының  биомассасының қорытылуын  жақсарту үшін жасуша қабықшасын бұзу мақсатында өңдеуден өткізеді.

Ресейде хлорелланы өсірудің кең тараған әдісі ауыл шаруашылық жануарын қоректендіретін суспензия не құрғақ ұнтақ түріндегі азықтық ақуыз алу  ірі мүйізді ірі қараның төлін тамақтандыру үшін хлорелла суспензиясының тәуліктік мөлшері 3-6л, ересек жануарға 8-10л. Күйіс қаыратын жануардың азығына хлорелла ұнын қосқанда 80% өсімдік ақуызымен алмастыруға болады. өнеркәсіптік кәсіпорындардың жылу электростанцияларының мал шаруашылығы комплексінің қалдық суында 5 тәулік  өсіруде оларды органикалық заттардан толық тазартып, иісін кетіріп, түсін тазартады. Балдырларды өнеркәсіп не жылу станциясының қалдық суында ексе, олардан шығарылатын артық жылу қолданылады, көмірқышқыл сіңіріледі.

Ашық типте балдыр өсіруге арналған культиваторлар көптеген елдерде бар.хлорелла өсіретін «Хлорелла Сан компания» ірі фирмасы Жапонияда. Ал Болгарияда термобұлақ суларында хлорелла және сценедесмус балдыры культивирленеді, болгар ғалымдары целлюлозалы қабықшасыз хлорелла штамын алуға мүмкіншілік туды. Нәтижесінде ондай жасуша биомассасы жануар ағзасында оңай қорытылады.

Спирулин балдырының ақуыз концентраты көп мөлшерде орталық Аурина, Мексика елдерінде өндіріледі, себебі ол жерлерде сілтілік көлдер бар. Спирулин f&esps мен биомассасынан әртүрлі өнім өндіруші ірі фирмаға Мексикадағы Соса Текскоко фирмасы жатады. Италияда спирулин жасушасын теңіз суында және жабық типті культиваторда өсіру технологиясы жасалуда.

Spirulin туысына жататын балдырларбиомассасы асқазан сөлінің ферменттерімен жеңіл қорытылатындақтан және ақуыз мөлшері (құрғақ массасының 70%) жоғары болғандықтан және амин қышқылы құрамы жақсы теңестірілгендіктен, ол бірқатар елдерде тағам өнімдерін даярлауда, негізінен  ақуызға байытылған кондитерлік заттар жасауда қолданылады.

Балдырларды өнеркәсіптік культуралаудың маңызды мәнін ескере отырып, яғни ауыл шаруашылық жануарларын азықтандыруға және адамдар тағамдарына құнды ақуыздық қосымша көзі ретінде әртүрлі бағыттағы ғалымдармен селекционерлермен, генетиктермен, химиктермен бір жасушалы балдырлардың  өнеркәсіптік штамын жақсарту және фотосинтездеудің жоғары интенсивтілігіне,cуыққа төзімді, жақсы қорытылатын, жақсы сападағы ақуызды көп мөлшерде синтездеуге қабілетті, субстратты толық утилизациялауға ие жаңа генотипін алуға зерттеулер жүргізуде. Мұндай зерттеулер іске асыруда, жүргізуде генетикалық инженерия маңызды роль атқарады.

 

Микроскопиялық саңырауқұлақ ақуыздары.

 

Аминқышқылдық құрамы бойынша жақсы теңестірілген ақуыздың бағалы көзіне көптеген микроскоптық саңырауқұлақ мицелия жасушалары жатады. өзінің қоректік қасиеті бойынша саңырауқұлақ ақуыздары ет пен соя ақуызына жақын келеді, сондықтан тек азықтық концентрат даярлауға ғана емес, сонымен қатар адам тамағына да қолданылады. Микроскоптық саңырауқұлақты өнеркәсіптік өсіруге арналған шикізат ретінде өсімдік қалдықтары қолданылады, онда қажетті клетчатка, целлюлоза, легнин бар. Осымен бір мезгілде екі маңызды міндет шешіледі  - ақуыз массасын алу және өсімдік шаруашылығының қалдықтарын утилизациялау, яғни олар қоршаған ортаны ластаушы көзі болуы мүмкін.

Әсіресе микрофлорамен ыдырауға жоғары тұрақтылыққа не легнин көміртегін утилизирлеуге қабілетті микроорганизм активті штамын табу өте маңызды. Табиғатта лигнин тек Stropharia, Pleurotus, Abortiporus, Coriolus, Stereum т.б. туысына жататын қоңыр және ақ шырынды саңырауқұлақтарымен ғана ыдырайды. Қазіргі таңда зерттеу процесінде өнеркәсіптік культивирлеуге Penicilium, Aspegrillus, Fusarium, Trichoderma туысының атоксиялы тез өсетін мезо және термофильді саңырауқұлақ штамдары таңдалды. Бұл саңырауқұлақ мицелия жасушаларында жұқа жасуша қабықшасы бар. Олар жануарлардың асқорту жүйесінде жақсы қорытылады. Олардың құрамында ароматты заттар комплексі бар. Ол дәмдік сапасын жақсартады, витаминдерге, және оңай сіңірілетін липидтерге бай. Микроскопиялық саңырауқұлақты ашытқы саңырауқұлағымен салыстырғанда күкіртті амин қышқылының жоғары мөлшерімен және жақсы меңгерілетіндігімен ерекшеленеді. Саңырауқұлақ мицелиіндегі  нуклейн қышқылының концентрациясы (1-4% құрғақ массадан) өсімдік ағзасы ұлпасындағы мөлшермен бірдей. Сонымен бірге саңырауқұлақ биомассасы ашытқыдан аз ақуыз синтездейді (20-60% құрғақ массадан) және биомасса өсуі салыстырмалы баяу жүреді. (әрбір 4-16сағ сайын биомасса екі еселенеді, ал ашытқыда 2-3сағат сайын екі селенеді.)

Төмен мицелиилі саңырауқұлақтар целлюлозалы және лигнинді өсімдік қалдықтарында культивирленетін синтездеу қабілетіне байланысты целлюлоза мен лигниді жай затқа дейін ыдыратады, олардан аминқышқылдары мен ақуыз түзіледі. Саңырауқұлақ бойын өсіру үшін өсімдік шикізатын алдын ала өңдейді, нәтижесінде оның компоненттері микроорганизммен утилизациялауға оңайлайды. Көбіне целлюлоза және лигнинді қалдықтарды қышқыл сілтілі әдіспен өңдейді, қысымда булайды, аммиакпен және каустикалық сырамен өңдейді. Мұндай өңдеуден соң толық және әржерден &bsy гиролизденетін полисахаридтермен лигниннің ыдырауы жүреді. Бұл саңырауқұлақ массасының өсуін тездетеді және саңырауқұлақ өнеркәсіптік культивирлеу уақыты қысқарады. 

Саңырауқұлақтарды қатты қоректік ортада культивирлеуде қатты фазалы ферментация әдісі шығарылған, бұл аммиакты не өсімдік шикізатын поралы суда майдалауды және өңдеуді қосады. Осы шикізаттарды минералды заттармен қамтамасыз етеді, мицелия саңырауқұлағын соңғы режимде аэрация  және оптималды температураны қалыпты ұстауда егу және өсіру, бірақта саңырауқұлақтарды осындай технологияда культивирлеуде өсімдік шикізатының коэффициентін қолдану жоғары емес, анықтауда және салыстырарда құрам  ақуыз бар саңырауқұлақ көлемі (20-30% құрғақ көлем) өңделуінде деігейі орташа.

Басқа да коэф.жоғары шикізатты қолдану әдетте саңырауқұлақты өсімдік гидролизат қалдықтарынан және сұйық қалдықтар  ағаш өңдейтін және целлюлозды қағаз өндірісінде өсіруге қол жеткізеді. Бұл мақсатта азықтық ашытқы өсіру құрғақ массаға сұйық қоректік ортада түптік культивирлеу  өңдеуде саңырауқұлақ массасындағы ақуыздың құрамы толық қолдану мақсатында сондайақ саңырауқұлақтар мен бактериялардың бірігіп культивирленуі тәжірибеленеді. Өсімдік қалдықтарын қолдануда технологиялық ұдайы өңдеу саңырауқұлақтарды, малақта, жануарларда эксперимент жүргізуде.

Жануар организміндегі саңырауқұлақтар аз массасының жаөсы қорытылуы,сонымен қатар қрамда нақты жоғарғы концентрациялы азықтық қоспа ретінде азықтық ашытқыға қарағанда қалдыққа беріледі.

Негізгі ізденістерде толықтай азықтық және тағам ақуыздарында жабайы шөптесін жануар, бұлар үшін бір ғана негізгі ақуыз болып басты шөптесін өсімдіктер болып келеді, жақсы өсуі және зат алмасу барысында ешқандай өзгерістерге ұшырамайтын алмастырылмайтын ақуыздар жетіспеуімен болады.

Осының бәрін айқындайтын ақуызды вегетативті массалы шөптер мен басқа да өсімдіктер құрамында амин қышқылдың бірқалыптылығын сақтайды. Олар негізінен ақуыз интенсивтілігі синтездеуде айырмашылығы болады. Сонда аминқышқылының құрамында  ақуыз бірқатар жақын келеді. Шөптегі ақуыз  құрамының барлық амин қышқылдары ФАО эталонға жол бермей немесе жоғарлатады және оның ішінлегі аздығы метионин көмегімен белгіленеді.

Тәжірибелер көрсеткіші бойынша шөптес өсімдіктерден ең жоғарғы ақуыздың биологиялық құндылығы бұршақ (бобовые) азықтық шөптер (30-90%) ал төмеңгі ақуыздың биологиялық құндылығы (мятликовых трав) мята шөптесте (75-85%)  Бұршақ өсімдіктерінде және де вегетативті массасының құрамындағы  ақуыздың жоғарылығымен ерекшеленеді (8-15). Әсіресе көп ақуыз люцерна жапырағының құрамында.

Шөптің вегетативті массасындағы ақуыздың амин қышқылы құрамы және олардың көпшілігі ақуыз заттар жапырақтарында интенсивті синтезделуге қабілетті, оларды азықтық және тағамдық қажеттіліктерге ақуыздық массадан технологиялық өңдеу арқылы қамтамасыздайды. Ең алғаш тәжірибе 1773ж. Мұнда ақуызды өсімдіктерден сығу сусын жолы арқылы шығарған.

Бірақ кейінірек өсімдік сусынының құрамында көптеген зиянды қоспалар бар екендігі белгілі болды. Фенол, ауыр металдар6 трипсин ингибиторы (жануар және адам асқазан сөлі ферменті) гемозирлеуші заттар, нуклейн қышқыл, алколоидтар, хлорофил өнімі және т.б. Мұнай заттар – ядрода, хлоропластта, митохондрияларда көбірек, ал цитопазмада азрақ. Осыдан шыға азқтық және тағамдық мақсатта жарамды цитоплазмалық ақуыз CCCР-де өнеркәсіптік ақуыз өнеркәсібінде өсімдік шырынында алғаш 1942 жылы құрылып ақуыз концентрациясы шығарылды, А-каротин провитаминінде құрамында белгілі мөлшерде  жарақаттарға қолданған. 1960-жылдың басында азықтық ақуыздар тағамдық мақсатта және ауыл шарушылығында пайдалануға шығарылды. өсімдіктің вегетативті массасына азықтық ақуыз концентраттарын алуға болатын үлкен емес өндірістік қондырғылар шаруашылық территорияның қандай да болмасын аумағына орналастыруға болады. Азықтық ақуыз концентратын дайындау технологиясына өсімдік массасын майдалауды шырын алу, шырынын коагуляциялау, коагуляттарды бөлу және қоңыр шырын, ақуыз витаминді пастаны консервирлеу іске асады.

Мұндай әдіспен өсімдік массасын өңдеу арқылы үш түрлі азықтар алуға болады. Коагулят ақуызы – ақуыз витаминді паста алады; ферменттелген шырын ақуыз коагулятынан бөлінгеннен кейін пайда болады; өсімдік затынан шырынды алғаннан кейін қалдық түрінде.

 

Шөптесін өсімдіктердің вегетативті массасындағы ақуыздың алмастырылмайтын амин қышқылдары ( г - 100 г ақуыз)

Аминқышқылы	Пішен тектес өсімдік ақуызы	Эталон ФАО
Изолейцин	4,5-5,5	4,2
Лейцин	8,8-10,2	4,8
Лизин	5,6-7,3	4,2
Метионин	1,6-2,6	2,2
Фенилаланин	5,5-6,8	2,8
Треонин	4,7-5,3	2,8
Триптофан	1,2-2,3	1,2
Валин	5,9-6,9	4,2

 

Құрғақ массаның 15-22% ақуызы бар ақуыздық коагулятпен  әдетте жануарларды қыс кезінде қоректендіреді. Төмен температурада ол концервант қоспайақ бір ай бойы сақталады. Күйіс қайыратын малды ақуыз витаминді пастамен қоректендіруде оның ақуызы 50% дейін жетеді.

Ферментирленген қоңыр шырынында 7-12% құрғақ зат, 1-3% ақуыз, 1-1,5% органикалық қышқыл, 4-5% зольдік заттар, 40-50 % каротин болады. Ол ауыл шаруашылығының жануарларының азығна қосу үшін қолданылады. Сонымен қатар қоңыр шырын азықтық ашытқыға өңделуі мүмкін.

Жом сонымен қатар, жануарды қоректендіруге де қолданылады, бірақ құрғақ затында 12-17% ақуыз, 3-4% шикі май, 8-9% зольдік заттар, 35% шикі лечатка болады.

Әдетте ақуызды витаминді пастаны алуда жоңышқа жапырағы клевер, қант қызылшасының жапырақтары қолданылады. Қант қызылшасының жапырағының ақуыз массасы сәйкес тазарту кезінде тағамдық ақуызға қайта өңдеуге болады.

Өсімдіктің вегетативті массасынан азықтық ақуыз концентратын алу

 

1-жасыл масса қабылдағыш; 2-жасыл массаны ұстағышқа әкелетін танспортерлер; 3-ұсақтағыш;4-өсімдік шырынын жинағыш; 5-шырын жинағыш; 6-жомды шығаратын транспортер; 7-шырынды ферментерге әкелетін насос; 8-sдыс коагулятор; 9-ферментативті фермент жинағыш;10-коагулят жинағыш; 11-коагулят беретін насос;12-коагулят жинағыш.