Lecture 15

3,216 views

Published on

1 Comment
4 Likes
Statistics
Notes
  • bayrlalaa zondoo ih, uneheer heregtei bsn yum aa :))
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
No Downloads
Views
Total views
3,216
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
5
Actions
Shares
0
Downloads
48
Comments
1
Likes
4
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Lecture 15

  1. 1. Лекц 15 Хичээлийн сэдэв:Хүнсний хүчил үйлдвэрлэл Хичээлийн зорилго: Хүнсний хүчлийн төрлүүд, нимбэгний хүчлийг гарган авахаргууд, тавигдах шаардлагын талаар онолын мэдлэг эзэмшинэ. Хичээлийн агуулга:1. Нимбэгний хүчлийн шинж чанар, түүний исэлдэлт2. Гаргаж авах аргууд3. Стандартын шаардлага Хичээлийн хэрэглэгдэхүүн: Кадоскоп, notebook, проектор, Хичээл хоорондын холбоо: Биохими, Хүнс үйлдвэрлэлийн технологийн үндэс Ашиглагдах ном, хэвлэл:1. О. Батмөнх, “Ургамлын гаралтай түүхий эд боловсруулах технологийн үндэс” 2000 он,173-180 хуудас2. В.Г. Тихомиров, “ Технология пивоваренного и безалкогольного производств” 1998 он,406-419 хуудас3. В.Л. Яровенка, “Технология спирта” 1999 он, 377-384 хуудас Нимбэгний хүчлийн шинж чанар, түүний исэлдэлт Хүнсний (органик) хүчлүүдийг чихэр боов, нөөш, амтат ундааны зэрэг хүнсний олонбүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлд хэрэглэдэг. Хүнсний хүчлүудийг тухайн бүтээгдэхүүнд амт,үнэр оруулах болон технологийн өвөрмөц шинж чанарыг бий болгох, ариутгах зорилгоорашигладаг. Үүнээс гадна органик хүчлүүдийг эм бэлдмэл, хими, ноос боловсруулах, арьс-ширний үйлдвэрлэлд хэрэглэдэг байна. Хүнсний үйлдвэрт өргөн хэрэглэгддэг нь цууны,сүүний ба нимбэгний хүчлүүд юм.Нимбэгний хүчлийн үйлдвэрлэлУлс ардын аж ахуйн төрөл бүрийн салбарт хамгийн өргөн хэрэглэгддэг органик хүчилбол нимбэгний хүчил болохыг дээр өгүүлсэн билээ. Нимбэгний хүчил нь гурван суурьтхүчил юм Нимбэгний хүчил үйлдвэрлэх технологийн бүдүүвч
  2. 2. Анх 1789 онд Шееле нимбэг жимсний шүүснээс уг хүчлийг талст байдлаар ялгажавсан. Нимбэгний хүчил жүрж, амтат жүрж, нохойн хошуу, үхрийн нүд зэрэг олон жимсэндагуулагддаг. Удаан хугацааны туршид хуурай бодисынхоо 9%-д нь нимбэгний хүчилагуулсан нимбэг жимснээс, дараа нь зарим жимснээс ялган авч байсан бөгөөд энэ нь өсөннэмэгдэж буй хэрэгцээг бүрэн хангаж чадахаа больсон юм.
  3. 3. Оросын эрдэмтэн С.П.Костычев, В.С.Буткевич нар хөгц мөөгөнцөр Аspergillus nigerашиглан нимбэгний хүчил нийлэгжүүлэн гаргаж авсан нь хурдан хугацаанд амжилттайхөгжсөн. Нимбэгний хүчлийн исэлт агаартай орчинд явагддаг онцлогтой. Энэнь микроорганизмын эрчим хүч хангамжийн чухал механизм бөгөөд органик нэгдлээсчөлөөлөгдсөн электрон нь агаарын хүчилтөрөгчөөр зөөгдөн ус уүсгэнэ. Ус үүсгэх эрчимхүч нь аденозин гурван фосфат /АГФ/ -ийн хэлбэрээр нөөцлөгдөнө. Нимбэгний хүчлийнцикл амьсгалын гинж хоорондоо нягт холбоотой. Нимбэгний хүчлийн циклд пируватдегидрогеназын оролцоотойгоорпировиноградын хүчлийн исэлдэн карбоксилгүйжих явцад үүссэн ацетил КоА нь хурганчих цууны хүчилтэй нэгдэн нимбэгийн хүчил үүснэ. Нимбэгийн хүчлийн эхний шатанднитратсинтазын нөлөөгөөр оксалацетат, ацетил КоА алдолконденсацын байдлаархарилцан үйлчилнэ. 2-р шатанд конитгидратаза чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ ферментцитрит /90,9%/ цисаконитат /2,9%/изоцитрат /6,2%/ гэсэн гурван хүчлийн тэнцлийгтохируулна.Гэхдээ цисаконит нь цитратаас изоцитратад шилжих үеийн зайлшгүй завсрынбүтээгдэхүүн биш гэж үздэг. Учир нь завсрын бүтээгдэхүүн устөрөгчөөр холбогдсонкарбонилны ионоос дээрх гурван хүчлийн аль нь ч үүсч болно.Микроорганизм хэвийн нөхцөлд гурван карбонат хүчлийн циклийн завсрын бүтээгдэхүүнболох хоёрч, гуравч карбонт хүчлийг биедээ хуримтлуулдаггүй бөгөөд тэдгээрийг зөвхөнхурган чих, цууны хүчлийг исэлдүүлэхэд ашигладаг. Харин өсгөврийн шингэнд иххэмжээний нимбэгийн хүчил ялгаруулдаг хөгц мөөгний тусгай омгууд байдаг.Эдгээр төрөлжсөн өсгөврүүд нь хэрэглэсэн сахарын 70%-ийг ашиглаж 15% хүртэлнимбэгний хүчил үүсгэдэг. Нимбэгний хүчил хүнсний үйлдвэрт их хэмжээгээр хэрэглэдэгцөөн хүчлийн нэгээс гадна одоо үед түүнийг гарган авах ашигтай химийн арга байхгүй.Нимбэгний хүчлийн дэлхийн хэмжээний үйлдвэрлэл жилд 200 мянган тн байгаа бөгөөдцаашид улам ихсэх хандлагатай байна. Гаргаж авах аргууд Микробиологийн аргаар нимбэгний хүчлийг үйлдвэрлэхэд гадаргын ба гүний аргыгхэрэглэдэг. Бүтээгдэхүүний гарц нь агааржилтын эрчим,тэжээлт орчны чанар найрлагаасихээхэн шалтгаалдаг. Хүнд металл ялангуяа төмрийн ион муу нөлөө үзүүлдэг тул тэжээлторчинд комплекс үүсгэгчийг ихэвчлэн /генцианционоферат/ нэмж өгдөг.Нимбэгний хүчлийн хуримтлагдах процесс нь цитрат нийлэгжүүлэгч, цитрат ашиглагчбуюу задлагч урвалын харилцан үйлчлэл юм.Нимбэгний хүчил үйлдвэрлэх технологид эхнийхийг идэвхжүүлж дараагийнхийг саатуулахшаардлагатай байдаг. Нимбэгний хүчлийн синтез нь хурганчих, цууны хүчил кребсынциклд дахин шинэчлэгдэж байхын зэрэгцээ СО2-ийг холбосны дүнд шинээр орж байх
  4. 4. шаардлагатай. Нимбэгийн хүчлийн эрчимтэй бионийлэгжилтийн үед СО2 -ийн алдагдалбараг гардаггүй. Организм нь СО2 -ийг фиксазлах янз бүрийн механизмыг ашигладаг.Нимбэгний хүчил өдөөгч нь сахарыг нимбэгний хүчил болгон хувиргах чадвар бүхий хөгцмөөгөнцөр Аspergillus niger юм.Энэ хөгц мөөгөнцөр нь 31-37°С-ийн хэм, рН нь 3-4 үед сайн үрждэг, хүчиллэг орчиндтэсвэртэй. Тэжээлт орчны үндсэн хэсэг нь сахароз, глюкоз агуулсан түүхий эд юм.Сахараас гадна натри, кали, фосфор, цайр зэрэгийг эрдэс давс байдлаар хэрэглэнэ.Эдгээр элементүүд нь тэжээлт орчинд тодорхой хэмжээгээр байх шаардлагатай байдаг.Жишээ нь цайрын хэмжээг багасгахад хүчил үүсэлт багасч спор их үүсдэг, фосфордутагдахад глюконовын хүчил их үүснэ. Тэжээлт орчинд байх азотын агууламжнэмэгдсэнээр спор их үүсдэг байна. Аspergillus niger нь аэрофиль бичил биетэн учирагааржуулалтыг ихээр шаардах бөгөөд агаар нь үүссэн СО2-ыг зайлуулах давхар үүргийггүйцэтгэдэг. Исэлтийн дүнд үүссэн СО2 орчинд 10% болоход исэлт зогсдог байна.Нимбэгний хүчлийг гадаргууны ба гүний арган авах бөгөөд гадаргуугийн аргын талаар авчүзье.Нимбэгний хүчлийг "Гадаргуун аргаар" үйддвэрлэх:Нимбэгний хүчлийн үйлдвэрлэл нь технологийн үндсэн 3 үе шаттай байдаг. Үүнд:• Хөрөнгө бэлтгэх• Исгэлтийн• Химийн үе шат Хөрөнгө бэлтгэх гэдэг нь хөгц мөөгөнцрийн цэвэр өсгөврийг үйлдвэрийн хөрөнгөболтол өсгөвөрлөнө гэсэн үг юм. Энэ ажиллагаа маш цэвэр (ариун) нөхцөлд явагддаг.Үйлдвэрлэлийн хөрөнгө бэлтгэх ажиллагаа дараахь байдлаар хийгддэг. Нэгдүгээрт: 10 ш хуруу шилтэй соёолжийн шүүс-агартай орчинд цэвэр өсгөврийгтарьж 32°С -ын хэмтэй термостатад 2-3 хоног ургуулна. Үүнээс 8 ш хуруу шилтэйгдараагийн дамжлаганд шилжүүлж хоёрыг нь хоёр дахь шилжүүлэн суулгацанд хэрэглэнэ. Хоёрдугаарт: Хуруу шилтэй өсгөвөр тус бүр дээр 5-7 мл ариутгасан нэрмэл ус хийжсуспенз бэлтгээд, түүнийг ариутгасан соёолжийн шүүс буюу чихэрлэг шингэн орчинтойколбонд хийж 32°С хэмд 3-4 хоног ургуулна. Гуравдугаарт: Тэжээлт орчин нь соёолжийн шүүс байх бөгөөд хоёрдугаар хэсэгтбэлтгэсэн хөрөнгийг ариутгаж бэлтгэсэн шингэн орчин бүхий саванд хийж 32°С хэмдургуулна. Ургуулах хугацаа 3-4 хоног байна. Ургуулж дууссаны дараа механик хутгалтхийж спорыг задалдаг. Исгэлтийн үе шат нь тэжээлт орчин бэлтгэх, ариутгах, исгэх, мицелийн гэж үндсэндамжлагуудтай.Тэжээлт орчны найрлага нь нимбэгийн хүчлийн бионийлэгжлийн эрчимд чухал үүрэгтэй.Практикт тэжээлт орчныг бүрдүүлэгч нь 40-50%-ийн нягтралтай чихрийн уусмал байдаг.Чихрийн уусмалыг бэлтгэхдээ чанах тогоонд ус хийж 80-90°С болтол халааж уусмалын
  5. 5. нягтрал 40-50% байхаар тооцсон элсэн чихэр хийж 3-5 минут буцалган ариутгагчидшилжүүлнэ. Ариутгагчид тэжээлийн давсуудыг нэмнэ.Тэжээлийн давсуудад хлорлог аммони, хүхрийн хүчлийн давсууд, фосфор хүчлийн калийндавсны уусмалууд орно. Үүний дараа холимогийг 3-5 минут буцалгана. Буцалсан уусмалдээр хүйтэн ус хийж 5-7,5%-ийн нягтралтай болтол сулруулж 35-38°С болтол хөргөөддавсны хүчлээр рН нь 3-4 болтол хүчиллэгжүүлж сайтар хутгана. Тэжээлийн уусмал дээр1 мл орчинд 350-400 мянган спор байхаар тооцож хөрөнгөө хийнэ. Дараа нь холимогийгсайтар хутгаж холиод урьдчилан ариутгаж хөргөсөн кюветэнд хийж исгэлтэнд шилжүүлнэ.Кювет нь төрөл бүрийн хэмжээтэй 4 өнцөгт сав юм. Практикт 6, 7 м урт, 1,5 м өргөн, 8-14см гүнтэй зэвэрдэгтүй металлаар хийсэн кюветийг хэрэглэх бөгөөд ийм нэг кюветийнталбай нь 10 м2 байдаг. Кюветтэй хөрөнгө бүхий шингэнийг зориулалтын исгэлтийнкамерт байрлуулж 34-36°С-т ургуулна. Эхний хоног 36-34°С, хоёр дах хоног 34-33°С хэмдургуулах ба хүчил үүсэх үед 31-32°С болтол бууруулдаг. Энэ үед уусмалын гадаргуундээр мөөгний хальс (плёнка) ургана. Энэ нь 36-38 цаг үргэлжилнэ. Уусмал мөөгнийхальсаар бүрэн бүрхэгдэж дуусмагц түүний доорх уусмалыг авч исгэлтийн шинэ уусмалхийнэ.Исгэлтийн уусмал гэдэг нь тэжээлийн уусмалаас тэжээлийн давс бараг агуулдаггүйгээрээялгаатай. Исгэлтийн уусмал 13,5-15%-ийн сахар агуулсан байдаг. Тэжээлийн давсуудаасхүчил үүсэх үйл явцыг эрчимжүүлдэг хлорт аммонийн давс л исгэлтийн уусмалд байдаг.Исгэх уусмалыг нэг ба олон удаа исгэлтийн уусмалаар сольж болдог.Мөөгний хальсны доорх иссэн шингэнийг исгэлтийн уусмалаар сольдог энэ аргыг"Давтамжит" гэж, иссэн уусмалыг сольдоггүй аргыг "Давтамжгүй" гэж нэрлэдэг. Исгэлтийг14-16 хоног явуулах бөгөөд иссэн уусмалыг 8-12 удаа сольж болдог. Исэлт дууссаныдараа уусмалыг авч хальсыг зайлуулж кюветийг угааж ариутгадаг. Исмэгээс талст нимбэгний хүчил ялгаж авах: Исмэг нь нимбэг, глюконов,хурган чихний хүчлүүд болон исээгүй сахар, эрдэсийн холимог юм. 1л исмэгт• 40-50 гр нимбэгний хүчил• 3 гр глюконовын хүчил• 1 гр хурган чихний хүчил• 70 гр исээгүй сахар байдагийг судлаачид тогтоосон. Исмэгийг саармагжуулагч(нейтрализатор)-д хийж буцлах хүртэл халаана. Халуун уусмал дээр бага багаар шохойхийхэд өөр өөр уусах чанартай давсууд үүсдэг байна. Үүссэн давсуудын усанд уусахбайдлыг авч үзвэл:• Нимбэгний хүчлийн кальци - халуун усанд бараг уусдаггүй, хүйтэн усанд сайн уусдаг.• Хурган чихний хүчлийн кальций - усанд уусдаггүй• Глюконовын хүчлийн кальций - халуун ба хүйтэн усны аль алинд нь уусдаг.Энэ үед нимбэгний ба хурган чихний хүчлийн Са тундсанд орж, глюконовын хүчилуусмалд үлдэнэ.
  6. 6. 2С6НO7+ЗСаСО3=Са3(С6Н5О7)2+ЗСО2+ЗН2ОУусмалыг халуунаар шүүж ,тундсыг ялгах бөгөөд уусмалд 5-8% исээгүй сахар үдддэг.Иймээс уусмалыг 15-17%-ийн концентрацтай болтол ууршуулж исгэлтийн уусмалбэлтгэхэд ашигладаг. Ялгаж авсан тундсан дээр хүйтэн ус хийж хутгахад нимбэгнийхүчлийн кальци уусч хурган чихний хүчлийн кальци тундас хэвээр үлддэг. Уусмалыг дахиншүүж гаргаж авсан нимбэгний хүчлийг хүхрийн хүчлийн тусламжтай ялгана. CaЗ(C6Н2О7 )2+H2SO4= 2С6Н8О7 + ЗСаSО4 Нимбэгний хүчил гипсГаргаж авсан уусмал нь будагч бодис агуулсанаас шар өнгөтэй байдаг. Иймээсидэвхжүүлсэн нүүрсээр шүүж цэвэрлэнэ.Үүний тулд: Хүчилд тэсвэртэй материалаар хийсэн зориулалтын саванд уусмалыг хийждээрээс нь орвол зохих хүхрийн хүчлийн 95% орчмыг хийсний дараа хүчлийн жингийн 2%-тай тэнцэх хэмжээний идэвхжүүлсэн нүүрс нэмнэ. Холимогийг 15 мин буцалгахаднимбэгний хүчлийн уусмал ба шохойн (гипс) тундас үүснэ. Нимбэгний хучлийн уусмалыгшүүж шохойн тундас /гипс / ба бусад бутээгдэхуүнээс ялгана. Дээрх байдлаарсаармагжуулсны дараа хүнд металлуудыг тундасжуулна. Үүний тулд 100 кг нимбэгнийхүчилд 0,125 кг байхаар тооцож хүхэрлэг бари нэмнэ. Энэ үед мышьяк тундасжих бадараа нь төмрийн шар цусан давсаар бусад металыг тундасжуулна. Боловсруулсануусмалыг шүүж тундсаас нь ялгаад тундсыг дахин халуун усаар угааж эхний уусмалднийлүүлнэ.Уусмалыг 86%-ийн концентрацтай болтол ууршуулж талстжуулагчид шилжүүлэн 8-12°Сболтол хөргөхөд хүчил талстжина. Талстыг центрофугээр ялган хуйтэн усаар угаажхатаадаг. Хатаалтыг 35°С хэмийн халуун агаараар камеран хатаагчид явуулна. Дараа ньзориулалтын саванд савлана.

×