Ozuqa achitqilari - Toshkent kimyo-texnologiya instituti «vinochilik texnologiyasi va sanoat uzumchiligi» fakulteti...

2. Ozuqa achitqilari
Achitqi zamburug‘lar inson va hayvonlar uchun ishlatiladigan oqsil manbai sifatida birinchi
marotaba Germaniyada birinchi jahon urushi davrida ishlatilgan. o‘shanda pivo achitqilari (Saccharomyces
cerevisiae) o‘stirishni sanoat texnologiyasi yaratilgan bo‘lib, olingan mahsulot oziqa mahsulotlari tarkibiga
kiritilgan edi. Sobiq SSSRda bu texnologiya 1935 yilda ishga tushirilgan. Achitqilar daraxtlarni va boshqa
sellyuloza saqlovchi modalarni kislotali gidrolizatlarida o‘stirilgan. Ikkinchi jahon urushi vaqtida shunday
zavodlarni biri yangi yo‘l shahri yaqiniga (hozir shaharga tutashib ketgan) ko‘chirib kelingan edi. Kislotali
gidroliz oqibatida sellyuloza saqlovchi polimerlar, mayda shakar monomerlargacha parchalanadilar, ular
esa o‘z navbatida achitqilar uchun juda yaxshi ozuqa muhiti hisoblanadilar. SHu maqsadda somon, paxta
sheluxasi, kungaboqar boshi, zig‘ir poyasi, makkajo‘xori poyasi, spirt bardasi, g‘o‘zapoyadan va boshqa
sellyuloza saqlovchi moddalardan foydalanish mumkin.
Maydalangan katta miqdorda kletchatka, gemitsellyulozalar, pentozanlar, saqlovchi o‘simlik
mahsulotlari yuqori harorat va bosimda kislotalar yordamida parchalanadi, oqibatda 60-65% polisaxaridlar
monosaxaridlarga aylanadi. Olingan gidrolizat lignindan ajratiladi, gidrolizdan ortib qolgan kislota qoldig‘i
ammiak suvi yoki boshqa ishqor yordamida neytrallashtiriladi. Biroz tindirilib, sovurilgan gidrolizatga
mineral tuzlar, vitaminlar va boshqamoddalar solinadi va fermenterlar sehiga o‘tkaziladi va achitqilar ekib,
o‘stiriladi. o‘simlik chiqindilari gidrolizatlarida o‘stirish uchun Candida, Torulopsis, Saccharomyces
achitqilari mos kelib, ular gensoza, pentoza, organik kislotalarda (gidroliz natijasida hosil bo‘lgan) yaxshi
o‘sib rivojlanadilar. Optimal sharoitda 1 tdaraxt chiqinsidan 200 kg gacha ozuqa achitqisi tayyorlash
mumkin.
Ozuqa achitqi tayyorlash uchun, ularni suyuq muhitda mahsus usqurmalarda (ularni fermentlar deb
ham yuritiladi) (7.1-rasm) o‘stiriladi. Fermentlarda ozuqa muhitini doimiy ravishda aralashtirib turish
hamda aeratsiya uchun optimal sharoit yaratilgan bo‘ladi.
Belgilangan issiqlikni bir me’yorda ushlab turish uchun fermenter chizmasida ortiqcha issiqlikni
chiqarib turadigan joy mo‘ljallangan. Achitqilarni o‘sish davri taxminan 20 soat davom etadi. Ammo, ularni
yarim uzluksiz usulda o‘stirish ham yaratilgan. Bu usulga asosan har 6-8 soatda fermenterda o‘stirilgan
achitqini 3/4 qismi qo‘yib olinadi va qolganini ustiga sterillanib, sovutilgan oziqa muhiti yuboriladi va shu
holda bir necha xaftalab, xattoki oylab fermenterni to‘xtatmasdan mahsulot olish mumkin bo‘ladi.
Fermenterdan chiqarib olingan achitqi suspenziyasi mahsus nasoslar orqali flotatsiya (ajratadigan)
qiladigan usqurmaga yuboriladi va u joyda achitqi biomassasi o‘stiruvchi muhitdan ajratiladi. Bu jarayon
davomida achitqi xujayralari ko‘pik bilan birga tepaga ko‘tariladi va suyuqlikdan dekantatsiyayo‘li bilan
ajratib olinadi. Biroz tindirib qo‘yilgandan keyin achitqi massasi separator yordamida yana ham
qo‘yiltiriladi. Achitqilarni hayvon organizmida yaxshi so‘rilishi uchun (xazm bo‘lishi uchun), ularga
mahsus ishlov beriladi (mexanik, ultratovush, issiqlik, fermentativ lizis va x.k) va xujayra qobig‘ini bir
tekis yorilishigacha olib kelinadi. Keyin achitqi massasi keraklicha suvsizlantiriladi va quritiladi. Tayyor
mahsulotda namlik 8-10 % dan oshmasligi kerak. quruq achitqi massasida 40-60 % oqsil, 25-30 % xazm
bo‘ladigan karbon suvlar, 3-5 % yog‘, 6-7 % kletchatka va kul moddalari, katta miqdorda (50 mg %
gacha) vitaminlar bo‘ladi.
Achitqilarga ultrabinafsha nurlari ta’sir etish orqali ularda Vitamin D2 miqdorini oshirish usuli
yaratilgan. D2 vitaminni ultrafiolet nurlar ta’sirida achitqilarda ko‘p miqdorda bor bo‘lgan ergosterinlardan
paydo bo‘ladi. Tayyor mahsulotni fizikaviy xususiyatlarini yaxshilash maqsadida ularni granulalar holatida
ishlab chiqiladi. YUqoridagilarni xulosasi sifatida achitqi tayyorlash texnologiyasini qo‘yidagicha izohlash
mumkin:
Ekuv materiali → fermenter → flotatsiya → separatsiya → xujayralarni parchalash → quritish →
granulyasiya qilish.
Fermentatsiya yo‘li bilan o‘simlik chiqindilari gidrolizatlaridan achitqidan tashqari spirt olish ham
mumkin.Bu holatda, biotexnologiyaning o‘ziga xos tomoni shundan iboratki, gidroliz jarayonida hosil
bo‘lgan geksozalar eng avval spirt bijg‘ish yo‘li bilan spirtga aylantiriladi. Hosil bo‘lgan spirtni haydab
olingandan keyin tarkibida pentozalar saqlovchi ishlatilmay qolgan substrat – barda qoladi. Mana shu
spirtdan keyin qolgan barda achitqi zamburug‘lar o‘sib, rivojlanishi uchun yaxshi oziqa muxiti hisoblanadi.
SHunday qilib o‘simlik qoldiqlari gidrolizatlaridan bir vaqtni o‘zida ikki xil eng kerakli mahsulot
tayyorlash mumkin.
Rossiyada va boshqa bir qator neft qazib oluvchi mamlakatlarda oziqa achitqisini n-parafinlar (neft
tarkibidagi) dan tayyorlash texnologiyasi yaratilgan va ishlab-chiqarishga joriy qilingan. Achitqi
xujayralari o‘zlarini o‘sib, rivojlanishlari uchun yagona uglerod manbai sifatida tarkibida undan
o‘ttiztagacha uglerod saqlovchi karbon suvlarni ishlatishlari mumkin. Bu moddalar suyuq fraksiyada
to‘plangan bo‘lib, ularni qaynash harorati 200-3200S tashkil etadi va neftdan xaydash orqali ajratib olinadi.
Achitqi zamburug‘lar o‘stirish uchun ishlatiladigan neft uglevodorodlarini tozalangan fransiyasi uch
yo‘l bilan olinishi mumkin: past haroratda kristallizatsiya qilish, kartamid yordamida parafinsizlashtirish
va molekulyar elaklarda adsorbsiya qilish.
Birinchi yo‘l orqali uglevodorodlar olish uchun yuqori haroratda qaynaydigan fraksiyani organik
erituvchilarda eritib olgandan keyin doimiy sovitish orqali kristallizatsiya qilinadi. Kristallizatsiya qilish
orqali tozalangan fraksiya achitqilar uchun oziqa muhiti sifatida ishlatiladi.
Ikkinchi yo‘l neft n-parafinlarini karbomid bilan mustahkam kompleks hosil qilishiga asoslangan
bo‘lib, bunday kompleks boshqa fraksiyalardan ajratilgandan keyin, sekinqizdirilganda parchalanib ketadi
va qayta haydash orqali uglevodrodlarni karbomiddan ajratib olinadi.
48-rasm.
Achitqi
zamburu`ini
suyuq
muhitda ыstirish uchun fermenter
1–Fermenter
korpusi
(tanasi);
2–
sovutadigan qavat; 3–issiqlik almashtiruvchi; 4–
sovuq suvni issiqlik almashtiruvchiga yuboradigan
joy;
5–issiqlikni
issiq
almashtiruvchidan
chiqadigan joy; 6–ekiladigan mikroorganizm
tushadigan joy; 7–suyuq oziqa muhitini qыyadigan
joy; 8–aeratsiya va ozuqa muhitini aralashtirish
uchun
havo
yuboriladigan
joy;
9–Havo
yыnalishini issiq almashtiruvchiga boshqaradigan
idish; 10–fermentatsiyadan keyin achitqilarni
qыyib oladigan joy; 11–tozalash filtri orqali
havoni atmosferaga chiqadigan joyi;
Uchinchi yo‘l neft tarkibidagi uglevodorodlarni kerakli fraksiyasini molekulyar elaklarga
(seolitlarga) adsorbsiya qilinadi va undan keyin desorbsiya qilish orqali tozalangan n-parafinlar olinadi.
Bu texnologiya neft narxi bilan bog‘liq bo‘lib, neftni narxi qimmat mamlakatlarda ishlatilmaydi.
Rossiyada bunday zavod 1971 yilda qurib, ishga tushirilgan.
Mikroorganizmlarni neftni n-parafinlarida o‘stirilganda, ozuqa muhitiga mikro- makroelementlar
vitaminlar va aminokislotalar azot manbai sifatida esa ammiak suvi qo‘shiladi. Achitqilarni fermenterlarda
o‘stirish jarayonida haroratni hamda aeratsiyani bir me’yorda ushlab turish zarur. Neft n-parafinlarida
o‘stirilganda eng samarali natijalar bergan achitqilar Candida guilliermondii. Achitqi massasiniajratib olish,
uni quritish gidroliz yo‘li bilan olishdan achitqilar deyarli farq qilmaydi. quritilgan achitqi zamburug‘ini
massasi granulyasiya qilinib, oqsil – vitamin konsetrati (OVK) sifatida qishloq xo‘jalik hayvonlarini
oziqlantirish maqsadida ishlatiladi. OVK tarkibida 50-60% oqsil moddasi saqlanadi. Preparatda tarkibida
qolgan karbon suvlarni miqdori 0,1% dan oshmasligi kerak.
Xom-ashyodan to‘laroq foydlanish, hamda tayyor mahsulot tarkibidagi uglevodorodlarni miqdorini
kamaytirish maqsadida OVK tayyorlashni mukammallashgan texnologiyasi ishlab chiqilgan. Bu
texnologiya ikki bosqichli fermentatsiya va qolgan n-parafinlarni achitqi massasidan benzin bilan
ekstraksiya qilish orqali ajralishdan iborat. Bu texnologiya asosida olingan OVK tarkibidagi oqsil 58-65%
gacha, qolgan n-parafinlar miqdori esa 0,05% dan kam bo‘ladi.
Achitqi zamburug‘larini o‘stirish uchun yaxshi substrat bo‘lib, sutni qayta ishlash jarayonlarida
chiqindi sifatida qoladigan zardob hisoblanadi. 1 t zardobda o‘rtacha 10 kg gacha sifatli oqsil moddasi va
50 kg laktoza shakari saqlanadi. Bu moddalar mikroorganizmlar tomonidan oson iste’mol qilinadi. Zardob
tarkibidagi oqsilni ajratib olish uchun samarali ultrafiltratsiya usuli ishlab chiqarilgan. Bu usul membranalar
yordamida yuqori hamda kichik molekulyar og‘irlikga ega bo‘lgan moddalarni ma’lum bosim ostida
ajratishga mo‘ljallangan. Bu usul bilan ajratib olingan oqsil quruq sut tayyorlashda yoki qo‘shimcha oqsil
ozuqasi sifatida ishlatiladi. Oqsil ajratib olingandan keyingi suyuq qoldiq (permeat-ruscha nomi), tarkibida
ko‘p miqdorda shakar moddasi (laktoza) saqlagani uchun achitqi zamburug‘lari o‘stirish maqsadida
ishlatilib, osongina yuqori konsetratsiyada oqsil saqlovchi maxsulotga aylanishi mumkin.
Ko‘pchilik vaqt zardobdan oqsil ajratmasdan, to‘g‘ridan-to‘g‘ri achitqi o‘stirish uchun ishlatiladi.
Bunday sharoitda o‘sish va rivojlanishi uchun oqsilga muhtoj bo‘lgan, ko‘proq biomassa to‘playdigan
zamburug‘ Torulopsis dan foydalaniladi. Zardobda achitqi o‘stirishjarayonida uch hil oqsil saqlovchi
mahsulotlar olinadi:
buzoqlarni boqishga mo‘ljallangan sut o‘rnini bosuvchi mahsulot;
suyuq oqsil mahsuloti (bu mahsulot zardobga qaraganda 2,5-3,0 marotaba ko‘proq oqsil saqlaydi);
quruq yog‘sizlantirilgan sutni o‘rnini bosuvchi, achitqi zamburug‘i oqsillari bilan boyitilgan
mahsulot.
Achitqi zamburug‘larni o‘stirish yagona uglerod manbai sifatida karbonsuvlar va n-parafinlardan
tashqari tuban spirtlar – metanol va etanol ham ishlatiladi. Bu spirtlarni tabbiy gazdan yoki o‘simliklar
chiqindilaridan olish mumkin. Spirtda o‘stirilib olingan achitqi massasi, tarkibida yuqori konsentratsiyada
oqsil (58-62% quruq modda hisobida) saqlashi bilan farq qiladi. SHuningdek bu massada n-parafinlarda
o‘stirilganlarga nisbatan kamroq zararli moddalar uchraydi.
Achitqilarini oziqali xususiyatlarini o‘rganish, ularni hayvon organizmida yaxshi hazm bo‘lishini
(oqsillarni hazm bo‘lishi 80-90%), almashinmaydigan aminokislotalarni umumiy miqdori FAO etaloniga
yaqinligini, oqsil tarkibidagi lizin,treonin, valin va leysin miqdori bo‘yicha esa FAO etalonidan ham baland
turishini ko‘rsatdi. Achitqi oqsilining kamchiligi uni tarkibidagi merionin va umuman oltingugurt saqlovchi
aminokislotalar miqdorini kamchiligidadir.
O‘simlik manbalaridan olingan oqsillarga nisbatan achitqi zamburug‘i oqsili tarkibida nuklein
kislotalar ko‘proq (4-6%), bu miqdorda esa, nuklein kislotalar organizmga salbiy ta’sir ko‘rsatadi.
Ma’lumki, nuklein kislotalarni gidrolizi natijasida ko‘p miqdorda purin asoslari paydo bo‘ladi va ular keyin
siydik kislotasiga aylanib, organizmda tuzlar toshlar hosil qiladi va osteoxondroz hamda boshqa
kasalliklarga olib keladi. SHuning uchun ham achitqi massasi qishloq xo‘jalik hayvonlari oziqasi tarkibida
5-10 % oshmagan miqdorda, achitqi oqsili esa 10-20 % miqdorida ishlatiladi xalos (umumiy oqsilga
nisbatan).
Neft n-parafinlarida o‘stirilgan achitqi massasi ko‘plab miqdorda benkul hosilalarini D-
aminokislotalar, anomal yog‘simon moddalar, har xil toksinlar, konserogen saqlaydi. Bular esa organizm
uchun zararlidir. SHuning uchun ham achitqi massasini benzin bilan tozalash tavsiya etilgan.
Achitqi oziqasini ishlab-chiqarishni tashkil etishda, atrof-muhitni zararlantirmaslik maqsadida
jarayon davomida hosil bo‘layotgan gazsimon va suyuq chiqindilardan tozalashni yo‘lga qo‘yish zarur.
SHuning uchun ham ekologik toza, chiqindisiz, suvni yopiq siklda ishlatishga moslashtirilgan
texnologiyalar yaratish ustida izlanishlar olib borilmoqda.
Ishlab-chiqarish texnologiyasini mukammallashtirishdan tashqari achitqi zamburug‘larini yuqori
hosildor shtammlarini yaratish ham katta ahamiyatga ega.
Bunday shtamm substratlarda tez o‘sib, rivojlanishi, biomassasida ko‘proq oqsil moddasi saqlashi va
yuqorida ta’kidlangan boshqa kamchiliklardan mustasno bo‘lish kerak. Bunday shtammlarni yaratish uchun
oddiy seleksiya ishlaridan boshlab, genmuxandislik usullaridan ham foydalanilmoqda. Yana bir muammo,
hayvon iste’moliga allaqachonlardir kirgan bu mahsulotni inson uchun foydalanish yo‘llarini topishdir.
1930-1940 yillarda ba’zi bir mamlakatlarda pivo va boshqa oziqa achitqilarini (Saccharomyces cerevisiae,
Candida arborea, Candida utilis) o‘stirish texnologiyalari yaratilib, olingan mahsulotlar har xil oziqa
mahsulotlarga qo‘shimcha oqsil sifatida ishlatilgan.
Oziq-ovqat oqsili olish uchun achitqi biomassasi astoydil tozalanishi zarur. Bu maqsad uchun
achitqilarni xujayra qobig‘lari har xil yo‘llar (mexanika, ishqoriy, kislotali yoki fermentlar bilan ishlov
berish orqali) bilan buziladi va xujayra ichidagi barcha massa organik erituvchilar yordamida ekstraksiya
qilinadi. Organik va mineral qoldiqlardan tozalangandan keyin achitqi mahsuloti undagi oqsilni eritish
maqsadida ishqor eritmasi bilan ishlov beriladi, keyin oqsil eritmasi qolgan achitqi massasidan ajratilib,
dializga yuboriladi.
Dializ jarayonida oqsil kichik molekulali qoldiqlardan tozalanadi. Keyin oqsil cho‘ktiriladi, quritiladi
va olingan oqsil massasi har xil oziq-ovqatga (sosiskalar, pashtetlar, go‘shtlik va konditor mahsulotlari,
xolodets va x.k) qo‘shimcha sifatida ishlatiladi.
Achitqilardan insonlar uchun oziq-ovqat oqsili olishni quyidagi chizma orqali izohlash mumkin:
Achitqi zamburug‘laridan olingan oqsil moddalari shuningdek, sun’iy go‘sht tayyorlashda ham
ishlatiladi. Buning uchun oqsilga ma’lum shakl berish maqsadida uni isitiladi va tez sovutilib, ma’lum
(istalgan) shakldagi teshikchalardan bosim ostida o‘tkaziladi. Oqsilga ta’m berish maqsadida unga ma’lum
miqdorda polisaxaridlar va boshqa kerakli komponentlar qo‘shiladi. SHuningdek, oqsil gidrolizatlari
tibbiyot uchun preparatlar tayyorlash hamda parhez ovqatlarga ta’m beruvchi sifatida ham ishlatiladi.
|