1. Fermentlar injenerligining asosiy vazifalari Tozalanmagan, kompleks ferment preparatlarining olinishi

Cho'ktirish usullari va uning nazariyasi. Sanoat uchun zarur bo'lgan ko'pchilik fermentlar suvda eruvchan oqsillar hisoblanadi. Ferment eritmalari ulaming olinish manbalariga qarab, mikroorga-nizmlar lizatlari, ekstraktlari, kultural suyuqlik filtratlari, o'simlik yoki hayvon to'qimalarining gomogenatlari bo'lishi mumkin. Fer­ment eritmalarining tarkibi juda murakkab tizimdir. Unda fer-mentlardan lashqari, kolloid tabiatga ega bo'lgan turli birikma va moddalar ham uchraydi. Bunday murakkab tizimlardan ferment­larni ajratib olish mushkul vazifadir.
Oqsilning har xil erituvchilarda erish darajasi molekula sirtida joylashgan gidrofob va gidrofil qoldiqiarning tarqalishi bilan belgi-lanadi. Oqsillarning asosiy erituvchisi bo'lgan suvning ba'zi xusu-siyatlarini (harorat, pH, ion kuchi, neytral tuzlar, organik eri-tuvchilarni yoki inert birikmalarni qo'shish yo'li bilan) o'zgartirish hisobi^a oqsil molckulasining gidrat yoki solvat qatlamiga ta'sir qilib agregatsiyaga uchratish va cho'kmaga tushirish mumkin. Sanoalda asosan fermentlarni organik erituvchilar yoki tuzlar bilan cho'ktirish usullaridan foydalaniladi. Bu usullar bir-biridan cho'k­tirish mexanizmi bilan farqlanadi.


Neytral tuzlar yordamida cho'ktirish. Bu jarayon asosan oqsil molekulasininggidrofobligi darajasiga bog'liq. Tipik oqsil molekulasi sirtida bir qator aminokislotalar (tirozin, triptofan, leysin, izoleysin, metionin, valin va fenilalanin) zanjiri shaklida yopishgan gidrofob qismlarga ega. Oqsil molckulasining gidrofob qismi suv bilan to'q-nashganda suv molekulalari bilan oriyentirlangan qavat hosil bo'ladi va shu joylar «muzlatilgan» holatda bo'ladi. Bunday tartibli struk-turalar termodinamik jihatdan chidamli emasdir. Agar suv moieku lalarini oqsil tabiatiga o'xshamagan moddalar bilan immobilizatsiya qilinsa, oqsii molekulalari o'zaro ta'sirlashib agregatlar hosil qila boshlaydi. Ma'lumki, tuzlaming ionlari gidratlanadi. Agar oqsil eritmasiga ma'lum miqdorda suv qo'shilsa, u suv bilan bog'lanadi va suv bilan bog'lanmagan oqsil molekulalari esa agregat hosil qiladilar. Tuz ionlari qancha ko'p bo'lsa, oqsillaming agregatlanishi ham shuncha kuchayadi va cho'kmaga tushishi ortadi.
Tuzlar bilan cho'ktirish jarayoni ta'siriga ko'ra, turli oqsillarda turlicha bo'ladi. Bu birinchidan, oqsil molekulasi sirtidagi gidrofob qismlaraing miqdori va hajmiga bog'liq. Qancha shunday qismlar ko'p bo'lsa, oqsil shuncha tez cho'kmaga tushadi. Ba'zi oqsillar borki, tuzlarning eng yuqori konsentratsiyalarida cho'kmaga rush-maydi. Cho'ktirish jarayonida oqsillar yonida turgan boshqa oqsillar bilan ham agregat hosil qilib cho'kmaga tushishi mumkin. Bunda bir qancha fermentlar kompleksini olish mumkin. Lekin fraksiya-larga bo'lib cho'ktirilsa, birmuncha yuqori natijaga erishish mumkin.
Oqsillaming tuzli eritmalardagi eruvchanligi Konning empirik tenglamasiga bo'ysunadi:
]gS = lgS₀ - kjs,
bunda: S, S₀ — oqsilning tuzli eritma va toza suvdagi eruvchanligi; к,— tuzlash konstantasi; ji — eritmaning ion kuchi.
Tuzlar bilan cho'ktirish jarayonini unumli o'tkazish uchun kp. ko'rsatkichi iloji boricha katta bo'lishi kerak. ^ko'rsatkichi tuzning tabiatiga bog'liq bo'lib, vodorod ionlari konsentratsiyasiga bog'liq emas. Ushbu jarayon gidrofob o'zaro ta'sirga asoslangan bo'lsada, uning borishiga ta'sir qiluvchi boshqa. omillar ham mav-juddir. Ular: muhit pH ko'rsatkichi, harorat, ferment eritmasining tozalik darajasi, jarayonni o'tkazish muddati va boshqalardir.
Tuz bilan cho'ktirishda asosan ishqoriy metallarning neytral tuzlari ishlatiladi. Harxil ionlarning cho'ktirish samarasi ularning ion kuchiga bog'liq. Natriy tuzlarining anionlarini tuzlash ta'sir kuchiga qarab, quyidagicha joylashtirish mumkin:
S0₄²- > CH3COO- > CI" > N0₃ > Br > J- > CNS-
kationlarni esa quyidagicha joylashtirish mumkin: Li⁺> Na⁺> K⁺> (NH₄)⁺.
Ferment preparatlarini tuz yordamida cho'ktirilganda ularning tarkibida 60—85% gacha har xil qo'shimcha moddalar uchrashi mumkin. Ushbu jarayonning eng qiyin bosqichi — bu, tuzni qo'shish va uni eritishdir. Eritmada tuzning lokal konsentratsiyasini oshirib yubormaslik uchun u awal maydalanib, sekin-astalik bilan ma'lum bir qismdan qo'shib boriladi va tinmay aralashtirib turiladi. Aralashtirish davomida ko'pik hosil bo'lishiga yo'l qo'ymaslik kerak. Jarayqn erigan va agregatlangan oqsillaming muvozanati hosil bo'lguncha 20—40 min, ba'zida bir necha soat davom etadi.
Tuz bilan cho'ktirish juda ham ko'p omillarga bog'liq bo'lgan murakkab texnologik jarayondir. Shuni esda tutish kerakki, tuz hech qachon fermentni butunlay cho'ktirmaydi, balki uning eruv-chanligini pasaytiradi, xolos. Agar eritmada 1 mg/ml oqsil bo'lsa, uning 90%i cho'kmaga tushishi mumkin, lekin eritmada bor-yo'g'i 0,1 mg/ml oqsil bo'lsa hech qanday ferment preparatini olishning iloji bo'lmaydi.
Neytral tuzlar bilan oqsillarni cho'ktirib, ferment preparatlarini olish usullari asosan xorijda keng ishlatiladi.