Тәжірибелік конференциясының ЕҢбектері



Pdf көрінісі
бет15/40
Дата03.03.2017
өлшемі9,36 Mb.
#6705
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   40

 
ВЫВОДЫ 
1.  Исследована  особенность  тонкого  диспергирования  цемента  в  водной  среде  и  установлена 
значительная интенсификация процесса измельчения и образования дисперсией в широком интервале, 
в  том  числе  и  в  ультрадисперсном  диапазоне,  что  обеспечило  адекватное  ускорение  процессов 
гидратации  и  твердения  и  получение  быстротвердеющих  и  высокопрочных  изделий  в  условиях, 
близких к реальному производству. 
2.  Установлено,  что  помол  цемента  в  водной  среде  обладает  совокупностью  преимуществ  в 
сравнении с сухим помолом: 
-  возможность значительного (до  3  раз) увеличения количества мелкодисперсных фракций (< 5 
мкм); 
- при равном времени помола удельная поверхность готового материала увеличивается в 2 раза и 
достигает величин 500-600 м
2
/кг; 
-  при  помоле  клинкера  в  воде  длительность  измельчения  сокращается  с  соответствующей 
экономией энергии. 
3.  Предложены  и  отработаны  оптимальные  составы  модифицированного  цементного  камня, 
обладающего в суточном возрасте прочностью в 3 раза, 2-х суточном – в 2 раза выше, чем при сухом 
помоле  и  сохраняющего более высокую  прочность вплоть до 28-ми  суточного  твердения  до  40%. На 
практике  это  позволит  отказаться  от  тепловой  обработки  бетонных  изделий  и  получить 
дополнительную экономию тепловой энергии. 
4.  Экономический  эффект  от  применения  мокрого  способа  цемента  обеспечивается  за  счет 
повышения марки готовых изделий с М350 до М450 и прибыль в расчете на 1т. цемента составляет 222 
руб. 
 
Литература 
1
 
Рыбакова  М.В.,  Барбанягрэ  В.Д.Особенности  процессов  твердения  цементного  камня  при 
совмещении процессов помола и гидратации // Сб. докладов 3-го Международного совещания по 
химии и технологии цемента. – Москва, 2009. – С.182-184. 
2
 
Рыбакова  М.В.,  Барбанягрэ  В.Д.  Интенсификация  процессов  твердения  цементного  камня  на 
основе цементной суспензии и суперпластификатора // Строительные материалы. – 2010. – № 8. 
– С.55-57. 
3
 
Рыбакова  М.В.,  Барбанягрэ  В.Д.,  Тищенко  А.Н.,  Саенко  Р.Н.  Формирование  структуры 
быстротвердеющего высокопрочного цементного камня на основе цементной суспензии мокрого 
помола  //  Инновационные  материалы  и  технологии:  сб.  докл.  Междунар.  науч.-практ.  конф., 
Белгород, 11-12 окт., 2011г. / Белгор. гос. технол. ун-т. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2011. – Ч.2. – 
С.169-172. 
4
 
Вибрации  в  технике  /под  ред.  Лавендела  Э.Э.  /  Справочник  в  6  томах.  –  Т.4.  –  Вибрационные 
процессы и машины. – М.: Машиностроение, 1981. – С98-114. 
 
 

121 
 
УДК:619:616.1/661.632.322:631.8 
 
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ 
 
Батькаев Р.И., Дыгай Л.В., Батькаева Л.Р. 
ЮКГУ им. М. Ауэзова, Шымкент, Казахстан 
 
Түйін 
Электрохимиялық белсенділікпен бейорганикалық қышқылдарды алмастыратын ерітінділер алынды. 
Берліген  ерітінділерді  қолдану  нәтижесінде  экстракциялық  фосфорлы  қышқыл  және  оның  негізінде 
минералды  тыңайтқыштардың  әртүрлі  түрі  алынды.  Электробелсенді  ерітінділерді  қолдану  қымбат 
химиялық реагенттерді қолдану қажетілігін жояды.  
 
Summary 
Solutions  which  substitute  inorganic  acids  were  obtained  by  electrochemical  activation.  The  wet-process 
phosphoric  acid  and  various  types  of  mineral  fertilizers  on  its  base  were  obtained  in  a  result  of  using  these 
solutions. Using of electro-active solutions fully excludes expensive chemical reagents consumption.       
 
В  процессе  развития  промышленного  производства одно  из ведущих  мест занимают  проблемы 
охраны окружающей среды и рационального использования сырьевых ресурсов. Особенно остро стоят 
эти проблемы на предприятиях по производству фосфора.  
Образование  большого  количества  техногенных  отходов  приводит  к  возникновению 
технических  и  экологических  проблем  их  удаления  и  обезвреживания,  а  также  к  увеличению 
экологических нагрузок в результате эмиссии загрязняющих веществ. 
Образующиеся    техногенные  отходы  складируются  на  полигонах,  многие  из  которых  не 
отвечают  требованиям  экологической  и  санитарной  безопасности.  Такая  практика  удаления  отходов 
приводит  к  длительному  загрязнению  окружающей  среды,  сравнимому  по  степени  опасности  с 
радиационным.  Техногенные  отходы  являются  потенциальными  вторичными  материальными 
ресурсами. Действующая же система удаления техногенных отходов приводит к безвозвратной потере 
ценных  вторичных  материальных,  энергетических  и  земельных  ресурсов.  Окружающая  среда 
подвергается негативному воздействию складированных отходов в течение десятков лет. 
Перспективным методом защиты окружающей среды является переработка техногенных отходов 
с дальнейшим использованием их в производстве минеральных удобрений. 
Несмотря  на  промышленную  реализацию  некоторых  способов  переработки  бедных 
фосфорсодержащих  шламов  в  производстве  фосфора  и  значительный  объѐм  исследований, 
выполненных  в  этой  области,  в  настоящее  время  отсутствуют  эффективные  технологии  по 
комплексной  переработке  техногенных  отходов,  и  в  частности,  очистке  шламов  от  фосфора  и 
переработке бедных шламов на минеральные удобрения.   
Поэтому  разработка  и  совершенствование  комплексной  технологии  по  переработке  бедных  по 
содержанию  фосфора  шламов,  как  в  теоретическом,  так  и  в  прикладном  аспекте,  с  одновременным 
решением  вопросов  охраны  окружающей  среды,  позволяющих  решить  проблемы  техногенных 
отходов, является актуальной, что и предопределило необходимость проведения настоящей работы.   
В  связи  с  намеченным  ростом  производства  удобрений  становится  актуальным  проведение 
исследовательских  работ  и  работ  по  внедрению  новых  и  усовершенствованию  существующих 
технологий получения фосфорсодержащих удобрений с вовлечением в переработку фосфатного сырья 
разных  месторождений,  в  том  числе  и  с  низким  содержанием  фосфора  в  техногенных  отходах. 
Поскольку потребность сельского хозяйства в фосфорных удобрениях постоянно возрастает, требуется 
разработка  новых,  более  прогрессивных  технологических  процессов,  отвечающих  современным 
требованиям охраны окружающей среды [1-3].    
Комплексное  использование  техногенных  отходов  связано  с  решением  проблемы  создания 
безотходных и экологически чистых промышленных технологий. Разработка и освоение безотходных 
технологий имеют важное значение для предприятий химической промышленности.  
На  территории  Южно-Казахстанской  области  находился  крупный  завод  по  производству 
фосфора  и  соединений  на  его  основе,  на  территории  которого  в  настоящее  время  складировано 
несколько  сотен  тысяч  тонн  техногенных  отходов.  В  шламонакопителях,  в  основном,  содержатся 
бедные шламы с содержанием фосфора 2-10%.  Переработка на действующих предприятиях «бедных» 
шламов    экономически  не  выгодна.  Попытки  решить  эту  проблему  осуществлялись  известными 
технологическими  приѐмами.  При  этом,  довольно  часто,  отсутствовал  комплексный  подход  к 
утилизации  техногенных  отходов.  Это  предопределило  поиск  и  разработку  эффективных  способов 

122 
 
переработки  и  утилизации  «бедных»  фосфорсодержащих  шламов  фосфорного  производства. 
Радикальное  решение  данной  проблемы  возможно  при  разработке  принципиально  новых  способов 
переработки «бедных» фосфорсодержащих шламов и модернизации технологических схем. 
В  практике  для  производства  двойного  суперфосфата  применяют  растворы  экстракционной 
фосфорной  кислоты,  а  при  производстве  простого  суперфосфата  используют  преимущественно 
растворы серной кислоты [1].   
Предварительными  исследованиями  было  выявлено,  что  максимальное  разложение 
фосфорсодержащего  шлама  протекает  при  совместном  использовании  серной  и  фосфорной  кислот. 
Основной  целью  данной  работы  являлось  получение  фосфатных  удобрений,    в  соответствии  с 
требованиями стандарта и минимальной себестоимостью. 
Авторами рассмотрены варианты производства минеральных удобрений из фосфорсодержащего 
шлама,  посредством  подбора  растворов  и  соединений  заменяющих  неорганические  кислоты 
необходимые  для  разложения  фосфорсодержащих  шламов.  Для  этих  целей  использовался  раствор, 
полученный  путем  электрохимической  активацией.  Таким  способом  получаются  растворы
обладающие  различными  физико-химическими  свойствами,  путем  обработки  воды  или  растворов 
солей  в  камерах  электрохимического  реактора.  Авторами  получена  предварительно  активированная 
вода.  Активированная  вода  –  это  обыкновенная  вода,  обработанная  пульсирующим  электрическим 
током  постоянного  направления.  В  активированной  воде  структурная  сетка  водородных  связей 
разрыхляется, молекулы воды обретают дополнительные степени свободы, что позволяет использовать 
еѐ  как  активный  агент  в  различных  производствах.  При  активации  воды  происходит  разрушение 
кластерных  структур,  что  способствует  насыщению  воды  мономолекулами.  Кластер  активированной 
воды  содержит  5-6  молекул  (обыкновенная  вода  13-16  молекул)  [4].  Такая  вода  считается  более 
активной  по  физико-химическим  показателям.    Продуктами  электрохимических  превращений 
являются растворы с повышенной реакционной способностью. Использование электроактивированных 
растворов  в  качестве  заменителей  неорганических  кислот  позволит  полностью  уменьшить,  либо 
исключить  расход  химических  реагентов  и  одновременно  увеличить  эффективность  процессов,  для 
которых  предназначены  данные  растворы.  Использование  водно-солевых  растворов,  полученных 
путем  активации,  позволит,  без  применения  химических  реагентов,  изменять  кислотно-основные, 
окислительно-восстановительные  и каталитические свойства  водных  растворов. Изменение  свойств и 
состава  растворов  (химического  состава,  концентрации  ионов  водорода  –  рН,  окислительно-
востановительного  потенциала  (ОВП),  микрокластерной  структуры)  происходит  под  действием 
электрического поля   [5]. В  результате  электрохимических  превращений  растворы  солей переходят в 
активированное  состояние  и  проявляют  при  этом  в  течение  нескольких  десятков  часов  повышенную 
реакционную способность [5]. Наряду с этим происходит образование новых веществ и изменяется вся 
система межмолекулярных взаимодействий и структура раствора. Водно-солевой раствор используется 
как заменитель серной кислоты.  
Установка  для  приготовления  водно-солевого  раствора  состоит  из  двух  емкостей,  одна  для 
проточной  камеры  с  электродами,  разделенными  диафрагмой,  на  которую  подается  определенное 
напряжение и ток для приготовления раствора, вторая – расходная емкость, из которой необходимый 
объѐм  готового  раствора  подается  в  реактор  со  шламом.  На  электроды  подается  ток  силой  9А  и 
напряжением  85  В  (плотность  тока  0,05  А/см
2
).    В  результате  активации  получают  анолит  и  католит 
следующего  состава  (включая  исходный)  при  удельном  расходе  количества  электричества  0,01-0,03 
А·ч/л: 
                                      рН                       ОВП, мВ 
исходный раствор           5,0                        +200   
католит                           10,7                        -222 
анолит                            1,76                        + 290 
Полученный  таким  способом  раствор  обеспечивает  повышенную  степень  активации  и 
эффективности,  за  счет  снижения  расхода  электричества,  увеличивает  период  релаксации,  в  течении 
которого  водный  раствор  сохраняет  активность,  и  позволяет  использовать  его  для  процессов  с 
длительными по времени циклами. 
  Для  проведения  экспериментов  использовался  фосфорсодержащий  шлам,  химический  состав 
которого составлял, масс. %:  P
2
O
5общ
 –10,0; P
2
O
5усв
- 6,0;  K – 4,18; Na – 0,31; H.O. – 50,26; Ca – 9,53; Mg 
– 2,04; S – 0,41; Al – 0,61;  Fe – 0,56; C – 5,76; F – 0,45; As – 1,1; Σмет – 0,28. 
Предварительно  подготовленный  объѐм  фосфорного  шлама  –  навеска,  выщелачивается  
активированной путем электролиза водой с добавлением 50%-ной кислоты и солей при соотношении 
Т:Ж 1:1-1,5. Процесс выщелачивания проводится в течение 2 часов с температурой 60ºС. Раствор затем 

123 
 
отфильтровывают  для  отделения  маточного  раствора  от  кека.  После  фильтрации  образовывается 
экстракционная  фосфорная  кислота  с  пониженной  концентрацией.  Затем  раствор  упаривают  до 
плотности 1,4 г/см
3
. Полученная экстракционная фосфорная кислота в дальнейшем  используется для 
разложения  фосфорсодержащих шламов. Процесс разложения фосфорсодержащего шлама протекает в 
течение  2  часов  при  температуре  60ºС.    После  разложения  раствор  подается  на  аммонизацию  25% 
аммиачной  водой  до  рН  5-9,  а  затем  отправляется  на  грануляцию  и  сушку.  Cушка  проводится  при 
температуре  90-95ºС.    Просушенные  гранулы  поступают  на  прокалку  при  температуре  700-800ºС  в 
течение 30 минут. После охлаждения проведен химический  анализ полученных гранул на содержание 
Р
2
О
5общ
, Р
2
О
5усв, 
и  N
2
 [6-8], результаты, которого отражены в таблице 1. 
 
Таблица 1 – Разложение фосфорсодержащего шлама экстракционной фосфорной кислотой 
 
Сырьѐ 
Концентрация 
экстракционной 
фосфорной кислоты, % 
P
2
O
5общ

%
 
P
2
O
5усв


Содержание N
2
,% 
 
 
 
Шлам 
Соотношение 
шлам : экстракционная фосфорная кислота 
1 : 1,5 
17,3 
17,2 
16,75 
2,1 
19,4 
18,31 
17,12 
2,2 
21,1 
19,62 
17,31 
3,0 
20,6 
19,37 
17,19 
3,0 
20,1 
18,94 
15,94 
3,0 
 
 
Шлам 
Соотношение шлам : экстракционная фосфорная кислота 
1 : 1,5 
(при вышеприведенных концентрациях, но предварительно упаренные) 
на 30 
25,8 
24,4 
11,1 
на 50 
30,25 
28,5 
11,2 
на 70 
44,25 
42,1 
11,5 
 
Как  показали  эксперименты,  бедные  шламы,  содержащие  P
2
O
5общ 
не  более  10%  в  результате 
обработке экстракционной фосфорной кислотой, полученной разложением фосфорсодержащего шлама 
активированной путем электролиза водой с добавлением 50%-ной серной кислоты и солей, позволяет 
получить высококонцентрированные удобрения с содержанием  P
2
O
5усв
 не менее 44,5%.  
Авторами  получены  комплексные  удобрения,  где  в  качестве  сырья  используются 
фосфорсодержащий  шлам,  разложение  которого  осуществляют  в  соотношении  1:1,5  раствором  на 
основе воды, активированной путем электролиза, с добавлением 50%-ной серной кислоты в количестве 
3-20%  и  азотной  кислоты  в  количестве  5-30%.  Использование  активированной  воды  с  добавлением 
серной и азотной кислот для разложения фосфорсодержащих шламов  даѐт хорошие результаты. При 
этом  получаются  удобрения  с  высоким  содержанием  фосфорного  ангидрида  и  азота.    Результаты 
экспериментов отражены в таблице 2. 
 
Таблица 2 – Показатели получения комплексных удобрений 
 
 
Сырьѐ 
Добавка 50%-ной 
Н
2
SO

в 
активированную 
воду, % 
Добавка  НNO

в 
активированную 
воду, % 
Содержание 
P
2
O
5
 в готовом 
продукте % 
Содержание 
N
2
, в готовом 
продукте, % 
 
 
 
Шлам 
Соотношение шлам : активированная вода + 
Н
2
SO
4
+ НNO

= 1 : 1,5 


18,7 
8,5 

10 
28,5 
10,5 

15 
26,2 
9,1 
10 
20 
25,1 
8,9 
20 
30 
20,0 
8,9 
Результаты,  приведенные  в  таблице,  свидетельствуют  о  том,  что  предложенный  метод 
позволяет  получать  комплексные  удобрения  высокого  качества  при  минимальных  затратах. 
Полученное  удобрение  содержит Р
2
О

до 28,5%, азота до 10,5%. 

124 
 
Таким  образом,  разработанная  комплексная  технология  утилизации  техногенных  отходов, 
основанная  на  принципиально  новых  технологических  приемах,  позволит  обеспечить  на 
качественно новом уровне функционирование эффективных комбинированных  схем утилизации 
«бедных» по содержанию фосфора шламов. Внедрение разработанной прогрессивной технологии, 
с вовлечением в производство техногенных отходов, обладающей, по нашему мнению, широкими 
возможностями,  экономической  эффективностью  и  экологической  безопасностью,  указывает  на 
необходимость ее применения на предприятиях по производству фосфора.     
            
Литература 
1.
 
Инновационный  патент  РК  №  21852.  Способ  извлечения  фосфора  из  шламов  фосфорного 
производства. Батькаев Р.И., Нугманов А.А., Батькаев И.И., Шевченко В.А., Горбунова Т.А. – 2007. 
2
 
Инновационный  патент  РК  №212790.  Способ  извлечения  фосфора  из  шламов.  Батькаев  Р.И., 
Нугманов А.А, Батькаев И.И., Шевченко В.А. –  2007. 
3
 
Инновационный  патент РК  №21853. Способ извлечения фосфора  из  техногенных  отходов.  Батькаев 
Р.И., Нугманов А.А., Батькаев И.И., Шевченко В.А. – 2007. 
4
 
Бахир  В.М.  Электрохимическая  активация:  очистка  воды  и  получение  полезных  растворов.  –  М.: 
ВНИИИМТ, 2001. – 175 с. 
5
 
Бахир  В.М.  Теоретические  аспекты  электрохимической  активации  //  Сб.  науч.  тр.  по  материалам 
Международного  симпозиума:  Электрохимическая  активация  в  медицине,  сельском  хозяйстве, 
промышленности. – Всерос. науч.-исслед. и испытат. ин-т мед. техники, 1999. – С. 39-48. 
6
 
Бишимбаев  В.К.,  Батькаев  Р.И.  Комплексное  использование  техногенных  отходов  производства 
фосфора. . – №6. – 2009. – С. 72-78. 
7
 
Бишимбаев  В.К.,  Батькаев  Р.И.  Исследование  разложения  фосфорсодержащего  шлама  различными 
добавками. – №6. – 2009. – С. 36-42. 
8
 
Бишимбаев В.К., Батькаев Р.И. Исследование кинетики и механизма разложения фосфорсодержащего 
шлама различными кислотами. – №6. – 2009. – С. 57-66.
 
 
 
   УДК 581.143.6 
   
 ВЫДЕЛЕНИЕ  ПРОТЕИНАЗ, ПРОДУЦИРУЕМЫХ  PENICILLIUM WORTMANII 
2091 С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ 
 
Баязитова Н.М., Мамырбекова А.К. 
ЮКГУ имени М.Ауэзова, Шымкент,  Казахстан
  
 
 
 
 Түйін 
Микробтық  жолмен  пайда  болған  ферменттердің  арасынан  ӛндірістің  жартысынан  астамы 
протеиназ 
препараты 
болады. 
Жұмыста 
протеолитикалық 
ферменттердің 
продуценттері 
қарастырылған.  Микробтық продуценттерді сұрыптау нәтижесінде Penicillium wortmani 2091  ұсынды. 
Жұмыста протеиназа препаратын бӛліп алу жолдарын  кӛрсетілген.  
 
Summary 
In  the  industry  receive  proteolytical      enzymes  which  advantages  are  defined  in  view  of  aspects  of  the 
subsequent application of a fermental preparation. Producers proteolytical enzymes are considered. It is as a result 
chosen   Penicillium wortmani 2091. In work allocation proteinaz  is considered.  
 
В  последнее  время  в  промышленных  целях  как  источник  протеиназ  используются  животные 
ткани, растения и клетки микроорганизмов.  Наиболее перспективным источником протеиназ следует 
признать  микроорганизмы  по  ряду  существенных  преимуществ,  связанных,  прежде  всего,  с 
неограниченностью  источников,  возможностью  широко  варьировать  свойства  методами  селекции  и 
генной  инженерии,  подбором  условий  биосинтеза,  широким  спектром  ферментных  комплексов  и 
глубиной  воздействия  на  различные  субстраты,  а  так  же  простотой  и  относительной  дешевизной 
технологии  1 .   
Продуценты  протеолитических  ферментов  обнаружены  среди  самых  различных  групп 
микроорганизмов: бактерий (Bacillus, Micrococcus, Pseudomonas), микромицетов (Aspergillus, Rhizopus, 
Penicillium),  актиномицетов  (Streptomyces,  Actinomyces)  2,3 .    На  их  основе  у  нас  в  стране  и  за 
рубежом  создано  крупнотоннажное  производство  ферментных  препаратов  протеолитического 
действия.  

125 
 
Многие  широко  распространѐнные  микроорганизмы  секретируют  значительное  количество 
протеолитических  биокатализаторов  в  окружающую  среду,  что  значительно  облегчает  задачу  их 
выделения  и  очистки.    Возможность  управления  образованием  ферментов  за  счѐт  подбора 
соответствующей питательной среды и условий культивирования позволяет не только увеличить выход 
протеолитических  ферментов,  но  и  получать  ферментные  препараты  с  определѐнными  свойствами.  
Методы  селекции  и  генной  инженерии  значительно  увеличивают  возможности  целенаправленного 
биосинтеза  ферментов.    Существенна  способность  микроорганизмов  вырабатывать  ферменты, 
уникальные по своей субстратной специфичности (кератиназы, коллагеназы, эластазы).  
Большое  внимание,  уделяемое  изучению  протеолитических  ферментов  микроорганизмов, 
привело  к  получению  значительного  числа  препаратов  бактериальных  и  грибных  протеиназ  в 
высокоочищенном состоянии.  В промышленности чаще всего получают комплекс протеолитических 
ферментов,  достоинства  которого  определяются  с  учѐтом  аспектов  последующего  применения 
ферментного  препарата.    Общая  протеолитическая  активность  препаратов  определяется  на 
стандартных  субстратах  (казеине,  гемоглобине,  казеинате  натрия)  в  соответствии  с  известными 
методами  и  используется  для  сравнения  эффективности  их  действия  на  специфические  субстраты 
(коллаген, эластин, кератин, желатин и т.д.). 
Следует отметить, что  в настоящее время проведены определѐнные исследования и обобщения 
по эффективности микробных протеиназ при расщеплении белков животных тканей. Однако лишь для 
немногих  из  них  глубоко  изучены  физико-химические  свойства,  проведена  идентификация 
функциональных  групп  каталитического  центра,  исследованы  кинетика  гидролиза  субстратов  и 
субстратная  специфичность,  расшифрована  первичная  структура.  В  последнее  время  вырос 
практический  интерес  к    способам  рационального  использования  малоценных  коллагенсодержащих 
продуктов убоя птицы для получения белковых гидролизатов, которые находят применение не только 
как  компонент  пищи,  но  и  как  диетический  продукт  для  лечебного  питания.  Отечественными 
исследователями проведены работы и достигнуты хорошие результаты по получению гидролизатов из 
голов  и  ног  птицы.  Для  ферментативной  обработки  с  последующим  получением  белково-жировой 
эмульсии предлагается использование препаратов ферментов из                      P. wortmannii ВКМ-2091 и 
S.  chromogenes  graecus  0832,  которые  соответственно  в  большей  степени  обладают  коллагеназной  и 
кератинолитической активностями.  
Известно,  что  микроорганизмы  синтезируют  богатые  набором  ферментов  комплексы.  Поэтому 
важным  этапом  в  получении  препаратов  направленного  действия  является  изучение  условий  их 
выделения, очистки от сопутствующих биологически активных и баластных веществ. В связи с малой 
изученностью  представителей  грибов  Penicillium  этот    этап  представляет  особую  важность.  В 
результате отбора микробных продуцентов были выбраны продуценты  Penicillium wortmannii ВКМ – 
2091  и  Streptomyces  chromogenes  s.graecus  0832.  Установлено,  что  S.  chromogenes  наиболее 
кератинофилен,  однако  по  уровню  коллагеназной  активности  этот  продуцент  был  ниже 
промышленного B. subtilis. Высоким уровнем коллагеназной и кератиназной активности при гидролизе 
пера  отличаются  протеолитические  комплексы  ферментов  P.  wortmannii,  включающие  две 
специфические  протеиназы  с  различными  физико-химическими  свойствами,  удовлетворяющие 
требованиям мясной промышленности [4]. 
Для  выделения  ферментов  из  различных  сред  в  лабораторных  условиях  и  в  промышленности 
чаще  всего  применяют  органические  растворители  и  нейтральные  соли.  Получение  препарата 
протеиназы из культуральной жидкости Penicillium wortmannii 2091 осаждением органическими раст-
ворителями.  Эффект  осаждения  белков  органическими  растворителями,  как  известно  [5],  основан  на 
явлении  уменьшения  сольватации  полярных  групп  фермента.  Молекулы  воды,  расположенные  на 
гидрофобных  участках  поверхности  белка,  могут  быть  замещены  на  молекулы  органического 
растворителя.  При  этом  растворимость  белков  падает,  происходит  агрегирование  и  осаждение 
белковых молекул. В качестве осадителей использовали 96,5% этанол, 98,0% изопропанол, химически 
чистый  ацетон  и  сульфат  аммония.  Органические  растворители  и  сульфат  аммония  добавляли  к 
охлажденной  до  0  –  4
o
С  культуральной  жидкости P.  wortmannii  2091  при  различных значениях  рН и 
постоянном  перемешивании.  Образовавшийся  осадок  отделяли  центрифугированием,  растворяли  в 
небольшом объѐме дистиллированной воды и определяли протеолитическую активность. 
Результаты исследования влияния рН на полноту осаждения протеолитического комплекса при 
концентрации  растворителей  60%    показали,  что  оптимальным  является  значение  рН  7,5  при 
использовании всех видов органических растворителей. Вероятно, изоэлектрическая точка для данного 
фермента  лежит  в  этой  области  рН.  В  дальнейшем  нами  проводились  исследования  по  влиянию 
концентрации  органических  растворителей  на  выход  фермента  при  оптимальном  значении  рН.  

126 
 
Наблюдалось  монотонное  осаждение  фермента  при  последовательном  увеличении  концентраций 
осадителей, выход фермента возрастал до определѐнного предела.  
Как свидетельствуют данные, концентрация органических растворителей значительно влияет как 
на  выход  протеолитического  комплекса,  так  и  на  степень  его  очистки.  При  использовании  этанола 
наиболее  эффективной для  выхода  протеолитической  активности  была  концентрация  72,0%.  Степень 
очистки 1,27. Максимальный выход 98,5% по активности. Оптимальная концентрация ацетона 66,6% (в 
объѐмных  соотношениях  1:  2).  Степень  очистки  была  более  высокой,  чем  для  этанола  (1,5  раза)  – 
однако  выход  по  активности  всего  62%.  Лучшим  органическим  осадителем  для  протеиназы  P. 
wortmannii 2091 явился изопропанол. При концентрации его в смеси 50% выход протеиназы составил 
90, 5%, степень очистки 2,78 и удельная активность 3,06.  
Таким образом, изопропанол избирательно осаждает протеолитические ферменты, что повышает 
степень  их  очистки  и  снижает  содержание  баластных  примесей.  Однако  на  практике  вполне  можно 
использовать и этанол. Из анализа вышеприведѐнных данных можно сделать вывод, что для осаждения 
препарата  протеиназы  целесообразно  применение  этанола  и  изопропанола.  В  зависимости  от 
назначения препарата возможно применение этого или иного растворителя с практически одинаковым 
эффектом.  
 

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   40




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет