CÔNG NGHỆ LÊN MEN VÀ CÁC SẢN PHẨM CỦA CÔNG NGHỆ LÊN MEN
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.34 MB, 81 trang )
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ
CƠ SỞ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giáo viên hướng dẫn:
TS. NGUYỄN ĐẮC KHOA
NỘI DUNG BÁO CÁO
I. CÔNG NGHỆ LÊN MEN
II. CÁC SẢN PHẨM CỦA CÔNG NGHỆ LÊN MEN
I. CÔNG NGHỆ LÊN MEN
1. Khái niệm
-
Là quá trình biến đổi do vi sinh vật
-
Trong điều kiện yếm khí hay hiếu khí
-
Biến đổi 1 phần hay toàn bộ cơ chất thành sản phẩm
trao đổi chất hữu ích cho con người.
1. Khái niệm
Ưu thế của vsv
trong quá trình lên men công nghiệp:
-
Kích thước nhỏ – hấp thu và biến đổi nhanh
-
Nguồn cơ chất đơn giản và rẻ tiền
-
Thích ứng với nhiều loại môi trường
-
Dễ dàng sử dụng kỹ thuật di truyền - tăng sản lượng và
biến đổi sản phẩm cuối.
-
Biến đổi cơ chất thành các sản phẩm đồng phân có giá trị
cao mà biến đổi hóa học khó hoặc không thể thực hiện được.
SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT CỦA
CÔNG NGHỆ LÊN MEN
QUY TRÌNH LÊN MEN
1. Thiết lập môi trường - tăng sinh giống và sản xuất
2. Thanh trùng môi trường, nồi lên men và các thiết bị
3. Nhân sinh khối đủ lớn, mạnh và thuần để cung cấp cho
các bồn lên men trong giai đoạn sản xuất
4. Cung cấp các điều kiện tối ưu cho sự phát triển của giống
để sản sinh sản phẩm
5. Chiết và tinh chế sản phẩm
6. Xử lý những chất thải tạo ra trong quy trình
SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA TẾ BÀO VSV
TRONG BIOREACTOR
Trong lên men:
-
Pha logarit và pha quân bình (ổn định) có vai trò quyết
định trong quá trình tạo sản phẩm
-
Giảm thiểu pha lag (cải thiện chất lượng giống vi sinh
vật, tăng lượng giống) nhằm rút ngắn thời gian lên men và
tăng năng suất.
-
Pha suy tàn có ý nghĩa quyết định trong công nghệ thực
phẩm và xử lý nước thải.
Các nhân tố ảnh hưởng trong quá
trình phát triển của tế bào
-
Sự tỏa nhiệt do tăng trưởng
-
Giới hạn cơ chất
-
Ức chế cơ chất
-
Ức chế sản phẩm
-
pH, nồng độ CO
2
hòa tan
Nguồn dinh dưỡng và
nguyên liệu ban đầu
1.Môi trường (tự nhiên hoặc tổng hợp)
2.Nước
3.Nguồn Carbon
4.Nguồn Nitrogen
5.Các nguyên tố và vitamin
6.Các chất phá bọt
Quá trình lên men được phân thành:
+ Quá trình lên men hiếu khí
+ Quá trình lên men yếm khí
Sản phẩm sơ cấp là acid pyruvic
-
Có sự tham gia của enzyme
-
Quá trình sinh năng lượng
PHÂN LOẠI LÊN MEN
Theo trạng thái vật lý của môi trường:
Phương pháp lên men bề mặt:
Môi trường tổng hợp ở thể lỏng (nước đường hóa,
mật rỉ,… vi khuẩn) hoặc đặc(cám, ngô, tấm, gạo,…nấm
mốc, xạ khuẩn) phối hợp với muối khoáng
Bề mặt nuôi cấy vsv phải thoáng
Quá trình nuôi cấy dùng quạt thông gió
Phương pháp lên men bán rắn:
Là phương pháp trung gian giữa lên men bề mặt
và bề sâu với 70% là nước.
Phương pháp lên men bề sâu
VSV được nuôi trong môi trường lỏng và phát triển
theo bề sâu của môi trường
Thùng lên men có cánh khuấy và thiết bị sục khí
liên tục
pH môi trường rất quan trọng
Theo sự hoạt động của thiết bị:
- Lên men tĩnh
- Lên men tĩnh có bổ sung cơ chất
- Lên men liên tục
+ lên men đơn cấp
+ lên men nhiều cấp
II. VI SINH VẬT TRONG CÔNG NGHỆ
LÊN MEN
1. Các yêu cầu về giống VSV:
-
Hiệu suất sinh tổng hợp
-
Khả năng thích nghi nhanh
-
Tốc độ sinh trưởng cao
-
Thành phần môi trường nuôi cấy
-
Sự ổn định các hoạt tính trao đổi chất.
-
Sau khi lên men dễ dàng tách sản phẩm
và sinh khối.
-
Các tính chất đặc trưng khác.
-
Không sinh tổng hợp độc tố: đối với men
thực phẩm.
2. Chọn giống VSV cho sản xuất
2.1 Nguồn gốc giống
•
Phân lập từ
môi trường tự
nhiên
•
Tạo giống mới gồm 2 hướng chính:
-
Không sử dụng những yếu tố gây đột biến,
thường sử dụng phương pháp huấn luyện thích
nghi.
VD: Samonella typhi và yếu tố sinh trường
tryptophan.
-
Sử dụng các yếu tố gây đột biến, gồm các
phương pháp đột biến sau:
+ Phương pháp hóa học: brom-uracil, 2-amino
purine, ethyl methane sulfoate,…
+ Phương pháp vật lý: Sử dụng tia chiếu xạ
như: tia UV, tia X, tia gamma… hydrate hóa
gốc pyrimidine, deamin hóa cytosine…
-
Các phương pháp tổ hợp di truyền:
+ Tiếp hợp.
+ Chuyển nạp/ biến nạp.
+ Tải nạp
2.2 Bảo quản giống VSV
- Cấy chuyền trên môi trường thạch nghiêng.
-
Giữ giống trong hạt ngũ cốc.
-
Giữ giống trong cát hoặc đất.
-
Giữ giống trong dầu.
-
Giữ giống trong giấy lọc.
-
Giữ giống trên các miếng gelatin.
-
Phương pháp đông lạnh.
-
Phương pháp đông khô.
2.3 Nhân giống
