BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT MẬT SỐ CAO
BÀO TỬ NẤM SỢI Actinomucor elegans
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
Ts.NGUYỄN VĂN THÀNH
NGUYỄN TẤN THÀNH
Viện NC & PT Công Nghệ Sinh Học
MSSV: 3064414
Lớp: CNSH K32
CẦN THƠ, Tháng 5/2010
PHẦN KÝ DUYỆT
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(ký tên)
Nguyễn Văn Thành
SINH VIÊN THỰC HIỆN
(ký tên)
Nguyễn Tấn Thành
DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
Cần Thơ, ngày tháng năm 2010
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(ký tên)
LỜI CẢM TẠ
Xin chân thành cảm tạ!
Ts.Nguyễn Văn Thành đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức và kinh
nghiệm quý báu hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Em xin cảm ơn các thầy cô Viện nghiên cứu và phát triển Công Nghệ Sinh Học
đã truyền đạt kiến thức cho em trong suốt thời gian qua.
Các cán bộ Viện nghiên cứu và phát triển Công Nghệ Sinh Học đã tạo điều kiện
thuận lợi cho em thực hiện đề tài này.
Em xin cám ơn gia đình và toàn thể các bạn lớp Công Nghệ Sinh Học K32 đã
luôn ủng hộ tôi trong suốt thời gian qua.
Cần Thơ, ngày 07 tháng 05 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Tấn Thành
TÓM TẮT
Trong sản xuất starter, có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến sản lượng bào tử, với
mục đích là tìm điều kiện sản xuất tối ưu để thu được sản lượng bào tử cao nhất và
điều kiện xử lý (sấy khô và xay) bào tử để ta thu được số lượng bào tử sống cao nhất.
Nên chúng tôi đã thí nghiệm nhằm tìm nguồn cơ chất, mật số bào tử chủng và thời
gian thu hoạch để thu được sản lượng bào tử cao nhất đạt 1010bào tử/cơ chất khô.
Trong thí nghiệm này thì ta tiến hành gồm có 3 thí nghiệm thăm dò. Thí nghiệm thăm
dò lần 1 ta sử dụng nguồn cơ chất là tấm+cám và tấm, mật số bào tử chủng/g cơ chất
khô: 103, 10 4, 105 bào tử và thời gian thu hoạch là 4, 5, 6 ngày. Thí nghiệm thăm dò
lần 2 ta sử dụng nguồn cơ chất là tấm+cám(1:1) và tấm+cám(2:1), mật số bào tử
chủng/g cơ chất khô: 103, 104, 105 bào tử và thời gian thu hoạch là 5, 6, 7 ngày. Thí
nghiệm thăm dò lần 3 ta sử dụng nguồn cơ chất là tấm+cám(1:1) và tấm+cám(2:1),
mật số bào tử chủng/g cơ chất khô: 104, 105 bào tử và thời gian thu hoạch là 5, 6 ngày.
Trong thí nghiệm này ta có bổ sung lượng đạm là 0,0594g và 40% nước. Sau khi ta bổ
sung bào tử thì ta ủ mốc ở 30 0C trong tủ ủ.
Sau đó ta đem bào tử sau khi thu hoạch sấy khô ở nhiệt độ 420C và 45 0C trong
thời gian là 24 giờ, 48 giờ. Sau khi ta tìm ra được nhiệt độ sấy và thời gian sấy thích
hợp thì ta bắt đầu đem mẫu đã được sấy khô xay trong thời gian 1 phút, 2 phút và 3
phút.
Kết quả nghiên cứu là chúng tôi đã tìm ra được điều kiện sản xuất tối ưu để thu
được sản lượng bào tử đạt 1010bào tử/cơ chất khô với nghiệm thức: cơ chất tấm+cám
gạo (2:1), mật số bào tử chủng vào là 105bào tử/cơ chất khô và thời gian thu hoạch là
6 ngày. Sau đó ta đem bào tử đi sấy ở nhiệt độ 450C trong 24 giờ và đem xay trong 1
phút.
i
MỤC LỤC
Trang
KÝ TÊN HỘI ĐỒNG ....................................................................................................
CẢM TẠ.........................................................................................................................
TÓM LƯỢC.................................................................................................................. i
MỤC LỤC .................................................................................................................... ii
DANH SÁCH BẢNG .................................................................................................. iv
DANH SÁCH HÌNH .................................................................................................... v
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU .........................................................................................1
1.1.Đặt vấn đề...............................................................................................................1
1.2.Mục tiêu đề tài........................................................................................................1
CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .....................................................................3
2.1.Giới thiệu tổng quát về chao ..................................................................................3
2.2.Giới thiệu tổng quát về nấm .....................................................................................3
2.2.1.Khái niệm về nấm .........................................................................................3
2.2.2.Hình dạng, kích thước và cấu tạo ..................................................................4
2.2.3.Điều kiện sinh trưởng và phát triển của nấm mốc ..........................................5
2.2.4.Sinh sản ........................................................................................................7
2.2.4.1.Sinh sản vô tính..................................................................................7
2.2.4.2.Sinh sản hữu tính ...............................................................................8
2.2.5.Bào tử nấm mốc ............................................................................................9
2.2.6.Khuẩn lạc nấm mốc ......................................................................................9
2.3.Giới thiệu tổng quát về nấm Actinomucor elegans ............................................ 10
2.3.1.Khái niệm ..................................................................................................10
2.3.2.Sinh sản vô tính ......................................................................................... 10
2.3.3.Sinh sản hữu tính ....................................................................................... 11
2.4.Giới thiệu về phương pháp lên men bề mặt ........................................................ 11
2.4.1.Ưu và nhược điểm của phương pháp này .................................................... 11
ii
2.4.2.Các phương pháp nuôi cấy bề mặt............................................................... 12
2.4.2.1.Nuôi cấy bề mặt trong môi trường lỏng ............................................ 12
2.4.2.2.Nuôi cấy bề mặt trong môi trường đặc ............................................ 12
2.5.Quy trình sản xuất nấm mốc giống ....................................................................13
2.5.1.Nguyên liệu sản xuất mốc giống ................................................................ 13
2.5.2.Chuẩn bị nuôi mốc giống ........................................................................... 13
2.5.2.1.Nuôi mốc trong ống thạch nghiêng .................................................. 13
2.5.2.2.Nuôi mốc trong bình tam giác ......................................................... 13
2.5.2.3.Nuôi mốc trên khay ......................................................................... 14
2.6.Quá trình phát triển của nấm mốc khi nuôi bằng phương pháp bề mặt .......... 15
2.7.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men bề mặt .......................................16
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 18
3.1.Phương tiện nghiên cứu ...................................................................................... 18
3.1.1.Dụng cụ, thiết bị ......................................................................................... 18
3.1.2.Nguyên vật liệu .......................................................................................... 18
3.1.3.Hóa chất .....................................................................................................19
3.2.Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 19
3.2.1.Nuôi mốc ...................................................................................................19
3.2.2.Xác định độ ẩm nguyên liệu ban đầu .......................................................... 19
3.2.3.Quy trình chung sản xuất bào tử nấm Actinomucor elegans ....................... 21
3.2.4.Bố trí thí nghiệm ........................................................................................ 22
3.2.4.1.Thí nghiệm 1: Nghiên cứu sản xuất mật số cao bào tử
Actinomucor elegans ..................................................................................................22
3.2.4.1.1.Thí nghiệm thăm dò lần 1...................................................... 22
3.2.4.1.2.Thí nghiệm thăm dò lần 2...................................................... 23
3.2.4.1.3.Thí nghiệm thăm dò lần 3...................................................... 24
3.2.4.2.Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian sấy và nhiệt độ
sấy đến số lượng bào tử Actinomucor elegans sống, chết, miên trạng ......................... 25
iii
3.2.4.3.Thí nghiệm 3:Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện xử lý xay mẫu
đến khả năng sống của bào tử Actinomucor elegans ................................................... 26
3.3.Các chỉ tiêu thu thập và phương pháp phân tích .............................................. 27
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 28
4.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu sản xuất mật số cao bào tử A.elegans .................... 29
4.1.1.Thí nghiệm thăm dò lần 1 ......................................................................... 29
4.1.2.Thí nghiệm thăm dò lần 2 ......................................................................... 30
4.1.3.Thí nghiệm thăm dò lần 3 ......................................................................... 32
4.2.Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian sấy và nhiệt độ sấy đến số
lượng bào tử Actinomucor elegans sống, chết, miên trạng .......................................34
4.3.Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện xử lý xay mẫu đến khả
năng sống của bào tử Actinomucor elegans.............................................................. 36
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................................40
5.1.Kết luận ................................................................................................................ 40
5.2.Đề nghị.................................................................................................................. 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 42
PHẦN PHỤ LỤC ..........................................................................................................
iv
DANH SÁCH BẢNG
Trang
Bảng 1: Sản lượng bào tử A. elegans theo cơ chất, mật số chủng và thời gian thu hoạch
(thăm dò lần 1) ......................................................................................................... 29
Bảng 2: Sản lượng bào tử A. elegans theo cơ chất, mật số chủng và thời gian thu
hoạch (thăm dò lần 2) ............................................................................................... 31
Bảng 3: Sản lượng bào tử A. elegans theo cơ chất, mật số chủng và thời gian thu
hoạch (thăm dò lần 3) ............................................................................................... 33
Bảng 4: Ảnh hưởng của thời gian sấy và nhiệt độ sấy đến số lượng bào tử sống, chết,
miên trạng đếm bằng phương pháp nhuộm huỳnh quang và đếm sống trên môi trường
RBC.......................................................................................................................... 35
Bảng 5: Ảnh hưởng của thời gian xay đến số lượng bào tử: tổng số, sống, chết, miên
trạng đếm bằng phương pháp nhuộm huỳnh quang và đếm sống............................... 37
v
DANH SÁCH HÌNH
Trang
Hình 1: sợi nấm và cấu tạo vách tế bào của sợi nấm.......................................................4
Hình 2: Một số dạng khuẩn lạc nấm ...............................................................................4
Hình 3: Quy trình chung sản xuất bào tử nấm Actinomucor elegans ............................ 21
Hình 4: Quy trình đề nghị sản xuất bào tử nấm Actinomucor elegans .......................... 41
vi
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
Trường ĐHCT
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1.Đặt vấn đề
Từ xa xưa ông bà ta đã biết sử dụng các biện pháp lên men truyền thống để bảo
quản thực phẩm, trải qua nhiều thế kỷ sản phẩm lên men ngày càng phổ biến và đóng
vai trò quan trọng trong cuộc sống của con người.
Việc áp dụng các biện pháp lên men không chỉ giúp bảo quản thực phẩm tốt hơn
mà còn tạo ra các sản phẩm mới với hương vị mới và đặc biệt là rất dễ tiêu, giàu dinh
dưỡng. Có rất nhiều sản phẩm được sản xuất bằng phương pháp lên men được biết đến
như: pho-mat, nước tương, bia, rượu… và một trong những sản phẩm lên men cũng
khá phổ biến và quen thuộc đó là chao. Chao là một sản phẩm được lên men từ đậu
nành nhờ nguồn mốc Actinomucor elegans. Chao còn được gọi là phomat Châu Á. Có
thể nói thực phẩm lên men được sản xuất từ vật liệu đậu nành chiếm vị trí quan trọng
trong khẩu phần ăn của người Châu Á. Nó bổ sung thêm phần protein và các acid amin
quan trọng trong thức ăn chủ yếu của người Châu Á là gạo và nếp rất nghèo protein.
Ngoài ra thực phẩm này còn là cung cấp nguồn năng lượng, khoáng, vitamin rất đáng
kể.
Trước đây các sản phẩm lên men thường được sản xuất thủ công với nguồn nấm
mốc có sẵn trng tự nhiên. Việc này dẫn đến nhiều bất lợi như: sản phẩm lên men có
chất lượng không đồng nhất do nguồn giống không thuần, thời gian lên men kéo dài,
sản phẩm không bảo quản được lâu, đôi khi nhiễm các nấm lạ sinh độc tố như
aflatoxin ảnh hưởng tới sức khỏe con người.
Hiện nay với sự phát triển của khoa học, đặc biệt là công nghệ sinh học người ta
đã phân lập được chủng giống Actinomucor elegans dung trong quá trình lên men sản
xuất chao, nhờ đó giúp cho sản phẩm có chất lượng cao, ổn định, đảm bảo an toàn, vệ
sinh thực phẩm. Tuy nhiên chỉ phân lập được chủng giống thôi chưa đủ, mà vấn đề cần
quan tâm là “ Nghiên cứu sản xuất mật số cao bào tử nấm sợi Actinomucor elegans”
1.2.Mục tiêu đề tài
Nghiên cứu tìm ra qui trình sản xuất mốc giống Actinomucor elegans có mật số
bào tử cao, điều kiện xử lý tối ưu để thu được số lượng bào tử sống cao. Cụ thể:
- Nghiên cứu cơ chất, mật số bào tử chủng, thời gian thu hoạch bào tử thích hợp
để ta thu được sản lượng bào tử cao nhất.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
1
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
Trường ĐHCT
- Tìm điều kiện xử lý (sấy khô, xay) tối ưu để thu được số lượng bào tử sống
cao, từ đó ta có thể bảo quản mẫu tốt hơn và vẫn duy trì được mật số bào tử sống cao.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
2
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
Trường ĐHCT
CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu tổng quát về chao
Chao (sufu) cũng được viết như fu-ru, là do hao sữa đậu nành lên men mốc có
mùi khá nặng. Chao được sản xuất chủ yếu ở Trung Quốc cho tiêu thụ nội địa và xuất
khẩu, sản lượng hàng năm ước tính ít nhất 300 triệu tấn. Chao được tiêu thụ như một
chất gia vị.
Chao được làm từ khối đậu hũ (thu được từ kết tủa sữa đậu nành). Đậu hũ được
dùng làm chao cứng hơn bởi ép hoặc được xử lý hơi nóng nhanh, và tuần tự được
chủng giống trên bề mặt và ủ ở ẩm độ cao tại nhiệt độ 20-350C, tùy thuộc vào địa điểm
và mùa (trong năm). Các loại nấm mốc tham gia chủ yếu là Actinomucor và Mucor
spp. Sau vài ngày khối đậu hũ được bao phủ với một lớp dầy của sợi nấm như bong
gòn. Sản phẩm trung gian được gọi là pehtze- đậu hũ lên mốc. Pehtze đã trở thành một
nguồn enzim thủy phân đạm và đạm đậu nành phần lớn đã được phân cắt.
Bước kế tiếp là muối và ngâm nước muối với mục đích bảo quản sản phẩm trong
khi đó cho phép sự trưởng thành về mặt enzim mà cuối cùng sẽ cho ra cấu trúc mềm,
mùi và vị nặng theo yêu cầu. Xử lý đầu tiên với muối (hạt, bọt), với mục đích là làm
tăng lên nhanh chóng hàm lượng muối khoảng 15%.
Tiếp theo các pehtze muối được đặt và các keo/lọ và bơm đầy với nước muối
hoặc hỗn hợp nước chan để chao chín. Thành phần của nước muối để chao chín ảnh
hưởng mạnh mẽ đến tính chất của sản phẩm cuối cùng. Nó luôn chứa từ 10- 12%
NaCl, và rượu gạo 10% hàm lượng ethanol.
2.2 Giới thiệu tổng quát về nấm
2.2.1.Khái niệm về nấm
Nấm mốc ( fungus, mushroom) là vi sinh vật chân hạch, ở thể tản (thalophyte), tế
bào không có diệp lục tố, sống dị dưỡng (hoại sinh, ký sinh, cộng sinh)( Nguyễn Văn
Bá, 2000), vách tế bào cấu tạo chủ yếu là chitin, có hay không có celulose và một số
thành phần khác có hàm lượng thấp.
Theo Elizabeth Tootyll (1984) nấm mốc có khoảng 5.100 giống và 50.000 loài
được mô tả, tuy nhiên, ước tính có trên 100.000 đến 250.000 loài nấm hiện diện trên
trái đất. Nhiều loại nấm mốc có khả năng ký sinh trên nhiều ký chủ như động vật, thực
vật đặc biệt trên con người, cây trồng, vật nuôi, sản phẩm sau thu hoạch chưa hoặc đã
qua chế biến, bảo quản. Một số loài là tác nhân gây bệnh, làm hư các thiết bị thuỷ tinh
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
3
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
Trường ĐHCT
nhưng cũng có nhiều loài có ích như tổng hợp ra acid hữu cơ, thuốc kháng sinh,
vitamin, kích thích tố tăng trưởng thực vật đã được đưa vào sản xuất công nghiệp và
có một số nấm được dùng làm đối tượng nghiên cứu và di truyền học.
2.2.2 Hình dạng, kích thước và cấu tạo
Một số nấm ở thể đơn bào có hình trứng (yeast = nấm men), đa số có hình sợi
(filamentous fungi = nấm sợi), sợi có ngăn vách (đa bào) hay không có ngăn vách (đơn
bào). Sợi nấm thường là một ống hình trụ dài có kích thướt lớn nhỏ khác nhau tuỳ loài.
Đường kính của sợi nấm thường từ 3-5µm, có khi đến 10µm, thậm chí đến 1mm.
Chiều dài của sợi nấm có thể đến vài chục centimet. Các sợi nấm phát triển chiều dài
theo kiểu tăng trưởng ở ngọn. Các sợi nấm có thể phân nhánh và các nhánh có thể lại
phân nhánh liên tiếp tạo thành hệ sợi nấm (mycelium) khí sinh xù xì như bông. Trên
môi trường đặc và trên một số cơ chất trong tự nhiên, bào tử nấm, tế bào nấm hoặc
một đoạn sợi nấm có thể phát triển thành một hệ sợi nấm có hình dạng nhất định gọi là
khuẩn lạc nấm.
Vách tế bào nấm cấu tạo bởi vi sợi chitin, có hoặc không có cellulose. Chitin là
thành phần chính của vách tế bào ở hầu hết các loài nấm trừ nhóm Oomycetina.
Những vi sợi chitin được hình thành nhờ enzim chitin syntaz.
Hình 1: sợi nấm và cấu tạo
vách tế bào của sợi nấm
Hình 2: Một số dạng khuẩn
lạc nấm
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
4
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
Trường ĐHCT
Tế bào chất của tế bào nấm chứa mạng nội mạc (endoplasmic reticulum), không
bào (vacuoles), ty thể (mitochondria) và hạt dự trữ (glycogen và lipid), đặc biệt cấu
trúc ty thể ở tế bào nấm tương tự như cấu trúc ty thể ở tế bào thực vật. Ngoài ra, tế bào
nấm còn có ribo thể (ribosomes) và những thể khác chưa rõ chức năng.
Tế bào nấm không có diệp lục tố, một vài loài nấm có rải rác trong tế bào một
loại sắc tố đặc trưng gọi là neocercosporin (C29H26O10) có màu tím đỏ ở nấm
Cercosporina kikuchi.
Tế bào nấm không nhất thiết có một nhân mà thường có nhiều nhân. Nhân của tế
bào nấm có hình cầu hay bầu dục với màng đôi phospholipid và protein dày 0,02µm,
bên trong màng nhân chứa ARN và DNA.
2.2.3.Điều kiện sinh trưởng và phát triển của nấm mốc
Nhu cầu dinh dưỡng
Nấm mốc sống dị dưỡng và hấp thụ hay hoại sinh. Do đó nấm mốc phải bám trên
cơ chất thích hợp để sinh trưởng và phát triển. Theo Alexopuos và Minns (1979) cho
biết nguồn dưỡng chất cần thiết cho nấm được xếp theo thứ tự sau: C, O, H, N P, K,
Mg, S, B, Mn, Cu, Zn, Fe, Mo và Ca … Các nguyên tố này hiện diện trong các nguồn
thức ăn vô cơ đơn giản như glucoz, muối ammonium... sẽ được nấm hấp thu dễ dàng,
nếu từ nguồn thức ăn hữu cơ phức tạp nấm sẽ sản sinh và tiết ra bên ngoài các loại
enzim thích hợp để cắt các đại phân tử này thành những phân tử nhỏ để dể hấp thu vào
trong tế bào.
Nguồn carbon: nấm mốc có thể sử dụng nguồn thức ăn carbon rất khác nhau,
thường là các loại hydrat carbon và các dẫn xuất của hydrat carbon như các loại rượu,
các loại acid hữu cơ… Nhiều loài nấm mốc có khả năng đồng hóa cả những hợp chất
hữu cơ rất bền vững hoặc rất độc với nhiều sinh vật khác. Để thực hiện các quá trình
sinh lý khác nhau nấm mốc thường có những nhu cầu không giống nhau về nguồn thức
ăn carbon. Vì vậy sự thích hợp của nguồn thức ăn carbon nào đó có thể được đánh giá
bằng nhiều chỉ tiêu khác nhau: mức độ sinh trưởng tối đa, mức độ tích lũy tối đa các
chất chuyển hóa.
Nguồn thức ăn Nitơ: Nấm mốc có khả năng sử dụng cả nguồn nitơ hữu cơ lẫn
nguồn nitơ vô cơ. Nhiều loại nấm mốc có khả năng đồng hóa cả muối amon lẫn nitrat.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
5
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
Trường ĐHCT
Các nguyên tố khoáng: về các nguyên tố đa lượng có thể kể đến S, P, K, Ca, Mg
và Fe chúng thường chiếm vài phần nghìn đến vài phần trăm so với trọng lượng khô
của sợi nấm. Các nguyên tố được nấm mốc đòi hỏi với lượng rất nhỏ thường chỉ tính
bằng µl được gọi là nguyên tố vi lượng có thể kể đến Mn, Mo, Zn, Cu, Co, Ni,
B,…Các nguyên tố vi lượng có liên quan mật thiết đối với các quá trình xúc tác sinh
học trong tế bào nấm mốc. Một số nguyên tố vi lượng có thể hoạt hóa nhiều enzim và
một enzim cũng có thể được hoạt hóa bởi nhiều nguyên tố vi lượng khác nhau.
Các chất sinh trưởng: Cũng giống như các loài sinh vật khác nấm mốc có những
quan hệ rất khác nhau đối với các loại vitamin và các hợp chất sinh trưởng khác nhau
như nhóm mốc dị dưỡng cần phải được cung cấp một vài hoặc nhiều chất sinh trưởng
cần thiết cho hoạt động sống của nó.
Hàm lượng nước – Độ ẩm
Ngoài chất dinh dưỡng nấm mốc cũng có nhu cầu về nước cho các hoạt động về
sinh lý sinh hóa của tế bào liên quan đến lượng nước này và độ ẩm bao gồm: hàm
lượng nước của sản phẩm và độ ẩm tương đối trong không khí.
Hàm lượng nước trong môi trường phải phù hợp với nhóm vi sinh vật. Đối với
nấm mốc yêu cầu hàm lượng nước thường thấp hơn so với nấm men và vi khuẩn.
Nếu hàm lượng nước môi trường thấp hơn 30% nước thì nấm mốc khó sinh
trưởng và phát triển được. Nếu cao hơn 70% nước thì sẽ làm giảm trạng thái xốp của
môi trường, làm giảm lượng oxi khuấch tán trong môi trường, do đó làm giảm khả
năng sinh trưởng và phát triển của sợi nấm và dễ bị nhiễm vi khuẩn.
Theo báo cáo của Narahara (1992) độ ẩm thích hợp của Aspergillus oryzae khi
nuôi cấy trên môi trường gạo là 40% nước ( Đái Thị Xuân Trang, 1996).
Theo báo cáo của Annunziato (1986) khi nuôi cấy Aspergillus oryzae trên môi
trường đậu nành và cám mì độ ẩm cần là 30-40% nước (Đái Thị Xuân Trang, 1996).
Tuy nhiên duy trì hàm lượng nước môi trường sẽ rất khó khăn nếu độ ẩm không
khí thấp, nhiệt độ cao, việc chứa môi trường trong túi polypropylene nhằm mục đích
giữ ẩm được tốt.
Mặc khác độ ẩm không khí thường không ổn định trong suốt quá trình phát triển
của nấm mốc.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
6
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
Trường ĐHCT
Theo báo cáo của Reid (1989) cho rằng lượng nước được sinh ra từ quá trình biến
dưỡng sẽ không đủ để bù đắp lượng nước mất đi từ quá trình dị hóa, do đó lượng nước
môi trường thường có khuynh hướng giảm dần trong suốt quá trình tăng trưởng và
phát triển của nấm mốc (Đái Thị Xuân Trang, 1996).
Nhiệt độ
Khả năng hấp thu hay thoát hơi nước của sản phẩm đều có liên quan đến nhiệt độ
môi trường. Mỗi loài nấm mốc có nhiệt độ sinh trưởng và phát triển nhất định, nhưng
phần lớn có khoảng nhiệt độ này là 15-30 0C.
Trong điều kiện thuận lợi nấm mốc phát triển mạnh và tạo thành hệ sợi nấm. Tùy
thành phần của môi trường dạng hệ sợi nấm này thường có những đặc điểm sinh
trưởng, hình thái và cấu tạo đặc trưng của mỗi loài. Khuẩn lạc của một loài còn đặc
trưng bởi màu sắc của sợi, bào tử và bộ phận mang bào tử đó (Bùi Xuân Đồng, 2004).
Nấm mốc trong thực phẩm cũng thuộc hai lớp chính là nấm mốc có vách ngăn
(Phycomycetes) và nấm mốc không có vách ngăn (Hyphomycetes) (Lương Đức Phẩm,
2002).
2.2.4.Sinh sản
Nấm mốc sinh sản dưới 2 hình thức: vô tính và hữu tính. Trong sinh sản vô tính,
nấm hình thành bào tử mà không qua việc giảm phân, trái lại trong sinh sản hữu tính
nấm hình thành 2 loại giao tử đực và cái.
2.2.4.1.Sinh sản vô tính
Nấm mốc sinh sản vô tính thể hiện qua 2 dạng: sinh sản dinh dưỡng bằng đoạn
sợi nấm phát triển dài ra hoặc phân nhánh và sinh sản bằng các loại bào tử.
Một số loài nấm có những bào tử đặc trưng như sau:
- Bào tử túi (bào tử bọc)(sporangiospores): các bào tử động (zoospores) có ở
nấm Saprolegnia và bào tử túi (sporangiopores) ở nấm Mucor, Rhizopus chứa trong túi
bào tử động (zoosporangium) và túi bào tử (sporangium) được mang bỡi cuống túi bào
tử (sporangiophores).
- Bào tử đính (conidium): các bào tử đính không có túi bao bọc ở giống nấm
Aspergillus, Penicillium, ... Hình dạng, kích thước, màu sắc, trang trí và cách sắp xếp
của bào tử đính thay đổi từ giống này sang giống khác và được dùng làm tiêu chuẩn để
phân loại nấm.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
7
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
Trường ĐHCT
- Bào tử tản (Thallospores): trong nhiều loài nấm men và nấm mốc có hình thức
sinh sản đặc biệt gọi là bào tử tản. Bào tử tản có thể có những loại sau:
+ Chồi hình thành từ tế bào nấm men: Cryptococcus và Candida là những loại
bào tử tản đơn giản nhất, gọi là bào tử chồi (blastospores)
+ Giống Ustilago có những sợi nấm có xuất hiện tế bào có vách dầy gọi là bào
tử vách dầy còn gọi là bào tử áo (chlamydospores). Vị trí của bào tử vách dầy ở sợi
nấm có thể khác nhau tùy loài.
+ Giống Geotrichum và Oospora có sợi nấm kéo thẳng, vuông hay chử nhật và
tế bào vách dầy gọi là bào tử đốt (arthrospores)
2.2.4.2.Sinh sản hữu tính
Sinh sản hữu tính xảy ra khi có sự kết hợp giữa hai giao tử đực và cái (gametes)
có trãi qua hai giai đoạn giảm phân. Quá trình sinh sản hữu tính trãi qua 3 giai đoạn:
- Tiếp hợp tế bào chất (plasmogamy) với sự hoà hợp 2 tế bào trần (protoplast) của
2 giao tử.
- Tiếp hợp phân (karyogamy) với sự hoà hợp 2 nhân của tế bào giao tử để tạo một
nhân nhị bội (diploid).
- Giảm phân (meiosis) giai đoạn này hình thành 4 bào tử đơn bội (haploid) qua sự
giảm phân từ 2n NST (nhị bội) thành n NST (đơn bội).
Theo Machlis (1966) tất cả các giai đoạn trên kể cả giai đoạn tạo cơ quan sinh
dục được điều khiển bởi một số kích thích tố sinh dục (sexual hormones).
Cơ quan sinh sản của nấm mốc có tên là túi giao tử (gametangia) có 2 loại: cơ
quan sinh dục đực gọi là túi đực (antherdium) chứa các giao tử đực (antherozoids), còn
cơ quan sinh dục cái gọi là túi noãn (oogonium) chứa giao tử cái hay noãn, khi có sự
kết hợp giữa giao tử đực và noãn sã tạo thành bào tử, bào tử di động được gọi là bào tử
động (zoospores).
Kiểu hai sợi nấm có giới tính đực và cái tiếp hợp nhau sinh ra bào tử có tên là
tiếp hợp tử (myxospores), tiếp hợp tử là đặc trưng của nấm Myxomycetes.
Bào tử sinh dục khi hình thành có dạng túi gọi là nang (ascus) và túi này chứa
những bào tử gọi là bào tử nang (ascospores). Nang và bào tử nang là đặc trưng của
nhóm Ascomycetes.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
8
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
Trường ĐHCT
Trong nhóm Basidiomycetes, 4 bào tử phát triển ở phần tận cùng của cấu trúc thể
quả gọi là đãm (basidium) và bào tử được gọi là bào tử đãm (basidiospores).
Nhóm Nấm bất toàn (Deuteromycetes=Deuteromycotina) gồm những nấm cho
đến nay chưa biết rõ kiểu sinh sản hữu tính của chúng.
2.2.5 Bào tử nấm mốc
Một trong những phương thức sinh sản đặc trưng của nấm mốc là sinh sản bằng
bào tử. Bào tử có nhiều dạng khác nhau (bầu dục, thoi,…) màu sắc (cam, vàng,
nâu,…), số lượng (vài ngàn bào tử) và sự sắp xếp của bào tử khác nhau trong một cấu
trúc gọi là cuống bào tử (sporophore).
Bào tử phát tán nhờ gió và khi gặp điều kiện thuận lợi bào tử nảy mầm bằng cách
tạo khuẩn ty, đầu sợi tăng trưởng, phân nhánh nối kết tạo ra khuẩn ty thể. Mỗi sợi nấm
phân chia vách ngăn ngang giữa các tế bào tạo thành tế bào đồng nhất hay đa bào,
cũng có nhiều loại nấm trong lớp phycomycetes không phân chia vách ngăn ngang
giữa các tế bào, như vậy trong mỗi sợi nấm có nhiều nhân.
Một số nấm mốc có bào tử đặc trưng sau: bào tử động (Zoospore), bào tử đính
(Conidium), cuống bào tử đính (Conidispore), bào tử tán (Thallospore) (Cao Ngọc
Điệp, 2000).
2.2.6.Khuẩn lạc nấm mốc
Khi một bào tử mốc gặp môi trường thuận lợi sẽ phát triển thành hệ sợi nấm. Tùy
theo môi trường, hệ sợi nấm thường có những đặc điểm sinh trưởng, hình thái, cấu tạo
đặc trưng cho mỗi loài, mỗi chủng nấm.
Thường khuẩn lạc nấm mốc có dạng hình tròn, tuy nhiên trong môi trường thạch
của đĩa petri một số loại nấm tăng trưởng rất mạnh theo cả ba chiều nên dạng khuẩn
lạc không rõ rệt.
Tốc độ tăng trưởng của các loài nấm mốc thường tính bằng đường kính và đôi
khi cả chiều dày khuẩn lạc. Khuẩn lạc môt số loài còn đặc trưng bởi màu sắc của sợi
nấm, của bào tử, của bộ phận mang bào tử đó.
Bề mặt khuẩn lạc có thể mượt, nhẵn bóng, dạng bột, dạng sợi, dạng hạt, dạng
xốp, … Mặt khuẩn lạc thường phẳng như nhiều loài thuộc giống Penicillium, mặt
khuẩn lạc có vết khía xuyên tâm đặc sắc, thấp dần từ trung tâm ra mép hoặc lồi lõm
không đều. Mép khuẩn lạc thông thường được tạo bởi các sợi nấm cơ chất (địa sinh)
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
9
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
Trường ĐHCT
thường mỏng hơn phần bên trong, đặc biệt trong trường hợp khối sợi nấm khá dày
(gồm cả sợi nấm địa sinh và sợi nấm khí sinh) có thể thấy rõ phần mép và bên trong
khuẩn lạc.
Một số đặc điểm qan trọng trong sự tương quan phát triển giữa sợi nấm địa sinh ở
dưới và phần sợi nấm khí sinh ở trên, nguồn gốc phát sinh của các giá bào tử trần. Các
đặc điểm hình thái khác như sự có mặt của các bó sợi, bó giá, các thể quả, hạch nấm,
các giọt tiết, các sức tố hòa tan, …làm cho khuẩn lạc của một số nấm mốc có tính đặc
trưng loài (Bùi Xuân Đồng, 2004).
2.3.Giới thiệu về nấm Actinomucor elegans
2.3.1.Khái niệm
Actinomucor elegans thuộc ngành phụ nấm tiếp hợp (Zygomycotina=lớp
Zygomycetes), thuộc bộ Mucorales, họ Mucorraceae và chi Mucor.
Bộ Mucorales bao gồm những loài phổ biến trong tự nhiên như đất, không khí,
xác bã thực vật …trong đó có nhiều loài cũng có ích cho con người. Khuẩn ty phân
nhánh và có vách ngăn ngang, trong tế bào chất với thành phần đã nêu ở đặc tính
chung của lớp tế bào này, tế bào chất có thêm túi chứa dịch (cisternae) có nhiệm vụ
giống như bộ Golgi, sinh sản hữu tính với tiếp hợp tử (xygotes) (giao tử đa nhân hay
nhiều nhân nhị bội [diploid]
2.3.2 Sinh sản vô tính
Nấm Mucor sinh sản vô tính như nấm Rhizopus bằng cách thành lập cọng mang
bọc bào tử và bào tử vách dày.
Cọng mang bọc bào tử với những bào tử bất động hình thành trong cái bao hay
bọc bào tử mỗi bọc bào tử phát triển tận ngọn, không phân nhánh và cọng mang bọc
bào tử phát triển riêng biệt, không cùng nhóm nhiều khi có nhiều loài cá biệt có thể
mang bọc bào tử phân nhánh như Mucor rasemosus và Mucor plumbeus.
Trong tế bào chất chứa nhiều nhân nhưng ở bào tử chỉ có 1 nhân, túi bào tử đổi
sang màu nâu khi bào tử trưởng thành và dể dàng vỡ ra để phóng tích bào tử theo gió,
nhiều khi bào tử dính vào chân côn trùng để phát tán tới những nguồn thức ăn khác và
khi có điều kiện thuận tiện, bào tử nảy mầm cho ra 1 khuẩn ty mới.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
10
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
Trường ĐHCT
Không giống như những loài khác trong giống Mucor, Mucor rouxii có bào tử
nảy mầm như mấm men trong điều kiện kỵ khí, đặc biệt khi có sự hiện diện của khí
CO2; tuy nhiên, khi có đủ oxi thì bào tử nảy mầm cho ra một khuẩn ty bình thường.
Bào tử nang chỉ thành lập khi khuẩn ty tạo ra những tế bào có thành dầy như
trường hợp Mucor racemosus.
2.3.3 Sinh sản hữu tính
Trong sinh sản hữu tính, Mucor có những đặc điểm chung với Rhizopus,
M.genevensis và nhiều loài khác là những loài đồng tán (tất cả sinh ra từ một khuẩn ty
thành lập bào tử tiêp hợp), tuy nhiên, M.mucedo và những loài khác lại là dị tán.
2.4 Giới thiệu về phương pháp lên men bề mặt
Phương pháp này được phát triển rất rộng rãi, không chỉ để thu nhận chế phẩm
enzim mà trước tiên đó là phương pháp thu nhận kháng sinh và một số quá trình lên
men truyền thống.
2.4.1 Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp này
Nuôi cấy bề mặt rất dễ thực hiện, quy trình công nghệ thường không phức tạp.
Lượng enzim được tạo thành từ nuôi cấy bề mặt thường cao hơn rất nhiều so với
nuôi cấy chìm. Đây là đặc điểm ưu việt rất quan trọng giải thích tại sao phương pháp
nuôi cấy bề mặt hiện nay phát triển mạnh trở lại.
Chế phẩm enzim thô (bao gồm thành phần môi trường sinh khối vi sinh vật,
enzim và nước). Sau khi thu nhận rất dễ sấy khô và dể bảo quản.
Nuôi cấy bề mặt không cần sử dụng thiết bị phức tạp, do đó việc vận hành công
nghệ cũng như việc đầu tư vừa đơn giản vừa không tốn kém.
Trong trường hợp bị nhiễm các vi sinh vật lạ ta rất dễ dàng xử lý. Môi trường đặc
là môi trường tĩnh, không có sự xáo trộn nên khu vực nào bị nhiễm ta chỉ cần loại bỏ
khu vực đó không cần bỏ toàn bộ khối nuôi cấy. Những khu vực khác sẽ hoàn toàn
được an toàn. Nhược điểm lớn nhất và dễ nhận thấy nhất đó là: Phương pháp này tốn
diện tích khá lớn cho nuôi cấy.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
11
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
Trường ĐHCT
2.4.2 Các phương pháp nuôi cấy bề mặt
2.4.2.1 Nuôi cấy bề mặt trong môi trường lỏng
Ở môi trường lỏng vi sinh vật sẽ phát triển trên bề mặt môi trường, tạo thành
khuẩn lạc ngăn cách pha lỏng (môi trường) và pha khí (không khí). Ở đây vi sinh vật
sẽ xử dụng các chất dinh dưỡng từ dung dịch môi trường, O2 từ không khí tiến hành
quá trình tổng hợp enzim. Enzim ngoại bào sẽ được tách ra từ sinh khối và hòa tan vào
dung dịch môi trường. Enzim nội bào sẽ nằm trong sinh khối vi sinh vật.
Nuôi cấy bề mặt trên môi trường lỏng trong các khay: Phương pháp này thường
được tiến hành trong các khay có chiều cao khoảng 12-15 cm, chiều rộng và chiều dài
được thiết kế tùy theo kích thướt phòng nuôi sao cho thuận tiện trong thao tác. Ở đây
người ta quan tâm nhiều đến chiều cao môi trường lỏng. Nếu chiều cao môi trường
lỏng quá lớn vi sinh vật sẽ không có khả năng đồng hóa hết các chất dinh dưỡng ở phái
đáy khay nuôi cấy. Nếu chiều cao môi trường quá nhỏ, sẽ thiếu thành phần chất dinh
dưỡng, hiệu suất thu nhận enzim sẽ không cao. Trong nhiều nhà máy người ta thường
tạo môi trường trong khay nuôi cấy có chiều cao từ 5-7 cm là hợp lý.
2.4.2.2 Nuôi cấy bề mặt trong môi trường đặc
Khi nuôi cấy vi sinh vật thu nhận enzim người ta thường sử dụng môi trường đặc.
Để làm tăng khả năng xâm nhập của không khí vào trong lòng môi trường người ta
thường sử dụng cám, trấu, hạt ngũ cốc để làm môi trường. Trong trường hợp này vi
sinh vật phát triển trên bề mặt môi trường nhận chất dinh dưỡng từ hạt môi trường và
sinh tổng hợp ra enzim ngoại bào và nội bào. Các enzim ngoại bào sẽ thẩm thấu và
trong các hạt môi trường, còn các enzim nội bào nằm trong sinh khối vi sinh vật. Vi
sinh vật không chỉ phát triển trên bề mặt môi trường, nơi ngăn cách pha rắn (môi
trường) và pha khí (không khí) mà còn phát triển trên bề mặt các hạt môi trường nằm
hẳn trong lòng môi trường. Môi trường nuôi cấy vừa có độ xốp cao vừa phải có độ ẩm
thích hợp. Nếu độ ẩm quá cao sẽ làm bét môi trường lại, không khí không thể xâm
nhập vào trong lòng môi trường, nếu môi trường có độ ẩm thấp sẽ không thuận lợi cho
vi sinh vật phát triển. Thông thường người ta thường tạo độ ẩm khoảng 55-65%W là
hợp lý.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
12
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
Trường ĐHCT
Nếu sử dụng cám làm nguyên liệu chính để nuôi cấy vi sinh vật thu nhận enzim
người ta phải cho thêm 20-25% trấu để làm xốp môi trường, tạo điều kiện thuận lợi để
không khí dễ dàng xâm nhập vào lòng môi trường.
2.5 Qui trình sản xuất nấm mốc giống
2.5.1 Nguyên liệu cho sản xuất mốc giống
Gạo nếp: Nước 14%, Glucid 79,4%, Lipid 1,5% và Protein 8,2%. Trong đo
protein của gạo nếp chủ yếu là glutein (oryzaine) và glubuline ngoài ra còn một ít lẫn
Cozine và Prolamin. Glucid của gạo nếp chủ yếu là tinh bột, đường, cellulose và
hemicellulose. Trong tinh bột chủ yếu là amylopectin, ngoài ra còn có chứa một số
vitamin như B1, B2, B6, PP và E.
Gạo tẻ: Nước 13,84%, Glucid 77,55%, Protein7,35%, Lipid 0,52%, Cellulose
0,18% và muối khoáng 0,54%.
Bột mì: Nước 11,6%, Glucid 72%, Protein 9%, Lipid 4,8%, Cellulose 1,5% và
muối khoáng 1,2%.
Bắp mảnh: Nước 11,4%, Glucid 78,9%, Protein 8,5%, Lipid 0,8%, Cellulose
0,4% và muối khoáng 0,4%.
2.5.2 Chuẩn bị mốc giống
Nuôi cấy giống bao gồm: Trong ống thạch nghiêng hay giữ ống trong ống
nghiệm, trong bình tam giác (nhân giống nhỏ), trong sàng, khay (nhân giống lớn).
2.5.2.1 Nuôi cấy trong ống thạch nghiêng
Sau khi phân lập thành công trên môi trường chọn lọc từ đĩa petri cấy chuyển
mốc sợi sang ống thạch khác. Yêu cầu ống giống phải tuyệt đối đảm bảo thuần khiết,
không được lẫn lộn bất kỳ loại vi sinh vật nào khác. Môi trường thạch nghiêng phải
đảm bảo đầy đủ dinh dưỡng.
2.5.2.2 Nuôi cấy giống trong bình tam giác
Cách làm môi trường trong bình tam giác:
Môi trường gạo: Gạo tẻ loại tốt, nấu cơm như bình thường, hạt gạo chín đều
không quá nhão, không quá khô. Độ ẩm khoảng 45% để nguội bóp rời thành từng hạt
cho vào bình tam giác thành lớp dày khoảng 1 cm. Đậy nút bình tam giác bằng giấy
chống thấm. Hấp thanh trùng ở ấp suất 1 atm trong vòng 30-45 phút.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
13
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
Trường ĐHCT
Môi trường ngô mảnh: Ngô mảnh có kích thước khoảng 0,2-0,5 mm cho vào
nước theo tỷ lệ 90% trọng lượng so với ngô, trộn đều trong khay để 1-2 giờ cho ngấm
nước đều. Bóp tơi cho vào bình tam giác thành lớp dày khoảng 1 cm. Đậy nút bằng
giấy chống thấm. Hấp thanh trùng đồng thời làm chín ở ấp suất 1 atm, 120 0C trong
thời gian 60 phút, lấy ra để nguội lắc cho khỏi ván cục.
Môi trường cám: Chọn cám tốt, mới nhưng loại thô không cần mịn hạt, sau đó
làm tương tự như đối với ngô mảnh.
Thường sử dụng các bình tam giác dung tích 0,3-0,5 lít hay 1 lít có cổ rộng. Sau
khi chuẩn bị môi trường trong bình thủy tinh ta tiến hành nuôi cấy nấm mốc. Trước
tiên cần chuẩn bị lấy 5 ml nước vô trùng cho vào các ống nghiệm, Sau đó, đổ nước vô
trùng cho bào tử hòa vào trong nước đồng thời cấy chuyển chúng sang bình tam giác.
Trung bình cứ một ống nghiệm có thể cấy chuyển sang 2-3 bình tam giác có dung tích
1 lít, lắc cho giống phân bố đều trong môi trường và tiến hành nuôi cấy chúng trong
điều kiện thích ứng. Thường nuôi khoảng 5-6 ngày là được. Yêu cầu cơ bản trong giai
đoạn này là làm sao tạo được nhiều bào tử mạnh khỏe. Trường hợp thấy bình bị nhiễm
phải loại bỏ ngay.
2.5.2.3 Nuôi cấy mốc trên khay
Chuẩn bị môi trường mốc trên khay:Nguyên liệu thường dùng là ngô mảnh có
kích thước 0,2-0,5 mm. Trộn với nước theo tỷ lệ 80-90% trọng lượng so với ngô nếu
hấp dưới ấp lực cao. Trộn xong để khoảng 3-4 giờ cho ngô thấm nước đều rồi hấp
chín.Thời gian hấp khoảng 3-4 giờ, dài hơn so với thời gian hấp cám hay gạo. Nguyên
liệu sau khi hấp phải chín đều, không được quá bét hay quá khô. Độ ẩm còn lại khoảng
45-50% là vừa.
Cách gieo cấy và nuôi mốc trên khay: Nguyên liệu dỡ ra làm nguội nhanh, nếu ít
có thể bóp bằng tay cho tơi ra, nếu nhiều quá có thể cho qua may đánh tơi và dùng
quạt thổi. Sau khi làm nguội đến 26-28% thì trộn nước giống từ bình tam giác vào với
tỷ lệ 0,5-1% hoặc với tỷ lệ cao hơn.
Sau khi trộn giống, ủ môi trường vào khay thành luống cao (0,3 m). Đặt ở nhiệt
độ 30-320C, độ ẩm 85-100%. Thời gian ủ 6-8 giờ, nhiệt độn khối môi trường lên tới
34-360C và bào tử đã nảy mầm gần hết nhưng chưa thành sợi dài. Lúc này cần trãi môi
trường thành lớp mỏng 2-3 cm cần giữ cho nhiệt độ môi trường không vượt quá 360C.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
14
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
Trường ĐHCT
Lượng nhiệt tỏa ra nhiều nhất ở khoảng 10-14 giờ sau khi trộn giống. Sau khi nuôi 3436 giờ nhiệt độ khối trong môi trường bắt đầu giảm, cần phải chỉnh nhiệt độ lên 34350C để duy trì sự hình thành bào tử của nấm mốc.
Thời gian nuôi mốc trên khay khoảng 60 giờ. Nếu thấy hình thành bào tử chậm
thì có thể kéo dài đến 70-72 giờ. Mốc giống khi lấy ra thường có độ ẩm 30-35% có thể
dùng ngay làm giống cho công đoạn sản xuất. Nếu không dùng ngay thì có thể sấy khô
đến độ ẩm 8%. Các bao mốc giống thường được bảo quản nơi thoáng mát (có thể bảo
quản lạnh 4-5 0C) tránh ánh nắng. Thời gian bảo quản tùy thuộc vào điều kiện có thể từ
1-2 tháng hoặc lâu hơn.
2.6.Quá trình phát triển của nấm mốc trong điều kiện bán rắn khi nuôi bằng
phương pháp bề mặt
Quá trình phát triển của nấm mốc trong điều kiện bán rắn khi nuôi bằng phương
pháp bề mặt trải qua các giai đoạn:
Giai đoạn 1: giai đoạn này kéo dài từ 10-14 giờ kể từ thời gian bắt đầu cấy. Ở giai
đoạn này có những thay đổi sau:
-
Nhiệt độ tăng rất chậm.
-
Sợi nấm bắt đầu hình thành và có màu trắng hoặc màu sữa.
-
Thành phần dinh dưỡng bắt đầu có sự thay đổi.
-
Khối môi trường còn rời rạc.
-
Enzim mới bắt đầu được hình thành.
Trong giai đoạn này phải đặc biệt quan tâm đến chế độ nhiệt độ. Tuyệt đối không
được đưa nhiệt độ cao quá 300C vì thời kỳ đầu giống rất mẫn cảm với nhiệt độ.
Giai đoạn 2: giai đoạn này kéo dài 14-18 giờ, trong giai đoạn này có những thay
đổi cơ bản sau:
-
Toàn bộ bào tử đã phát triển thành sợi nấm và sợi nấm phát triển rất mạnh,
các sợi nấm này tạo ra những mạng sợi chằng chịt khắp trong các hạt môi trường trong
lòng môi trường.
-
Trong giai đoạn này ta có thể nhìn rõ các sợi nấm có màu trắng xám.
Môi trường được kết lại rất chặt.
-
Nhiệt độ môi trường sẽ tăng nhanh có thể lên đến 40-45 0C.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
15
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 32 – 2010
-
Trường ĐHCT
Các chất dinh dưỡng bắt đầu giảm nhanh do sự đồng hóa mạnh của nấm sợi.
- Lượng O2 trong không khí giảm và CO2 tăng dần, do đó trong giai đoạn này cần
phải được thông khí mạnh và nhiệt độ cố gắng duy trì trong khoảng 29-30 0C là tốt
nhất.
Giai đoạn 3: Giai đoạn này kéo dài 10-20 giờ. Ở giai đoạn này có một số thay đổi
như sau:
- Quá trình trao đổi chất yếu dần, do đó mức độ giảm chất dinh dưỡng sẽ chậm
lại.
- Nhiệt độ của khối môi trường giảm, do đó làm giảm lượng không khí môi
trường xuống 20-25 thể tích không khí/ thể tích phòng nuôi cấy/ 1 giờ. Nhiệt độ nuôi
cấy duy trì 30 0C trong giai đoạn này.
2.7.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men bề mặt
Độ ẩm môi trường: độ ẩm thích hợp cho việc hình thành bào tử là 45% nên cần
giữ cho độ ẩm môi trường không bị giảm trong quá trình phát triển. Cần thiết phải giữ
ẩm cho môi trường ở mức tối thích. Cần thông khí liên tục trong suốt thời kỳ sinh
trưởng của nấm mốc. Tuy nhiên việc này cũng còn tùy thuộc vào kích thước, chiều
dày của lớp môi trường nuôi.
Nhiệt độ: Nhiệt độ nuôi cũng là một yếu tố hết sức quan trọng đối với sự sinh
trưởng của nấm mốc. Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển và hình thành enzim là 28300C. Nhiệt độ do nấm mốc tỏa ra môi trường có thể bị nóng lên 40 0C hoặc hơn. Do
vậy cần giữ nhiệt độ môi trường không xuống 270C và không cao hơn 360C. Toàn bộ
chu trình sinh trưởng của nấm mốc có thể chia thành hai thời kỳ:
-
Thời kỳ trương và nảy mầm của đính bào tử trong 11 giờ đầu. Trong thời kỳ
này cần giữ nhiệt độ phòng nuôi không hơn 23-300C. Độ ẩm tương đối của không khí
là 96-100%.
-
Thời kỳ sinh trưởng nhanh của hệ sợi nấm (có thể đạt từ 4-18 giờ).
Thời gian nuôi mốc: Ảnh hưởng đến lượng bào tử sinh, mỗi loại nấm mốc sẽ có
một thời gian nuôi cấy thích hợp, ở thời điểm này nấm mốc sẽ sản sinh lượng bào tử
nhiều nhất.
pH: Các môi trường tự nhiên như cám, ngô thường có sẵn pH trong khoảng 5,56,5 nên không cần điều chỉnh. Đôi khi khả năng sinh bào tử của nấm mốc bị yếu hay
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
16
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học