Phaàn 1: Kyõ thuaät leân men I. ÑAÏI CÖÔNG VEÀ COÂNG NGHEÄ LEÂN MEN: 1. Khaùi nieäm leân men: Cô chaát + Gioáng VSV → Sinh khoái + Saûn phaåm trao ñoåi chaát ngoaïi baøo hoaëc noäi baøo + cô chaát soùt Quaù trình leân men ñöôïc chia thaønh 2 quaù trình cô baûn: + Quaù trình leân men hieáu khí + Quaù trình leân men yeám khí (kî khí) 04/01/11 1 Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
04/01/11 15Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
04/01/11 16Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
+ Chuyển nạp/ biến nạp (transformation):
04/01/11 17Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
04/01/11 18Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
+ Tải nạp (transduction
2.2 Baûo quaûn gioáng Vi sinh vaät:
2.2.1 Cấy chuyền trên môi trường thạch nghiêng:
-Sử dụng ở hầu hết các phòng thí nghiệm
-Phải cấy chuyền định kì trên môi trường mới
-Ưu điểm
-Nhược điểm
04/01/11 19Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
II. VI SINH VAÄT TRONG COÂNG NGHEÄ LEÂN MEN:
04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men 20
2.2.2 Giữ giống trong hạt ngũ cốc:
-Thời gian sử dụng khoảng 2 năm và được sử dụng nhiều trong công nghệ thực phẩm.
-Các hạt ngũ cốc thường dùng là hạt bắp, hạt kê, bo bo...
- Cách tiến hành: Hạt ngũ cốc sau khi nấu chín sẽ được làm nguội và cấy vi sinh vật. Sau khi cấy nuôi 2 ngày ở 28 – 32oC rồi mang sấy ở nhiệt độ thấp hơn 40oC rồi cho vào bao bì bảo quản.
II. VI SINH VAÄT TRONG COÂNG NGHEÄ LEÂN MEN:
2.2.3 Giữ giống trong cát hoặc đất:- Bảo quản được giống khoảng 2 năm- Chỉ thích hợp để bảo quản giống vi sinh vật để xử lý môi trường-Cách tiến hành: đất hoặc cát mang sấy đến độ ẩm 5% ở nhiệt độ lớn hơn 100oC để tiêu diệt hết các vi sinh vật có trong đất, cát rồi trộn với giống vi sinh vật cần bảo quản và sấy ở 38 – 40oC trước khi đóng gói.
2.3.4 Giữ giống trong dầu:- Phủ một lớp dầu lên trên giống vi sinh vật để hạn chế quá trình hô hấp của nó. Bằng cách này ta có thể bảo quản được 12 tháng.
04/01/11 21Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
04/01/11 23Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
2.2.7 Phương pháp lạnh đông-Phương pháp đang được sử dụng khá rộng rãi để giữ giống vi sinh vật. -Ưu điểm
-Nhược điểm
-Cách tiến hành: trộn đều vi sinh vật với chất bảo vệ rồi cho vào các ống nghiệm đây kín nút lại và làm lạnh từ từ, khi độ lạnh đạt -20 ÷ -15oC thì phải giữ tốc độ làm lạnh 1 – 2oC/ phút.
04/01/11 24Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
II. VI SINH VAÄT TRONG COÂNG NGHEÄ LEÂN MEN:
-Chất bảo vệ dùng để bảo vệ vi sinh vật không bị chết ở nhiệt độ lạnh sâu. Có thể dùng một trong các chất sau làm chất bảo vệ:
04/01/11 25Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
II. VI SINH VAÄT TRONG COÂNG NGHEÄ LEÂN MEN:2.2.7 Phương pháp lạnh đông
2.2.8 Phương pháp đông khô- Sấy giống ở nhiệt độ thấp, áp suất chân không. -Ưu điểm
- Nhược điểm
- Cách tiến hành: Nuôi vi sinh vật trong môt trường lỏng sau đó phân phối giống vào những ống nghiệm có dung tích 1 – 5ml rồi đưa vào máy đông khô trong 24h. Thu sản phẩm khô ở nhiệt độ thấp, hàn kín ống để bảo quản.
04/01/11 26Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
II. VI SINH VAÄT TRONG COÂNG NGHEÄ LEÂN MEN:
04/01/11 27Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
-Nguoàn nitô: caàn thieát cho söï phaùt trieån sinh khoái teá baøo bôûi vì noù tham gia vaøo quaù trình taïo protein, acid nucleic vaø nhieàu chaát coù hoaït tính sinh hoïc khaùc cuûa teá baøo VSV.
04/01/11 32Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
III. Phöông phaùp vaø thieát bò leân men3.1 Chuaån bò moâi tröôøng leân men
cuûa vi sinh vaät thì hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät bò chaäm laïi. ÔÛ nhieät ñoä cao, protid trong nguyeân sinh chaát cuûa vi sinh vaät bò ñoâng tuï laøm cho vi sinh vaät bò cheát.
Choïn nhieät ñoä thanh truøng/ tieät truøng:Ngöôøi ta chia saûn phaåm thaønh 2 nhoùm theo ñoä acid hoaït
ñoäng cuûa saûn phaåm, ñeå laøm cô sôû cho vieäc choïn nhieät ñoä thanh truøng :
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống thích hợp với nhiều loại sản phẩm hơn.
Sản phẩm được bơm chảy trong một hay nhiều ống, bên trong một ống lớn hơn. Trong khoảng không gian giữa 2 ống, môi chất gia nhiệt hoặc làm lạnh được bơm ngược chiều với sản phẩm.
Các ống phải có sức bền cơ học đủ để hoạt đông dưới áp suất và nhiệt độ cao.
Sự xáo động trong ống được hình thành nhờ vận tốc dòng chảy và bề mặt dạng sóng của ống.
04/01/11 55Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
Một số kiểu thiết kế của thiết bị trao đổi nhiệt:
Dạng monotube:
04/01/11 56Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống đồng tâm: là một dạng thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng ống, sản phẩm chảy trong khoảng trống giữa 2 kênh chứa chất gia nhiệt
Thiết bị này cũng có thể dùng cho các sản phẩm nhớt như: pure trái cây, nước quả cô đặc, các loại sốt.
Ống thường được làm nhẵn để tránh sự giảm áp khi dùng cho sản phẩm có độ nhớt cao.
04/01/11 57Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
•Dạng multitube
04/01/11 58Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
04/01/11 59Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
+ Thiết bị trao đổi nhiệt quét mặt: thiết kế phức tạp hơn thiết bị trao đổi nhiệt dạng đĩa và ống, có thể dùng cho các sản phẩm có độ nhớt cao, không đồng nhất.
Thiết bị này bao gồm một ống lớn bên trong một ống, chất gia nhiệt chảy bên ngoài, trong ống trung tâm chứa một trục gắn với motor, trên trục gắn với các thanh.
Khi motor hoạt động, các thanh này sẽ quét trên bề mặt trao đổi nhiệt sẽ giúp tăng sự xáo động trong sản phẩm, đồng thời giảm hiện tượng fouling.
04/01/11 60Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
04/01/11 61Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
04/01/11 66Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
3.3. Phaân loaïi caùc quaù trình leân men
Theo sự hoạt động của thiết bị: -Lên men tĩnh (batch): thông thường sự sinh trưởng của vi sinh vật gắn liền với sự thay đổi kéo dài của điều kiện nuôi, sự giảm chất dinh dưỡng và sự tăng khối lượng tế bào. Trong quá trình đó trạng thái sinh lí của tế bào cũng thay đổi. Thông thường việc tạo thành sản phẩm mong muốn liên quan với một trạng thái sinh lí nhất định trong pha sinh trưởng. Không thể duy trì được trạng thái này trong một thời gian dài.
04/01/11 67Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
3.3. Phaân loaïi caùc quaù trình leân men
- Lên men tĩnh có bổ sung cơ chất (fed-batch): Một trong các mục đích của kỹ thuật này là bổ sung cơ chất “kịp thời” cho các chủng vi sinh trong môi trường lên men, không để cho chủng vi sinh sử dụng bị “đói cơ chất”. Cơ chất được bổ sung vào môi trường ở một thời điểm xác định với liều lượng thích hợp.
04/01/11 68Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
3.3. Phaân loaïi caùc quaù trình leân men
- Lên men liên tục (continuous fermentation)+Phương pháp đơn cấp: nuôi vi sinh vật trong một nồi lên men, môi trường dinh dưỡng được bổ sung cũng như môi trường đã lên men rút ra khỏi nồi lên men một cách liên tục với cùng một tốc độ.
+Phương pháp nhiều cấp: Vi sinh vật được nuôi ở hệ thống nồi lên men đặt làm nhiều cấp. Nồi thứ nhất được dùng cho vi sinh vật phát triển tốt nhất, các nồi sau để các tế bào tiết ra chất chuyển hoá. Môi trường dinh dưỡng mới được bổ sung vào nồi thứ nhất và từ đó lần lượt chảy vào nồi tiếp theo.
04/01/11 69Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
3.3. Phaân loaïi caùc quaù trình leân men
04/01/11 70Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
3.4. Thieát bò trong coâng ngheä leân men Thieát bò leân men:Thieát bò leân men sinh hoïc (bioreactor): vi sinh vaät “töï do”, vi sinh vaät coá ñònhThieát bò phaûn öùng (reactor): tröôøng hôïp söû duïng enzyme töï do/ coá ñònh
04/01/11 71Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
04/01/11 72Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
04/01/11 73Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
04/01/11 74Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
04/01/11 75Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
04/01/11 76Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
04/01/11 77Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
Moät soá thieát bò khaùc:
Thiết bị đồng hóa áp suất cao
04/01/11 78Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
THIẾT BỊ LỌC KHUNG BẢN
04/01/11 79Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
Thiết bị lọc trao đổi ion
04/01/11 80Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
BỒN LÊN MEN04/01/11 81Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men
04/01/11 82Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men