Bài thuyết trình công nghệ lên men sản xuất glucoamylase theo phương pháp lên men bề mặt

Sản xuất glucoamylase theo phương pháp lên men bề mặt Ngơ Hồng Hiền Triết Trần Tấn Lộc Bùi Thiên Duy Vũ Minh Triết Đinh Viết Đệ L/O/G/O NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH NGUYÊN LIỆU QUY TRÌNH VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH SẢN PHẨM Vi Sinh vật - Giống Aspergillus: có khoảng 200 lồi :Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Aspergillus sojae,…có giá trị sử dụng sản xuất enzyme, rượu, axit hữu cơ… - Chủng nấm mốc Aspergillus niger phân lập từ hạt chứa nhiều dầu như: hạt đậu nành, đậu phộng, hạt ngũ cốc, hạt bắp…; Aspergillus niger phân lập từ sản phảm lên men cổ truyền Vi Sinh vật Đặc điểm sinh học Aspergillus niger + Nhiệt độ sinh trưởng: tối ưu 28 – 350C + Độ ẩm môi trường: 60 – 65% + Sinh trưởng phát triển có mặt O2 pH tối ưu – 6.5 Kiểu sinh sản Asp.niger + Sinh sản sinh dưỡng + sinh sản vô tính bào tử + sinh sản hữu tính Vi Sinh vật Nguồn chất dùng cho Asp.niger + Nguồn C: Thường hợp chất hữu chủ yếu gluxit + Nguồn Nitơ: Muối vô axit amin có nguồn gốc từ dịch thủy phân protein + Nguồn P,S: Từ muối vô + Nguồn khống chất kích thích sinh trưởng: Các muối khống có Fe, Mn, Zn, … Vi Sinh vật Tiêu chí chọn giống + Khả sinh tổng hợp enzyme glucoamylase mạnh với số lượng lớn, hoạt tính cao + Khả sử dụng nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm + Chế phẩm enzyme cần thu nhận dễ dàng tách khỏi tạp chất môi trường sinh khối nấm mốc giống + Giống phải có tính thích nghi cao + Giống phải có tốc độ sinh sản phát triển mạnh + Tốc độ trao đổi chất mạnh + Giống phải bị thối hóa q trình bảo quản Mơi trường lên men Thành phần chính: Cám mì cám gạo + Tỉ lệ cám mì/Cám gạo = 7/3 + Tiêu chuẩn chất lượng cám mì, cám gạo theo qui định Bộ Nông nghiệp – phát triển nông thôn Chất bổ sung % (Khối lượng) K2HPO4 0.001 MgSO4 0.005 FeSO4.7H2O 0.1 NaNO3 0.9 Mùn cưa 10 Môi trường nhân giống Cơ chất Pepton Glucose (NH4)2SO4 MgSO4.7H2O CaCl2.H2O KH2PO4 K2HPO4 Nước cất Hàm lượng 5g/l 10g/l 5g/l 2g/l 2g/l 1,5g/l 0,1g/l 1000ml Siêu lọc UF Trộn Nấm  mốc Tiệt trùng Nhân giống Cấy giống Sấy thăng hoa Phối trộn Lên men Đóng gói Nghiền Nước Trích li Bã Li tâm Bã Chế phẩm enzyme Q trình nhân giống + Mục đích cơng nghệ: chuẩn bị cho trình cấy giống + Thiết bị: Sử dụng thiết bị nhân giống phịng thí nghiệm thiết bị nhân giống hình trụ có cánh khuấy + Nhiệt độ môi trường nhân giống: 28 – 32oC + Độ ẩm môi trường: 60 – 65% Cơ chất Hàm lượng Pepton 5g/l Glucose 10g/l (NH4)2SO4 5g/l MgSO4.7H2O 2g/l CaCl2.H2O 2g/l KH2PO4 1,5g/l K2HPO4 0,1g/l Nước cất 1000ml Nghiền + Mục đích cơng nghệ: chuẩn bị cho q trình trích ly + Các biến đổi nguyên liệu: + Thiết bị: Thiết bị nghiền đĩa dạng pin-disc : + Thông số công nghệ: • Vận tốc quay dĩa: 50007000rpm • Kích thước ngun liệu vào: • Kích thước sản phẩm ra: Trích li + Mục đích cơng nghệ: khai thác + Các biến đổi nguyên liệu: + Thiết bị: Thiết bị trích ly bậc + Thơng số cơng nghệ: • Nhiệt độ: tnước = 25 – 280C • Tỉ lệ nguyên liệu/dung môi (nước) = 1/2 (v/v) Li tâm + Mục đích cơng nghệ: Khai thác tách sinh khối khỏi dung dịch sau trích ly + Những biến đổi trình ly tâm +Thiết bị: Thiết bị ly tâm dạng dĩa + Thơng số cơng nghệ • Nhiệt độ : 15 – 20 oC • Thời gian : – phút Siêu lọc UF + Mục đích cơng nghệ: - Chuẩn bị: cho q trình sắc ký trao đổi ion - Khai thác: sau trình phân riêng, nồng độ enzyme dung dịch tăng + Các biến đổi nguyên liệu + Thiết bị: thiết bị mơ hình sợi sử dụng màng siêu lọc (UF) Thiết bị phân riêng mơ hình sợi Thơng số kỹ thuật: + Nhiệt độ làm việc: 28-30oC + Dải pH làm việc: 2~13 + Khả chịu Clo: 100ppm + Hàm lượng Clo mức: 200ppm + Áp lực làm việc lớn nhất: 0.25 Mpa + Độ đục sau lọc < 0.1NTU + Loại bỏ tạp chất:100% Sấy thăng hoa + Mục đích - Chế biến: : trình sấy tách bớt nước khỏi bán thành phẩm - Bảo quản: giảm giá trị hoạt độ nước, ức chế hoạt động enzyme + Các biến đổi nguyên liệu: -Vật lí: Nhiệt độ nguyên liệu giảm, tính chất vật lí nguyên liệu hình dạng, kích thước, khối lượng, tỉ trọng, độ giịn,… thay đổi -Hóa học: khơng có biến đổi đáng kể -Hóa lí: chuyển pha nước từ lỏng thành rắn từ rắn thành -Sinh học: biến đổi đáng kể -Hóa sinh: khơng có biến đổi đáng kể + Thiết bị: thiết bị sấy thăng hoa Buồng chân không Bộ phận gia nhiệt xạ Bộ phận gia nhiệt phương pháp dẫn nhiệt Nguyên liệu cần sấy Bộ phận ngưng tụ Cửa kết nối với hệ thống chân không + Thông số công nghệ: - Áp suất bình thăng hoa : 27-133 Pa - Nhiệt độ: không 40-50oC - Độ ẩm nguyên liệu: tùy loại ngun liệu Phối trộn + Mục đích: - Hồn thiện: giai đoạn ta trộn chất bảo quản chất ổn định hoạt tính enzyme vào để bảo quản hoàn thiện sản phẩm + Các biến đổi nguyên liệu: + Thiết bị: Thiết bị trộn bột khơ hình chữ V + Thơng số cơng nghệ: - Nhiệt độ: nhiệt độ thường - Thời gian trộn: 10 – 15 phút - Tốc độ quay: 15 vịng/phút Đóng gói + Mục đích: hồn thiện sản phẩm, dễ dàng bảo quản vận chuyển, thương mại + Các biến đổi nguyên liệu + Thiết bị: thiết bị đóng gói dạng bột, hạt rời Sản phẩm Chế phẩm glucoamylase dạng rắn + Chỉ tiêu vật lý: • Trạng thái rắn • Độ ẩm: + Nhiệt độ hoạt động tối ưu: 58 – 600C + Chỉ tiêu hóa học: pH hoạt động tối ưu: + Chỉ tiêu hóa sinh: hoạt độ 150,000 U/g + Các thơng tin khác: 25 kg/túi + Phạm vi sử dụng: tác nhân đường hóa q trình sản xuất cồn, rượu bia, Bảo quản enzyme • Nhiệt độ • Thêm phụ gia bảo quản Tài liệu tham khảo Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2010 Lê Ngọc Tú cộng sự, Hóa sinh cộng nghiệp, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2004, 443 trang Nguyễn Đức Lượng, Vi sinh vật học công nghiệp, tập 1, 2, Nhà xuất Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2002 Nguyễn Thị Lệ Ngọc, Nghiên cứu Các điều kiện tối ưu cho hoạt động enzyme glucoamylase từ số chủng nấm mốc ứng dụng, Tp.Hồ Chí Minh, 2010 Hồng Bá Thanh Hải, Nghiên cứu tổng hợp đặc tính ứng dụng enzym glucoamylase dạng hòa tan dạng cố định thu nhận từ canh trường số chủng nấm mốc, Tp.Hồ Chí Minh, 2010 PGS.TSKH Lê Văn Hồng, Các Quá Trình Và Thiết Bị Cơng Nghệ Sinh Học Trong Công Nghiệp, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 356 trang Cảm ơn thầy bạn theo dõi L/O/G/O ... v/v Lên men + Mục đích cơng nghệ: Khai thác, lên men nhằm thu nhận chế phẩm enzyme glucoamylase + Các biến đổi diễn trình lên men: + Các yếu tố ảnh hưởng trình lên men: • Mơi trường lên men: ... 0,1g/l Nước cất 1000ml Trộn + Mục đích cơng nghệ: chuẩn bị cho q trình lên men + Các biến đổi nguyên liệu: Thiết bị phối trộn dạng thùng quay Thông số công nghệ + Nguyên liệu cho vào với thể tích... Chuẩn bị cho q trình lên men thu nhận chế phẩm enzyme glucoamylase + Các biến đổi ngun liệu: khơng có biến đổi đáng kể +Thiết bị: Thiết bị phun bào tử vi sinh vật + Thông số công nghệ: -Tỉ lệ giống