Đang tải... (xem toàn văn)
Tp HCM, tháng 12 năm 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CƠ CHẤT LÊN ĐỘNG HỌC LÊN MEN CELLULOSE CỦA VI KHUẨN[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CƠ CHẤT LÊN ĐỘNG HỌC LÊN MEN CELLULOSE CỦA VI KHUẨN ACETOBACTER XYLINUM Sinh viên thực : Hoàng Thị Lệ Hoa Chuyên ngành Tp.HCM, tháng 12 năm 2019 Luan van : Công nghệ thực phẩm TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG ab LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CƠ CHẤT LÊN ĐỘNG HỌC LÊN MEN CELLULOSE CỦA VI KHUẨN ACETOBACTER XYLINUM Sinh viên thực : Hoàng Thị Lệ Hoa Mã số sinh viên : 1511539376 Lớp : 15DTP1A Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Quốc Duy Tp.HCM, tháng 12 năm 2019 Luan van TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MƠI TRƯỜNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 11 năm 2019 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Hoàng Thị Lệ Hoa Mã số sinh viên: 1511539376 Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Lớp: 15DTP1A Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CƠ CHẤT LÊN ĐỘNG HỌC LÊN MEN CELLULOSE CỦA VI KHUẨN ACETOBACTER XYLINUM Nhiệm vụ luận văn ˗ Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất lên thay đổi pH độ acid tổng dịch lên men sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn Acetobacter xylinum ˗ Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất lên thay đổi số lượng vi khuẩn dịch lên men sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn Acetobacter xylinum ˗ Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất lên thay đổi hàm lượng glucose cellulose dịch lên men sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn Acetobacter xylinum Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 15/6/2019 Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 15/11/2019 Người hướng dẫn: Họ tên Học hàm, học vị Đơn vị Phần hướng dẫn Nguyễn Quốc Duy Thạc sĩ BM CNTP 100% Nội dung yêu cầu luận văn thông qua môn Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) ThS Nguyễn Thị Vân Linh ThS Nguyễn Quốc Duy Luan van LỜI CẢM ƠN Để có thành cơng ngày hôm nay, em nhận nhiều giúp đỡ, hỗ trợ thầy cơ, gia đình bạn bè Trước hết, em xin cảm ơn giáo viên hướng dẫn em, thầy Nguyễn Quốc Duy hướng dẫn lời khuyên có giá trị Em cảm thấy có động lực suốt ba tháng làm thí nghiệm Thầy truyền cảm hứng cho em nhiều để hoàn thành dự án Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Kỹ thuật Thực phẩm Môi trường cung cấp cho em thông tin, hướng tảng kiến thức cần thiết cho em đạt mục đích học tập Em muốn cảm ơn anh chị phịng thí nghiệm giúp đỡ em khoảng thời gian qua Nếu khơng có hiểu biết anh chị thiết bị việc hồn thành dự án em khó khăn Cuối cùng, em dành cảm ơn đến gia đình, bạn bè cho tình yêu thương giúp đỡ Em xin kính chúc Q thầy Khoa Kỹ thuật Thực phẩm Môi trường thầy Nguyễn Quốc Duy dồi sức khỏe, niềm tin để tiếp tục sứ mệnh trồng người cao đẹp truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau iv Luan van LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đề tài “Ảnh hưởng nồng độ chất lên trình lên men cellulose vi khuẩn Acetobacter xylinum” cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi thực hướng dẫn ThS Nguyễn Quốc Duy Các số liệu kết trình bày luận văn hồn tồn trung thực, khơng chép ai, chưa cơng bố cơng trình khoa học nhóm nghiên cứu khác thời điểm Nếu không nêu trên, xin hồn tồn chịu trách nhiệm đề tài chấp nhận hình thức xử lý theo quy định Tp.HCM, ngày 25 tháng 11 năm 2019 Tác giả luận văn (Ký ghi rõ họ tên) Hoàng Thị Lệ Hoa v Luan van TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng nồng độ chất lên trình lên men cellulose vi khuẩn Acetobacter xylinum khảo sát Nồng độ chất thay đổi giá trị 50, 100, 200 g/L Q trình lên men celulose mơ tả dựa thay đổi pH, độ acid tổng, hàm lượng glucose, số lượng vi sinh vật canh trường lên men hiệu suất sinh tổng hợp cellulose Với lượng đường ban đầu 100 g/L theo thời gian, hàm lượng acid tăng vi khuẩn A xylinum sử dụng đường tham gia vào q trình chuyển hóa ethanol thành acid acetic khiến pH giảm acid tăng, pH không thay đổi đáng kể ngày đầu từ (4.203–4.093); sau giảm đáng kể đến ngày 10 (3.346) khơng thay đổi ngày cuối q trình lên men Hàm lượng đường giảm mạnh từ ngày 0–5 từ (95.189–43.643 g/L) vi sinh vật pha phát triển bắt đầu sử dụng đường Với lượng đường ban đầu 200 g/L hàm lượng đường giảm dần từ ngày 0–8 từ (206.784–118.993 g/L) vi sinh vật pha tăng trưởng nên nguồn cung cấp carbon ban đầu giảm, vi khuẩn bắt đầu sử dụng acid gluconic trình trao đổi chất thời gian độ kết tinh màng BC tăng dần Khi hàm lượng đường giảm dẫn đến tổng hàm lượng vi sinh vật tăng thời gian lên men tăng tổng hàm lượng vi sinh vật tăng Theo khảo sát cho thấy hàm lượng glucose màng BC tỷ lệ nghịch với nhau, glucose nguyên liệu để tổng hợp màng BC vi Luan van MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP iii LỜI CẢM ƠN iv LỜI CAM ĐOAN v TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP vi MỤC LỤC vii DANH MỤC HÌNH ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xi Chương MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Chương TỔNG QUAN 2.1 VI KHUẨN ACETOBACTER XYLINUM 2.1.1 Đặc điểm hình thái 2.1.2 Đặc điểm sinh lý 2.2 QUÁ TRÌNH LÊN MEN CELLULOSE 2.2.1 Thành phần môi trường lên men 2.2.2 Phương pháp lên men 2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng 2.3 CELLULOSE VI KHUẨN Chương NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT 3.1.1 Dụng cụ - thiết bị 3.1.2 Hóa chất vii Luan van 3.2 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 3.2.1 Thời gian nghiên cứu 3.2.2 Địa điểm nghiên cứu 3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.3.1 Quá trình nhân giống vi sinh vật 3.3.2 Quá trình lên men sinh tổng hợp cellulose 3.3.3 Bố trí thí nghiệm 3.4 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 3.4.1 Xác định hàm lượng cellulose sinh tổng hợp 3.4.2 Xác định hàm lượng vi sinh vật 3.4.3 Xác định hàm lượng đường khử 3.4.4 Xác định độ acid tổng 10 3.5 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 10 Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 11 4.1 SỰ THAY ĐỔI pH VÀ ĐỘ ACID TỔNG 11 4.2 SỰ THAY ĐỔI SỐ LƯỢNG VI SINH VẬT 13 4.3 SỰ THAY ĐỔI HÀM LƯỢNG GLUCOSE VÀ CELLULOSE 15 Chương KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 19 5.1 KẾT LUẬN 19 5.2 KHUYẾN NGHỊ 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 viii Luan van DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Tế bào vi khuẩn A xylinum quan sát kính hiển vi Hình 3.1 Máy quang phổ UV-1800 (Shimadzu Schweiz GmbH) Hình 3.2 Máy ly tâm 80-2 (Wincom Company Ltd.) Hình 3.3 Cân phân tích PA (OHAUS Instruments Co.,Ltd.) Hình 3.4 Tủ sấy UN55 (Memmert GmbH + Co.KG) Hình 4.1 Sự thay đổi pH độ acid tổng (g acid acetic/L) dịch lên men sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn A xylinum môi trường HS với hàm lượng glucose ban đầu 50 g/L 11 Hình 4.2 Sự thay đổi pH độ acid tổng (g acid acetic/L) dịch lên men sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn A xylinum môi trường HS với hàm lượng glucose ban đầu 100 g/L 12 Hình 4.3 Sự thay đổi pH độ acid tổng (g acid acetic/L) dịch lên men sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn A xylinum môi trường HS với hàm lượng glucose ban đầu 200 g/L 13 Hình 4.4 Sự thay đổi số lượng vi sinh vật (mật độ quang bước sóng 600 nm) dịch lên men sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn A xylinum môi trường HS với hàm lượng glucose ban đầu 50 g/L 14 Hình 4.5 Sự thay đổi số lượng vi sinh vật (mật độ quang bước sóng 600 nm) dịch lên men sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn A xylinum môi trường HS với hàm lượng glucose ban đầu 100 g/L 14 Hình 4.6 Sự thay đổi số lượng vi sinh vật (mật độ quang bước sóng 600 nm) dịch lên men sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn A xylinum môi trường HS với hàm lượng glucose ban đầu 200 g/L 15 Hình 4.7 Sự thay đổi hàm lượng glucose (g/L) dịch lên men sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn A xylinum môi trường HS với hàm lượng glucose ban đầu 50 g/L 16 Hình 4.8 Sự thay đổi hàm lượng glucose (g/L) cellulose (g DW/L) dịch lên men sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn A xylinum môi trường HS với hàm lượng glucose ban đầu 100 g/L 16 ix Luan van Hình 4.9 Sự thay đổi hàm lượng glucose (g/L) cellulose (g DW/L) dịch lên men sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn A xylinum môi trường HS với hàm lượng glucose ban đầu 200 g/L 17 x Luan van tiến hành lên men tĩnh nhiệt độ 30C 15 ngày Sau ngày lên men, màng cellulose (nếu hình thành) tách trực tiếp khỏi mơi trường xử lý trước xác định khối lượng Phần dịch lên men lại sử dụng để phân tích tiêu khác bao gồm: pH, độ acid tổng, hàm lượng đường khử, hàm lượng vi khuẩn 3.3.2 Quá trình lên men sinh tổng hợp cellulose Quá trình lên men sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn A xylinum thực môi trường HS mô tả phần với nồng độ chất ban đầu 50, 100 200 g/L với tỷ lệ giống cấy 10% Quá trình lên men tĩnh thực 15 ngày nhiệt độ 30C Sau trình lên men kết thúc, dịch lên men lớp màng cellulose tạo thành phân tích xác định tiêu hóa lý 3.3.3 Bố trí thí nghiệm HS, Giống o 10%, 30 C, ngày Cấy 10% HS (Glucose50g/L) HS (Glucose100g/L) HS (Glucose200g/L) Lên men tĩnh o 30 C, 15 ngày Màng cellulose Dịch lên men Xử lý pH Xác định khối lượng Luan van Vi sinh vật Đường khử Acid tổng ... hợp cellulose vi khuẩn Acetobacter xylinum Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất lên thay đổi số lượng vi khuẩn dịch lên men sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn Acetobacter xylinum Khảo sát ảnh hưởng nồng. .. sát ảnh hưởng nồng độ chất lên thay đổi số lượng vi khuẩn dịch lên men sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn Acetobacter xylinum ˗ Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất lên thay đổi hàm lượng glucose cellulose. .. Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất lên trình sinh tổng hợp cellulose vi khuẩn Acetobacter xylinum 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất lên thay đổi pH độ acid tổng dịch lên men sinh