Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật nuôi cấy và bảo quản nấm men công nghiệp

Đồ án nấm men công nghiệp Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương Đồ án nấm men công nghiệp CHÚ Ý: - SAU KHI SỬA XONG gủi LẠI CHO CÔ CHÚ Ý ĐỂ NGUYÊN (KHÔNG ĐƯỢC BỎ ĐI) PHẦN CHÚ Ý MÀ CƠ ĐÃ ĐÁNH TRONG ĐỒ ÁN - PHải có tên đề tài - đánh sử dụng 1,3 line Canh lề lại Đánh số trang font times new roman, cỡ chữ 13 - phần mục lục (đề cương chi tiết-phải viết theo phần cô chỉnh- lần sau không sửa cô không duyệt) - Lời mở đầu chưa viết - Chú ý lỗi tả nhiều Sau dấu chấm phải có cách - PHần mục lục viết cho đúng(ví dụ: chương 1., mục 1.1 đến mục 1.1.1 đến 1.1.1.1) - Các thơng tin có phải cho biết có tài liệu nào-nếu thiếu phần đồ án khơng có ý nghĩa (ví dụ: [1,12] tức tham khảo tài liệu số 1, trang số 12 tài liệu số phần tài liệu tham khảo mà em chọn để tham khảo Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương Đồ án nấm men công nghiệp CHÚ Ý: I)LỜI NÓI ĐẦU chưa viết? II)NỘI DUNG II.1)PHÂN LOẠI NẤM MEN II.3)CHỦNG NẤM MEN sacharomyces 10 II.4)GIỚI THIỆU 12 II.4.1)sacchromyces cereviseae menyen 12 II.4.2)sacchromyces vini menyen .13 II.4.3)sacchromyces uvarum Beiyrinck 14 II.4.4)Sacchromyces carsbergenis Hansen 15 II.4.5)Sacchromyces chevalieri guillermond 15 II.4.6)Sacchromyces oviformis Osterwadrrer 16 II.4.7)Sacchromyces chodati Scheiner 17 III)KĨ THUẬT NUÔI CẤY 18 III.1) YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG GIỐNG NẤM MEN DÙNG TRONG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP: 18 III.2)MỘT SỐ MƠI TRƯỜNG NI CẤY NẤM MEN: cịn nhiều môi trường để nuôi cấy nấm men, đọc thêm tài liệu bổ sung vào 19 III.3)CHUẨN BỊ MÔI TRƯỜNG VÀ ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY NẤM MEN 28 III.3.1) chuẩn bị dụng cụ nuôi cấy 28 III.3.2) Chuẩn bị mơt trường ni cấy phịng thí nghiệm 40 III.4)PHƯƠNG PHÁP PHÂN LẬP GIỐNG NẤM MEN 44 III.4.1) KỸ THUẬT TẠO GIỐNG DÙNG TRONG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP .45 III.4.2) CHUẨN BỊ TĂNG SINH VÀ PHA LOÃNG MẪU 49 III.4.3)KĨ THUẬT CẤY MẪU VÀ Ủ MẪU 50 III.4.5) Kiểm tra tính khiết nấm men: 58 III.4.6)Nhân giống nấm men công nghiệp: 60 IV)NGHIÊN CỨU TẾ BÀO NẤM MEN DƯỚI KÍNH HIỂN VI 62 IV.1) Hình thái sinh sản 62 IV.3) Nghiên cứu hình thái bào tử nấm men 65 V)BẢO QUẢN 68 V.1) Phương pháp cấy chuyền bảo quản lạnh môi trường thạch nghiêng 68 Phương pháp tiến hành: 69 V.2) Phương pháp bảo quản giống lớp dầu khoáng 70 V.3).Phương pháp làm nước môi trường bảo quản: .71 V.4) Phương pháp bảo quản giống hạt .72 V.5) Phương pháp đông khô vi sinh vật phương pháp đông khô trực tiếp:73 V.5.1) Phương pháp đông khô: 73 V.5.2) Phương pháp bảo quản lạnh sâu: 75 V.6) Phương pháp lạnh đông .76 Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương Đồ án nấm men công nghiệp Trước đưa phương pháp nâng cao chất lượng cần phải xét đến việc thực trình kiểm tra mức độ phân giải hợp chất hữu khơng chứa nito mà điển hình q trình lên men rượu giống Saccaromyces 78 VI)THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG ĐỒNG HOÁ CÁC HỢP CHẤT CACBON KHÁC 78 VI.1) Khả phân giải chất không chứa nitơ .78 VI.2 Phương pháp đánh giá khả sinh trưởng môi trường dịch thể: 81 VI.3) Sinh trưởng môi trường thạch 82 VI.4) Phương pháp dùng dấu 83 VII)PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIỐNG NẤM MEN 83 VII.1) phương pháp huấn luyện thích nghi 83 VII.2) Đột biến 85 VIII)ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP 86 phần viết đọng khơng trình bày q dài dịng q chi tiết PHải nói lên khả ứng dụng nào? Và phải nêu ứng dụng 86 VIII.1)SẢN XUẤT NẤM MEN BÁNH MÌ 86 VIII.3) Sản xuất rượu etylic 89 VIII.3.1) nguyên liệu sản xuất rượu 89 VIII.3.2)Nuôi cấy nấm men trình lên men rượu .90 VIII.3.3) Lên men 91 VIII.3) Thu nhận chế phẩm enzim invectaza từ sacharomyces cerevisiae92 VIII.3.1) GIỚI THIỆU 93 VIII.3.2) NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 94 VIII.3.3)KẾT LUẬN 95 VIII.4)Ứng dụng công nghệ lên men để nâng cao độ tinh khiết đường chức Fructooligosacarit .96 VIII.4.1) Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu 97 VIII.4.3) Kết thảo luận 98 VIII.4.4 Kết luận: 106 IX)KẾT LUẬN 107 Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương Đồ án nấm men cơng nghiệp I)LỜI NĨI ĐẦU chưa viết? Ngày nay, với bùng nổ cách mạng sinh học,và với ứng dụng nó,cơng nghệ sinh học làm thay đổi mặt giới tạo điều lạ mà không tưởng, đặc biệt số sản phẩm tạo đáp ứng cho thời đại mà hứa hẹn cho ngành sản xuất lượng đầy tiềm tương lai thay cho lượng tự nhiên ngày bị cạn kiệt Nấm men- vi sinh vật bé nhỏ, mệnh danh trái tim ngành công nghệ lên men tạo sản phẩm đầy thú vị, lạ đầy tính ứng dụng cao khơng ngành thực phẩm mà mở rộng ngành khác Thực tế điển sản xuất cồn: Brazil sử dụng cồn-một loại sản phẩm lên men từ nấm men sacharomyces cerevisiae, thay phần xăng dầu cho tiêu thụ lượng Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương Đồ án nấm men công nghiệp nước Do vậy, tơi chọn đề tài:kĩ thuật nuôi cấy bảo quản nấm men công nghiệp để làm đồ án riêng cho thân Bước sang kỉ XXI loài người hiểu biết đa dạng nấm men tích lũy thơng qua phương pháp phát mô tả nhiều nhà vi sinh vật học Kết số lượng lớn thông tin hệ sinh thái nấm men tích lũy số lượng lớn lồi nấm men biết gia tăng nhanh chóng nhờ vào kỹ thuật sinh họ phân tử Nấm men thuộc nhóm thể đơn bào, chúng phân bố rộng rãi thiên nhiên, đặc biệt chúng có nhiều vùng đất trồng nho nơi trồng hoa Nhiều loài nấm men có khả lên men rượu II)NỘI DUNG II.1)PHÂN LOẠI NẤM MEN Từ cổ xưa loài người biết nấu rượu tác nhân chuyển hoá đường loại nấm men thường gọi men rượu Theo hệ thống phân loại nấm men thuộc vào giới nấm (Kingdom Fungi theo Whitaker , 1969,Takhtakjan,1970) Fungi bắt nguồn từ chữ la tinh Fungus có nghĩa nấm, đơi cịn dùng Mycetes bắt nguồn từ chữ Hy Lạp Mukes Nấm men nhóm nấm thể đơn bào tập hợp đơn bào, nhân chuẩn, hiển vi Nấm men thuộc hai lớp nấm: nấm túi (Ascomycetes) nấm bất tồn(Deutero-mecetes Fungi imperfect) Tiêu chí phân loại nấm men Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương Đồ án nấm men công nghiệp Đơn vị phân loại nấm men sản xuất lên men nòi chủng Đây tế bào chủng loài xác định Các nịi (chủng) hợp thành lồi (Specise), loài hợp thành giống (genus,genera), giống hợp thành họ… Nấm men loài giống nấm men thuộc hai nhóm nấm: nhóm nấm túi tạo thành bào tử gộp chung vào lớp nấm túi (Ascospor) nhóm nấm khơng tạo thành bào tử-lớp nấm khơng hồn thiện (Fungi imperfect) hay cịn gọi lớp nấm bất toàn Qua sơ đồ phân loại nấm W.Carol Frarier ta thấy: Lớp nấm túi nấm sinh bào tử nang hay gọi nấm thật Dưới lớp gồm đơn bào (unicelloceteles) Đây nấm men Dưới họ Schizosaccharo-mycetaceae gồm giống sacharomycodes, Sackira,Hanseniaspora, Nasodia… PHần lớn nấm men sử dụng công nghiệp thuộc giống sacharomyces lớp nấm túi vài giống thuộc lớp nấm bất toàn Giống Endomyces vernalis loài nấm men dùng chiến thứ để tổng hợp chất béo Giống sacharomyces ,quan trọng loài sacharomyces cerevisiae dùng nhiều công nghiệp thực phẩm Một số chủng nấm men dùng làm men nở bánh mì, số khác dùng công nghiệp rượu, bia, rượu vang, sản xuất glycerol enzim invertaza Sacharomyces fragilis lên men đường lactoza đón Sơ đồ phân loại nấm men (theo W.Carol Frazier) Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương Đồ án nấm men cơng nghiệp 1- nấm men tạo màng 2-nấm men hình chuỳ -nấm men tạo thành khuẩn ti thật khuẩn ti giả EumycopHyta (nấm) (Fungi imperfect) Deuteromycetes Ascomycetes Moniliales Endomycetes Endomyceetceae Endomyces Schizosacchoomycess X Sacharomycetac eae Crytoccace ae Rhodotorulaceae Sacharomyces Zygosaccharomyces Toruiaspora Picha Hasenula Debaryomyces Crytococus Kloeskera Mycoderma Candida Georichum Trichosporum Rhodotorula X Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương X X Đồ án nấm men cơng nghiệp Vai trị quan trọng quan trọng sản xuất sữa sản phẩm sữa Có lẽ tương lai lồi người trơng cậy vào loại giống nấm men để thu nhận cồn tuyệt đối từ nguyên liệu tái tạo để thay xăng dầu mỏ trái đất bị cạn kiệt  Giống Zygosacharomyces Một vài tác giả coi giống giống phụ giống sacharomyces Cac loài giống phát triển dịch đường nồng độ cao làm hỏng mật siro.Zygosacharomyces nusbarumeri tìm thấy mật Các loài tham gia vào lên men rượu vang đặc biệt lên men đậu tương làm thành thứ đồ uống đặc biệt  Các giống Pichia, Hansenula, Debaryomyces… giống Mycoderma, candida… nấm men khơng hình thành màng mặt dịch ni cấy, phát triển bề mặt dịch ướp chua dưa chuột loại rau Chúng oxy hoá chất hữu làm giảm độ chua làm tăng ph dịch ướp Hansenula Pechia chịu đựng độ cồn cao oxy hoá rượu etylic Debaryomyces chịu muối cao, đặc biệt phosphat có muối tới 24% thấy men phát triển Nấm men tạo màng khơng sản sinh rượu etylic từ đường Giống sacharomycodes Hansenula sporacos hình chanh, men giả Kloeckera không sinh bào tử hình thành chuỳ Những giống men làm hỏng rượu, đặc biệt mùi rượu vang  Lớp men giả cịn gọi lớp men khơng hoàn toàn thuộc lớp nấm bất toàn (Fungiimperfect hay Deuteromycetes) Nấm lớp nấm Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương Đồ án nấm men công nghiệp không tạo thành bào tử Thuộc lớp có Moniales gồm hai họ Cryptococcaceae Rhodorulaceae  Họ Cryptococcaceae hay Cryptococides gồm giống Cryptoccocus, Torulopsis, Pityrosporum, Brettanomyces, Candida, Trigonopsis, Rhodotorulua II.3)CHỦNG NẤM MEN sacharomyces nói đến chủng nấm men phải nhắc đến có giống nấm men nào?, lí chọn giống saccaromyces? Giống gồm loài nào? II.3.Giống saccharomyces menyen ? (thực giống saccaromyces giống gồm loài nấm men (câu viết sai) lên men đường sinh rượu etylic loài giống phổ biến rộng rãi tự nhiên đặc biệt số nòi nghiên cứu biết rõ Các men có vai trị to lớn sản xuất sản phẩm lên men có chứa cồn đặc điểm chung giống gì, mơi trường lên men, điều kiện len men? Giống sacchromyces có hình dáng tế bào hình cầu,hình ơvan hay elip Sinh sản vơ tính nẩy chồi Thường có 1-4 bào tử tong nan,ít có bào tử Thế hệ sinh dưỡng giống điều kiên bình thường thể lưỡng bội.khi già chúng thường kết thành vịng mọc dịch men sợi giả,có thể kết thành màng Lên men Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 10 Đồ án nấm men công nghiệp để thu nhận sinh khối nấm men Tiếp theo, sinh khối nấm men phối trộn với dung dịch đệm để thực trình tự phân Sau trình tự phân, mẫu ly tâm (7000 vịng/phút) để tách bỏ phần khơng tan, phần dịch lỏng thu chế phẩm invertase thô Phương pháp qui hoạch thực nghiệm: sử dụng phương pháp trực giao bậc hai, cấu trúc có tâm để xác định thông số kỹ thuật tối ưu trình tự phân Các hệ số hồi qui kiểm tra tiêu chuẩn Student, tương thích phương trình hồi qui với thực nghiệm kiểm tra tiêu chuẩn Fisher VIII.3.2.3) Các phương pháp phân tích Lượng sinh khối nấm men xác định phương pháp sấy khô đến khối lượng không đổi biểu diễn số gam chất khô nấm men Hàm lượng đường khử xác định phương pháp so màu quang phổ, sử dụng thuốc thử 3, DiNitroSalycylic acid (DNS) Lượng protein hòa tan xác định phương pháp Lowry Phương pháp xác định hoạt tính invertase: cho vào erlen 4ml dung dịch đệm acetate pH 4,5; 4,6 ml nước cất 0,4ml dịch chứa enzyme Thêm vào 1ml dung dịch đường sucrose nồng độ 20g/l Cho phản ứng enzyme xảy xác 15 phút Sau xác định lượng lượng đường khử tạo thành phương pháp DNS, từ suy số mol sucrose bị thủy phân Một đơn vị hoạt tính invertase lượng enzyme cần thiết để thủy phân micromol đường sucrose phút điều kiện pH 4,5 nhiệt độ 300C VIII.3.3)KẾT LUẬN Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 94 Đồ án nấm men cơng nghiệp Q trình tự phân bã nấm men bia giai đọan quan trọng qui trình cơng nghệ thu nhận chế phẩm invertase Nó định đến giá trị hiệu suất thu hồi enzyme từ bã nấm men Sử dụng phương pháp qui hoạch thực nghiệm trực giao bậc hai, cấu trúc có tâm, xác định thông số công nghệ tối ưu cho trình tự phân bã nấm men bia để thu nhận chế phẩm invertase sau: tỉ lệ nấm men/dung môi: 1/6 (w/w), nhiệt độ tự phân: 450C, Ph ban đầu: 5,5 thời gian tự phân: 50 Trong điều kiện này, tổng hoạt tính hoạt tính riêng chế phẩm invertase thu 120,9 đơn vị hoạt tính/g chất khơ nấm men 0,7 đơn vị hoạt tính/mg protein VIII.4)Ứng dụng công nghệ lên men để nâng cao độ tinh khiết đường chức Fructooligosacarit Đặt vấn đề Đường fructooligosacarit (FOS) loại thực phẩm chức người tiêu dùng đặc biệt quan tâm năm gần đây, ngồi đặc tính chức giảm cholesterol mỡ máu, kích thích hoạt động hệ tiêu hố, phịng ngừa bệnh tiểu đường, khơng gây sâu răng, chống béo phì v.v… cịn mang hương vị khiết đường sacaroza, loại đường quen dùng truyền thống từ lâu đời người FOS loại hydratcacbon có sẵn thiên nhiên, tồn loại rau chuối, cà chua, hành, tỏi, lúa mì, lúa mạch, đường đỏ, mật ong v.v… Công thức tổng quát đường FOS G–Fn , n = ,3 ,4 (G gốc đường glucoza, F Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 95 Đồ án nấm men công nghiệp gốc đường fructoza), tương ứng đường GF2 ( 1- kestoza), GF3 (nystoza), GF4(fructosylnystoza) Trong công nghiệp, FOS sản xuất từ đường sacaroza tác dụng enzim fructosyltransferaza Dịch FOS thu theo cơng nghệ có tên gọi FOS phổ thơng, ln cịn chứa lượng Để loại bỏ glucoza hỗn hợp dịch đường FOS phổ thông, có nhiều phương pháp, dựa nguyên lý khác nhau, ví dụ dùng enzim glucooxidaza để chuyển hố đường glucoza thành gluconic axit; dùng công nghệ lọc màng với kích cỡ màng phù hợp để tách glucoza; Lọc gel phân tách cấu tử có trọng lượng phân tử khác nhau; Dùng vi sinh vật đặc chủng để lên men đồng hoá glucoza v.v… Dưới nghiên cứu ứng dụng công nghệ lên men để nâng cao độ tinh khiết dịch đường FOS phổ thông VIII.4.1) Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu Giống vi sinh vật nguyên liệu - Các chủng giống nấm men từ sưu tập giống Viện Công nghiệp thực phẩm - Dịch đường FOS phổ thông Viện Cơng nghiệp thực phẩm cung cấp - Các hố chất khác loại tinh khiết mua thị trường nước Phương pháp Phương pháp tuyển chọn giống vi sinh vật: Tuyển chọn dựa khả đồng hố glucoza khơng đồng hố đường FOS Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 96 Đồ án nấm men công nghiệp Phương pháp lên men: - Môi trường lên men sở: + Đường glucoza: % + Pepton :1% + Cao nấm men : % + MgSO4 : 0,1 % + KH2PO4 : 0,1 % + Ure : 0,4 % - Điều kiện lên men máy lắc: Bình tam giác dung tích 250 ml; lượng dịch 40 ml; Nuôi cấy máy lắc với tần số lắc 200 vịng/phút; Nhiệt độ ni cấy 280 C; Thời gian nuôi cấy 24 Xác định hàm lượng glucoza: Phương pháp DNS [ 5] Phân tích thành phần đường: Dùng sắc ký lỏng cao áp HPLC [ ] VIII.4.3) Kết thảo luận VIII.4.3.1) Tuyển chọn giống nấm men Để loại bỏ đường glucoza dịch đường FOS phổ thông, ta cần phải tuyển chọn chủng giống vi sinh vật đặc hiệu, có khả đồng hóa loại hydratcabon glucoza Vì thế, việc nghiên cứu tuyển chọn giống vi sinh vật Mười chủng nấm men từ sưu tập giống Viện Công nghiệp với tên gọi liệt kê bảng lên men điều kiện môi trường giống sau: Môi trường: Dịch đường FOS phổ thông có nồng độ chất khơ 22 %; pH mơi trường chỉnh 6.0 Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 97 Đồ án nấm men công nghiệp Điều kiện lên men: Lên men bình tam giác có dung tích 250 ml, tam giác chứa 50 ml môi trường, lên men nhiệt độ 280C thời gian 24 với tốc độ lắc 250 vòng/phút Kết thúc trình men, dịch lên men đem phân tích hàm lượng đường FOS đường glucoza có dịch phương pháp sắc ký lỏng cao áp HPLC Kết ghi nhận bảng Số liệu bảng cho thấy, hầu hết chủng nấm men đồng hố glucoza FOS dịch đường FOS, nhiên mức độ có khác Trong số chủng trên, có chủng HB 1.3.13 có khả đồng hố đường glucoza cao nhất, lượng glucoza dịch giảm đáng kể từ 66,5 g/l xuống g/l Hơn nữa, khả đồng hố đường FOS lại thấp, gần khơng sau trình lên men chủng này, lượng đường FOS dịch lên men giảm tý chút, tức từ 112 g/l xuống 107 g/l Đây chủng giống mà nghiên cứu cần tìm Ngoài chủng BN 1.3.13 ra, ta thấy chủng 7071 có khả đồng hố tương đối cao đường glucoza dịch đường FOS Với kết trên, ta chọn chủng HB 1.3.13 làm đối tượng cho nghiên cứu VIII.4.3.2)Nghiên cứu lựa chọn thành phần môi trường lên men chủng HB 1.3.13 để thu nhận sinh khối Để đạt hiệu cao trình nâng cao độ tinh khiết đường FOS, việc lên men chủng HB 1.3.13 tiến hành theo hai bước Bước lên men để thu sinh khối điều kiện phù hợp Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 98 Đồ án nấm men công nghiệp với sinh trưởng nấm men, bước hai dùng sinh khối nấm men trưởng thành thu để đồng hố đường glucoza dịch đường FOS a)ảnh hưởng hàm lượng glucoza đến trình sinh trưởng nấm men Chủng HB 1.3.13 chọn có khả đồng hố glucoza, nên nguồn hydratcacbon chọn đường glucoza Thí nghiệm để xác định hàm lượng glucoza thích hợp cho q trình tạo sinh khối nấm men thực với mẫu có thành phần mơi trường điều kiện nuôi cấy sở ghi phần phương pháp nghiên cứu, khác hàm lượng glucoza khoảng 50 g/lít đến 110g/lít Sau 24 ni cấy, mẫu đem phân tích trọng lượng sinh khối hình thành Kết phân tích trình bày bảng Kết thí nghiệm cho thấy, hàm lượng đường glucoza mơi trường lên men có ảnh hưởng đến trình sinh trưởng nấm men Hàm lượng đường glucoza thích hợp cho sinh trưởng nấm men 70 g/lít b)ảnh hưởng nguồn đạm đến sinh trưởng nấm men Nguồn đạm thông dụng cho lên men nghiên cứu vi sinh peptone, ure, sunphat amon… dùng làm đối tượng nghiên cứu để lựa chọn chủng loại liều lượng thích hợp cho q trình sinh trưởng nấm men Các mẫu thí nghiệm với chủng loại liều lượng đạm liệt kê bảng nuôi cấy môi trường Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 99 Đồ án nấm men công nghiệp điều kiện sở Sau q trình ni cấy, lượng sinh khối tạo mẫu đem đánh giá để xác định mức độ ảnh hưởng nguồn đạm Số liệu bảng cho thấy, nguồn đạm có ảnh hưởng lớn đến trình sinh trưởng nấm men Nguồn đạm hữu thể tính ưu việt nhiều so với nguồn đạm vô cơ, nguồn đạm vô làm giảm giá trị pH môi trường, ảnh hưởng xấu đến trình sinh trưởng nấm men Việc kết hợp hai loại đạm hữu pepton ure theo tỷ lệ phối trộn 50/50 dường thích hợp cho trình sinh trưởng chủng nấm men Hàm lượng sinh khối khơ thu sau q trình ni cấy cho giá trị cao 9,8g/lít c) ảnh hưởng hàm lượng cao nấm men đến sinh trưởng nấm men Cao nấm men nguồn dinh dưỡng quan trọng nuôi cấy vi sinh vật đặc biệt cho chủng nấm men Trong thành phần hố học cao nấm men, ngồi lượng lớn protein ra, cao nấm men chứa nhiều loại vitamin khoáng chất cần thiết cho sinh trưởng nấm men Vì thế, việc bổ sung cao nấm men vào môi trường nuôi cấy nấm men cần thiết Hàm lượng cao nấm men cho nuôi cấy chủng nấm men khác không giống nhau, nên phải lựa chọn tỷ lệ thích hợp Q trình thí nghiệm tiến hành với mẫu có tỷ lệ cao nấm men khác nhau, từ 0,4 % đến 0,8 % Lượng sinh khối khô tạo mẫu trình bày bảng Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 100 Đồ án nấm men công nghiệp Số liệu cho thấy, lượng sinh khối khô thu đạt giá trị cao (10,2 g/lít) mẫu thí nghiệm số với hàm lượng cao nấm men 0,6 % Các mẫu có hàm lượng cao nấm men cao 0,6 % cho lượng sinh khối khơ cao chút ít, không đáng kể Với kết trên, ta chọn tỷ lệ cao nấm men 0,6 % cho trình lên men tạo sinh khối phục vụ cho nghiên cứu nâng cao độ tinh khiết đường FOS phương pháp lên men d) ảnh hưởng nguồn khoáng đến trình sinh trưởng nấm men Để lựa chọn nguồn khống thích hợp, nghiên cứu tiếp tục với mẫu thí nghiệm với hai nguồn khống thơng dụng lên men vi sinh vật sunphát magiê KH2PO4 với tỷ lệ khác bảng trình bày Khả sinh trưởng nấm men phụ thuộc vào nguồn tỷ lệ khoáng thể bảng thông qua tiêu hàm lượng sinh khối tạo thành sau q trình ni cấy 24 điều kiện sở (Xem bảng 5) Số liệu bảng cho thấy ảnh hưởng hai nguồn khoáng MgSO4 KH2PO4 đến khả sinh trưởng nấm men không nhiều, nhiên sử dụng hỗn hợp hai nguồn khoáng tỷ lệ phối trộn 1:1 hàm lượng tổng hỗn hợp đạt giá trị % cho lượng sinh khối khô lít dịch lên men cao (10,6 g/lít) VIII.4.3.3) Nghiên cứu xác định điều kiện lên men chủng HB 1.3.13 để thu nhận sinh khối a) ảnh hưởng nhiệt độ đến trình sinh trưởng nấm men Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 101 Đồ án nấm men cơng nghiệp Nhiệt độ thường có ảnh hưởng lớn đến trình sinh trưởng nấm men Mỗi loại vi sinh vật có khả phát triển tốt nhiệt độ thích hợp Vì việc xác định nhiệt độ cho q trình ni cấy thu nhận sinh khối nấm men cần thiết Cũng thí nghiệm khác, mẫu lên men mơi trường có thành phần tuyển chọn thí nghiệm trước nhiệt độ khác nhau, từ 200C đến 340C Kết thúc q trình ni cấy, mẫu đem xác định hàm lượng sinh khối Kết trình bày bảng Kết bảng cho thấy, nhiệt độ nuôi cấy có ảnh hưởng lớn đến q trình sinh trưởng cúa nấm men Khả sinh trưởng chủng nấm men tốt khoảng nhiệt độ 280C – 320C tốt nhiệt độ 28 0C - 30 0C Tại nhiệt độ nuôi cấy tối ưu này, hàm lượng sinh khối khơ tính lít môi trường lên men 10,8 g b) ảnh hưởng pH ban đầu đến trình sinh trưởng nấm men pH mơi trường thường có ảnh hưởng đến trình sinh trưởng vi sinh vật, nhiều chủng vi sinh vật có khả phát triển tốt mơi trường axit ngược lại, có chủng lại phát triển tốt mơI trường kiềm, có nhiều chủng vi sinh vật lại phát triển tốt mơi trường trung tính Để thu nhiều sinh khối cần thiết phải xác định pH mơi trường thích hợp cho chủng giống ni cấy Các mẫu thí nghiệm tiến hành với mẫu có thành phần mơi trường giống nhau, khác độ pH nuôi cấy điều kiện máy lắc 200 vòng /phút Kết liệt kê bảng Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 102 Đồ án nấm men công nghiệp Số liệu bảng cho thấy khác biệt xa khả sinh trưởng nấm men điều kiện pH khác Môi trường axit kiềm mạnh khơng thích hợp cho q trình sinh trưởng chủng giống Chúng phát triển mạnh môi trường kiềm yếu đặc biệt thích hợp giá trị pH ban đầu 6,0 c) Động học sinh trưởng chủng nấm men HB 1.3.13 Để khảo sát động học trình sinh trưởng chủng nấm men, chúng tơi tiến hành thí nghiệm bình lên men bán tự động 14 lít, với lượng dịch 10 lít - Thành phần mơi trường lên men xác định thí nghiệm trước sau: + Đường glucoza: % + Pepton: 0,75 % + Cao nấm men: 0,6 % + MgSO4: 0,1 % + KH2PO4: 0,1 % + Ure: 0,75 % - Điều kiện lên men: + Nhiệt độ lên men: 30 0C + pH ban đầu: 6,0 + Tốc độ khuấy: 250 vịng /phút + Tốc độ cấp khí: 0,5 lít/lít/phút Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hồi Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 103 Đồ án nấm men cơng nghiệp Theo dõi thí nghiệm suốt q trình lên men lấy mẫu kiểm tra hàm lượng sinh khối sau lên men thứ 4, mẫu cách Kết trình bày đồ thị hình Từ đồ thị hình ta thấy, sinh trưởng phát triển chủng nấm men HB 1.3.13 tuân thủ quy luật chung với pha tiềm phát kéo dài Trong thời gian này, thay đổi pH, oxy hịa tan khơng đáng kể Pha logarít đến thời điểm sinh khối tế bào đạt cực đại 13,9 g/l lên men thứ 36 Trong giai đoạn này, ôxy hòa tan tiêu thụ mạnh pH tăng, giảm nhẹ khoảng giá trị 5,7 - 6,2 Pha cân kéo dài thời gian từ 36 đến 42 pha suy vong bắt đầu sau 44 ni cấy Như vậy, với mục đích thu sinh khối, ta chọn thời điểm kết thúc lên men 36 VIII.4.3.4) Nghiên cứu lựa chọn điều kiện thích hợp cho q trình đồng hố glucoza dịch đường FOS phổ thông Sau thu nhận sinh khối nấm men chủng HB 1.3.13, việc nghiên cứu tiếp tục cách bổ sung chúng vào dịch đường FOS phổ thơng để đồng hố lượng glucoza có dịch, giảm thiểu lượng phụ phẩm không mong muốn này, nhằm nâng cao độ tinh khiết đường FOS Để trình xử lý đạt hiệu cao, việc xác định điều kiện thích hợp cho q trình xử lý cần thiết a) ảnh hưởng nồng độ đường FOS Để xác định ảnh hưởng nồng độ dịch đường ban đầu đến q trình đồng hố glucoza chủng nấm men HB 1.3.13, tiến hành làm mẫu thí nghiệm với nồng độ đường khác điều Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 104 Đồ án nấm men công nghiệp kiện xử lý nhiệt độ 300C, pH 6,0, thời gian 30 Kết thúc trình xử lý, dịch đường thu hồi làm Hàm lượng đường dịch thu hồi sau đem phân tích, kết trình bày bảng Các số liệu bảng cho thấy, nồng độ đường 200 g/l, hiệu suất đồng hoá glucoza dịch đạt giá trị cao 55,8 g/l Với cách xử lý vậy, hàm lượng đường FOS dịch tăng từ 50 % lên 69,4 % b) ảnh hưởng tỷ lệ sinh khối Để đạt hiệu suất xử lý cao hơn, thí nghiệm thực để xác định tỷ lệ sinh khối bổ sung tối ưu Các mẫu thí nghiệm với tỷ lệ sinh khối khác thực điều kiện là: Nồng độ đường tổng ban đầu 200g/l; Nhiệt độ 300C, pH 6,0; Thời gian 30 Kết thúc trình xử lý, dịch đường thu hồi làm Hàm lượng đường dịch sau đem phân tích, kết trình bày bảng Các số liệu bảng cho thấy, mẫu xử lý với tỷ lệ sinh khối 25 g/l cho hiệu suất đồng hoá glucoza dịch đạt giá trị cao 56,92 g/l Với cách xử lý vậy, hàm lượng đường FOS dịch đường tăng từ 50% lên 69,89% VIII.4.4 Kết luận: Từ sưu tập giống Viện Cơng nghiệp thực phẩm, nhóm nghiên cứu tuyển chọn chủng nấm men HB1.3.13 đặc hiệu có khả đồng hố glucoza dịch đường FOS phổ thông Thông qua Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 105 Đồ án nấm men công nghiệp việc xác định điều kiện nuôi cấy thu nhận sinh khối nấm men dùng chúng để xử lý tinh chế dịch đường FOS phổ thông, làm tăng độ tinh khiết FOS từ 50% lên xấp xỉ 70% IX)KẾT LUẬN Qua thời gian thu thập, tìm kiếm tài liệu hướng dẫn tận tình Hồi Tâm, em cố gắng tìm hiểu hồn thành xong đề tài chun mơn ni cấy bảo quản nấm men công nghiệp Đề tài tổng hợp từ nhiều tài liệu khác Vì thời gian cịn hạn chế, tài liệu chưa phong phú cập nhật nên số phần cịn bị thiếu nhiên q trình làm đồ án cung cấp cho em nhiều kiến thức chun ngành mà cịn kĩ tìm hiểu, thu thập, tổng hợp, tài liệu Đề tài tránh khỏi thiếu sót, mong đóng góp ý kiến giáo viên hướng dẫn bạn Em xin chân thành cảm ơn! Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 106 Đồ án nấm men công nghiệp X) Tài liệu tham khảo: 1.Nấm men công nghiệp:Tác giả: Lương Đức Phẩm 2.Công nghệ vi sinh:Nguyễn Đức Lượng 3.Thực tập vi sinh học thực phẩm: Nguyễn Đức Lượng,Nguyễn Chúc, Lê Văn Việt Mẫn 4.Công nghệ vi sinh -tập Vi sinh tổng Hợp 6.Vi sinh công nghiệp kĩ thuật hố sinh học:P.Simon,R.Meunier 7.tẠp chí phát triỂn kh&cn, tẬp 9, sỐ12 -2006 Trang 55 8.Bộ sưu tập viện công nghệp thực phẩm Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 107 Đồ án nấm men công nghiệp Mục Lục Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương 108 ... III)KĨ THUẬT NUÔI CẤY 18 III.1) YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG GIỐNG NẤM MEN DÙNG TRONG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP: 18 III.2)MỘT SỐ MƠI TRƯỜNG NI CẤY NẤM MEN: cịn nhiều môi trường để nuôi cấy nấm men, ... Sơ đồ phân loại nấm men (theo W.Carol Frazier) Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Hoài Tâm Sinh viên: Dương Thị Thuỳ Dương Đồ án nấm men công nghiệp 1- nấm men tạo màng 2 -nấm men hình chuỳ -nấm men. .. nghiệp nước Do vậy, tơi chọn đề tài :kĩ thuật ni cấy bảo quản nấm men công nghiệp để làm đồ án riêng cho thân Bước sang kỉ XXI loài người hiểu biết đa dạng nấm men tích lũy thơng qua phương pháp