Luận văn : Đa dạng hóa các môi trường sản xuất bacterial cellulose từ vi khuẩn Acetobacter xylinum part 3 pptx

21 Bảng 2.6: Hàm lƣợng acid amin trong nƣớc dừa [Phùng Lê Nhật Đông, Trần Kim Thủy, 2003] Acid amin Hàm lƣợng (% khối lượng/amin tổng số) Acid amin Hàm lƣợng (% khối lượng/amin tổng số) Acid cysteric Acid aspartic Acid glutamic Xerin Glycerin Threonin Alanin 3,86 2,94 12,47 3,25 7,61 1,07 1,41 Histidin Lysin Arginin Prolin Valin Leucin Phenylalanin 7,86 11,23 3,40 8,57 1,28 3,85 0,18 Ngoài ra, trong nước dừa còn có một số chất kích thích sinh trưởng như 1,3 – diphenyl urea, hexitol, phyllococosine, ribosid, myo-imisitol, sorbitol, cylleinositol, zeatin … Hoạt tính chung của nước dừa là do tác dụng tổng hợp của từng loại hợp chất có trong nước dừa. Các chất này tương đối chịu nhiệt, vì vậy nước dừa còn phát huy được tác dụng tốt sau chế độ thanh trùng [Lê Thị Khánh Vân, 1985 - dẫn liệu của Trần Thị Ánh Tuyết, 2004]. 2.4.2 Nƣớc cốt dừa Có những vùng miền do đặc tính địa lí nên không có đủ nước dừa để sản xuất thạch dừa, và công việc vận chuyển nước dừa cũng gặp rất nhiều khó khăn, nhất là khi sản xuất với quy mô lớn. Vì vậy, người ta có thể sử dụng nước cốt vắt ra từ cơm dừa để làm môi trường lên men. Nước cốt dừa rất giàu chất béo, carbohydrate và protein. Các protein cơm dừa có giá trị dinh dưỡng cao, nhiều lysine, methionine và tryptophan. 22 Bảng 2.7: Thành phần hóa học của cơm dừa Thành phần (%) Hạch cơm dừa chƣa chín Hạch cơm dừa chín Độ ẩm Protein Chất béo Carbohydrate Xơ thô Tro 90,80 0,90 1,40 6,30 0,60 46,30 4,08 37,29 11,29 3,39 1,03 Bảng 2.8: Thành phần các vitamin trong nƣớc cốt dừa Vitamin Hàm lƣợng ( g/ml) Niacine Acid pantothenic Biotine Riboflavin Acid folic 0,64 0,52 0,02 0,01 0,003 [Subtahmanyan & Swammatha, 1969] Bảng 2.9: Thành phần hóa học của nƣớc cốt dừa Thành phần Hàm lƣợng (%) Theo Hagenmaire (1980) Theo Thampan (1975) Độ ẩm Chất béo Protein Tro Carbohydrate 56,3 33,4 4,1 1,2 5,0 52,0 38,0 3,5 0,9 5,6 23 Nước cốt dừa được vắt lần đầu tiên có pH = 6, vì vậy nó được xếp vào loại thực phẩm có nồng độ acid thấp. Dừa để vắt lấy nước cốt thì nên chín hoàn toàn (12 tháng), càng chín nẫu càng tốt. Lúc này, dừa đã phát triển tối đa, cho lượng nước ít, còn cơm dừa thì cứng và dày. 2.4.3 Nƣớc dứa Bảng 2.10: Thành phần hóa học của nƣớc dứa [33; 34] Thành phần Hàm lƣợng (tính trên 100g) Calories (kcal) Protein (g) Lipid (g) Glucid (g) CHO tổng (g) CHO xơ (g) Tro (mg) Nước (g) 47 – 54 0,4 – 0,7 0,0 – 0,3 11,6 – 13,7 12,39 0,4 – 0,54 0,29 – 0,4 85,3 – 86,5 Bảng 2.11: Hàm lƣợng vitamin và khoáng chất trong nƣớc dứa [28; 33; 34] Thành phần vitamin Hàm lƣợng (mg/100g) Thành phần khoáng Hàm lƣợng (mg/100g) - Caroten Thiamin Riboflavin Niacin Acid ascorbic 32 – 42 0,06 – 0,08 0,03 – 0,04 0,2 – 0,3 17 – 61 Na K Ca P Fe 1 – 2 113 – 146 7 – 18 7 – 12 0,37 – 0,5 24 Bảng 2.12: Hàm lƣợng acid amin trong nƣớc dứa [36] Amino acid Hàm lƣợng (% khối lƣợng/amin tổng số) Amino acid Hàm lƣợng (% khối lƣợng/amin tổng số) Alanine Arginine Asparagine Aspartic acid Cystein Glutamine Glutamic acid Glycerin Histidin Isoleucine 5,60 2,06 7,96 7,96 0,88 3,54 5,31 8,26 0,88 4,42 Leucine Lysine Methionine Phenyl alanine Proline Serine Threonine Tryptophan Tyrosine Valine 5,60 6,49 3,54 5,31 3,83 6,19 5,31 4,42 7,37 5,01 25 Chƣơng 3. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện Thời gian: đề tài được tiến hành từ 03/2005 đến 08/2005. Địa điểm: đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm vi sinh, khoa Công nghệ thực phẩm, trường ĐH Nông Lâm TP.HCM 3.2 Vật liệu – hoá chất – trang thiết bị 3.2.1 Vật liệu 3.2.1.1 Nguồn giống Giống vi khuẩn Acetobacter xylinum do phòng thí nghiệm vi sinh khoa Công nghệ thực phẩm cung cấp 3.2.1.2 Nguyên liệu - Nước dừa: lấy từ trái dừa già - Nước cốt dừa: vắt từ cơm dừa, sau đó pha loãng theo các tỷ lệ - Nước dứa: ép lấy nước cốt dứa từ phần cùi dứa, sau đó pha loãng theo các tỷ lệ khác nhau 3.2.2 Hoá chất - Nhóm hoá chất bổ sung vào môi trường: DAP (diamonium phosphate) SA (sulphate amon) Saccharose Agar Acid acetic Cao nấm men - Hoá chất nhuộm Gram 26 3.2.3 Trang thiết bị Một số trang thiết bị và dụng cụ của phòng thí nghiệm vi sinh: nồi hấp autoclave, tủ cấy vô trùng, kính hiển vi, tủ sấy, cân điện tử, các dụng cụ thủy tinh, hộp nhựa… 3.3 Môi trƣờng dinh dƣỡng 3.3.1 Môi trƣờng I: môi trường hoạt hóa Nước dừa già 1lít Saccharose 50g SA 8g DAP 2g Cao nấm men 10g Acid acetic 5ml 3.3.2 Môi trƣờng II: môi trường nhân giống và giữ giống Nước dừa già 1lít Saccharose 20g SA 8g DAP 2g Acid acetic 12ml Chế độ khử trùng của môi trường hoạt hóa và môi trường nhân giống là 121 0 C, 1atm, 15 phút. Acid acetic được bổ sung sau khi nấu sôi môi trường. 3.3.3 Môi trƣờng thí nghiệm - Môi trường III: môi trường nước cốt dừa - Môi trường IV: môi trường nước dứa 27 3.4 Nội dung và phƣơng pháp thí nghiệm 3.4.1 Thuần khiết giống và nhân giống đã thuần khiết Mục đích thí nghiệm: tạo ra đủ giống thuần khiết cung cấp cho quá trình lên men. Phương pháp: Từ giống chai sẵn có ở phòng thí nghiệm, tiến hành phân lập lại trên môi trường thạch đĩa (công thức môi trường I + 2 % agar). Tìm các khuẩn lạc điển hình của vi khuẩn A. xylinum, cấy chuyền nhiều lần để thu được khuẩn lạc thuần khiết (quan sát đại thể). Sau khi có khuẩn lạc thuần khiết, tiến hành nhuộm Gram, quan sát ở vật kính X100 nhằm quan sát hình thái và cách sắp xếp tế bào (quan sát vi thể). Sơ đồ nhân giống: Giống thuần khiết  Nhân giống cấp 1 5% thể tích Nhân giống cấp 2 (Trong môi trường (môi trường II (môi trường II trong thạch đĩa) trong ống nghiệm) chai nước biển) 3.4.2 So sánh hiệu quả hoạt hóa giống bằng môi trƣờng I và môi trƣờng I có bổ sung dung dịch Skeggs & Wright Mục đích thí nghiệm: đánh giá xem môi trường nào giúp hoạt hóa giống tốt hơn Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu tố với 3 lần lặp lại. Nghiệm thức NT1 NT2 Trọng lƣợng BC thô (g) NT1: theo thành phần môi trường I NT2: môi trường I có bổ sung dung dịch Skeggs & Wright Dung dịch Skeggs & Wright: MgSO 4 .7H 2 O 40g MnSO 4 .4H 2 O 2g FeCl 3 0,4g HClđ 1ml H 2 O đến 1lít Chỉ tiêu theo dõi: trọng lượng BC thô (g) sau 8 ngày lên men ở nhiệt độ phòng. 28 3.4.3 Khảo sát sự hình thành BC trên môi trƣờng nƣớc cốt dừa Mục đích thí nghiệm: tìm hiểu sự tương tác giữa các thành phần bổ sung (đường, khoáng) vào môi trường lên men đến trọng lượng BC thô, từ đó suy ra công thức tối ưu nhất cho việc sản xuất BC trên môi trường nước cốt dừa. Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên 4 yếu tố với 2 lần lặp lại Yếu tố Tỉ lệ cơm dừa/nƣớc (g/ml) DAP (%) SA (%) Sacccharose (%) Nồng độ 1/10 1/20 1/30 0,2 0,4 0,6 0,6 0,8 1,0 2 4 6 MT TLPL (lần) DAP (%) SA (%) Sac (%) MT TLPL (lần) DAP (%) SA (%) Sac (%) MT TLPL (lần) DAP (%) SA (%) Sac (%) 1 10 0,2 0,6 2 28 20 0,2 0,6 2 55 30 0,2 0,6 2 2 10 0,2 0,6 4 29 20 0,2 0,6 4 56 30 0,2 0,6 4 3 10 0,2 0,6 6 30 20 0,2 0,6 6 57 30 0,2 0,6 6 4 10 0,2 0,8 2 31 20 0,2 0,8 2 58 30 0,2 0,8 2 5 10 0,2 0,8 4 32 20 0,2 0,8 4 59 30 0,2 0,8 4 6 10 0,2 0,8 6 33 20 0,2 0,8 6 60 30 0,2 0,8 6 7 10 0,2 1 2 34 20 0,2 1 2 61 30 0,2 1 2 8 10 0,2 1 4 35 20 0,2 1 4 62 30 0,2 1 4 9 10 0,2 1 6 36 20 0,2 1 6 63 30 0,2 1 6 10 10 0,4 0,6 2 37 20 0,4 0,6 2 64 30 0,4 0,6 2 11 10 0,4 0,6 4 38 20 0,4 0,6 4 65 30 0,4 0,6 4 12 10 0,4 0,6 6 39 20 0,4 0,6 6 66 30 0,4 0,6 6 13 10 0,4 0,8 2 40 20 0,4 0,8 2 67 30 0,4 0,8 2 14 10 0,4 0,8 4 41 20 0,4 0,8 4 68 30 0,4 0,8 4 15 10 0,4 0,8 6 42 20 0,4 0,8 6 69 30 0,4 0,8 6 16 10 0,4 1 2 43 20 0,4 1 2 70 30 0,4 1 2 17 10 0,4 1 4 44 20 0,4 1 4 71 30 0,4 1 4 18 10 0,4 1 6 45 20 0,4 1 6 72 30 0,4 1 6 19 10 0,6 0,6 2 46 20 0,6 0,6 2 73 30 0,6 0,6 2 20 10 0,6 0,6 4 47 20 0,6 0,6 4 74 30 0,6 0,6 4 21 10 0,6 0,6 6 48 20 0,6 0,6 6 75 30 0,6 0,6 6 22 10 0,6 0,8 2 49 20 0,6 0,8 2 76 30 0,6 0,8 2 23 10 0,6 0,8 4 50 20 0,6 0,8 4 77 30 0,6 0,8 4 24 10 0,6 0,8 6 51 20 0,6 0,8 6 78 30 0,6 0,8 6 25 10 0,6 1 2 52 20 0,6 1 2 79 30 0,6 1 2 26 10 0,6 1 4 53 20 0,6 1 4 80 30 0,6 1 4 27 10 0,6 1 6 54 20 0,6 1 6 81 30 0,6 1 6 29 Ghi chú: MT: môi trường TLPL: tỷ lệ pha loãng Sac : saccharose Đối chứng là môi trường II. Tỷ lệ giống cấp 2 cấy vào môi trường là 10%. Hàm lượng acid acetic là 1,2 %. Thời gian lên men là 8 ngày ở nhiệt độ phòng. Chỉ tiêu theo dõi: trọng lượng BC thô (g) 3.4.4 Khảo sát sự hình thành BC trên môi trƣờng nƣớc dứa Mục đích thí nghiệm: tìm công thức tối ưu nhất cho việc sản xuất BC trên môi trường nước dứa. Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên 4 yếu tố với 2 lần lặp lại Yếu tố Tỉ lệ nƣớc dứa/nƣớc (g/ml) DAP (%) SA (%) Saccharose (%) Nồng độ 1/10 1/20 1/30 0,2 0,4 0,6 0,6 0,8 1,0 2 4 6 MT TLPL (lần) DAP (%) SA (%) Sac (%) MT TLPL (lần) DAP (%) SA (%) Sac (%) MT TLPL (lần) DAP (%) SA (%) Sac (%) 1 10 0,2 0,6 2 28 20 0,2 0,6 2 55 30 0,2 0,6 2 2 10 0,2 0,6 4 29 20 0,2 0,6 4 56 30 0,2 0,6 4 3 10 0,2 0,6 6 30 20 0,2 0,6 6 57 30 0,2 0,6 6 4 10 0,2 0,8 2 31 20 0,2 0,8 2 58 30 0,2 0,8 2 5 10 0,2 0,8 4 32 20 0,2 0,8 4 59 30 0,2 0,8 4 6 10 0,2 0,8 6 33 20 0,2 0,8 6 60 30 0,2 0,8 6 7 10 0,2 1 2 34 20 0,2 1 2 61 30 0,2 1 2 8 10 0,2 1 4 35 20 0,2 1 4 62 30 0,2 1 4 9 10 0,2 1 6 36 20 0,2 1 6 63 30 0,2 1 6 10 10 0,4 0,6 2 37 20 0,4 0,6 2 64 30 0,4 0,6 2 11 10 0,4 0,6 4 38 20 0,4 0,6 4 65 30 0,4 0,6 4 12 10 0,4 0,6 6 39 20 0,4 0,6 6 66 30 0,4 0,6 6 13 10 0,4 0,8 2 40 20 0,4 0,8 2 67 30 0,4 0,8 2 14 10 0,4 0,8 4 41 20 0,4 0,8 4 68 30 0,4 0,8 4 15 10 0,4 0,8 6 42 20 0,4 0,8 6 69 30 0,4 0,8 6 16 10 0,4 1 2 43 20 0,4 1 2 70 30 0,4 1 2 30 17 10 0,4 1 4 44 20 0,4 1 4 71 30 0,4 1 4 18 10 0,4 1 6 45 20 0,4 1 6 72 30 0,4 1 6 19 10 0,6 0,6 2 46 20 0,6 0,6 2 73 30 0,6 0,6 2 20 10 0,6 0,6 4 47 20 0,6 0,6 4 74 30 0,6 0,6 4 21 10 0,6 0,6 6 48 20 0,6 0,6 6 75 30 0,6 0,6 6 22 10 0,6 0,8 2 49 20 0,6 0,8 2 76 30 0,6 0,8 2 23 10 0,6 0,8 4 50 20 0,6 0,8 4 77 30 0,6 0,8 4 24 10 0,6 0,8 6 51 20 0,6 0,8 6 78 30 0,6 0,8 6 25 10 0,6 1 2 52 20 0,6 1 2 79 30 0,6 1 2 26 10 0,6 1 4 53 20 0,6 1 4 80 30 0,6 1 4 27 10 0,6 1 6 54 20 0,6 1 6 81 30 0,6 1 6 Ghi chú: MT: môi trường TLPL: tỷ lệ pha loãng Sac : saccharose Đối chứng là môi trường II. Tỷ lệ giống cấp 2 cấy vào môi trường là 10 %. Hàm lượng acid acetic là 1,2 %. Thời gian lên men là 8 ngày ở nhiệt độ phòng. Chỉ tiêu theo dõi: trọng lượng BC thô (g) 3.4.5 So sánh sinh khối BC thô thu hoạch từ môi trƣờng nƣớc dừa, nƣớc cốt dừa và nƣớc dứa. Mục đích thí nghiệm: so sánh khả năng tạo sinh khối BC thô từ các môi trường thay thế với môi trường nước dừa già truyền thống để ứng dụng sản xuất ở quy mô rộng rãi hơn, công nghiệp hơn. Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu tố với 3 lần lặp lại Nghiệm thức NT1 NT2 ĐC Trọng lƣợng BC thô (g) NT1: môi trường nước cốt dừa theo kết quả mục 3.4.3 NT2: môi trường nước dứa theo kết quả mục 3.4.4 ĐC : môi trường nước dừa theo thành phần môi trường II Tỷ lệ giống cấy vào môi trường: 10 % Hàm lượng acid acetic: 1,2 % . nhựa… 3. 3 Môi trƣờng dinh dƣỡng 3. 3.1 Môi trƣờng I: môi trường hoạt hóa Nước dừa già 1lít Saccharose 50g SA 8g DAP 2g Cao nấm men 10g Acid acetic 5ml 3. 3.2 Môi trƣờng II: môi trường. trùng của môi trường hoạt hóa và môi trường nhân giống là 121 0 C, 1atm, 15 phút. Acid acetic được bổ sung sau khi nấu sôi môi trường. 3. 3 .3 Môi trƣờng thí nghiệm - Môi trường III: môi trường. với 3 lần lặp lại Nghiệm thức NT1 NT2 ĐC Trọng lƣợng BC thô (g) NT 1: môi trường nước cốt dừa theo kết quả mục 3. 4 .3 NT 2: môi trường nước dứa theo kết quả mục 3. 4.4 ĐC : môi trường