PHẦN 1: KỸ THUẬT LÊN MEN docx

Phần 1: Kỹ thuật lên men I. ĐẠI CƯƠNG VỀ CÔNG NGHỆ LÊN MEN: 1. Khái niệm lên men: Cơ chất + Giống VSV → Sinh khối + Sản phẩm trao đổi chất ngoại bào hoặc nội bào + cơ chất sót Quá trình lên men được chia thành 2 quá trình cơ bản: + Quá trình lên men hiếu khí + Quá trình lên men yếm khí (kỵ khí) 04/01/11 1Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men 2 Một số đặc điểm giống nhau: - Hai quá trình hiếu khí và kỵ khí đều sinh ra năng lượng. - Sản phẩm trung gian ban đầu của cả 2 quá trình gần giống nhau, con đường tạo ra acid pyruvic là con đường chung cho cả hai. - Các phản ứng đều do enzym tham gia I. ĐẠI CƯƠNG VỀ CÔNG NGHỆ LÊN MEN: + Sản phẩm trung gian Lên men kỵ khí -O 2 Cơ chất CO 2 + H 2 O + Năng lượng + Sinh khối Cơ chất Lên men hiếu khí + O 2 CO 2 + H 2 O + Năng lượng + Sinh khối Những điểm khác nhau: - Trong lên men kỵ khí - Trong lên men hiếu khí 04/01/11 3Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men I. ĐẠI CƯƠNG VỀ CÔNG NGHỆ LÊN MEN: 2. Sơ đồ tổng quát của công nghệ lên men:  Trước lên men (Upstream)  Lên men (Fermentation  Sau lên men (Downstream) 04/01/11 4Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men I. ĐẠI CƯƠNG VỀ CÔNG NGHỆ LÊN MEN: 04/01/11 5Mó MH: 603015 - Phn 1. K Thut Lờn Men I. ẹAẽI CệễNG VE CONG NGHE LEN MEN: 3. Phân loại sản phẩm lên men: - Sinh khối. - Chất trao đổi bậc 1 - Chất trao đổi bậc 2 - Enzym 04/01/11 6Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men I. ĐẠI CƯƠNG VỀ CÔNG NGHỆ LÊN MEN: II. VI SINH VẬT TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN: 1.Các yêu cầu về giống VSV: Yêu cầu chung: - Hiệu suất sinh tổng hợp sản phẩm. - Khả năng thích nghi nhanh - Tốc độ sinh trưởng cao - Thành phần môi trường nuôi cấy. 04/01/11 7Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men 8 II. VI SINH VẬT TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN: 1.Các yêu cầu về giống VSV: - Điều kiện nuôi cấy - Sự ổn đònh các hoạt tính trao đổi chất - Sau khi lên men dễ dàng tách sản phẩm và sinh khối. - Các tính chất đặc trưng khác. - Không sinh tổng hợp độc tố: đối với lên men thực phẩm. 2. Chọn giống VSV cho sản xuất: 2.1 Nguồn gốc giống:  Phân lập từ môi trường thiên nhiên Phân lập canh trường tập trung Nguyên liệu dùng phân lập Phân lập chuẩn thuần khiết Tạo sự ổn đònh đặc tính di truyền mong muốn Kiểm tra đặc tính di truyền mong muốn 04/01/11 9Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men II. VI SINH VẬT TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN: - Canh trường VSV tập trung PP chủ yếu để nhận canh trường VSV tập trung là môi trường chọn lọc hay điều kiện chọn lọc. -Môi trường chọn lọc hay điều kiện chọn lọc - Canh trường thuần khiết PP phân lập canh trường thuần khiết từ canh trường VSV tập trung 04/01/11 10Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men II. VI SINH VẬT TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN: 2. Chọn giống VSV cho sản xuất: [...]... truyền: + Tiếp hợp (conjugation): 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 15 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 16 + Chuyển nạp/ biến nạp (transformation): 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 17 + Tải nạp (transduction 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 18 II VI SINH VẬT TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN: 2.2 Bảo quản giống Vi sinh vật: 2.2.1 Cấy chuyền trên... VSV  Các yếu tố sinh trưởng (growth factor): vitamin, purine, pyrimidine… 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 33 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 34 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 35 III Phương pháp và thiết bò lên men 3.2 Tiệt trùng trong công nghệ lên men: Đònh nghóa thanh trùng/ tiệt trùng: -Thanh trùng (pasteurization) - Tiệt trùng (sterilisation)... để bảo quản 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 26 Máy sấy đơng khơ 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 27 II VI SINH VẬT TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN: 2.3 Nhân giống: -Sơ đồ nhân giống tổng quát: 2 giai đoạn nhân giống (phòng thí nghiệm và phân xưởng) 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 28 II VI SINH VẬT TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN: 2.3 Nhân giống: Khi tiến hành nhân giống... có thành phần nhất đònh -Môi trường tổng hợp: dùng hoàn toàn các hoá chất có thành phần xác đònh để pha chế 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 30 III Phương pháp và thiết bò lên men •Nguyên tắc thiết lập môi trường: Khi thiết lập một môi trường lên men công nghiệp cần quan tâm tới các yếu tố sau: -Các chất dinh dưỡng cần thiết cho VSV được sử dụng trong quá trình lên men -Thành phần dinh... MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 29 III Phương pháp và thiết bò lên men 3.1 Chuẩn bò môi trường lên men Phân loại môi trường lên men công nghiệp: + Dựa theo tính chất vật lý: môi trường lỏng và môi trường rắn, môi trường bán rắn + Dựa theo thành phần và nguồn gốc: gồm có: -Môi trường tự nhiên: dùng các nguyên liệu tự nhiên để pha chế (sữa, trứng, khoai tây, dòch chiết nấm men) mà thành phần hoá học... trùng và quá trình tinh sạch sản phẩm -Giá trò của thành phần dinh dưỡng -Các yếu tố khác như: pH, nhiệt độ, độ ẩm,… Tuỳ mỗi loại vi sinh vật sẽ có những điều kiện môi trường khác nhau, thông thường đều yêu cầu đầy đủ các thành phần sau: 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 31 III Phương pháp và thiết bò lên men 3.1 Chuẩn bò môi trường lên men  Các chất dinh dưỡng cơ bản: -Nguồn cacbon: từ... pyrimidine, deamin hoá cytosine,… 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 13 1 2 3 4 5 C G T G C C G T C A C G G C G G T G C C G C C A C G G C C G T G C C G G C A C G G C A G T C C G T C A G G C A G T G A C C G T C A C T G G C G G T G U C G 04/01/11 A C C A C A G 1 Transition 2 Tranversion 3 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men Hình 1: Các dạng đột biến Deletion 4 Insertion 5 Modification...II VI SINH VẬT TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN: 2 Chọn giống VSV cho sản xuất: Tạo giống mới: gồm 2 hướng chính: Hướng thứ 1: không sử dụng những yếu tố gây đột biến, thường sử dụng phương pháp huấn luyện thích nghi Ngun tắc Vd: Samonella typhi và yếu tố sinh trưởng tryptophan 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 11 II VI SINH VẬT TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN: 2 Chọn giống VSV cho sản xuất: Hướng... sinh khối tế bào bởi vì nó tham gia vào quá trình tạo protein, acid nucleic và nhiều chất có hoạt tính sinh học khác của tế bào VSV 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 32 III Phương pháp và thiết bò lên men 3.1 Chuẩn bò môi trường lên men -Khoáng: tất cả VSV đều cần những nguyên tố khoáng cho sự phát triển và trao đổi chất -Nguyên tố đa lượng: Mg, P, K, S, Ca và Cl -Nguyên tố vi lượng: Cu,... methylnitrosoguanidine, alkylsulfate, … Bản chất: 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1 Kỹ Thuật Lên Men 12 II VI SINH VẬT TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN: 2 Chọn giống VSV cho sản xuất: Cơ chế tác dụng: gồm 2 giai đoạn: + Giai đoạn 1: các chất gây đột biến xâm nhập tế bào +Giai đoạn 2: chúng đi qua bào tương, tham gia phản ứng hoá học với các thành phần trong bào tương - Phương pháp vật lý: Sử dụng các tia chiếu xạ như: . Trong lên men kỵ khí - Trong lên men hiếu khí 04/01/11 3Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men I. ĐẠI CƯƠNG VỀ CÔNG NGHỆ LÊN MEN: 2. Sơ đồ tổng quát của công nghệ lên men:  Trước lên men (Upstream). - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men II. VI SINH VẬT TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN: 2. Chọn giống VSV cho sản xuất: 04/01/11 Mã MH: 603015 - Phần 1. Kỹ Thuật Lên Men 12 II. VI SINH VẬT TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN: 2 Lờn 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