Nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn

Quá trình và thiết bị sinh họcChủ đề: Nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn... Phân loại thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn C.. Các thiết bị nuôi

Quá trình và thiết bị sinh học

Chủ đề: Nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường

dinh dưỡng rắn

Nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn

Nội dung

A Mục đích, ý nghĩa của nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn

B Phân loại thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn

C Các thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn

I Thiết bị nuôi cấy giống bằng phương pháp tĩnh – động

II Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường rắn dạng rung

III Thiết bị dạng tháp

1 Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật dạng bản mỏng

2 Thiết bị nuôi cấy liên tục các chủng nấm mốc

IV Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn dạng thùng

quay

 Thiết bị để nuôi cấy vi sinh vật - sản phẩm tổng hợp sinh học protein

A MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA NUÔI CẤY VI SINH VẬT TRÊN MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG RẮN

Nuôi cấy vi sinh vật trên các môi trường tơi thể hạt có nhiều ưu việt hơn so với nuôi cấy trên các môi trường dinh dưỡng lỏng

- Tốc độ tổng hợp của các enzim cao hơn 5 ÷ 6 lần

- Canh trường nhận được có độ ẩm 40 ÷ 50% (trong canh trường lỏng− 80

÷ 95%)

- Cho phép tiết kiệm đáng kể nguồn năng lượng sấy

Hiệu suất và độ hoạt hoá của các chất hoạt hoá sinh học, thời gian quá trình nuôi cấy chủ yếu phụ thuộc vào những yếu tố sau: loại vi sinh vật, thành phần cấu tử của môi trường dinh dưỡng, lượng và chất lượng của nguyên liệu cấy, nhiệt độ nuôi cấy, mức độ thổi khí của canh trường phát triển, cường độ đảo trộn, trao đổi khối và trao đổi nhiệt

Việc lựa chọn dạng thiết bị và những bộ phụ trợ để đảm bảo tất cả những đòi hỏi của công nghệ có ý nghĩa quan trọng nhất

B PHÂN LOẠI THIẾT BỊ NUÔI CẤY VI SINH VẬT

TRÊN MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG RẮN

Để nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn, người ta sử

dụng các loại thiết bị có kết cấu sau đây

• Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường rắn dạng phòng có các khay đột lỗ nằm ngang với kích thước 400×800 mm

• Thiết bị được cơ khí hoá có khay đứng đột lỗ

• Các thiết bị băng đai tác động chu kỳ và liên tục

• Tổ máy nhiều phiến tác động liên tục với sự ứng dụng các máy rung cũng như các thiết bị dạng trống quay

Các thiết bị để sản xuất các sản phẩm trên có thể gián đoạn hay liên tục Các thiết bị tác động gián đoạn thường ở dạng hình trống nằm ngang, loại trừ quá trình nuôi cấy vi sinh vật có thể thực hiện trích ly các chất hoạt hoá sinh học từ canh trường nuôi cấy

C CÁC THIẾT BỊ NUÔI CẤY VI SINH VẬT TRÊN

MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG RẮN

I Thiết bị nuôi cấy giống bằng phương pháp tĩnh – động Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn kiểu

băng đai

 Ưu điểm:

- Phân bố đồng đều môi trường dinh dưỡng.

- Có khả năng làm tơi môi trường dinh dưỡng.

- Năng suất cao.

 Nhuợc điểm:

- Thiết bị cồng kềnh chiếm diện tích.

- Tốn nhiều năng lượng.

II Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường rắn

dạng rung

Ưu – nhược điểm:

• Trong quá trình nuôi cấy môi trường dinh dưỡng ở trong bộ phận vận chuyển có những tính chất đặc trưng (trở nên linh động hơn, hệ số ma sát giảm và sức cản giảm xuống) Xung lượng dao động sẽ truyền cho lớp môi trường đang vận

chuyển và môi trường chuyển sang trạng thái lơ lửng.

• Nhiệt sinh lý do vi sinh vật tách ra trong quá trinh phát triển lôga được thoát ra ngoài, do đó tiêu hao không khí điều hoà giảm xuống từ 20.000 đến 500 m3 cho một tấn canh trường

Ứng dụng:

• Cho phép tăng cường các quá trình trao đổi nhiệt, trao đổ

khối và tổng hợp vi sinh, cho phép cơ khí hoá tất cả các công đoạn.

• Cho phép tăng độ hoạt hoá của giống và tổ chức quá trình có kết quả cao.

1 Nắp hình cầu

2 Tấm đối

3 Vít tải

4 Các chốt ngược

5 Cửa

6 Đáy nón

7 Khớp nối

8 Bộ truyền động

III Thiết bị dạng tháp

Ưu – nhược điểm:

• Làm việc liên tục

• Đảm bảo khuấy trộn và làm tơi tất cả bề dày của môi trường trong quá trình nuôi cấy

• Ngăn ngừa khô ráo của các lớp bên trên

• Tăng cường quá trình nuôi cấy

Ứng dụng:

Dùng để nuôi cấy nấm mốc

 Thiết bị để nuôi cấy vi sinh vật dạng bản mỏng

1 Các áo trao đổi nhiệt

2 Khớp nối

3 Trục rỗng dẫn động

4 Bình xilanh

5 Cửa

6, 9, 10 các lô

7 Trục quay

8 Các bản đột lỗ

11 Bộ chuyển đảo

12 Trục dẫn hướng

13, 14 Các hệ dao

15 Tấm dẫn hướng

 C ách tiến hành:

- Nạp môi trường dinh dưỡng đã cấy và tiệt trùng vào lô đầu của thiết bị qua cửa 5 và mở dẫn động của cơ cấu đảo trộn Khi đó môi trường được trộn đều và được phân bổ khắp diện tích của tấm đột lỗ 8.

- Khi cơ cấu đảo trộn hoạt động dưới tác động của môi trường, các dao ép môi trường vào tường của thiết bị và nạo môi trường bị dính vào tường

- Kết thúc pha nuôi cấy đầu tiên, tấm 8 quay làm cho canh trường rơi xuống lô thứ hai và được phân bổ trên các tấm đột lỗ nhờ cơ cấu chuyển đảo =>các lô còn lại của thiết bị được nạp đầy

- Qua 36-48 h sau khi máy bắt đầu hoạt động tháo thành phẩm qua phần nón của dung lượng nhờ bộ chuyển đổi

- Trong quá trình nuôi cấy, không khí để thải nhiệt và cung cấp oxy được đẩy vào thiết bị qua khớp nối 2 nằm dưới mỗi lô Trong mỗi lô việc chuyển đổi được tiến hành một cách gián đoạn Đồng thời cường độ chuyển đảo được lựa chọn tối ưu cho giai đoạn phát triển.

Ưu - nhược điểm:

• Khả năng thay đổi chiều cao phân bố của dao

nằm ngang phía trên làm cho kết cấu của thiết bị trở nên linh động và cho phép tăng năng suất so với những thiết bị khác.

V Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn

dạng thùng quay

Thiết bị để nuôi cấy vi sinh vật - sản phẩm

tổng hợp sinh học protein.

1 Thùng

2 Gờ

3 Các cánh đàn hồi

4 Chốt

5 Cửa nạp liệu

6 Trục rỗng

7 Ống nạp hơi, nước

tiệt trùng, không khí, canh trường đã được cấy

8, 9 Van

10 Nút đậy

11 Ống thải hơi và

huyền phù của canh trường nuôi cấy

Ưu nhược điểm:

• Kết cấu đơn giản

• Quá trình đảo trộn và thổi môi trường được tăng cường

• Điều kiện nuôi cấy vi sinh vật tốt hơn

Ứng dụng:

• Dùng để nuôi cấy vi sinh vật, tạo sản phẩm sinh tổng hợp sinh học protein