Các phương pháp tổng hợp và nuôi cấy Lysine

Các phương pháp tổng hợp và nuôi cấy Lysine

LỜI CẢM TẠ

Xin chân thành cảm tạ thầy cô trường CĐ Kỹ Thuật Công Nghệ Đồng Nai đã xây dựng những kiến thức căn bản cần thiết để giúp em thực hiện tốt bài báo cáo thực tập này

Xin chân thành cảm tạ Th.S Trần Thanh Đại và cô Nguyễn Thị Ngân là giảng viên khoa Công Nghệ Thực Phẩm & Môi Trường – Trường CĐ Kỹ Thuật Công Nghệ Đồng Nai đã trực tiếp hướng dẫn và truyền đạt những kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình thực tập.

Chân thành cảm ơn BLĐ công ty CPHH VEDAN VIET NAM và toàn thể cán bộ công nhân viên , đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi được thực tế tại công ty trong suốt thời gian qua.

Chân thành cảm ơn các anh chị Phòng Thí Nghiệm Nuôi Cấy Vi Sinh – Trung Tâm Nghiên Cứu & Phát Triển – Công Ty CPHH VEDAN VIETNAM đã tận tình giúp đỡ và truyền đạt những kiến thức thực tế vô cùng quý báu cho tôi trong suốt thời gian thực tập tại công ty.

Đây là lần đầu tiên tiếp xúc với thực tế, do kiến thức và thời gian có hạn nên khó tránh khỏi những thiếu sót Kính mong sự thông cảm và đóng góp ý kiến của các anh chị, thầy cô cùng toàn thể các bạn để em củng cố thêm được nhiều kiến thức và kinh nghiệm cho bản thân.

Em xin chân thành cảm ơn !

Biên hòa tháng 08 năm 2010 Sinh viên thực hiện

Vũ Đình Bính

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CPHH VEDAN VIETNAM 1.1.Lịch sử thành lập và phát triển nhà máy

1.2.Chiến lược kinh doanh và phát triển

1.3.Mục tiêu kinh doanh

1.4.Năng lực sản xuất

1.5.Sản phẩm VeDan

1.6.Tuyển dụng và phát triển nguồn nhân lực

1.7.Văn hóa công ty

1.8.Chính sách môi trường

1.9.Vinh dự công ty

1.10 Cơ cấu tổ chức hành chánh.

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY LYSINE

2.1 Khái niệm Lysine

DANH MỤC BẢNG BIỂU SƠ ĐỒ HÌNH VẼ 1 Hình 2.1.a – Cấu trúc không gian L-Lysine

2 Hình 2.4.a – Cơ chế tổng hợp L - Lysine

3 Hình 3.4.a – Sơ đồ cấu tạo bồn nuôi cấy L- Lysine 4 Hình 3.4.b – Sơ đồ quy trình nuôi cấy L - Lysine

5 Hình 3.4.c - Ảnh hưởng của pH lên năng suất lên men L-Lysine

6 Hình 3.4.d - Ảnh hưởng của nhiệt độ lên năng suất lên men L – Lysine 7 Hình 3.4.e – Đường cong sinh trưởng nuôi cấy vi sinh vật

8 Hình 4.a – Sản phẩm ứng dụng Lysine

LỜI MỞ ĐẦU

Lysine là một trong chín loại amino acid mà cơ thể người và động vật không thể tự tổng hợp được, là một trong 12 axit amin thiết yếu cần có trong bữa ăn hàng ngày

Lysine là thành phần của nhiều loại protein, là yếu tố quan trọng trong việc duy trì hệ miễn dịch, nó giúp tăng cường hấp thụ và duy trì canxi, phát triển men tiêu hóa Tuy nhiên, cơ thể chỉ tổng hợp được Lysine qua con đường thực phẩm như lòng đỏ trứng gà, thịt, cá, các loại đậu và sữa tươi hoặc dưới dạng thuốc Nhưng việc cung cấp Lysine qua con đường thực phẩm rất dễ bị phá hủy trong quá trình đun nấu vì vậy, cách cung cấp Lysine hiệu quả nhất là sử dụng các loại thực phẩm chế biến sẵn, có bổ sung Lysine với liều lượng thích hợp, vừa đủ cho nhu cầu của cơ thể

Lysine được tổng hợp từ công nghệ hóa học, tiếp đó là công nghệ tách chiết và phổ biến hiện nay là công nghệ lên men vi sinh vật về công nghệ sản xuất lysine trên thế giới, lysine đã được sản xuất ở quy mô công nghiệp ở các nước như Mỹ, Nhật Bản, Đông Âu Công nghệ lên men Lysine ngày càng mở rộng với hiệu suất quá trình lên men tương đối cao.

Tại Việt Nam, hàng năm lysine được nhập khẩu vào với số lượng tương đối lớn Tuy nhiên chỉ duy nhất công ty VeDan là đã đưa vào sản xuất với quy mô công nghiệp, ngoài ra các nghiên cứu ở Việt Nam mới chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm, giống vi sinh vật chưa đạt chuẩn

Đề tài thực tế tại phòng nuôi cấy vi sinh vật công ty CPHH VeDan VietNam, nhằm giới thiệu về quy trình công nghệ sản xuất Lysine bằng phương pháp lên men quy mô phòng thí nghiệm Thí nghiệm trước sẽ làm tiền đề cho thí nghiệm sau, từ đó giúp chúng ta tìm ra phương pháp và điều kiện nuôi cấy tối ưu để áp dụng vào sản xuất ở quy mô công nghiệp, nhằm mang lại giá trị kinh tế cao nhất

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CPHH VEDAN VIETNAM 1.1.Lịch sử thành lập

Tên công ty: Công ty CPHH VEDAN VIETNAM

Công ty Vedan vietnam xây dựng nhà máy vào năm 1991 tại xã phước thái, huyện long thành, tỉnh đồng nai Nằm ở đông nam Thành Phố Hồ Chí Minh, tổng diện tích 120 hecta Đến nay, các hạng mục được đưa vào sản xuất gồm: nhà máy xút-clo, nhà máy bột ngọt, nhà máy tinh bột, nhà máy tinh bột biến đổi, nhà máy lysine, nhà máy phát điện và hơi, ba hệ thống sử lý nước thải hiện đại, hồ chứa nước cho sản xuất 60.000m3, cảng Phước Thái vedan, đường giao thông chuyên dụng, các khu làm việc, sinh hoạt, vui chơi Hiện nay, VeDan Viet Nam đã có thể thay thế cho VeDan Dai Loan và trở thành nhà máy sản xuất lớn nhất trên thế giới.

1.2 chiến lược kinh doanh và phát triển

Với mục tiêu, kinh doanh lâu dài tại việt nam, cùng sáng tạo tương lai Công ty VEDAN VIETNAM liên tục đầu tư, áp dụng công nghệ tiên tiến, tích cực thực hiện các kế hoạch nghiên cứu, phát triển thường xuyên hợp tác rộng rãi với các cơ quan, hiệp hội nghiên cứu và các tổ chức để đào tạo bồi dưỡng nguồn nhân lực có đầy đủ tiềm năng để hoàn thành xuất xắc công việc, đồng thời tạo ra bước đầu tốt đẹp cho việc nghiên cứu phát triển của việt nam.

Để đáp ứng nhu cầu và tính cạnh tranh trên thị trường, công ty vedan viet nam liên tục tuyển dụng các chuyên gia trong và ngoài nước Liên tục nghiên cứu và phát triển những sản phẩm mới, tất cả những thành quả trí tuệ của sự nổ lực không ngừng của toàn thể cán bộ công nhân vedan đã được đền đáp bằng sự khẳng định chất lượng và uy tín dòng sản phẩm vedan trên thị trường trong và ngoài nước.

1.3 Mục tiêu kinh doanh

Đồng tâm hiệp lực, phát triển lâu dài Nhắm toàn cầu, làm tại chỗ

Lớn mạnh, lớn mạnh hơn nữa 1.4 năng lực sản xuất

Ngay từ khi mới thành lập, công ty VEDAN VIÊT NAM đã không ngừng đổi mới công nghệ và nâng cao chất lượng sản phẩm bằng việc đầu tư thay thế các thiết bị cũ, lạc hậu, năng suất thấp bằng thiết bị tiên tiến Trong suốt những năm qua, công ty đã không ngừng tuyển dụng và đào tạo nên nhữngnhân viên ưu tú để đáp ứng với những nhu cầu mở rộng sản xuất và kinh doanh của mình.

Với số lượng hiện tại khoảng 2700 nhân viên, trong đó hơn 30% là trình độ trung cấp trở lên, Vedan đã – đang – và sẽ tạo ra nhiều sản phẩm chất lượng hơn nữa để có thể đáp ứng những nhu cầu của người tiêu dùng Đồng thời Vedan luôn nỗ lực nghiên cứu và phát triển các sản phẩm mới để đáp ứng những đòi hỏi và nhu cầu của thị trường trong và ngoài nước.

1.5.sản phẩm Vedan 1.5.1 bột ngọt

Sản phẩm bột ngọt của công ty vedan đã khẳng định được uy tín và chất lượng sản phẩm đối với người tiêu dung trên toàn thế giới trong suốt những năm qua Sản phẩm đã được chứng nhận chất lượng ISO 2002, với độ thuần khiết đạt trên 99% đạt mọi tiêu chuẩn của nhà nước về an toàn vệ sinh thực phẩm.

1.5.2 Acid glutamate

Là loại acid amin được tổng hợp trong cơ thể người, chúng được sử dụng rộng rãi trong trị bệnh và bổ sung sinh trưởng cho thực vật ngoài ra acid glutamic có hai gốc hydroxyl và một gốc amin, nó là một chất lưỡng tính mang cả tính acid và kiềm, có thể làm nguyên liệu cho các loại thực phẩm, hóa phẩm và mỹ phẩm 1.5.3 Axít amin

Trong hơn 20 loại acid amin cấu tạo nên các tổ chức cơ thể, trong đó có 8 loại cơ thể không thể tự tổng hợp được mà phải tiếp nhận chúng từ thực phẩm do yêu cầu đặc biệt đó, Vedan đã cho ra đời sản phẩm Lysine được áp dụng rộng rãi trong thực phẩm như chất tăng cường dinh dưỡng, chất phụ gia thực phẩm, dịch truyền amin v.v.

1.5.4 Tinh bột khoai mì

Tinh bột khoai mì vedan được sử dụng rộng dãi trong nghành thực phẩm như làm chất độn, chất kết nối, chất ổn định, chất làm đặc ngoài ra nhà máy chế biến tinh bột biến tính của vedan cũng nghiên cứu và phát triển các sản phẩm từ tinh bột được ứng dụng trong các nghành công nghiệp khác như: dệt, sản xuất giấy hay xây dựng v.v.

1.5.5 Thức ăn chăn nuôi

Qua thời gian dài nghiên cứu, Vedan đã sản xuất loại thức ăn động vật mới, chất bổ sung thức ăn chăn nuôi vedan mật rỉ lên men cô đặc, sản phẩm phụ từ dung dịch lên men của mật sau khi đã lên men, không những có các thành phần dinh dưỡng của mật mà còn có thêm protein Sản phẩm đã được sử dụng rộng rải ở các nước Âu, Mỹ.

1.5.6 Phân bón hữu cơ

Phân bón hữu cơ Vedagro được chế biến từ tinh bột mì và rỉ đường bằng công nghệ vi sinh hiện đại Sản phẩm được hội đồng khoa học bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn công nhận là tiến bộ kỹ thuật, cho phép sử dụng trên các loại cây trồng cạn.

1.5.7 Acid clo hydric/ xut

Nhà máy xút-clo của công ty có quy trình sản xuất tiên tiến và chế độ quản lý chặt chẽ, do vậy sản phẩm thuần khiết, đạt tiêu chuẩn thực phẩm Acid

clohydric, xút lỏng và Hypoclorite của công ty không những được dung trong nhà máy sản xuất bột ngọt, còn là nguyên liệu cơ bản cho các nghành sản xuất hiện nay, các nhu cầu của thị trường phát triển mạnh mẽ, đòi hỏi vedan phải cố gắng không ngừng để phát triển kinh tế và xã hội Việt Nam.

1.5.8 Hypochlorite

NaClO Là một chất oxi hóa mạnh, tồn tại trong dung dịch cô đặc, không có tính kiềm gặp ánh sáng và nhiệt độ sẽ nhanh chóng phân hủy.được ứng dụng trong tẩy trắng vài, quần áo, tinh bột, tái sinh giấy, xử lý nước thải, xử lý vệ sinh v.v.

1.6 tuyển dụng và phát triển

Nhân tài bao giờ cũng là vốn qúi không thể thiếu được đối với một doanh nghiệp năng động, vì vậy Vedan luôn tuyển dụng và tạo cơ hội cho mỗi nhân viên của mình theo đuổi mục tiêu và phát triển nghề nghiệp Tiêu chuẩn tuyển dụng của Vedan là những nhân viên có đạo đức và kinh nghiệm công tác Trong môi trường cạnh tranh xí nghiệp mang tính toàn cầu hiện nay, Vedan đã không ngừng vươn lên, hoàn toàn nhờ vào kế hoạch đào tạo phát triển nguồn nhân lực, tăng cường quản lý, dẫn dắt công ty ra sức phấn đấu thành công bước vào thế kỷ mới.

Đến với Vedan, các nhân viên sẽ có cơ hội trổ hết tài năng, niềm đam mê công việc trong nghiên cứu sáng tạo, và được làm việc trong môi trường năng động Ngoài ra các nhân viện còn được hưởng những phúc lợi xã hôi khác, nhằm nâng cao tinh thần hăng hái và kích thích năng lực tự phát của bản thân.

1.7 văn hóa công ty

Ngày nay, văn hóa công sở được xem như là yếu tố căn bản tạo nên sự khác biệt của một thương hiệu các giá trị này được hình thành từ tính cách, mong muốn của người lãnh đạo, đóng góp của toàn thể nhân viên trong quá trình sản xuất kinh doanh Luôn tích lũy, điều chỉnh theo thời gian cùng với sự phát triển của công ty.

Môi trường văn hóa Vedan được xây dựng phong phú, với nhiều bản sắc, gắn kết các cá nhân trong một tập thể nhằm xây dựng môi trường phát triển mạnh mẻ, bền bỉ và là giá trị phát triển trường tồn của một tổ chức nó tạo nên một hình ảnh khác biệt của Vedan.

Văn hóa thể hiện qua:

Cách ứng xử hằng ngày của mỗi công nhân viên

Giữa cấp quản lý với nhân viên của mình, và giữa nhân viên với nhau Văn hóa sinh hoạt hằng ngày như ăn uống, giao tiếp, công việc… Tất cả các yếu tố văn hóa trên đã được hình thành và phát triển theo sự lớn mạnh của Vedan Nó đã tạo nên hình ảnh tốt đẹp của Vedan trong mắt moi người.

1.8 Chính sách môi trường

Bảo vệ môi trường và phát triển bền vững là hai yếu tố không thể tách rời nhau đối với quá trình phát triển của một nền kinh tế - xã hội hiện đại Vì vậy trong quá trình kinh doanh lâu dài của mình, Vedan luôn nỗ lực duy trì và thực hiện liên tục Vedan luôn cố gắng phấn đấu trở thành doanh nghiệp phát triển bền vững gắn liền với bảo vệ môi trường trong thời gian tới, đó cũng là mục tiêu lâu dài của công ty CPHH VEDAN VIET NAM.

Chính sách hệ thống quản lý môi trường ISO 14001 : 2004 đã được Vedan lấy làm nền tảng để thiết lập nên hệ thống quản lý môi trường, đồng thời định hướng chung cho tòan thể nhân viên của công ty VeDan luôn đề cao khái niệm về yêu quí môi trường Vedan cũng định hướng cho nhân viên của mình đề cao quan niệm An toàn và sức khỏe nghề nghiệp, đề phóng phát sinh

các rủi ro mà gây ra nguy hại cho nhân viên, tổn thất tài sản và thiệt hại cho môi trường làm việc, thông qua Chính Sách An Toàn Và Sức Khỏe Nghề Nghiệp OHSAS 18001 :2007 P “Công Ty An Toàn, Mọi Người Khỏe Mạnh”.

1.9 vinh dự công ty

Với những nỗ lực phấn đấu và phát triển không ngừng của tập thể cán bộ công nhân Vedan Năm 1999, công ty Vedan đã được chứng nhận đạt tiêu chuẩn ISO 9002 và được chủ tịch nước tặng thưởng Huân chương lao động hạng 3 vào ngày

08/11/2000 về những đóng góp xuất xắc của công ty ở Việt Nam.

Bộ thương mại nước CHXHCN Việt Nam tặng thưởng bằng khen cho công ty vào ngày 19/07/2001 về thành tích xuất xắc trong nhập khẩu.

Với những thành tựu đã đạt được của mình, ngày 11/10/2009, Công ty CPHH Vedan đã được trao giải thưởng “ Doanh nghiệp ứng dụng hệ thống quản lý xuất sắc và Top 100 sản phẩm vì an toàn sức khỏe cộng đồng”.

1.10 Cơ cấu tổ chức hành chánh

Tổ chức giữ những chức năng chung là quản lý các hoạt của các bộ phận trong tổ chức, bao gồm các khối, các cấp, văn phòng hay xưởng (tức là quan hệ hàng dọc) để đảm nhận những hoạt động cần thiết, xác lập các mối quan hệ về nhiệm vụ quyền hạn và trách nhiệm giữa các bộ phận đó Mục tiêu của chức năng tổ chức là tạo nên một môi trường nội bộ thuận lợi cho mỗi cá nhân, mỗi bộ phận phát huy được năng lực và nhiệt tình của mình, đóng góp tốt nhất vào việc hoàn thành mục tiêu của tổ chức Mỗi một bộ phận trong cơ cấu tổ chức đóng một chức năng riêng và chịu sự giám sát của cấp trên mình.

Sơ đồ cơ cấu tổ chức:

KHỐI QUẢN LÝ HÀNH CHÁNH

KHỐI QUẢN LÝ SẢN XUẤT KHỐI QUẢN LÝ KINH DOANH

KHỐI ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG & NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN

TỔNG GIÁM ĐỐC

X.LÊN MEN LYSINE

X.THU HỒI VÀ TINH CHẾ LYSINE

TT NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY LYSINE

2.1 Khái niệm Lysine

P.KIỂM TOÁN NỘI BỘ

BAN CÔNG TÁC ĐỐI NGOẠI

Khối lượng phân tử gam : 146.188 g/mol

Công thức cấu tạo : NH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH-COOH

Lysine là một a-amino acid Là acid amin thuộc họ aspartat, có chứa 2 nhóm (-NH2) và một nhóm (-COOH) Lysine tổng hợp qua con đường trao đổi chất phân nhánh, qua con đường này còn có metionin, treonin, izoloxin cũng được tạo thành 2.2 Các phương pháp tổng hợp Lysine

Phương pháp thủy phân

Phương pháp tổng hợp hóa học Phương pháp kết hợp

Phương pháp tổng hợp axit amin bằng công nghệ vi sinh vật : Thu nhận axit amin dạng L

Năng xuất cao

Giá thành sản phẩm thấp

Nguyên liệu sản xuất rẻ, dễ kiếm 2.3 Tổng quan về phương pháp nuôi cấy Lysine

2.3.1 Giống vi sinh vật

Trong nuôi cấy Lysine Người ta thường sử dụng chủng Corynebacterium glutacium vì:

Có khả năng tổng hợp Lysine với mức độ cao nhất, ở đây người ta sử dụng vi khuẩn Corynebacterium glutamicum đột biến.

Sống được trên môi trường chứa hàm lượng methionine cao và threonine thấp.

Tương đối dể nuôi và áp dụng vào công nghệ lên men ở quy mô công nghiệp.

Đặc điểm của giống:

Hình thái khuẩn lạc: tròn, trơn, bóng Màu sắc: vàng chanh

2.3.2 nguyên liệu và môi trường nuôi cấy

Rỉ đường ( mía hoặc củ cải đường), dung dịch đường thu được sau quá trình thủy phân tinh bột sắn, bột ngô có hàm lượng đường khoảng 10-20%.

Đường của rì đường bao gồm: 25-40% sacaroza, 15-25% đường khử( glucoza và fructoza), 3-5% đường không lên men được các giống vi khuẩn tham gia tổng hợp Lysine đều có khả năng đồng hóa glucose, fructose, maltose, pentose, rafinose.

Nguồn nitơ: Dùng các loại muối chứa NH4+ như: NH4CL, NH4OH, (NH4)2SO4, NH4HPO4 hay khí NH3 hoặc urue làm nguồn cung cấp Nitơ Trong nuôi cấy công nghiệp thường sử dụng NH3 dưới dạnh lỏng hoặc khí Có thể sử dụng urue, khi sử dụng urue cần quan tâm tới nồng độ ban đầu vì khả năng chịu đựng của mỗi loại sinh vật khác nhau.

Muối khoáng:Muối khoáng được sử dụng nhiều nhất là các dạng muối photpho Nồng độ thích hợp là 0.008-0.02mg/l, trong sản xuất người ta phải bổ xung thêm MgSO4.7H2O với hàm lượng 0.03-0.5%.

Vitamin: Biotin, Nicotinic, pantothenic acid, thiamine HCL…

Hình 2.4.a

Từ sơ đồ 2.4.a ta nhận thấy, muốn vi khuẩn tạo ra nhiều L-Lysine thì sự tiến hóa phải theo nhánh α Ở đây sử dụng chủng đột biến mất Enzylme homoserin dehydrogenase, do đó sẽ không tạo thành tronin và methionin Kết quả L-Lysine được tổng hợp.

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM NUÔI CẤY LYSINE CÔNG TY CPHH VEDAN VIETNAM

3.1 Mục đích thí nghiệm nuôi cấy

Thí nghiệm được thực hiện trên môt loại vi sinh vật đã đột biến, nhằm kiểm tra những điều kiện nuôi cấy tối ưu nhất để áp dụng vào quy mô nuôi cấy công nghiệp hiệu quả hơn Lấy thí nghiệm trước làm tiền đề cho thí nghiệm sau

Trong quá trình nuôi cấy, môi trường dinh dưỡng được thay đổi nhưng các điều kiện khác vẫn tuân theo những yêu cấu về kỹ thuật Vì vậy chúng ta có thể so sánh được môi trường nuôi cấy phát triển tối ưu cho vi sinh vật và mang lại giá trị kinh tế cao hơn Từ đó xây dựng được biểu đồ sinh trưỡng ở những điều kiện khác nhau.

3.2 nguyên liệu sử dụng Dextrose tỉ lệ 2.5%Sucrose

Rỉ đường : mol thai, mol viet nam, Indo… bao gồm 25 – 40% sacaroza, 15-25% đường khử ( glucoza và fructoza), 3-5% đường không lên men được Nguồn nitơ: NH3, (NH4)2SO4.