slide thuyết trình CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SINH KHỐI NẤM MEN

Quá trình nuôi cấy chủ yếu là sinh trưởng, phát triển các TB của giống VSV, chất dinh dưỡng được chuyển hóa thành vật chất TB.Lên men thu sinh khối là quá trình sinh sản, phát triển của

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

SINH KHỐI NẤM MEN

Nhóm 1: Huỳnh Đặng Phương Hoàng

Trần Thanh Thảo

Hồ Thị Thảo Uyên Dương Tuấn Anh

NỘI DUNG

A CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SINH KHỐI NẤM

MEN

B QUY TRÌNH SẢN XUẤT SINH KHỐI NẤM MEN

C SẢN PHẨM SINH KHỐI NẤM MEN

A CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SINH KHỐI NẤM MEN

Trong đó, sinh khối là quá trình cơ chất được chuyển hóa thành vật chất TB trong quá trình sinh trưởng Quá trình nuôi cấy chủ yếu là sinh trưởng, phát triển các TB của giống VSV, chất dinh dưỡng được chuyển hóa thành vật chất TB.

Lên men thu sinh khối là quá trình sinh sản, phát triển

của các TB Sinh sản là tăng số lượng TB Sinh trưởng phục vụ cho sự duy trì, sinh sản của VSV

2.Ứng Dụng Của Nấm Men Và Sinh Khối Nấm Men Trong CNTP

• Saccharomyces cerevisiae : nó được sử dụng rất phổ biến trong sản xuất rượu vang, bánh mì và bia

• Nấm men còn được sử dụng làm cao chiết nấm men trong nuôi cấy vi sinh vật, là nguồn thu nhận một số

vitamin; protein, enzyme, kháng sinh, chất màu

• Nấm men là đối tượng nghiên cứu trong kỹ thuật di truyền.

Saccharomyces có nghĩa là nấm đường và là loại vi sinh vật duy nhất được sản xuất với quy mô rất lớn trên thế giới.

Phân loại khoa học

• Giới (regnum): Fungi

• Chi (genus): Saccharomyces

3 Giới thiệu sơ lược về nấm men

Hình thái, cấu tạo:

• Nấm men Saccharomyces thuộc họ

Saccharomycetaceae, ngành Ascomycota và thuộc giới

Đặc điểm sinh hóa:

• Sinh trưởng khi thiếu hụt một số vitamin

• Sinh trưởng tại các nhiệt độ khác nhau: 25, 30, 35, 37,

3 Sinh khối nấm men dạng thương mại:

So sánh

• Tổng quát:

B QUY TRÌNH SẢN XUẤT SINH KHỐI NẤM MEN Rỉ đường

Xử lý Pha loãng Thanh trùng

Lên men

Ly tâm Sấy khô

Nhân giống

Men dạng paste Men khô Men nước Nấm men

Cấy

Quy trình công nghệ sản xuất sinh khối nấm men bao gồm các giai đoạn chính sau:

• Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng

• Nhân giống

• Quá trình nuôi cấy nấm men

• Thu nhận sinh khối

Rỉ đường

Xử lý Pha loãng Thanh trùng

Lên men

Ly tâm Sấy khô

Nhân giống

Men dạng paste Men khô Men nước Nấm men

Cấy

Mục đích:

• Chuẩn bị cho quá trình lên men

• Loại bỏ tạp chất, làm trong rỉ đường

Các biến đổi

• Vật lý: khối lượng riêng của dung dịch giảm, sự thay đổi màu

• Hóa học: loại bỏ các hợp chất keo đông tụ

• Sinh học: mật độ vi sinh vật giảm

1 Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng:

1.Thực hiện loại bỏ chất keo trong rỉ đường:

Phương pháp hóa học:

Thường sử dụng acid sulfuric, kết hợp với vôi tôi có khả năng làm đông tụ, kết tủa chất keo, đồng thời acid sulfuric còn liên kết với muối của rỉ đường cạnh tranh với acid hữu cơ, phân hủy protein tạo cơ chất cho nấm men sử dụng để tăng sinh khối

2.Pha loãng dịch lên men: Ta tiến hành pha loãng thành nồng độ 28-30% chất khô.

5.Điều chỉnh pH dung dịch: điều chỉnh pH = 4-4,5

bằng acid sulfuric loãng

6.Phân phối vào dụng cụ

Rỉ đường

Xử lý Pha loãng Thanh trùng

Lên men

Ly tâm Sấy khô

Nhân giống

Men dạng paste Men khô Men nước Nấm men

Cấy

Mục đích

• Là quá trình tăng thể tích dịch nấm men sau mỗi chu

kỳ cho tới khi đủ số lượng phục vụ cho sản xuất

Biến đổi chủ yếu

• Quá trình tăng nhanh sinh khối

2.Qúa trình nhân giống

Phương pháp tiến hành nhân giống

• Nhân giống trong phòng thí nghiệm:Tiến hành cấy

chuyền, nuôi ở 28-32 0 C trong vòng 16-20h, cho đến khi được 100lít

• Nhân giống trong giai đoạn phân xưởng:nhân giống

trong thiết bị nuôi cấy cũng ở nhiệt độ và thời gian

như trên

Quy trình nhân giống:

• Bán liên tục

• Liên tục

Rỉ đường

Xử lý Pha loãng Thanh trùng

Lên men

Ly tâm Sấy khô

Nhân giống

Men dạng paste Men khô Men nước Nấm men

Cấy

Mục đích: tăng sinh khối tế bào nấm men đến mức như

mong muốn

Nguyên tắc:

• Sinh khối nấm men thu nhận bằng 2 cách:

Nuôi cấy hiếu khí: sản phẩm chủ yếu là sinh khối, còn CO2

Các biến đổi trong quá trình nuôi cấy

Các biến đổi sinh học

• Giai đoạn tiềm phát:

Giai đoạn này việc tạo thành các acid amin, các peptid và các acid nucleic xảy ra nhanh hơn

• Giai đoạn tăng trưởng:

Nấm men trao đổi chất rất mạnh, khối lượng nấm men tăng lên rõ rệt.Việc tổng hợp các enzyme được xúc tiến nhanh.Hàm lượng RNA được tổng hợp nhiều nhất

• Giai đoạn cân bằng

Lượng tế bào mới sinh gần bằng tế bào chết Các quá trình trao đổi chất giảm mạnh do nhu cầu oxy không nhiều

Các biến đổi vật lý

Nhiệt độ canh trường tăng lên

Các biến đổi hóa học

• Hàm lượng chất khô: giảm dần

• pH: thay đổi theo 2 cơ chế chính:

_Sự sinh tổng hợp các acid hữu cơ

_Cơ chế đồng vận chuyển ion H+ trong và ngoài tế bào nấm men trong quá trình trao đổi chất

Các biến đổi hóa lý

• Sự hòa tan oxy

Nấm men chỉ sử dụng oxy ở dạng hòa tan nên tốc độ hòa tan của oxy vào dung dịch bằng tốc độ sử dụng oxy của tế bào nấm men thì sinh khối của tế bào nấm men đạt cực đại

• Sự hình thành bọt

Trong quá trình nuôi cấy, do sục khí liên tục và nấm men hô hấp giải phóng một lượng đáng kể CO2 nên làm tăng thể tích bồn nuôi cấy gây hiện tượng trào bọt trên

bề mặt

Các biến đổi hóa sinh

• Đầu tiên là sự chuyển hóa đường sacharose thành glucose và D-fructose dưới xúc tác của enzyme invertase được tổng hợp bởi nấm men

D-• Sau đó glucose tiếp tục tham gia các chuỗi phản ứng hóa sinh trong các chu trình sinh hóa để tổng hợp vật chất tế bào và năng lượng cho nấm men sinh trưởng

• Trong giai đoạn này, các dạng tế bào con, tế bào trẻ vừa mới tạo chồi

Kiểm tra

• Nhuộm tế bào với xanh methylen: nếu tế bào già, chết sẽ bắt đầu từ màu xanh đến xanh đậm, trong khi tế bào trẻ không bắt màu

• Thời gian lắng từ 1,5- 2 giờ.

• Thiết bị: quá trình men lắng xảy ra trong thiết bị lên men

Rỉ đường

Xử lý Pha loãng Thanh trùng

Lên men

Ly tâm Sấy khô

Nhân giống

Men dạng paste Men khô Men nước Nấm men

Cấy

Mục đích: khai thác và hoàn thiện.

Về lý thuyết,

• Từ 1g C 6 H 12 O 6 có thể thu được 0,5g sinh khối nấm men khô (theo nghiên cứu của A.J.Forage):

.C6H12O6 + O2  CO2 + H2O + NH3 +Q + sinh khối nấm men khô

• Hoặc theo nghiên cứu C.L Cooorey

C6H12O6 (2kg) + O2  CO2 + H2O+ sinh khối nấm men khô (1kg) + N, P, K, Mg, S

4 Thu nhận sinh khối nấm men:

Phương pháp

• Bọt và sinh khối trào ra ngoài được thu gom lại đi xử

lý bằng phương pháp tuyển nổi (flotation) rồi đưa đi ly tâm qua các máy ly tâm tách (Seprator), cô đặc ở chân không

• Nấm men thường có tỉ trọng lớn hơn dịch lên men, do vậy TB nấm men sẽ chịu lực ly tâm lớn hơn và tách ra khỏi dung dịch nuôi cấy

• Nấm men thu được có độ ẩm 75-80%

THU NHẬN SINH KHỐI NẤM MEN DẠNG NƯỚC

• Sau khi, tách nấm men khỏi dịch.

• Tách nấm men từ nước rửa 1 và 2

• Ly tâm lần lần các phần trên

• Tách nấm men bằng cách ly tâm 3 lần Sau mỗi lần ly tâm mật độ nấm men sẽ cao hơn trong sinh khối thu được

• Nấm men thu được có độ ẩm 70-75%.

THU NHẬN SINH KHỐI NẤM MEN DẠNG PASTE

Sấy khô nấm men dạng paste ở nhiệt độ <40˚C hoặc sấy thăng hoa.

Quá trình sấy nhằm mục đích đưa độ ẩm của chúng về dưới

8% ,kéo dài thời gian bảo quản, làm đa dạng hóa sản phẩm, thuận tiện cho quá trình vận chuyển và sử dụng

Các biến đổi trong quá trình sấy

• Vật lý: độ ẩm giảm nhanh chóng

• Hóa lý: sự bay hơi nước và các chất dễ bay hơi dưới tác động của nhiệt độ cao Có sự chuyển pha từ dạng lỏng (dịch lên men) sang dạng rắn

• Hóa sinh: một số enzyme bị biến tính

• Sinh học: tế bào nấm men và một số vi khuẩn bị tiêu diệt

THU NHẬN SINH KHỐI NẤM MEN DẠNG KHÔ

Một số thiết bị sử dụng trong quy trình

1/Máy li tâm lọc:

• -Cấu tạo:

2 Máy ly tâm dĩa:

Cấu tạo:

3/Thiết bị sấy thùng quay

(không khí nóng) (2): Bơm

(3): Phễu nạp liệu (4): Cánh đảo (5): Bánh răng lớn (6): Thùng sấy hình trụ

(7): Quạt hút (8): Cyclone thu hồi bụi

(9): Vít tải

4/Máy nén khí thổi:

5/Máy bơm:

C SẢN PHẨM SINH KHỐI NẤM MEN

Chỉ tiêu chất lượng của nấm men thành phẩm

Chỉ tiêu hóa lý:

• Độ ẩm: không quá 8% (đối với sinh khối dạng khô)

• Protein: không nhỏ hơn 45% (tính theo chất khô), với men ở loại khô là 56%

• Lizin, metionin và tryptophan: tương ứng không dưới

0,5; 1,4; 1,1% của protein khô

• Độ tiêu hóa của protein không dưới 75-80%

• Giá trị sinh học của protein khô không dưới 55%

• Các vitamin B1, B2, B5 tương ứng không dưới 10, 30

và 300 mg/kg.hàm lượng tro

• Các kim loại từ tính: không quá 0,003% (chì và asen không quá 5mg/kg.)

Ứng dụng của nấm men:

Nấm men bánh mì (baker’s yeast):

Nấm men bánh mì thương phẩm bao gồm các sản phẩm dạng lỏng, dạng crem, dạng

ép và dạng men khô hoạt động và không hoạt động

Saccharomyces cerevisiaes.

Nấm men bia:

Hai chủng Saccharomyces được dùng là S uvarum và S cerevisiaes.

Giàu crôm (vi khoáng cần để duy mức đường màu bình thường) và selen (vi khoáng có vai trò nâng cao năng lực miễn dịch) Vách tế bào nấm men bia còn có năng lực hấp phụ độc tố nấm mốc rất mạnh

Nấm men bia dinh dưỡng (nutritional brewer’s

yeast):

Nấm men bia dinh dưỡng là những nấm men chết còn lại sau quá trình làm bia

Nấm men rượu :

Nấm men rượu (S cerevisiaes) được dùng để sản xuất rượu và rượu mầu như brandy, whiskey, rum, tequila…Chúng thường được phân lập từ quá trình lên men bã quả, mật rỉ của củ cải đường hay mía đường

Nấm men probiotic (probiotic yeast):

Nấm men probiotic, như nấm thuộc chủng S buolardii, có vai trò ngăn chặn và hạn chế

sự hoạt động của vi khuẩn

bệnh như E.Coli, Shigella và

Samonella

Nấm men Torula (Torula yeast):

Sinh khối nấm men Torula có hương vị của thịt đã được dùng làm phụ gia trong nhiều thực phẩm chế biến như gia

vị, súp và nước sốt Nó cũng được dùng trong thực phẩm của người ăn chay, của trẻ nhỏ…

Sinh khối nấm men Torula là nguồn thức ăn tốt cho gia súc, gia cầm và cá

CÁM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN

ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE!