bài giảng công nghệ sinh học trong hóa học

CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG HÓA HỌC Biên soạn: Ts. Đặng Thu Thủy Vũng Tàu – 2015 Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SẢN XUẤT SẢN PHẨM HÓA HỌC Dạng bột màu từ trắng đến vàng, tan trong nước và cồn, có mùi nhẹ Chất lỏng không màu 3.1.1. Acid lactic a) Khái niệm chung: C3H6O5 3.1. Sản xuất acid hữu cơ Là quá trình chuyển hóa đường Nhờ vi sinh vật Thành acid lactic 3.1.1. Acid lactic b) Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men lactic 3.1. Sản xuất acid hữu cơ Lên men đồng hình Lên men dị hình 3.1.1. Acid lactic b) Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men lactic 3.1. Sản xuất acid hữu cơ 3.1.1. Acid lactic b) Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men lactic Lên men đồng hình 3.1. Sản xuất acid hữu cơ Glucose Acid Piruvic Acid lactic (90 %), sản phẩm phụ (acid acetic, etanol, CO2, acetone) 3.1.1. Acid lactic b) Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men lactic Lên men đồng hình 3.1. Sản xuất acid hữu cơ Glucose Xilulose -5- phosphate Acid lactic (50 %), sản phẩm phụ (acid acetic, etanol, CO2 ) 3.1.1. Acid lactic b) Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men lactic Lên men dị hình 3.1. Sản xuất acid hữu cơ Chuẩn bị giống và môi trường lên men Điều khiển quá trình lên men Tạo Calci lactate và thu nhận acid lactic 3.1.1. Acid lactic c) Quy trình công nghệ sản xuất Công nghệ sản xuất acid lactic truyền thống 3.1. Sản xuất acid hữu cơ • Trực khuẩn dài 0,5-0,8 µm, 2-9 µm, không di động, G+ • Lên men đường: xylose, arabinose, rhamnose, raffinose, trehalose, inunil, mannital, không lên men lactose • Nhiệt độ: 18-55 oC, t (opt) = 45-50 oC • pH 5,0- 6,5 • Hiệu suất chuyển hóa đường: 70 % 3.1.1. Acid lactic c) Quy trình công nghệ sản xuất Công nghệ sản xuất acid lactic truyền thống Vi sinh vật: Lactobacillus delbruckii 3.1. Sản xuất acid hữu cơ [...]... c) Quy trình công nghệ sản xuất Công nghệ sản xuất acid lactic truyền thống Chuẩn bị môi trường lên men: mật rỉ Bảng Thành phần hóa học của mật rỉ (xem lại chương 2) 3.1 Sản xuất acid hữu cơ 3.1.1 Acid lactic c) Quy trình công nghệ sản xuất Công nghệ sản xuất acid lactic truyền thống Chuẩn bị môi trường lên men: xử lý mật rỉ Phân loại thu rỉ Mật rỷ hydrol:mậtđược sau khi kết tinh glucose trong quá trình... 3.1.1 Acid lactic c) Quy trình công nghệ sản xuất Công nghệ sản xuất acid lactic truyền thống Chuẩn bị môi trường lên men: mật rỉ Tẩy màu • Pha loãng tỷ lệ 1:3 • Chạy qua cột than hoạt tính Xử lý hệ keo Xử lý mật rỉ • Pha loãng nồng độ chất khô 15 % • Acid hóa MT H2SO4 5% • Đun nóng trong 6h, pha loãng 5-10 đường, pH 6,36,5, làm nguội xuống 50 oC Ly tâm • Thu dung dịch trong • Cho lên bồn lên men 3.1... 3.1.1 Acid lactic c) Quy trình công nghệ sản xuất Công nghệ sản xuất acid lactic truyền thống Điều khiển quá trình lên men Thông số quá trình Giá trị Vi sinh vật Chiếm 2,5-3 % Thành phần môi trường nuôi cấy Rỉ đường pH môi trường nuôi cấy 5,0 6,0 Nhiệt độ nuôi cấy 50 °C Thời gian nuôi cấy 7 10 ngày đêm Thêm vôi bột 3-4 lần/ngày Thông khí Khuấy trộn hoặc thổi khí Lượng acid trong canh trường 18 20 % 3.1... hoạt tính) Sấy chân không lần 1 đến 50 % Lọc Sấy chân không lần 2 đến 80 % Lọc 3.1 Sản xuất acid hữu cơ 3.1.1 Acid lactic c) Quy trình công nghệ sản xuất Công nghệ sản xuất acid lactic hiện đại (tự nghiên cứu) 3.1 Sản xuất acid hữu cơ 3.1.1 Acid lactic e) Ứng dụng: trong công nghiệp thực phẩm Sản xuất sản phẩm rau quả chua Acid lactic Sản xuất đậu hũ Sản xuất sản phẩm lên men từ sữa 3.1 Sản xuất acid... natri gluconate, được sử dụng trong sản xuất các chất tẩy rửa; các muối canxi, sắt và kali của axit gluconic sử dụng rộng rãi trong y học và công nghiệp thực phẩm 3.2 Polysaccharides 3.2.1 Dextran a) Khái niệm chung -) Dextran là polymer sinh học, có tính nhớt nội tại, dễ tan trong nước, methylsulfide, là dung dịch điện ly bền, pH không ảnh hưởng đến độ tan của dextran -) Chuỗi mạch thẳng gồm các phân... 3.2.1 Dextran c) Quy trình công nghệ sản xuất Chuẩn bị giống và môi trường lên men Vi sinhkhuẩn Leuconostoc mensenteroids • Vi vật: G (+), không di chuyển 1 2 3 4 5 • Enzyme catalase (-), kháng vancomycin • Có bao nhày chứa dextran • t: 5-30 oC, opt 25-30 oC, chịu được pH rất thấp do sinh ra acid lactic • Kỵ khí không bắt buộc 3.2 Polysaccharides 3.2.1 Dextran c) Quy trình công nghệ sản xuất Chuẩn bị giống... Lượng acid trong canh trường 18 20 % 3.1 Sản xuất acid hữu cơ 3.1.1 Acid lactic c) Quy trình công nghệ sản xuất Công nghệ sản xuất acid lactic truyền thống Tạo calci lactate và thu nhận acid lactic Đun nóng (80…90 °C) Xử lý dung dịch bằngCa(OH)2 Điều chỉnh pH 10-11, 3-5 h Lọc (80…90 °C), loại bỏ chất lắng Tinh thể hóa Calci lactat (10-16 h) Thu kết tủa Thêm H2SO4 Lọc thu acid lactic Tẩy màu (than hoạt... 3.2.1 Dextran c) Quy trình công nghệ sản xuất Thu nhận sản phẩm Kết tủa lần 1 (bổ sung ethanol lạnh, 1:5) Ly tâm, lọc, rửa 1 (loại bỏ tạp chất) Hòa tan (100g/200 ml nước) Ly tâm, lọc rửa 2 Hòa tan (100g/100ml nước) Sấy phun Dextran 3.2 Polysaccharides 3.2.1 Dextran e) Ứng dụng • Chất làm đặc • Kem đánh răng, dầu gội Thực phẩm Công nghệ • Sephadex: sắc ký cột • Sơn Mỹ phẩm Y học • Chất thay thế huyết... Thông số quá trình Vi sinh vật Giá trị Penicillium, Aspergillus Thành phần môi trường nuôi cấy 30-35 % glucose, MgSO4, K3PO4, CaCO3, nguồn N Phương pháp lên men Lên men bề mặt, lên men chìm Lượng acid trong canh trường Kết thúc khi lượng đường trong canh trường còn gần 1 % 3.1 Sản xuất acid hữu cơ 3.1.6 Acid gluconic Ứng dụng: Tạo phức với các kim loại - natri gluconate, được sử dụng trong sản xuất các... Vi sinh vật Thành phần môi trường nuôi cấy Giá trị Propionibacterium Đường (Lactose hoặc glucose, maltose, sacharose) acid hữu cơ (acid citric, acid lactic) pH môi trường nuôi cấy Nhiệt độ nuôi cấy 6,8 7,2 Chế độ thông khí Thời gian nuôi cấy Lượng acid trong canh trường Hiếu khí 12 ngày đêm 70 % đường chuyển thành acid 30 °C 3.1 Sản xuất acid hữu cơ 3.1.3 Acid propionic СН3СН2СООН Ứng dụng: trong hóa . CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG HÓA HỌC Biên soạn: Ts. Đặng Thu Thủy Vũng Tàu – 2015 Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SẢN. 45-50 oC • pH 5,0- 6,5 • Hiệu suất chuyển hóa đường: 70 % 3.1.1. Acid lactic c) Quy trình công nghệ sản xuất Công nghệ sản xuất acid lactic truyền thống Vi sinh vật: Lactobacillus delbruckii 3.1 cơ 3.1.1. Acid lactic c) Quy trình công nghệ sản xuất Công nghệ sản xuất acid lactic truyền thống Chuẩn bị môi trường lên men: mật rỉ Bảng. Thành phần hóa học của mật rỉ (xem lại chương 2) 3.1.