PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN TRÊN MÔI TRƯỜNG RẮN VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN

Khái quát lên men môi trường rắn Cấy vi sinh vật lên bề mặt của vật thể rắn ẩm. Vật thể này có thể là dưỡng chất, cơ chất hay giá thể đã được tẩm, thấm cơ chất, dưỡng chất. Vi sinh vật phát triển sẽ lấy những chất dinh dưỡng trong môi trường và sử dụng oxygen phân tử của không khí để hô hấp Một số thiết bị dùng trong lên men môi trường rắn: Nạp môi trường dinh dưỡng đã cấy và tiệt trùng vào lô đầu của thiết bị. Các cửa 5 để nạp môi trường dinh dưỡng và tháo thành phẩm.môi trường được trộn đều và phân bổ khắp diện tích của tấm đột lỗ 8 nhờ cơ cấu đảo trộn. Sau khi ép môi trường vào tường và nạo môi trường bị dính thì pha đầu kết thúc. Tấm 8 quay làm cho canh trường rơi xuống lô thứ 2 và phân bố trên các tấm đột lỗ nhờ cơ cấu chuyển đảo. Cứ như vậy cho đến lô cuối cùng. Qua 36-48h tháo thành phẩm qua phần nón của dung lượng nhờ bộ chuyển đổi Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men Nhiệt độ Độ ẩm pH Oxy Sự tạo thành bọt

Đề tài: PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN LÊN MEN TRÊN MÔI TRƯỜNG RẮN VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN Nhóm GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ DANH SÁCH NHÓM Tiên Dâng Hoa 4.Thuý 5.Thi 6.Hiền • Một số thiết bị dùng lên men môi trường • Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men rắn NỘI DUNG • Khái quát lên men môi trường rắn KHÁI QUÁT LÊN MEN MÔI TRƯỜNG RẮN KHÁI QUÁT • Cấy vi sinh vật lên bề mặt vật thể rắn ẩm Vật thể dưỡng chất, chất hay giá thể tẩm, thấm chất, dưỡng chất • Vi sinh vật phát triển lấy chất dinh dưỡng môi trường sử dụng oxygen phân tử không khí để hô hấp • Áp dụng: thích hợp cho trình nuôi cấy nấm mốc, số xạ khuẩn vi khuẩn • Môi trường rắn thường nguyên liệu tự nhiên cám, gạo tấm, ngô, bã bia, bã củ cải đường, khoai tây, lõi ngô… hỗn hợp nguyên liệu  Điều kiện để vi sinh vật phát triển tốt: - Lớp môi trường rắn cần phải mỏng ( khoảng - cm) - Để đảm bảo đủ chất dinh dưỡng môi trường người ta bổ sung nguồn N, P, K chất sinh trưởng (nước khoai tây, cao ngô,…) - Độ ẩm môi trường khoảng 55 - 60% - Cần thông gió, phun mù làm ẩm trực tiếp để độ ẩm không khí đạt 90% Quy trình lên men Việc nuôi tiến hành khay phẳng xếp chồng lên ủ buồng chứa vô trùng đóng kín, giống cấy vào cách thổi bào tử bên buồng chứa Hoặc nuôi hệ sợi nấm chất rắn lúa mì, cám lúa nước thùng quay chậm Giống vi sinh vật hiếu khí sau cấy phát triển bề mặt lan xuống phía theo kẽ hở cấu tử thành phần môi trường Vi sinh vật sử dụng ôxy không khí để hô hấp đồng thời thải CO môi trường xung quanh toả nhiệt So sánh với lên men môi trường lỏng Một số ưu sau :   Việc cung cấp oxy cho vi sinh vật thuận tiện hơn, hàm lượng oxy không khí cao Có thể tạo sản phẩm dạng rắn Đây trường hợp nhiều Có thể tạo sản phẩm dạng rắn Đây trường hợp nhiều nhiều so với hàm lượng oxy hòa tan dịch lên men, diện tích tiếp xúc vi sinh sản phẩm thực phẩm truyền thống tương, phô mai     vật với không khí môi trường rắn cao tiếp xúc vi sinh vật với bọt khí Năng suất sản phẩm đạt cao môi trường lỏng Trang thiết bị đơn giản hơn, đầu tư tốn Chi phí lượng thấp Vận hành quy trình lên men đơn giản hơn, không đòi hỏi trình độ chuyên môn cao Các mặt hạn chế:  Các thông số trình lên men khó theo dõi khống chế Vì việc trì chế độ lên men tối ưu suốt thời gian lên men khó thực  Sự đảo trộn khó, dẫn đến việc khó trì đồng toàn vùng không gian lên men  Trong nhiều trường hợp, việc xử lý sau thu hoạch khó khăn so với lên men môi trường lỏng Thí dụ khó phân riêng sản phẩm  Sự hiểu biết phương pháp lên men hạn chế • Ưu điểm:  Tăng chiều cao lớp môi trường  Năng suất cao  Sản phẩm tháo dễ dàng • Nhược điểm:  Làm giảm áp suất  Tốn nhiều thời gian  khó sử dụng  Khó vệ sinh Thiết bị nuôi cấy vsv môi trường Đoạn rắnống dạng rung nạp môi trường dinh Đoạn ống nạp môi trường dinh Dẫn động rung Nồi tiệt trùng rung dưỡng tiệt trùng Ống nạp môi trường đến băng rung thứ hai Khung thùng chứa Nồi tiệt trùng Thùng chứa cám Băng tải rung dạng vít Dẫn động Ống nạp môi trường đến băng rung thứ ba Ống nạp môi trường đến băng rung thứ tư • Bản chất của phương pháp :  Trong trình nuôi cấy môi trường dinh dưỡng phận vận chuyển có tính chất đặc trưng (trở nên linh động hơn, hệ số ma sát giảm sức cản giảm xuống)  Xung lượng dao động truyền cho lớp môi trường vận chuyển môi trường chuyển sang trạng thái lơ lửng • Chế đôô vâôn chuyển đăôc trưng đổi liên tục lớp bề măôt:  Môi trường tiếp xúc với bề măôt bôô phâôn tải vâôt, sau rời khỏi bề măôt, qua thiết bị nuôi cấy vi sinh vật môôt khoảng thời gian lại rơi xuống, cuối bị chuyển dịch mạnh  Mỗi môôt tiểu phần môi trường bị chuyển đôông liên tục vòng 36 h, tiểu phần riêng rẽ nhỏ thổi mạnh làm cho bề măôt hoạt hoá môi trường tăng lên hàng ngàn lần so với phương pháp nuôi cấy tĩnh khay • Ưu – nhược điểm: - Ưu điểm:  Bề mặt hoạt hóa lớn  Tiêu hao điều hòa không khí giảm xuống từ 20.000 còn 500 m3 cho canh trường - Nhược điểm:  Cấu tạo phức tạp; cần nạp không khí nhiệt độ 70 - 800C suốt trình vận hành Thiết bị nuôi cấy vsv môi trường rắn dạng thùng quay Hình: Thiết bị để nuôi cấy vi sinh vật – tạo sinh khối protein • • • Ở đầu nhánh ống định vị chốt dùng để truyền dao động cho cánh thùng quay Cửa nạp liệu có vải bọc Các ống 11 cắm vào lỗ chốt Ống dùng để nạp hơi, nuớc tiệt trùng, không khí, canh trường đã cấy, ống 11- để thải huyền phù canh trường nuôi cấy • Ưu- nhược điểm: Ưu điểm: Thùng quay làm chuyển đảo môi trường, làm tăng trao đổi nhiêôt trao đổi khối, nhờ mà bề dày lớp môi trường đạt 200 mm Nhược điểm: Nguyên lý hoạt động phức tạp Các yếu tố ảnh hưởng Nhiệt độ Độ ẩm pH Oxy Sự tạo thành bọt Nhiệt độ • • Ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hóa tế bào vi sinh vật • Để đáp ứng yêu cầu người ta cho nước nóng nước làm lạnh chảy vỏ kép hay bọ phận trao đổi nhiệt thích hợp đặt bên hay bên nồi lên men Tùy thuộc vào sinh lý chủng nuôi cấy lên men mà phải giữ nhiệt độ thích hợp khoảng dao động 0.1 – 0.20C Độ ẩm • Không có nước vi sinh vật ngừng sinh trưởng hầu hết chết • Sử dụng hệ thống phun mù làm ẩm trực tiếp để giữ cho độ ẩm tương đối không khí khoảng 90% pH • • • Ảnh hưởng đến tính thấm màng, hoạt động chuyển hóa vật chất tế bào, hoạt tính enzyme, hình thành ATP Để đo pH người ta dùng điện cực (thủy tinh, điện cực chuẩn, điện cực bù trừ nhiệt độ) cắm trực tiếp vào môi trường Toàn điện cực đo pH nối vào máy ghi pH máy kiểm soát nối với van điện tử điều khiển việc cho acid hay kiềm vào nồi lên men Oxy • Oxi cần đời sống vi sinh vật hiếu khí - Tăng tốc độ sinh trưởng - Rút ngắn pha tiềm phát - Nâng cao lượng sinh khối • Trong lên men công nghiệp không khí nén qua máy nén, qua hệ thống làm nguội, qua hệ thống lọc thổi vào thùng lên men Sự tạo thành bọt • Gây nhiễm tạp cho môi trường nuôi cấy • Để giảm hiên tượng người ta dùng thiết bị phá bọt chất phá bọt THANKS FOR YOUR LISTEN [...]... gian lên men MỘT SỐ THIẾT BỊ DÙNG TRONG LÊN MEN MÔI TRƯỜNG RẮN Thiết bị để nuôi cấy vi sinh vật dạng bản mỏng Nguyên lí hoạt động Nạp môi trường dinh dưỡng đã cấy và tiệt trùng vào lô đầu của thiết bị Các cửa 5 để nạp môi trường dinh dưỡng và tháo thành phẩm .môi trường được trộn đều và phân bổ khắp diện tích của tấm đột lỗ 8 nhờ cơ cấu đảo trộn Sau khi ép môi trường vào tường và nạo môi trường bị...  Tốn nhiều thời gian  khó sử dụng  Khó vệ sinh Thiết bị nuôi cấy vsv trên môi trường Đoạn rắn ng dạng rung nạp môi trường dinh Đoạn ống nạp môi trường dinh Dẫn động rung Nồi tiệt trùng rung dưỡng đã được tiệt trùng Ống nạp môi trường đến băng rung thứ hai Khung thùng chứa Nồi tiệt trùng Thùng chứa cám Băng tải rung dạng vít Dẫn động Ống nạp môi trường đến băng rung thứ ba Ống nạp môi trường đến. .. đã được cấy giống qua cửa 14 vào thiết bị và được phân bổ đều trên các đột lỗ 16 kết thúc pha đầu các tấm đột lỗ chuyển vào vị trí đứng Môi trường rơi vào khoang hai và được gạt thành lớp đều Khoang đầu lại được nạp vào lô mới Sau 36h dỡ canh trường và đưa gia công tiếp theo Thực hiện liên tục Không khí đưa vào thiết bị để vsv hô hấp • Ưu điểm:  Tăng chiều cao của lớp môi trường  Năng suất cao  Sản... cấy, còn ống 11- để thải hơi và huyền phù của canh trường nuôi cấy • Ưu- nhược điểm: Ưu điểm: Thùng quay làm chuyển đảo môi trường, làm tăng trao đổi nhiêôt và trao đổi khối, nhờ đó mà bề dày của lớp môi trường có thể đạt 200 mm Nhược điểm: Nguyên lý hoạt động phức tạp Các yếu tố ảnh hưởng 1 2 3 4 5 Nhiệt độ Độ ẩm pH Oxy Sự tạo thành bọt Nhiệt độ • • Ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hóa trong... trong suốt quá trình vận hành Thiết bị nuôi cấy vsv trên môi trường rắn dạng thùng quay Hình: Thiết bị để nuôi cấy vi sinh vật – tạo sinh khối protein • • • Ở đầu một trong những nhánh ống được định vị các chốt dùng để truyền dao động cho các cánh khi thùng quay Cửa nạp liệu có vải bọc Các ống 7 và 11 được cắm vào các lỗ của chốt Ống 7 dùng để nạp hơi, nuớc tiệt trùng, không khí, canh trường đã... chất của phương pháp :  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 • Chế đôô vâôn chuyển được đăôc trưng bởi sự đổi mới liên tục lớp bề măôt:  Môi trường tiếp... dùng các điện cực (thủy tinh, điện cực chuẩn, điện cực bù trừ nhiệt độ) cắm trực tiếp vào môi trường Toàn bộ điện cực đo pH được nối vào một máy ghi pH ở một máy kiểm soát nối với một van điện tử điều khiển việc cho acid hay kiềm vào nồi lên men Oxy • Oxi rất cần đối với đời sống của vi sinh vật hiếu khí - Tăng tốc độ sinh trưởng - Rút ngắn pha tiềm phát - Nâng cao lượng sinh khối • Trong lên men. .. thích hợp đặt ở bên trong hay bên ngoài nồi lên men Tùy thuộc vào sinh lý chủng nuôi cấy trong khi lên men mà phải giữ nhiệt độ thích hợp trong khoảng dao động 0.1 – 0.20C Độ ẩm • Không có nước vi sinh vật ngừng sinh trưởng và hầu hết chết • Sử dụng các hệ thống phun mù hoặc làm ẩm trực tiếp để giữ cho độ ẩm tương đối của không khí khoảng 90% pH • • • Ảnh hưởng đến tính thấm của màng, hoạt động chuyển... dịch lên men) Trang thiết bị đơn giản, đầu tư ít tốn kém Chi phí năng lượng thấp Vận hành quy trình lên men đơn giản, không đòi hỏi trình độ chuyên môn cao  Nhược điểm: • • • Tốn nhiều diện tích mặt bằng, khó cơ giới hoá, tự động hoá • Khó phân riêng sản phẩm Chi phí phân công, điện nước,…cho một đơn vị sản phẩm cao Sự đảo trộn khó, dẫn đến việc khó duy trì sự đồng nhất trong toàn vùng không gian lên. .. quay làm cho canh trường rơi xuống lô thứ 2 và phân bố trên các tấm đột lỗ nhờ cơ cấu chuyển đảo Cứ như vậy cho đến lô cuối cùng Qua 36-48h tháo thành phẩm qua phần nón của dung lượng nhờ bộ chuyển đổi • Ưu điểm:  Thiết bị hoạt động đơn giản  Năng suất cao Sản phẩm tháo ra dễ dàng • Nhược điểm: Tốn nhiều thời gian khó làm sạch Thiết bị dạng tháp Nguyên lí hoạt động: Nạp môi trường tiệt trùng ... cánh thùng quay Cửa nạp liệu có vải bọc Các ống 11 cắm vào lỗ chốt Ống dùng để nạp hơi, nuớc tiệt trùng, không khí, canh trường đã cấy, ống 11- để thải huyền phù canh trường nuôi cấy • Ưu-