Tiểu luận CNSH nhom 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HOA LƯ LỚP LIÊN THÔNG SINH D1 HỆ VỪA HỌC VỪA LÀM Bài tiểu luận ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CÔNG NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn: Bùi Thị Phương Thành viên nhóm: Phạm Thị Bích Phương Lại Thị Bình Phạm Thị Thu Nguyễn Thị Lựu Đinh Thị Phương Thảo Phần I: Các quy trình công nghệ sinh học sử dụng công nghiệp Phần II: Ứng dụng công nghiệp thực phẩm Phần III: Ứng dụng công nghiệp lượng Phần I: Quy trình công nghệ sinh học sử dụng công nghiệp QUY TRÌNH LÊN MEN Nhìn chung, quy trình lên men gồm giai đoạn : Chuẩn bị trước lên men (Upstream) : gồm nhóm công đoạn : chuẩn bị nguyên liệu chuẩn bị vi sinh vật Đối với nguyên liệu thô, ta cần phải làm sạch, nghiền nhỏ, chuyển thành dạng dung dịch Đối với vi sinh vật, ta cần phải chuẩn bị lượng phù hợp với thể tích làm việc thiết bị lên men Điều gồm nhân giống qua số bước Các bước thực phòng thí nghiệm Bước cuối phải thực thiết bị lên men cỡ nhỏ (pilot) Lên men thực thiết bị lên men chuyên dụng Xử lý sau lên men (Downstream) : Sau kết thúc trình lên men, ta thu nhận dịch lên men Dịch tiếp tục xử lý qua số công đoạn : lọc : để loại tạp chất không tan,chuyển dạng phù hợp (thí dụ chuyển từ dạng axit sang dạng muối), tinh chế : loại tạp chất tan dịch lên men, kết tinh : chuyển sản phẩm từ dạng tan sang dạng không tan, ly tâm : tách riêng sản phẩm (ở dạng rắn) khỏi dịch lên men, sấy : tách bớt nước có sản phẩm, trích ly, chưng cất, CÁC SẢN PHẨM CĂN BẢN CỦA CÔNG NGHỆ LÊN MEN ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP SINH KHỐI VI SINH VẬT: Gồm giống ban đầu cho sản xuất nấm men bánh mì men chăn nuôi, vaccine, protein đơn bào, phân vi sinh, chế phẩm diệt côn trùng, probiotic ENZYME VI SINH VẬT: Amyloglicosidase,glucose isomerase, glucose oxidase, cellulase, hemicellulase, pectinase, invertase CÁC SẢN PHẨM TRAO ĐỔI CHẤT: gồm sản phẩm sơ cấp thứ cấp Các sản phẩm sơ cấp gồm: rượu, bia, aminoacid, acid hữu cơ, vitamin Các sản phẩm thứ cấp gồm: thuốc kháng sinh, lipid VSV, sidephore, chất tăng trưởng chất có hoạt tính sinh học SẢN PHẨM TÁI TỔ HỢP GEN: Các r-protein sản phẩ khác tạo nhờ tế bào VSV chuyển gen SẢN PHẨM CỦA CHUYỂN HÓA SINH HỌC: gồm steroid, vitaminC, acrylamide, sản xuất tế bào VSV enzym CÁC BYOPOLYMER VÀ BIOSURFACTANT: Các polysacchride ngoại bào xathan, gellan, alginat vi sinh, celluose vi khuẩn, sản phẩm hoạt động bề mặt sản xuất công nghệ lên men Phần II: Ứng dụng công nghiệp thực phẩm THỰC PHẨM LÊN MEN TỪ THỦY SẢN + Nước mắm được sản xuất bằng cách ủ cá với lượng muối cao ( nhằm ức chế hoạt động của vi khuẩn có hại) cùng với những vi khuẩn có sẵn ruột cá sự đảo trộn Và phụ gia đặc biệt làm mất mùi của cá đó là thính gạo + Có ba nhóm enzyme chính tham gia quá trình sản xuất nước mắm Hệ enzym Metaloprotease (Aminodipeptidase), Hệ enzym serin-protease, Hệ enzym acid-protease Các loại mắm truyền thống làm phương pháp chế biến kết hợp việc ướp muối thủy sản với trình lên men thời gian dịnh điều kiện thích hợp sản phẩm phân giải ngấu chín mắm tạo mùi vị đặc trưng tồn trữ lâu dài Với một số nguyên liệu khác quy trình sản xuất khác tạo các sản phẩm có dạng sền sệt hặc bột nhão mắm tôm, mắm ruốc, mắm moi, mắm cáy… Một số loại thủy sản được muối chua nhờ giấm, ớt có thành phẩm giữ hình dạng nguyên liệu ban đầu như: Mắm ba khía, tôm chua, mắm cá thu… CÁC LOẠI LÊN MEN THỰC PHẨM CỔ TRUYỀN KHÁC CÁC LOẠI DƯA CHUA Các loại dưa muối làm từ rau tươi: dưa cải, dưa hành, cà muối, kim chi … với vị chua tạo lên men lactic có sự tham gia của các nhóm vsv Bacterium brassicae acid, lactobacillus cucumeris.pediococcus cerevisiae…  Sung muối  Hành muối  Dưa rau muống  Dưa củ cải   Dưa rau giá Kim chi  Dưa chuột muối  Dưa cải đức  Các loại thịt có thể được bảo quản và sử dụng lâu nhờ phương pháp hút chân không và bảo quản lạnh để hạn chế tối đa sự xâm nhập của vi khuẩn có hại, vsv phân hủy CÁC SẢN PHẨM MỚI CỦA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Các chất lượng thay đường, sản phẩm chức Aspartame (thành phần chất tạo nhãn hiệu Equal NutraSweet) Sucralose (Splenda) Ngọt đường mía 600 lần Được sử dụng nhiều loại thực phẩm dành cho người ăn kiêng, kẹo cao su, tráng miệng đông lạnh làm từ sữa, loại nước ép trái gelatin Có thể thêm trực tiếp vào thức ăn Saccharin (Sweet ‘N Low, Sweet Twin, NectaSweet) Ngọt đường mía 200-700 lần Được sử dụng nhiều loại thực phẩm thức uống dành cho người ăn kiêng Có thể có dư vị đắng dư vị kim loại số chất lỏng Không sử dụng trình nấu nướng Được FDA cấp phép lưu hành Stevia (Truvia, Pure Via, Sun Crystals) Chất tạo không sinh lượng có nguồn gốc từ thực vật Làm từ cỏ (Stevia rebaudiana), loài trồng để lấy có vị Tên thường gọi bao gồm (sweetleaf, sweet leaf), đường (sugarleaf), hay đơn giản stevia Chiết xuất từ rebaudiana phê duyệt sử dụng phụ gia thực phẩm Nó coi vi chất bổ sung vào thực phẩm (dietary supplement) Acesulfame K (Sunett Sweet One) Chất tạo nhân tạo Là chất bền với nhiệt, sử dụng trình nấu nướng Chất tạo thêm trực tiếp vào thưc ăn Nó bán phổ biến tên Sweet One Được sử dụng với chất khác, chẳng hạn saccharin, đồ uống có ga có hàm lượng calo thấp sản phẩm khác Được FDA cấp phép lưu hành Neotame Chất tạo nhân tạo Được sử dụng nhiều loại thực phẩm thức uống dành cho người ăn kiêng La Hán (Nectresse) Là loại bột chiết xuất từ La Hán Có độ gấp 150-200 lần so với đường mía (xét dung dịch) Bền với nhiệt sử dụng chuẩn bị loại thực phẩm cần qua nướng Loại đường tạo độ tương đương với đường với liều lượng sử dụng (¼ muỗng cà phê tương đương với vị muỗng cà phê đường thông thường) Các sản phẩm nước uống lên men Rượu: tạo từ việc lên men đường nguyên liệu chất giàu đường(nước mía, củ cải đường, nước trái chín…), tinh bột từ loại ngũ cốc( lúa mì, gạo, ngô…), phức hợp lignocellulose từ gỗ, phế thải nông nghiệp … Thực nhiều loại nấm men chủ yếu loài Saccharomyces số vi khuẩn Bia thức uống có độ rượu thấp, sủi bọt mạnh, tạo từ lên men rượu thường dùng lên men rượu dịch malt ( hạt đại mạch nẩy mầm) với hoa houblon (hops) Rượu cần loại rượu làm với men rượu dân tộc làm công phu từ loại rừng có tinh dầu, loại thuốc bắc, gừng, riềng v.v Nguyên liệu (cái rượu): rượu làm từ loại ngũ cốc thông dụng ngô (bắp), sắn (khoai mì), gạo nếp, gạo tẻ, hạt ý dĩ, hạt bo bo, hạt cào (một loại cỏ), kê v.v Rượu sake loại rượu gạo truyền thống mà sake phong quốc tửu xứ sở hoa anh này, rượu sản xuất lên men trình nghiêm ngặt, từ khâu chọn lựa giống gạo đến khâu ủ rượu phải từ đến 12 tuần Rượu vang (từ tiếng Pháp vin) loại thức uống có cồn lên men từ nước nho Rượu vang đỏ thường lên men từ nước ép vỏ nho, rượu vang trắng lên men từ nước nho Cognac loại rượu brandy làm từ nho trắng (phần lớn nho ugni trắng) mà người ta trồng khu vực giới hạn xác hai vùng Charentes (16 17) phần vùng Deux-Sèvres Khu vực chia làm khu trồng nho (cru) xác định dựa tính chất điều kiện tự nhiên kết tinh sản phẩm cuối Phần III: Ứng dụng công nghiệp lượng Diesel sinh học (Biodiesel) loại nhiên liệu lỏng có tính tương tự sử dụng thay cho loại dầu diesel truyền thống Biodiesel điều chế cách dẫn xuất từ số loại dầu mỡ sinh học (dầu thực vật, mỡ động vật), thường thực thông qua trình transester hóa cách cho phản ứng với loại rượu phổ biến methanol Khí sinh học (Biogas) loại khí hữu gồm Methane đồng đẳng khác Biogas tạo sau trình ủ lên men sinh khối hữu phế thải nông nghiệp, chủ yếu cellulose, tạo thành sản phẩm dạng khí Biogas dùng làm nhiên liệu khí thay cho sản phẩm khí gas từ sản phẩm dầu mỏ  Xăng sinh học (Biogasoline) loại nhiên liệu lỏng, có sử dụng ethanol loại phụ gia nhiên liệu pha trộn vào xăng thay phụ gia chì Ethanol chế biến thông qua trình lên men sản phẩm hữu tinh bột, xenlu-lô, lignocellulose Ethanol pha chế với tỷ lệ thích hợp với xăng tạo thành xăng sinh học thay hoàn toàn cho loại xăng sử dụng phụ gia chì truyền thống Pin cao lượng từ virus sinh học Bằng phương pháp đột biến gen, nhà khoa học khiến loại virus tự phủ lên lớp phân tử coban oxide hạt vàng cực nhỏ chui vào ống dẫn nano siêu nhỏ, trở thành cực dương viên pin Pin mặt trời sinh học Nguồn gốc từ protein tham gia vào trình quang hợp thực vật gọi Photosystem (PS1) Khi protein PS1 chiếu sáng, hấp thụ lượng cung cấp cho electron hóa trị (electron liên kết với nguyên tử) để chuyển thành electron tự Nếu điện tử (electron) bứt khỏi vị trí đó, để lại lỗ trống tích điện dương cục Do có điện trường, electron lỗ trống di chuyển hai phía khác protein PS1 BIOHYROGEN NGUỒN NĂNG LƯỢNG LÝ TƯỞNG Hiện hydrogen coi nguồn lượng lý tưởng Đó chất khí nhẹ trữ lượng lớn: 119Mj/kg so với 50Mj/kg khí đốt tự nhiên Phản ứng đốt sinh lượng tạo nước hoàn toàn khồn gây ô nhiễm không tạo phụ phẩm khác