chuong 3 ky thuat len men

Phần VSV ỨNG DỤNG TRONG CÁC QUÁ TRÌNH LÊN MEN TẠO CÁC SẢN PHẨM THỰC PHẨM VÀ CÁC CHẤT PHỤ GIA Chuong 1: Các kỷ thuật banû lên men Chương 2: Ứng dụng VSV sản xuất sinh khối- protein đơn bào Chương 3: Ứng dụng VSV sản xuất chất phụ gia (A glutamic, nucleotide,dextan,a.acetic,a citric….) Chương 4: Ứng dụng VSV chế biến thực phẩm len men truyền thông Chương Các kỷ thuật qui trình lên men VSV I Giống VSV CNLM 1.1 Tiêu chuẩn chọn giống 1.2 Nguồn gốc giống 1.3 Biện pháp bảo quản giống 1.4 Các kỷ thuật nâng cao suất giống II Ngun liệu lên men III Các phương pháp khử trùng III Kỷ thuật lên men 4.1 Thiết bò lên men ( fermentor) 4.2 Phng pháp lên men - Lên men mẽ ( batch culture) - Lên men liên tục (Constinuous culture) - Lên men có bổ sung chất dinh dưỡng (Fed-batch culture) - Lên men bề mặt IV Các phương pháp thu hoạch sản phẩm SƠ ĐỒ QUI TRÌNH LÊN MEN Giống đơng khơ Giống thạch nghiên Chế tạo mơi trường dinh dưỡng Khử trùng mơi Ngun liệu (C, N, P, K) dầu phá bọt, muối Khử trùng thiết bị hệ thống đường ống Giống ni máy lắc Nhân giống nồi nhân giống LÊN MEN Ly tâm lọc Thu hoạch, tinh chế tạo thành phẩm Cung cấp khơng khí vơ trùng Các giai đoạn giữ giống - nhân giống, sản xuất thử nghiêm sản xuất cơng nghiệp Giống vi sinh vật 1.Tiêu chuẩn giống - Sinh sản nhanh,phase tiềm phục ngắn - Sử dụng ngun liệu phụ phẩm hay phế phẩm - Có thể phát triển thể tích mơi trường lớn (tỷ lệ giống thường khoảng 3-10%) - Có hình thái phù hợp để tiện thu hoạch sinh khối ( kích thước lớn , dạng sợi dễ thu hoạch cách lắng hay vớt , lọc….) - Chủng phải thn khiết ,khơng bị nhiễm phage Một số lưu ý q trình chuẩn bị giống - - - Mơi trường khơng cần thiết phải tối ưu giai đoạn sản xuất , khơng nên khác q xa giá trị tối ưu thi làm kéo dài phase tiềm phục Số lượng bước nhân giống ( 2-3 bình tam giác hay 1-3 fermentor) cao nguy tạp nhiễm , nguy thối hố giống cao Số lượng bào tử nấm sợi ảnh hưỡng hình thái, suất tạo sản phẩm : * Số lượng bào tử thấp- pellet: phù hợp tạo thành acid citric nấm Aspergillus niger * Số lượng bào tử cao- Khuẩn ty: phù hợp cho sản xuất kháng sinh pénicillin nấm Pénicillium chrysogenum DỰA VÀO ĐƯỜNG CONG SINH TRƯỞNG CHỌN LƯA CHỦNG VSV CHO SẢN XUẤT Phân lập giống Phân lập từ tự nhiên : Nguyên tắc :”Ở đâu tồn chất tập trung nhiều VSV có nhu cầu sinh lý phù hợp với chất ù” EX: *Chọn chủng VSV có loại enzim amilase (trên chất giàu tinh bột), pectinase (trên chất tự nhiên giàu pectin), cellulase (trên chất tự nhiên nhiều chất xơ)… *Chọn chủng VSV làm chế phẩm thuốc trừ sâu bệnh phân lập VSV thể côn trùng bò dòch bệnh vi khuẩn , nấm sợi , virus *Chọn chủng có khả tổng hợp kháng sinh phân lập đất, môi trường sống có nhiều chủng loại VSV mà VSV muốn tồn thường phải có khả cạnh tranh đối kháng cao * Chọn chủng VSV lên men lactic phân lập chất giàu dinh dưỡng, giàu vitamin: đường tiêu hoá người động vật, sữa chua, rau muối chua theo phương pháp truyền thống Giống phân lập tự nhiên thường có suất STH không cao, VSV hoang dại có khả tự điều hoà TĐC Vì muốn nâng cao suất phải sử dụng kỷ thuật gây đột biến hay tạo chủng tái tổ hợp gen thông qua công nghệ lấp ghép gen Những ưu điểm Feed Bacht fermentor -Sử dụng chất dinh dưỡng nồng độ cao ức chế sinh trưởng VSV ( ethanol, mathanol, acid acetic, hợp chất bay -Làm tăng suất sinh khối ,năng suất tăng gắp 10 lần so với phương pháp batch culture) - Đối với sản phẩm thứ cấp mà suất khơng có liên quan đến tốc độ sinh trưởng VSV (được tạo sinh trưởng VSV vào giai đọan cân bằng) Sự cung cấp hạn chê chất dinh dưỡng giúp cho kiểm sốt gia tăng sinh khối giai đoạn đầu , nhờ vào giai đọan cân sản phẫm thứ cấp tổng hợp nhiều - Tránh tượng ức chế sản phẩm dị hố - Làm giãm độ nhớt mơi trường - Tránh bị tạp nhiễm , đột biến , biến dị (thường gặp ni cấy liên tục) • Hệ thống ni cấy liên tục (Continuous culture) – Mơi trường dinh dưỡng liên tục bổ sung vào đồng thời dịch lên men lấy lượng tương ứng Do VSV ln điều kiện sinh trưởng lý tưởng Vận tốc pha lỗng D= f v = Vận tốc dòng vào Vận tốc dòng – Trong ni cấy liên tục dòng mơi trường vào có tốc độ tốc độ thu sản phẩm Phương pháp có lợi sản phẩm cuối chưa đáp ứng u cầu , khắc phục : 1.Điều chỉnh tốc độ mơi trường vào châm lại, để thời gian lưu dịch dinh dưỡng tế bào VSV thiết bị lâu Hồn lưu dịch lên men vào mơi trường để tái lên men , làm thành phần mơi trường tham gia triệt để q trình trao đổi chất ản phẩm tạo nhiều Thiết bịlên men liên tục nhiều bình nối tiếp cho sản phẩm cuối có suất cao ■Continuous culture Có loại hệ thống ni cấy liên tục : Hệ thống hở gồm bình lên men có dòng mơi trường vào dòng mơi truờng Hệ thống có hồi lưu: phần lấy bơm hồi lưu trở lại bình lên men Hệ thống liên tục nhiều bình lên men liên hồn Thu hoạch sản phẩm Kết thúc trình lên men tìm cách tách tế bào VSV khỏi pha lỏng môi trường lên men : Sản phẩm cuối sinh khối tế bào: • Nếu VSV có cấu tạo hệ sợinhư nấm sợi, tảo đa bào thu hoạch phương pháp lọt hay với • Nếu VSV đơn bào , kích thước tê bào nhỏ nấm men , vi khuẩn thường dùng phương pháp ly tâm Sản phẩm cuối sản phẩm trao đổi chất sơ cấp, thứ cấp tế bào • Nếu sản phẩm chất bên tế bào enzim nội bào phải thu hoạch tế bào, làm ly giảõi tế bào, sau chiết tách chất nội bào • Nếu sản phẩm chất VSV tiết môi trường phải tiến hành chiết tách cách như: kết tủa, sắc ký hấp phụ, điện di…… V.Một số vấn đề cần lưu ý : • Vấn đề lượng : Sử dụng triệt để nguồn lượng nồi EX: Một nồi hoạt động phục vụ phân xưỡng khử trùng môi trường , thể tận dụng cho phân xưỡng chuẩn bò môi trường • Vấn đề nguyên liệu: qui trình công nghệ mà xí nghiệp sử dụng phụ phẩm hay phế liệu xí nghiệp khác • Vấn đề xử lý nước thải :Xử lý ô nhiễm hoạt động xi nghiệp lên men hay chế biến thực phẩm đòi hỏi bách tốn Các xí nghiệp sản xuất nên bố trí cạnh để dễ dàng kết hợp xây dựng hệ thống xử lý nước thải chất thải chung , bảo đảm tiết kiệm đồng Máy ly tâm Phương pháp phá tế bào cách nghiền hay đồng hố áp suất cao Sắc ký hấp phụ Phương pháp tách chất rắn cách quay ly tâm Phương pháp lọc trống quay để thu khuẩn ty nấm sợi Lọc dịch ni cấy để tách tế bào ... lên men Khái niệm lên men chìm lên men bề mặt: • Lên men chìm : lên men fermentor với môi trường nuôi cấy lỏng, VSV chìm môi trường nuôi cấy ( lên men công nghiệp) • Lên men bề mặt : lên men. .. khử trùng III Kỷ thuật lên men 4.1 Thiết bò lên men ( fermentor) 4.2 Phng pháp lên men - Lên men mẽ ( batch culture) - Lên men liên tục (Constinuous culture) - Lên men có bổ sung chất dinh dưỡng... thuật lên men chìm: có cách • Lên men mẽ ( batch fermentor) • Lên men mẽ có bổ sung chất dinh dưỡng (feed batch fermentor) • Lên men liên tục (Continuous fermentor)