QUY TRÌNH SẢN XUẤT SINH KHỐI NẤM MEN

Sinh khối là quá trình cơ chất được chuyển hóa thành vật chất tế bào trong quá trình sinh trưởng  Lên men thu sinh khối là quá trình sinh sản, phát triển các tế bào của chủng nuôi cấy..

Trang 1

BÁO CÁO MÔN:

Trang 3

NỘI DUNG BÁO CÁO

KHỐI NẤM MEN

Trang 4

MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA

 Sinh khối là tổng trọng lượng của sinh vật trong sinh quyển hoặc số lượng sinh vật sống trong một đơn vị diện tích, thể tích vùng Sinh khối là quá trình cơ chất được chuyển hóa thành vật chất tế bào trong quá trình sinh trưởng

 Lên men thu sinh khối là quá trình sinh

sản, phát triển các tế bào của chủng nuôi cấy Sinh sản là tăng số lượng các

tế bào

 Nấm men: Chỉ tên chung để chỉ nhóm vi nấm gồm các cấu tạo đơn bào thường sinh sôi và nảy nở bằng phương pháp nẩy chồi

Trang 5

GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ NẤM MEN

• Saccharomyces là một chi nấm men được sử

dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm như làm bánh mì, sản xuất cồn

• Saccharomyces có nghĩa là nấm đường và là loại

vi sinh vật được sản xuất với quy mô rất lớn trên thế giới

Trang 6

 Phân loại khoa học

o Giới (regnum): Fungi (nấm)

o Chi (genus): Saccharomyces

Trang 7

 Hình thái, cấu tạo

 Hình cầu hay hình trứng, kích thước 5 – 14m.

 Sinh sản bằng cách tạo chồi hay bào tử.

Trang 8

 Đặc điểm sinh hóa

• Lên men 13 loại đường.

• Đồng hóa 46 nguồn carbon.

• Đồng hóa 6 nguồn nitơ

• Tính chống chịu với 0,01% hoặc 0,1% cycloheximide.

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

30, 35, 37, 42 o C.

• Sản sinh acid từ glucose.

• Thủy phân Urê.

Trang 9

 Đặc điểm sinh hóa

• Phân giải Arbutin, lipid, gelatin

• Sản sinh sắc tố

• Sinh trưởng trên môi trường chứa 50% và 60% glucose

• Phản ứng với Diazonium Blue B

• Phát triển trên môi trường chứa acid acetic 1%

Trang 10

 Các giống nấm men thường dùng

trong sản xuất

• Giống nấm Candida:

Candida tropicalis: lên men rất tốt ở các dịch

đường glucose, galactose, saccharose, maltose Không hấp thu được sorbiose, xenlobiose, lactose…

Trang 11

• Giống nấm Saccharomyces:

Saccharomyces cerevisiae

Trang 12

• Sinh khối

• Sản phẩm trao đổi chất: bậc 1 và bậc 2

• Sản phẩm của sự chuyển hóa chất:

• Sản phẩm lên men: etanol, methanol, propanol, acid lactic, axetol butanol, metan…

 Các sản phẩm của quá trình lên men

gồm các dạng

Trang 13

 CÁC DẠNG SINH KHỐI NẤM MEN

DẠNG THƯƠNG MẠI

3 loại

Men lỏng

Men dạng paste

Men dạng paste Men khô

Trang 14

• Men lỏng

o Là một sản phẩm thu nhận được ngay sau

khi quá trình lên men hiếu khí kết thúc

o Dễ bị nhiễm những vi sinh vật lạ, bị lẫn các

sản phẩm trao đổi chất

Trang 15

• Nhược điểm lớn nhất của nấm men lỏng là khó bảo quản, HSD: 24h

• Ưu điểm là dễ sử dụng và có hoạt lực cao hơn so với các dạng chế phẩm khác

• Men lỏng

Trang 16

Thu được sau khi ly tâm nấm men lỏng, có

độ ẩm khoảng 70-75%

Bảo quản lạnh ở 4 – 70C, HSD: 10 ngày

• Men dạng paste

Trang 17

Sản xuất từ nấm men paste

Độ ẩm < 10%

Ưu điểm là thời gian sử dụng rất lâu và dễ vận chuyển, có thể bảo quản 4 tháng ở điều kiện lạnh và 6 tháng ở điều kiện lạnh đông

• Men khô

Trang 18

ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY VÀ BẢO QUẢN

SINH KHỐI NẤM MEN

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất sinh khối nấm men

• Nhiệt độ

• Độ pH của môi trường

• Ảnh hưởng của chất hóa học

• Ảnh hưởng của nồng độ rỉ đường

• Ảnh hưởng của cường độ không khí và

Môi trường có 5  6% saccharose Cẫn giữ cho dịch men

liên tục bão hòa oxy

hòa tan

Trang 19

 Các phương pháp bảo quản men giống

 Giữ giống thuần khiết trên môi trường thạch nghiêng, cấy chuyền sau 12 – 24 ngày sau khi đã hoạt hóa sơ bộ trên môi trường lỏng

 Giữ tế bào men trong dịch saccharose 30%

vô trùng

 Bảo quản giống dưới lớp dầu vaselin hoặc parafin vô trùng

 Giữ giống ở điều kiện đông khô (3 năm)

ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY VÀ BẢO QUẢN

SINH KHỐI NẤM MEN

Trang 20

ỨNG DỤNG CỦA NẤM MEN VÀ SINH

KHỐI NẤM MEN ỨNG DỤNG CỦA NẤM MEN VÀ SINH

KHỐI NẤM MEN

Trang 21

QUY TRÌNH SẢN XUẤT SINH KHỐI

NẤM MEN

QUY TRÌNH SẢN XUẤT SINH KHỐI

NẤM MEN

Trang 22

Quy trình Sản xuất men khô

Rỉ đường

Xử lý

Môi trường dinh

dưỡng Nhân giống

Trang 23

Thuyết minh quy trình

a) Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng

• Mục đích:

Chuẩn bị cho quá trình lên men

Loại bỏ tạp chất, làm trong rỉ đường

Rỉ đường: cần được xử lý

Trang 24

• Thực hiện loại bỏ chất keo trong rỉ

đường: Bằng 2 phương pháp

Phương pháp hóa học:

Thường sử dụng acid sulfuric, kết hợp với vôi

 Phương pháp cơ học

Dùng máy ly tâm để loại chất bẩn, chất keo

Trang 25

 Pha loãng rỉ đường như trên  thêm 1% vôi tính theo nồng độ rỉ đường  khuấy đều  cho sôi 30 phút  để lắng trong 7 giờ  loại bỏ lớp màu đen.

•

Phương pháp hóa học

Trang 26

Phương pháp cơ học

Trước khi ly tâm, pha loãng rỉ đường với nước phụ thuộc vào thành phần muối canxi trong rỉ đường Nếu lượng muối canxi trong rỉ đường:

• < 0 5% thì pha loãng 1:1

• 0, 6% thì pha loãng 1:2,

• >1% thì pha loãng 1:4

Trang 27

 Các biến đổi trong quá trình

 Vật lý: khối lượng riêng của dung dịch

giảm, sự thay đổi màu.

 Hóa học: các hợp chất keo đông tụ.

 Sinh học: mật độ vi sinh vật giảm.

Phương pháp cơ học

Trang 28

• Pha loãng dịch lên men: Ta tiến hành pha

Trang 29

• Điều chỉnh pH dung dịch: điều chỉnh pH = 4

- 4,5 bằng acid sulfuric loãng với nồng độ pha trước

• Phân phối vào dụng cụ

• Thanh trùng:

 Mục đích: Tiêu diệt vi sinh vật gây hại,

chuẩn bị cho quá trình lên men

 Tiến hành: Thanh trùng ở nhiệt độ 80-900C trong vòng 20 phút

Trang 30

• Làm nguội

Mục đích: Chuẩn bị và hạ nhiệt độ của

canh trường để chuẩn bị cho quá trình nuôi cấy

• Các biến đổi trong quá trình:

- Vật lý: nhiệt độ giảm

- Hóa lý: độ nhớt dung dịch tăng

- Nhiệt độ môi trường dinh dưỡng sau quá trình làm lạnh: 28 - 320C

Trang 31

b) Quá trình nhân giống

Trang 32

 Quá trình nhân giống gồm 2 giai đoạn:

Trang 33

b) Quá trình nhân giống

• Các phương pháp tiến hành nhân giống

Trang 34

c) Quá trình nuôi cấy nấm men (quá trình lên men dịch rỉ)

• Mục đích: Tăng sinh khối tế bào nấm men

đến mức như mong muốn

• Nguyên tắc: Sinh khối nấm men có thể được

thu nhận bằng 2 cách: nuôi cấy kỵ khí và nuôi cấy hiếu khí

Trang 35

Thiết bị lên men với bộ đảo trộn cơ học dạng sủi bọt có sức chứa 63 m3

Trang 36

 Các biến đổi sinh học: Xảy ra trong từng giai đoạn phát triển của nấm men

- Ở giai đoạn tiềm phát

- Ở giai đoạn tăng trưởng

- Giai đoạn cân bằng

 Các biến đổi vật lý: nhiệt độ canh trường tăng lên

• Các biến đổi trong quá trình nuôi cấy

Trang 37

Các biến đổi hóa học

saccharose): giảm dần theo thời gian

pH: sự thay đổi theo 2 cơ chế chính:

o Sự sinh tổng hợp các acid hữu cơ

o Cơ chế đồng vận chuyển ion H+ trong và ngoài

tế bào nấm men trong quá trình trao đổi chất

Trang 38

 Các biến đổi hóa lý

 Sự hòa tan oxy

 Sự hình thành bọt

Trang 39

 Các biến đổi hóa sinh

glucose và D - fructose dưới xúc tác của enzymeinvertase được tổng hợp bởi nấm men

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

Trang 40

 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.

Trang 41

 Thời gian lắng từ 1,5 - 2 giờ

 Thiết bị: quá trình men lắng xảy ra trong tiết

bị lên men

Trang 42

d) Thu nhận sinh khối nấm men

Mục đích: Khai thác và hoàn thiện

• Về lý thuyết:

 theo nghiên cứu của A J Forage:

C6H12O6 (1g) + O2 (0,4g) → CO2 (0, 67g) + H2O (0,27g) + NH3 (0, 05g) Q (1,25 kcal) + sinh khối nấm men khô 0,5g

 Hoặc theo nghiên cứu C L Cooorey

Trang 43

• Phương pháp:

Bọt và sinh khối trào ra ngoài được thu gom  xử lý bằng phương pháp tuyển nổi (flotation)  ly tâm, cô đặc chân không

Nấm men thường có tỷ trọng lớn hơn dung dịch nấm men  tế bào nấm men sẽ chịu lực

ly tâm lớn hơn và được tách ra khỏi dung dịch nuôi cấy.

Trang 44

• Các biến đổi: Thay đổi lượng tạp chất lên

men.

• Tiến hành:

 Dùng bơm bơm dịch lên men vào máy ly tâm

 Thời gian ly tâm không quá 2 giờ.

 Nước rửa phải ở 20C

Trang 45

 Trong khi nuôi, nếu có sự cố về kỹ thuật như nhiệt độ tăng không đủ chất khoáng thì sau khi ly tâm hòa tế bào vào nước lạnh 20C kết hợp với xử lý sau:

 Chlotetracylin - hydroclodrid 5g/m3 trong hơn 30 phút.

 Axit sorbic 1kg/m3 trong 30 phút.

 KH2PO4 (8,5 - 20 kg/m3) từ 1 - 15 phút.

Trang 46

Sinh khối nấm men thu được ở dạng sệt có

- 75 - 80% nước

- 20 - 25% chất khô trong đó : cacbon 40 - 50%, nito 7 - 10% tương ứng với 40 - 60% protein, hydro 5 -7%, oxy 25 - 30%, các nguyên tố vô

cơ 5 - 10%

trục hoặc sấy phun

Trang 47

Hóa sinh: Một số enzyme bị biến tính.

Sinh học: Tế bào nấm men và một số vi khuẩn bị tiêu diệt

Trang 48

- Vi khuẩn thương hàn: không được có.

- Nấm mốc: không quá 50 cfu/kg men khô

Trang 49

• 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 300mg/kg

Chỉ tiêu chất lượng thành phẩm

Trang 50

• Hàm lượng tro: đối với men rượu từ rỉ

đường không quá 14% men khô tuyệt đối, còn men rượu từ bã rượu ngũ cốc thì không quá 10%

• Tạp chất kim loại sau khi tách sắt có thể

còn có trong chế phẩm men ở dạng các mẫu vảy nhỏ là kim loại bắt từ hoặc không bắt từ

Trang 51

• Những tạp chất kim loại là thể mảnh kim loại không bắt từ phải có kích thước mảnh, miếng kim loại không quá 2mm Hàm lượng kim loại mảnh có kích thước < 2mm (mg/1kg men khô): < 20.

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

Trang 52

SẢN XUẤT MEN NƯỚC

• Men nước được sản xuất phục vụ cho nhu cầu sử dụng tại chỗ

• Ưu điểm: Quá trình sản xuất đơn giản, giá thành hạ, có thể cho chất lượng tốt so với men ép và men khô

• Nhược điểm: Không bảo quản được lâu, vận chuyển khó khăn

Trang 53

• Nguyên liệu dùng sản xuất men nước là bột, thóc mầm hoặc chế phẩm mốc có hoạt lực amylase, vi khuẩn lactic

(Lactobacterium delbrucki) và nấm men

Saccharomyces cerevisiae

Trang 54

• Dịch bột thủy phân bằng thóc hoặc chế phẩm mốc: trộn bột: nước theo tỷ lệ 1:3  nấu chín  làm nguội 48 - 500C  thêm 3% thóc mầm hoặc 0,8 - 1% chế phẩm mốc

Asp.Awamori hoặc Asp.Oryzae giữ 8 - 14h  dịch bột được đường hóa và đông thời tích tụ acid đến khi môi trường đạt 11-12 0C acid thì

có thể đưa vào nuôi cấy nấm men

Trang 55

• Giống men: Saccharomyces cerevisiae cấy

chuyển trên môi trường malt (ống nghiệm) để ở

28 - 30 0 C trong 6 - 12h  nhân giống, cấy vào 3 bình tam giác chứa 100ml nước malt (mạch nha) ở nhiệt độ 30 0 C trong 24h  chuyển sang bình 5 - 6lit Giống men sau khi nhân giống chuyển vào dịch bột thủy phân đã acid hóa và làm nguội đến 28 - 30 0 C, giữ ở nhiệt độ này 14 - 15h không sục khí hoặc sục khí gián đoạn kết hợp khuấy.

Định dạng
Số trang	56
Dung lượng	5,37 MB