Khảo sát khả năng trao đổi chất của nấm men kluyveromyces marxianus được cố định trên chất mang bẹ lá dừa nước trong điều kiện stress 5 hmf

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC BỘ MƠN CN THỰC PHẨM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG TRAO ĐỔI CHẤT CỦA NẤM MEN KLUYVEROMYCES MARXIANUS ĐƯỢCCỐ ĐỊNH TRÊN CHẤT MANG BẸ LÁ DỪA NƯỚC TRONG ĐIỀU KIỆN STRESS 5-HYDROXYMETHYLFURFURAL Học viên thực hiện: Lê Ngọc Huyền Trang MSHV : 11110222 GVHD : PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - LÊ NGỌC HUYỀN TRANG KHẢO SÁT KHẢ NĂNG TRAO ĐỔI CHẤT CỦA NẤM MEN KLUYVEROMYCES MARXIANUS ĐƯỢCCỐ ĐỊNH TRÊN CHẤT MANG BẸ LÁ DỪA NƯỚC TRONG ĐIỀU KIỆN STRESS 5-HYDROXYLMETHYLFURFURAL Chuyên nghành: Công Nghệ Thực Phẩm Đồ Uống Mã số chuyên ngành: 605402 LUẬN VĂN THẠC SỸ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Lê Ngọc Huyền Trang MSHV: 11110222 Ngày sinh: 02/12/1988 Nơi sinh: Tiền Giang Chuyên ngành: CN Thực Phẩm & Đồ Uống Mã số: 605402 I Tên đề tài KHẢO SÁT KHẢ NĂNG TRAO ĐỔI CHẤT CỦA NẤM MEN KLUYVEROMYCES MARXIANUS ĐƯỢCCỐ ĐỊNH TRÊN CHẤT MANG BẸ LÁ DỪA NƯỚC TRONG ĐIỀU KIỆN STRESS 5-HMF II Nhiệm vụ nội dung Nhiệm vụ ƒ So sánh khả chịu stress - HMF nấm men cố định bẹ dừa nước nấm men tự thông qua khả sinh trưởng, sử dụng chất sinh tổng hợp sản phẩm ƒ Khảo sát ảnh hưởng - HMF đến thay đổi thành phần acid béo màng tế bào chất nấm men cố định bẹ dừa nước nấm men tự ƒ Tái sử dụng nấm men cố định bẹ dừa nước để lên men ethanol điều kiện stress – HMFtheophương pháp chu kỳ qui mô phịng thí nghiệm Nội dung ƒ Xác định khả sinh trưởng, sử dụng chất sinh tổng hợp sản phẩm nấm men cố định bẹ dừa nước mơi trường có chứa – HMF   ƒ Xác định thay đổi tỉ lệ khối lượng acid béo bão hòa bất bão hòa màng tế bào chất nấm men cố định bẹ dừa nước điều kiện tác động – HMF ƒ Xác định khả lên men nấm men cố định bẹ dừa nước tái sử dụng nấm men mơi trường có chứa – HMF III Ngày giao nhiệm vụ 19/06/2012 IV Ngày hoàn thành nhiệm vụ 01/12/2013 V Cán hướng dẫn PGS TS Lê Văn Việt Mẫn Tp Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 12 năm 2013 Cán hướng dẫn Chủ nhiệm mơn Trưởng khoa Kỹ Thuật Hóa Học   TP HỒ CHÍ MINH, 16 tháng 12 năm 2013 Cơng trình hồn thành tại: Trường ĐH Bách Khoa – ĐHQG – Tp HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh ngày 30 tháng 12 năm 2013 Thành phần hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG   TRƯỞNG KHOA GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN SVTH: LÊ NGỌC HUYỀN TRANG LỜI CÁM ƠN Thực hoàn thành luận án khoảng thời gian dài với khó khăn chung riêng, tơi nghĩ khơng làm bên cạnh tơi khơng có quan tâm giúp đỡ thầy cơ, gia đình bạn bè Không thể kể hết mà tơi nhận thực luận văn Đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn tận tình giúp đỡ, hướng dẫn suốt trình thực luận văn Kế đến, xin cảm ơn gia đình hỗ trợ động viên suốt trình học tập trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất quý thầy cô trường Đại học Bách Khoa đặc biệt thầy cô Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, người hỗ trợ cho em kiến thức tảng vững vàng giúp em hoàn thành luận văn Cuối cùng, xin ơn bạn bè quan tâm, chia sẻ giúp đỡ tơi q trình học tập trường hoàn thành luận văn tốt nghiệp TP Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 12 năm 2013 Học viên thực Lê Ngọc Huyền Trang     i     GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN SVTH: LÊ NGỌC HUYỀN TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN Với mục đích so sánh khả chịu stress - HMF nấm men cố định bẹ dừa nước nấm men tự trình lên men sản xuất ethanol, nội dung nghiên cứu luận văn gồm có ba phần Phần 1: So sánh khả chịu stress - HMF nấm men cố định bẹ dừa nước nấm men tự thông qua khả sinh trưởng, sử dụng chất sinh tổng hợp sản phẩm Phần 2: Khảo sát ảnh hưởng - HMF đến thay đổi thành phần acid béo màng tế bào chất nấm men cố định bẹ dừa nước nấm men tự Chúng theo dõi thay đổi tỉ lệ khối lượng acid béo bão hịa khơng bão hịa màng tế bào chất nấm men cố định nấm men tự theo thời gian lên men Phần 3: Nghiên cứu trình tái sử dụng nấm men cố định bẹ dừa nước để lên men ethanol điều kiện stress - HMF Thí nghiệm thực chu kỳ lên men liên tiếp Chúng so sánh khả tái sử dụng nấm men cố định bẹ dừa nước nấm men tự dựa thời gian lên men, hàm lượng đường sót hàm lượng ethanol thu qua chu kỳ tái sử dụng Kết nghiên cứu khẳng định ưu nấm men cố định bẹ dừa nước so với nấm men tự điều kiện stress5 - HMF.Nấm men cố định có khả tái sử dụng cao nấm men tự Trong trình lên men với nấm men cố định tự do, tỉ lệ khối lượng acid béo bão hòa tăng lên tỉ lệ khối lượng acid béo khơng bão hịa giảm xuống Độ bất bão hịa acid béo màng tế bào chất nấm men cố định thấp nấm men tự trình lên men     ii     GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN SVTH: LÊ NGỌC HUYỀN TRANG ABSTRACT The objective of this research was to compare the - HMF stress tolerance of the immobilized yeast on Nypa fruticansinsleaf sheath pieces and the free yeast during the ethanol fermentation The experimentation consisted of three sections Section – Comparison of5 - HMF stress resistance of the immobilized yeast on Nypa fruticansleaf sheath pieces and the free yeast was based on yeast growth, substrate uptake and metabolite production Section – Investigation of the change in fatty acid level in cellular membrane of the immobilized yeast on Nypa fruticansleaf sheath pieces and the free yeast under - HMF stress Section – Investigation of the reuse of immobilized yeast on Nypa fruticansleaf sheath pieces and the free yeast in medium with - HMF The fixed yeast on Nypa fruticansleaf sheath pieces were reused for cycles in the repeated batch fermentation The fermentation performance of the immobilized and free yeasts was evaluated and compared by the fermentation time, residual sugar, level and final ethanol concentration during the reuse The experimental results showed that the fixed yeast on Nypa fruticansleaf sheath pieces always exhibited higher fermentation performance than the free yeast under - HMF stress conditions The fixed yeast could be reused for cycles in the repeated batch fermentation and their fermentation activities were always higher than those of the free yeast During ethanol fermentation with the immobilized and free yeast, the ratio of unsaturated fatty acid level decreased andthe ratio of saturated fatty acid level in cellular membrane of yeast increased The unsaturated degree of fatty     iii     GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN SVTH: LÊ NGỌC HUYỀN TRANG acids in membrane of fixed yeast was always lower than that of the free yeast during the fermentation LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo theo yêu cầu Tác giả luận văn Lê Ngọc Huyền Trang     iv     GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN SVTH: LÊ NGỌC HUYỀN TRANG MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Nấm men .3 2.1.1 Đặc điểm Kluyveromyces marxianus 2.1.2 Khái niệm stress 2.1.3 Tiềm Kluyveromyces marxianus để lên men sản xuất ethanol 2.2 - HMF .9 2.2.1 Giới thiệu - HMF .9 2.2.2 Cơ chế chuyển hóa - HMF tế bào nấm men .10 2.2.3 Ảnh hưởng - HMF lên hoạt động trao đổi chất nấm men 17 2.2.4 Những điểm đề tài 22 CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 3.1 Nguyên liệu 23 3.1.1 Nấm men .23 3.1.2 - HMF 22 3.1.3 Chất mang dừa nước 23 3.1.4 Môi trường 24 3.2 Mục đích nội dung nghiên cứu 25 3.2.1 Mục đích nghiên cứu 25 3.2.2 Nội dung thí nghiệm 25 3.2.3 Phương pháp phân tích 26 3.2.4 Xử lý kết 28 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 30     v     ... & Đồ Uống Mã số: 6 054 02 I Tên đề tài KHẢO SÁT KHẢ NĂNG TRAO ĐỔI CHẤT CỦA NẤM MEN KLUYVEROMYCES MARXIANUS ĐƯỢCCỐ ĐỊNH TRÊN CHẤT MANG BẸ LÁ DỪA NƯỚC TRONG ĐIỀU KIỆN STRESS 5- HMF II Nhiệm vụ nội... - LÊ NGỌC HUYỀN TRANG KHẢO SÁT KHẢ NĂNG TRAO ĐỔI CHẤT CỦA NẤM MEN KLUYVEROMYCES MARXIANUS ĐƯỢCCỐ ĐỊNH TRÊN CHẤT MANG BẸ LÁ DỪA NƯỚC TRONG ĐIỀU KIỆN STRESS 5- HYDROXYLMETHYLFURFURAL Chuyên... bào chất nấm men cố định bẹ dừa nước nấm men tự ƒ Tái sử dụng nấm men cố định bẹ dừa nước để lên men ethanol điều kiện stress – HMFtheophương pháp chu kỳ qui mơ phịng thí nghiệm Nội dung ƒ Xác định