Đề tài : Ứng dụng của vi sinh vật trong sản xuất bột ngọt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM MÔN VI SINH VẬT HỌC THỰC PHẨM Đề tài : Ứng dụng vi sinh vật bột Giảng viên hướng dẫn : Vũ Thị Lâm An Nhóm : Mai Phương Anh_11156020 Dư Thị Giàu_11156029 Đào Thị Tâm Hạnh_11156005 Võ Thị Thảo Ly_11156043 Võ Hồng Phụng_11156052 Lê Thị Thảo_11156115 sản xuất Nội dung I II III Giới thiệu sơ lược bột Quy trình sản xuất bột Tổng quan trình lên men 1.Chủng loại, nguồn gốc vi sinh vật phân lập từ tự nhiên 2.Phương pháp đột biến tạo chủng vi khuẩn tổng hợp thừa L-AG 2.1 Cơ chế phân tử việc tổng hợp thừa L-AG C Glutamicum 2.2 Cải biến di truyền 3.Quá trình nuôi giống nhân giống 4.Lên men 4.1 Bản chất q trình 4.2 Mơi trường lên men glutamic acid 4.3 Điều kiện lên men glutamic acid 4.4 Quá trình lên men 5.Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men IV Một số ứng dụng khác Corynebacterium glutamicum TÀI LIỆU THAM KHẢO I Giới thiệu sơ lược bột Lịch sử bột ngọt:  Cách hàng ngàn năm người Nhật Bản sử dụng rong Laminaria japonica làm loại gia vị hảo hạng Hoạt chất loại rong làm cho thức ăn có hương vị đậm đà Rong Laminaria japonica  Ông Kikunae Ikeda khám phá hoạt chất trích ly từ rong biển monosodium glutamate – muối acid glutamic Ông đặt tên cho vị umami (vị khác vị bản: mặn, ngọt, chua, đắng) Kikunae Ikeda  1909 acid glutamic sản xuất cách thủy phân nguồn protein chứa nhiều acid glutamic hiệu suất thấp  1957 Kinoshita phát vi khuẩn có khả tổng hợp tiết acid glutamic với hàm lượng cao  1962 Kinoshita trình bày chế lên men từ Corynebacterium glutamicum cách hồn chỉnh  Từ đến nay, hàng loạt nhà máy lên men acid glutamic xây dựng 20 nước giới (Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc, Thái Lan, Việt Nam ) Có nhiều cách gọi tên khác nhau: MSG, monosodium glutamat, muối L-Glutamic acid Monosodium, Monosodium Lglutamat Công thức cấu tạo Acid Glutamic Công thức cấu tạo Natri Glutamat  Tính chất Natri Glutamat: •Hình dạng vật lý: tinh thể rắn •Màu: trắng pha lê •Tan nước rượu •Nhiệt độ nóng chảy: 2320C •Nồng độ hịa tan: 100mg chất/100ml nước •pH: 7.0 (0,2% dung dịch) •Tính ổn định: ổn định điều kiện bình thường Bên cạnh bọt truyền thống, cịn có số chất gọi siêu bột ( IMP GMP) Chất tạo vị umani cao gấp khoảng 10 lần so với bột thường Nó sử dụng rộng rãi sản phẩm mì ăn liền, hạt nêm,… Disodium 5’ - inosinate Vai trò acid glutamic: •Acid glutamic cần cho sống, loại amino acid đóng vai trị quan trọng trình trao đổi chất người động vật, việc xây dựng protein, xây dụng cấu trúc tế bào •Đảm nhiệm chức tổng hợp nên amino acid khác alanin Cystein, prolin,… •Tham gia vào phản ứng chuyển amin, giúp thể tiêu hóa nhóm amin tách NH3 khỏi thể •Được dùng làm thuốc chữa bệnh thần kinh tâm thần, bệnh chậm phát triển trẻ em, bệnh bại liệt •Làm nguyên liệu khởi đầu cho việc tổng hợp số hóa chất quan trọng 4.2 Mơi trường lên men glutamic acid Nguồn cacbon: Nguyên liệu phổ biến mật rỉ đường mía (hoặc củ cải đường) tinh bột khoai mì xử lí để tạo thành dung dịch glucose nhờ amylase Nguồn nitrogen: Thông thường tỉ lệ C/N khoảng 100/15 nhu cầu vi khuẩn lên men glutamic acid Trong lên men glutamic acid, nitrogen cung cấp từ ngun liệu vơ hữu Nguồn dinh dưỡng khoáng bổ sung vào môi trường dạng muối sulphate phosphate để đảm bảo nhu cầu P, K, S nguyên tố khoáng đại lượng vi lượng khác cần cho sinh trưởng phát triển vi sinh vật (thường có mật rỉ đường) Vitamin: Biotin đóng vai trị quan trọng lên men glutamic acid Biotin khơng chất kích thích sinh trưởng mà cịn định thành phần số lượng sản phẩm lên men 4.3 Điều kiện lên men glutamic acid Có yếu tố (pH, chế độ thơng khí, nhiệt độ) quan trọng cần kiểm sốt suốt q trình lên men để thu glutamic acid mong muốn − pH môi trường thích hợp vào khoảng – −Chế độ thơng khí theo lí thuyết: mol Glucose + 2.33 mol O  0.82 mol Glutamic acid + 1.94 mol CO 2 −Nhiệt độ tối ưu cho lên men glutamic acid khoảng 30-35oC −Các dụng cụ, thiết bị, hệ thống ông dẫn phải đảm bảo yêu cầu vơ khuẩn 4.4 Q trình lên men •Mục đích: Thông qua hoạt động sống vsv điều kiện thích hợp để chuyển đường glucoza số hợp chất vô hữu thành acid glutamic •Yêu cầu : Hệ số chuyển hoá cao tốt tức tiêu hao lượng đường định đơn vị thể tích định lượng acid glutamic tạo thành nhiều tốt, thời gian lên men ngắn tốt Quá trình lên men chia thành giai đoạn: Giai đoạn đầu: - 12 chủ yếu sinh khối, làm cho vi khuẩn lớn lên, đạt kích thước cực đại bắt đầu sinh sản, phân chia  Những biểu giai đoạn này: •Càng cuối giai đoạn tốc độ tăng nhiệt nhanh •pH tăng dần từ 6,5 – 6,7 lên 7,5 – •Bọt tạo thành tăng dần •Lượng đường tạo thành tăng dần, thường – đầu hao ít, sau tốc độ hao nhanh •Lượng tế bào vi khuẩn tăng dần từ khoảng 0,13 – 0,14 đến (số đo OD máy so màu) •Hàm lượng acid glutamic chưa có Giai đoạn giữa: từ 12 đến 24 •Tạo acid glutamic mạnh •Giữ cho tế bào không tăng thêm tăng ít, đường hao nhanh •Lượng acid glutamic tạo thành lại hịa tan vào mơi trường làm cho pH mơi trường giảm dần •CO2 bay nhiều, bọt tăng ạt  cần khử bọt, dùng lượng dầu thích hợp để phá bọt ( dầu lạc thô hay polyglycol) Giai đoạn cuối: Những lại tất biểu giảm dần hàm lượng đường cịn hiệu suất chuyển hóa glucose thành LAG 15% - Khi trình ni dưỡng phụ nhiệt độ hiệu suất chuyển hóa glucose thành L-AG 45%  Ảnh hưởng thực khuẩn thể - Thực khuẩn thể yếu tố gây hại vi khẩn Thực khuẩn thể phân lập nhạy cảm với: tác nhân vật lí , hóa học Dễ bị bất hoạt 75°C ( 5-10 phút), bền pH từ 6-9, sống tốt độ ẩm 10%, chết độ ẩm 90%  Ảnh hưởng dầu phá bọt - Trong trình lên men bọt tạo nhiều Dầu phá bọt: làm giảm lượng CO2 bọt Tuy nhiên, có nhiều dầu phá bọt -> ngăn cản trình trao đổi chất IV Một số ứng dụng khác Corynebacterium glutamicum  Trong nghiên cứu có liên quan, nhóm khác cố gắng để tăng sản lượng L-serine trong C. glutamicum .  Mỗi chai B-Record Plus ® 10ml chứa: L-Carnitne           200mg L-Arginine HCL    100mg L-Glutamine          60mg L-Serine                40mg L-Theronine          10mg Vitamin B12          2.5µg Trong sản xuất L-tryptophan  Trong sản xuất L-leucine Diet supplement  L- Carnitine Alpha lipoic Acid Nhóm Acid Amin (L- Valine, L - Leucine, L- Iso leucine) Vitamin nhóm B (B1, B2, B6) TÀI LIỆU THAM KHẢO •Các q trình công nghệ sản xuất thực phẩm - Lê Bạch Tuyết ( Chủ biên) – Nhà xuất giáo dục Việt Nam •Cơng nghệ sản xuất acit amin ứng dụng - PGS.TS Quản Lê Hà ( Chủ biên) – GS.TS Nguyễn Thị Hiền - Nhà xuất giáo dục Việt Nam •Bài giảng mơn Cơng nhệ vi sinh thực phẩm – Th.s Vương Thị Việt Hoa •Web : http://scholar.google.com.vn/scholar?q=L-glutamate+corynebacterium+glutamicum&hl=vi&assdt=0&asvis=1&oi=scholar t&sa=X&ei=LslHUuDON8mOigeHgAE&ved=0CCkQgQMwAA http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Corynebacterium_glutamicum http://chinhphucvumon.vn/dien-dan/showthread.php?412-Quy-tr%C3%ACnh-s%E1%BA%A3n-xu%E1%BA%A5t-m%C3%AC-c h%C3%ADnh Cám ơn cô cá c bạ n đ ã t heo dõi ! ... lược bột Quy trình sản xuất bột Tổng quan trình lên men 1.Chủng loại, nguồn gốc vi sinh vật phân lập từ tự nhiên 2.Phương pháp đột biến tạo chủng vi khuẩn tổng hợp thừa L-AG 2.1 Cơ chế phân tử vi? ??c... nhóm B (B1, B2, B6) TÀI LIỆU THAM KHẢO •Các trình cơng nghệ sản xuất thực phẩm - Lê Bạch Tuyết ( Chủ biên) – Nhà xuất giáo dục Vi? ??t Nam •Cơng nghệ sản xuất acit amin ứng dụng - PGS.TS Quản Lê... Glutamat: •Hình dạng vật l? ?: tinh thể rắn •Màu: trắng pha lê •Tan nước rượu •Nhiệt độ nóng chảy: 2320C •Nồng độ hịa tan: 100mg chất/100ml nước •pH: 7.0 (0,2% dung dịch) •Tính ổn định: ổn định