Cố định nấm men trên bã mía, dựa vào cơ chế hấp phụ.
Ban đầu, phải xử lý bã mía. Vì thành phần bã mía có nhiều hợp chất phức tạp nên phải được xử lý trước bằng dung dịch NaOH 0,5M, theo phương pháp Brangik et al (2001). Mục đích quá trình xử lý:
+ Loại bỏ lignin (để vi sinh vật dễ xâm nhập) và các thành phần khác như chất béo, parafin, alcohol, ... để vi sinh vật không phá hủy chất mang.
Chương 2: Tổng quan
+ Giảm bớt cấu trúc kết tinh của cellulose. + Tăng trạng thái xốp của nguyên liệu.
SƠ ĐỒ TIỀN XỬ LÝ BÃ
Sau đó, cho bã mía đã xử lý vào huyền phù nấm men, đặt vào tủ lắc ở chế độ: 30oC, 200 vòng/ phút, 24h. Cứ sau 3h kiểm tra mật độ tế bào.
Nấm men sẽ phát triển ở trên bề mặt bã mía và cả ở bên trong bã. Liên kết của nấm men ở bên ngoài không bền vững như nấm men ở bên trong. Nấm men bám vào những nhu mô bên trong của bã mía và sinh trưởng và tạo những liên kết bền vững. Thêm vào đó, dinh dưỡng có sẵn bên tron nhu mô bã mía kích thích sự phát triển của tế bào nấm men, nên tế bào nấm men có khuynh hướng di chuyển vào bên trong nhu mô.
6 Bã mía Cắt thành 0,5 cm Sàng lọc, phân chia Tiệt trùng 121oC, 20’ Trộn NaOH 0,5M Sấy (khối lượng
không đổi) Rửa
Ủ, lắc 120 vòng/ phút, 24h
Rửa, nước vô khuẩn
Sấy
Bã mía đã xử lý
Chương 2: Tổng quan
Hình 2.12. Cấu trúc của chất mang bã mía.(a) Hình sợi bã mía ,(b) Hình nấm men bên trong bã mía, (c) Hình nấm men bám vào nhu mô bã mía [8]
Chương 2: Tổng quan
Tuy nhiên, trong quá trình lên men do hạn chế của bề mặt chất mang, nên tế bào nấm men bị rơi ra , lẫn vào môi trường. Nồng độ tế bào tự do này thay đổi tùy theo thời gian, nhiệt độ. Nhưng tế bào cố định bên trong bã mía vẫn được duy trì.
Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy, chất mang bã mía sử dụng tốt như chất mang kỹ thuật, nó có thể tồn tại đến 220 ngày liên tiếp. Hệ thống nấm men cố định, tái sử dụng đến 20 lần. (theo nghiên cứu của Lebaka Veeranjaneya Reddy & Lebaka Prasannanjaneya Reddy & Young-Jung Wee & Obulam Vijaya Sarathi Reddy) [8].