Với mục đích ứng dụng chủng Saccharomyces cerevisiae H8 vào quá trình sản xuất
bánh men và quá trình sản xuất rượu, tôi đã tiến hành nghiên cứu các điều kiện sinh trưởng và phát triển tối ưu nhất để thu được sinh khối tối đa của chủng.
Tôi tiến hành khảo sát các điều kiện sinh trưởng của chủng Saccharomyces cerevisiae H8 bao gồm: khả năng sử dụng nguồn cacbon ( đường glucoza), khả năng sử dụng nguồn
nitơ (pepton), các yếu tố nhiệt độ và pH.
4.4.1 Xác định hàm lượng glucoza tối thích cho sự sinh trưởng của chủng Saccharomyces cerevisiae H8
Cacbon là nguồn dinh dưỡng không thể thiếu trong quá trính sinh trưởng và phát triển của nấm men. Cacbon có trong tế bào chất, thành tế bào và trong tất cả các phân tử axit nucleic và các sản phẩm trao đổi chất khác. Chính vì vậy hợp chất cacbon có ý nghĩa hàng đầu trong sự sống của tế bào [23].
Trong môi trường Hansen đường glucoza là nguồn cung cấp cacbon chủ yếu của nấm men, vì vậy tôi tiến hành xác định hàm lượng đường glucoza tối ưu cho nấm men sinh trưởng.
Thí nghiệm được tiến hành trên môi trường Hansen lỏng với hàm lượng đường glucoza thay đổi từ 10g/l- 50g/l.
Bảng 4.4 Kết quả theo dõi ảnh hưởng của nồng độ đường glucoza đến sự sinh trưởng của Saccharomyces cerevisiae H8
Thời gian (giờ) Nồng độ đường glucoza (%) (w/w) 1% 2% 3% 4% 5% 0 0.030 0.032 0.032 0.032 0.030 4 0.779 0.715 0.694 0.701 0.796 8 1.088 1.212 1.099 1.130 0.982 12 1.162 1.401 1.205 1.162 1.126 16 1.183 1.412 1.340 1.189 1.209 20 1.201 1.428 1.446 1.346 1.329 24 1.229 1.489 1.457 1.364 1.433 28 1.268 1.459 1.485 1.392 1.462
32 1.281 1.5 1.497 1.405 1.452
36 1.297 1.498 1.501 1.434 1.484
Từ đồ thị cho thấy, mật độ tế bào cao nhất biến đổi từ ODmax= 1.401 – 1.5. Mật độ tế bào cao nhất trong khoảng thời gian tăng sinh ngắn nhất ứng với môi trường có hàm lượng đường glucoza 20g/l.
Đồ thị 1: khảo sát hàm lượng đường glucoza tối thích cho sự sinh trưởng của chủng Saccharomyces cerevisiae H8
4.4.2 Xác định hàm lượng pepton tối thích cho sự sinh trưởng và phát triển của chủng Saccharomyces cerevisiae H8
Nitơ (N) là nguồn dinh dưỡng quan trọng đối với sự phát triển của nấm men cũng như các ci sinh vật khác. Nitơ tham giam vào xây dựng tế bào và là thành phần không thể thiếu trong các hợp chất quan trọng như: protein, axit nucleic, axit amin, enzyme...Trong môi trường Hansen thì pepton là nguồn cung cấp N cho nấm men. Vì vậy chúng tôi tiến hành thí nghiệm này nhằn xác định hàm lượng pepton (N) thích hợp nhất cho sự sinh trưởng và phát triển của chủng.
Nuôi cấy nấm men trong môi trường Hansen lỏng vơi hàm lượng glucoza là 20g/l và thay đổi các nồng độ pepton trong khoảng 5g/l – 25g/l. Theo dõi sự phát triển và đo mật độ quang 4 giờ một lần.
Bảng 4.5 kết quả theo dõi khả năng sử dụng pepton cua chủng
Thời gian (giờ) Nồng độ pepton % (w/w) 0.5 1 1.5 2 2.5 0 0.041 0.039 0.038 0.037 0.037 4 0.544 0.715 0.786 0.733 0.610 8 1.025 1.212 1.273 0.913 0.931 12 1.296 1.401 1.478 1.025 1.006 16 1.257 1.512 1.529 1.247 1.101 20 1.234 1.528 1.558 1.314 1.148 24 1.305 1.589 1.634 1.394 1.179 28 1.346 1.621 1.655 1.407 1.189 32 1.411 1.635 1.688 1.426 1.226 36 1.452 1.659 1.671 1.444 1.3
Từ đồ thị ta thấy khi hàm lượng pepton thay đổi thì ODmax = 1.478 – 1.688. giá trị OD cực đại trong khoảng thời gian nhanh nhất đo được tương ứng với hàm lượng pepton là 15g/l.
Vậy ta chọn nồng độ pepton là 15g/l là hàm lượng pepton tối thích cho chủng
Đồ thị 2: khảo sát khả năng sử dụng pepton của chủng
4.4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới chủng Saccharomyces cerevisiae H8
Tiến hành nuôi cấy chủng trong môi trường Hansen lỏng và thay đổi nhiệt độ nuôi: 25, 28, 30,32, 35, 370C. Theo dõi sự phát triển của chủng và đo quang 4 giờ một lần.
Bảng 4.6: Kết quả theo dõi ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự sinh trưởng của chủng
Saccharomyces cerevisiae H8 Thời gian (giờ) Nhiệt độ ( 0C) 25 28 30 32 35 37 0 0.053 0.058 0.051 0.052 0.052 0.053 4 0.489 0.711 0.621 0.494 0.491 0.47 8 0.868 0.954 1.154 0.907 0.884 0.897 12 1.047 1.1 1.212 1.171 1.170 1.173 16 1.121 1.164 1.279 1.069 1.186 1.186 20 1.198 1.221 1.368 1.11 1.221 1.22 24 1.21 1.256 1.4 1.163 1.246 1.248 28 1.244 1.289 1.422 1.183 1.257 1.259
32 1.239 1.268 1.413 1.166 1.289 1.291
36 1.231 1.258 1.399 1.156 1.281 1.288
Đồ thị 3: kết quả theo dõi ảnh hưởng của nhiệt độ
4.4.4 khảo sát ảnh hưởng của pH tới sự sinh trưởng của chủng Saccharomyces cerevisiae H8
Nuôi cấy chủng trong môi trường Hansen lỏng với các điều kiện pH khác nhau: pH 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6. Theo dõi quá trình sinh trưởng của chủng sau 4 giờ đo OD một lần.
Bảng 4.7 Bảng kết quả theo dõi ảnh hưởng của pH tới chủng
Thời gian (giờ) pH 3.5 4 4.5 5 5.5 6 0 0.033 0.035 0.037 0.036 0.036 0.039 4 0.767 0.796 0.778 0.738 0.699 0.776 8 1.029 1.009 1.021 1.123 1.005 0.939 12 1.121 1.102 1.166 1.238 1.124 1.103 16 1.2 1.143 1.2 1.3 1.165 1.156
20 1.234 1.178 1.232 1.321 1.189 1.184
24 1.289 1.221 1.265 1.345 1.22 1.2
28 1.3 1.258 1.289 1.367 1.26 1.221
32 1.301 1.298 1.3 1.359 1.258 1.219
36 1.325 1.278 1.303 1.356 1.245 1.214
Từ đồ thị ta thấy ở pH 5 chủng có khả năng sinh trưởng tối thích nhất
V. KẾT LUẬN
Từ các thí nghiệm trên tôi đã phân lập được 50 chủng từ bánh men thu thập được. Tuyển chọn được chủng 8bk (Saccharomyces cerevisiae H8) có hoạt lực cao trong sản xuất rượu.
Tối ưu các điều kiện sinh trưởng và phát triển của chủng tôi thấy chủng có thể sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện môi trường Hansen có chứa 20g/l đường glucoza, 15g/l pepton, nuôi cấy ở nhiệt độ 300C và pH 5.
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHẦN I: Tài liệu tiếng Việt
1. Bộ môn sinh học đất - Trường Đại học tổng hợp Maxcơva, Thực tập vi sinh vật học,
Tài liệu dịch, NXB Đại học và THCN, Hà Nội, 1983.
2. Nguyễn Lân Dũng. Nghiên cứu một số loại nấm men phân lập ở Việt Nam để
nâng cao chất lượng thức ăn gia súc gia cầm. Tin tức hoạt động khoa học, 8. 1969.
3. Nguyễn Lân Dũng. Thực tập vi sinh vât học. NXB KHKT, Hà Nội, 2007.
4. Nguyễn Lân Dũng, Dương Văn Hợp. Nghiên cứu lựa chọn chủng nấm men
và đièu kiện sản xuất sinh khối. Tạp chí sinh học 1,3. 1986.
5. Nguyễn Lân Dũng, Đoàn Xuân Mượu, Phùng Đức Tiến, Đặng Đức Trạch,
Phan Văn Ty. Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học. NXB KH- KT, Hà
Nội, 1972.
6. Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty. Giáo trình vi sinh
vật học. NXB Giáo dục, 2007.
7. Nguyễn Lân Dũng, Vũ Minh Đức... Nghiên cứu chủng nấm men phân giải
tinh bột Endomycopsis 119 và khả năng sử dụng chúng để sản xuất sinh khối phục vụ chăn nuôi. Tập san Đại học Tổng hợp, 1978.
8. Nguyễn Văn Hiệu. Hoàn thiện quy trình sản suất bánh men cổ truyền và ứng
dụng trong sản suất rượu. Luận án phó tiến sĩ , Hà nội, 1992.
9. Lê Thị Vu Lan, Phạm Minh Nhựt. Thực tập vi sinh đại cương. Trường Đại
học kỹ thuật công nghệ TP. HCM. 2008.
10. Lê Đình Lương. Nấm men – đối tượng cổ điển và hiện đại của công nghệ
sinh học. Tạp chí hoạt động khoa học, 12- 1990.
11. Nguyễn Đức Lượng. Công nghệ vi sinh tập 1, NXB Đại học Quốc gia
TP.HCM, 2000.
12. Lê Thanh Mai, Nguyễn Thị Hiền, Phạn Thu Thủy, Nguyễn Thị Thanh Hằng,
Lê Lan Chi. Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men, Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 2004.
13. Nguyễn Đức Minh. Tính kháng khuẩn của cây thuốc Việt Nam. NXB y học,
14. Đặng Văn Minh, Dương Nhật Linh. Thực tập vi sinh cơ sở. Trường Đại học Mở TP. HCM, 2008.
15. Lương Đức Phẩm. Nấm men công nghiệp. NXB KHKT, Hà Nội, 2005.
16. Luơng Đức Phẩm, Hồ Sưởng. Vi sinh tổng hợp. NXB KHKT, Hà Nội, 1978.
17. Nguyễn Đình Quyến. Sinh lý, sinh hóa vi sinh vật. NXBKH- KT, Hà Nội,
2009.
18. Nguyễn Xuân Thành. GT thực tập vi sinh vật chuyên ngành, NXB Nông
nghiệp Hà Nội, 2007.
19. Đặng Thị Thu. Nghiên cứu glucoamilaza của Endomycopsis Fibuliger và một
vài ứng dụng. Luận án phó tiến sĩ khoa học, Hà Nội, 1989.
20. Trần Linh Thước. Phương pháp phân tích vi sinh vật trong nước, thực phẩm và mỹ phẩm. NXB Giáo dục, 2007.
21. Nguyễn Đình Thưởng, TS Nguyễn Thanh Hằng. Công nghệ sản xuất và kiểm
tra cồn etylic, NXB Khoa học và Kỹ thuật,2000.
22. Lê Ngọc Tú, Lê Doãn Diên, Phạm Quốc Thăng, La Văn Chứ. Hóa sinh học
công nghiệp. NXB Đại học và THCN, Hà Nội, 1977.
23. Nguyễn Khắc Tuấn. Tuyển chọn một số chủng nấm men từ bánh men cổ
truyền để sản xuất để sản xuất một số chế phẩm sinh học sử dụng trong chăn nuôi lợn. Luận án phó tiến sĩ, Hà Nội, 1996.
PHẦN II: Tài liệu nước ngoài
24. Erin, Connor Cox, Ingledew. Elleviation of the effects of nitrogen limitiation
in high gravity worts through increased inoculation, 1999.
25. Mantell S.H. Principles of plant. Oxfor London: 269, 1985.
26. Pasari AB. , Korus RA. , Heimsch RC. Kinetics of the amylase system of
Schwanniomyces castellii. Enzyme and microbial technology, vol.10. N0 3, P 1566160, 1988.
27. Prescott S.C; Dunn C.G. Industrial microbiology. 3rd.ed. Mc Graw – hill book Company new york: 189 – 192, 1979.
28. Villee C. A., Vincent G. , Pethier. Biolgical principles and processes. Philadelphia- London- Toronto, 1971.
29. Zaithin M, Day P. Biotechnology in plant science relevance to agricultural in the eighties. Newyork London. Academic press:392, 1986.