Hệ thống lên men qui mô phòng thí nghiệm được thiết kế bởi hãng ABLE, bao gồm cácsấu thành nhữ sau (xem Hình 2.1):
. Bình nuôi cấy-lên men dung tích 1L bằng thủy tính dùng để nuôi cấy
mầm và lên men với các bộ phận: cánh khuấy, điện cực đo pH, điện cực đo lượng
oxygen hòa tan, điện cực đo nhiệt độ, đường sục khí, đường thoát khí, đường lấy
mẫu.
„ Hệ thống nạp khí và kiểm soát lượng khí vào - ra gồm: máy nén khí, bộ
lọc khí gồm lọc tách nước, lọc thô và lọc 0,2um, bộ điều áp, áp kế, các valve
được điều khiển với các thông số là lưu lượng khí và áp suất khí trong bình lên men.
. Hệ thống nạp NH; và kiểm soát pH gồm: bình khí NH¿, bộ điều áp, áp
kế, các valve được điều khiển nhờ hệ thống điều khiển tự động ~ xử lý tín hiệu từ
điện cực pH của bình lên men - với các thông số cài đặt là lưu lượng khí NHạ,
thời gian đóng mở valve và pH của dịch lên men.
. _ Hệ thống giải nhiệt và kiểm soát nhiệt độ gỗm: bộ làm lạnh nước (5°C —
nhiệt độ phòng), thiết bị gia nhiệt và các valve được điều khiển nhờ hệ thống tự
động - xử lý tín hiệu từ nhiệt kế của bình lên men - với thông số cài đặt là lưu
lượng nước.
‹ _ Thiết bị khuấy và kiểm tra tốc độ khuấy.
‹ _ Thiết bị nạp nguyên liệu, đường và chất phá bọt.
‹ Máy vi tính nối với hệ thống điều khiển tự động pH, nhiệt độ và điện
cực đo nông độ oxygen hòa tan trong dịch lên men để ghi và kiểm soát các thông
số, số liệu.
Hình 2.1. Hệ thống lên men giutamic acid qui mô phòng thí nghiệm
2.1.2. Phương pháp nuôi cấy
Qui trình nhân giống và lên men glutamic acid ở qui mô phòng thí nghiệm
được tóm tắt trên Sơ đồ 2.1.
THIÊT BỊ GIỒNG MÔI TRƯỜNG |
CHUẨN BỊ THIÊT BỊ CHUẨN BỊ GIỒNG CHUẨN BỊ MÔI TRƯỜNG
- Rủa ~ Hoạt hóa, 30-32°C, 60 phút. - Pha trộn. - Sây- thanh trùng 2009%C - Cầy chuyền, ủ 35°C, 24 giờ. - Chỉnh pH 4.5
- Sây- thanh trùng 2009%C - Cầy chuyền, ủ 35°C, 24 giờ. - Chỉnh pH 4.5
- Ráp điện cực - Nhân giồng, 35°C, lắc 100 - Thanh trùng autoclave, ~ Thanh trùng autoclave vòng/phút, 18 giờ. 121%, 20 phút. ~ Thanh trùng autoclave vòng/phút, 18 giờ. 121%, 20 phút.
41219°C, 60 phút. 5 - Làm nguội, 359C - Lắp lên hệ thồng
¬ ~ Chỉnh pH 7,5 (NH,)
Thể tích môi trường: 200 mL Thề tích dịch nhân giồng: 0,4mL pH7,5 (chỉnh bằng NH,) Nhiệt độ: 359C Khu3y: 350 vòng/phút Khí vào: 200mL/phút Áp suàt: 0,5kg/cmˆ2
Thời gian nuôi cây: 30-32 giờ.
y
E———— "* LÊN MEN ỆÉ_—————
Thể tích dịch ban đầu: 200 mL Thể tích mầm: 20mL Đường bổ sung: 200ml, 300g/L pH 7,6 (chỉnh bằng NH¿;) Nhiệt độ: 359C ^ 4 ^ Khuây: 350 vòng/phút
Sơ đồ 2.1. Phương pháp lền men Khí vào: 200mL/phút
Áp suât: 0,5kg/cm2
Oxygen hòa tan: 5 ~ 7 ppm Thời gian nuôi cầy: 30-32 giờ.
ghưamic acid qui mô phòng thí
nghiệm yỲ
GLUTAMIG ACID
2.1.2.1. Chuẩn bí môi trường
Môi trường được pha trộn có thành phần và nỗng độ các chất như ở mục 2.1.1.2, được thanh trùng bằng autoclave ở nhiệt độ 121°C trong 20 phút, sau đó lầm nguội xuống nhiệt độ 35°C sẵn sàng cho nuôi cấy. Riêng đối với môi trường
nuôi cấy mầm và lên men cân phải chỉnh pH 7,5 bằng khí NH; trước khi cấy vi
+
khuẩn.
2.1.2.2. Chuẩn bị thiết bí
‹ - Các thiết bị trực tiếp nuôi cấy như bình nuôi cấy lắc, bình nuôi cấy mâm
và lên men được chuẩn bị qua các bước: rửa sạch, sấy khô thanh trùng 200% trong 60 phút, lấp ráp và thanh trùng bằng autoclave ở 121°C trong 60 phút, cuối
cùng lắp đặt hoàn chỉnh vào hệ thống.
„ - Điện cực pH, oxygen hòa tan, nhiệt độ được chuẩn bị qua các bước: hiệu
chính, rửa sạch, thanh tràng bằng autoclave ở 121C trong 20 phút, lắp vô trùng
vào bình nuôi cấy hoặc lên men.
2.1.2.3. Chuẩn bị giống
Chuẩn bị giống nhằm cung cấp đủ lượng vi khuẩn và vi khuẩn đủ hoạt tính cho các thí nghiệm nuôi cấy mẫm và lên men glutamic acid. Chuẩn bị giống bao
gồm các công đoạn sau:
. Hoại hóa: đặt ống giống trong bể điều nhiệt ở nhiệt độ 30 - 32 °C trong 60 phút nhằm khôi phục hoạt tính của vi khuẩn sau khi bảo quần ở nhiệt độ -80°C. ‹ - Cấy chuyên: vì khuẩn sau hoạt hóa được cấy chuyển trên môi trường thạch
nghiêng, sau đó ủ Ở 35°C trong 24 giờ nhằm phát triển khuẩn chuẩn bị cho nhân
^A* ý : + xì “Kˆ Ầ ` ` ^
ống: nuôi cấy lắc vi khuẩn sau khi cấy chuyền trong môi trường nhân
‹ - Thể tích môi trường: 250mL..
„ Lượng vi khuẩn: Ì que cấy.
‹ pH:7,520,2.
‹ Nhiệt độ: 35C,
.‹ _ Tốc độ lắc: 100 vòng/phút.
„ Thời gian nuôi cấy: l6 -1§ giờ.
2.1.2.4. Nuôi cấy mầm
