sản xuất
3.1.3.1 Hoàn thiện thành phần môi tr−ờng trong công nghệ lên men nhân dịch vi sinh tại nhà máy, các chủng vi sinh vật từ chế phẩm vi sinh ban đầu trong điều kiện không thanh trùng.
Chế phẩm vi sinh đông khô đ−ợc nhân giống cấp 2 trong môi tr−ờng lỏng giàu dinh d−ỡng(g/l):
- Pepton 5; Cao thịt 5; Glucoza 10; NaCl 5; NH4SO4 0,4; KH2PO4 0,2; MgSO4.7H2O 0,025; CaCO3 0,1.
Sau khi nhân giống cấp 2 để thu sinh khối phục vụ cho sản xuất tại nhà máy, tiến hành nhân giống trong điều kiện không thanh trùng trên các loại môi tr−ờng sau với điều kiện nhiệt độ nuôi cấy khoảng 300C (nhiệt độ môi tr−ờng tự nhiên, pH môi tr−ờng 7.1-7,3) sục khí 2m3/phút. Thành phần các muối trung, đa l−ợng chung của các công thức môi tr−ờng đều giống nhau nh−ng khác nhau về
26
nguồn nitơ là urea và máu động vật. L−ợng giống vi sinh vật ban đầu đ−a vào là 10%.
Bảng 4: Thành phần các công thức môi tr−ờng nuôi cấy
Công thức MT
Thành phần
CT1 (%) Tiết động vật 1,0; Kali: 1,0; Lân: 0,5; MgSO4: 0,2; NaCl: 0,2; MnSO4: FeSO4: CMC 5,0; Rỉ đ−ờng: 10; CaCl2: 0,1 CT2 (%) Urea 0,5 Kali: 1,0; Lân: 0,5; MgSO4: 0,2; NaCl: 0,2;
MnSO4: FeSO4: CMC 5,0; Rỉ đ−ờng: 10; CaCl2: 0,1 CT3 (%) Tiết động vật 2,0; Kali: 1,0; Lân: 0,5; MgSO4: 0,2; NaCl:
0,2; MnSO4: FeSO4: CMC 5,0; Rỉ đ−ờng: 10; CaCl2: 0,1 CT4 (%) Urea: 1,0; Kali: 1,0; Lân: 0,5; MgSO4: 0,2; NaCl: 0,2;
MnSO4: FeSO4: CMC 5,0; Rỉ đ−ờng: 10; CaCl2: 0,1
Sau thời gian khoảng 24 h đến 42 h chúng tôi tiến hành kiểm tra mật độ vi sinh trong từng loại môi tr−ờng. Kết quả kiểm tra mật độ vi sinh qua các giai đoạn nuôi trong bể ở bảng 5:
Bảng 5: Mật độ vi sinh sau các khoảng thời gian nuôi cấy. Mật độ vi sinh (CFU/g) Thời gian (giờ) MT1 MT2 MT3 MT4 24 2,2.105 3,2.105 1,6.105 4,2.105 27 3,2.105 1,4.105 1,4.105 5,5.105 30 8,5.105 8,2.105 5,9.105 2,6.106 33 1,2.106 1,6.106 1,6.106 2,8.107 36 6,5.106 4,2.107 5,6.107 4,7.108 39 4,8.105 3,6.104 2,6.107 2,6.107 42 2,7.105 2,9.104 1,2.107 2,4.107
Mật độ vi sinh đ−ợc xác định bằng ph−ơng pháp đếm khuẩn lạc trên đĩa thạch, bảng 5 cho thấy MT4 là môi tr−ờng cho mật độ vi sinh cao nhất sau
27
khoảng 36 giờ nuôi cấy, đạt 4,7.108CFU/g. Vì vậy môi tr−ờng MT4 đ−ợc chọn làm môi tr−ờng cố định cho quá trình sản xuất. Môi tr−ờng này có giá thành rẻ, urea co sẵn nên dễ dàng sản xuất.
3.1.3.2. Hoàn thiện các thông số nhiệt độ, chế độ sục khí, mật độ tối −u trong công nghệ lên men nhân dịch vi sinh tại nhà máy, các chủng vi sinh vật từ chế phẩm vi sinh ban đầu trong điều kiện không thanh trùng.
Chế phẩm vi sinh đông khô đóng gói và cung cấp cho các nhà máy, x−ởng sản xuất. Sau khi lên men cấp 2 tại phòng thí nghiệm của nhà máy sản xuất, chế phẩm đ−ợc nhân giống đại trà để thu sinh khối phối trộn trong các hầm ủ lớn nên không có điều kiện thanh trùng.
Tr−ớc và sau khi lên men, bể lên men phải đ−ợc rửa sạch, và lau bằng cồn 70%. Môi tr−ờng sử dụng cho mục đích này là MT 4, pH môi tr−ờng 7.1-7,3, sục khí 2m3/phút. Vì điều kiện nhân men trong bể lớn không thể khống chế nhiệt độ chính xác theo từng đơn vị cho nên chúng tôi lấy trong khoảng dao động 5 đơn vị một cho mỗi lô thí nghiệm
Thông số nhiệt độ
Bể lên men trong cơ sở sản xuất là những bể lớn khoảng 5 m3.
Bảng 6: Thông số nhiệt độ trong quá trình lên men
Nhiệt độ Mật độ vi sinh
25-30 3,1.106
30-35 4,6.108
35-40 4,7.108
Qua bảng trên ta thấy mật độ vi sinh vật khi lên men ở khoảng nhiệt độ 35-400C đạt cao nhất, khoảng 4,7.108CFU/g, nh−ng sự chênh lệch về mật độ vi sinh vật so với lô thí nghiệm có nhiệt độ 30-350C là không cao. Vì vậy trong quá trình sản xuất chúng tôi sử dụng chế độ nhiệt cho môi tr−ờng lên men trong
28 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
khoảng 30-350C. Khoảng nhiệt độ này gần với nhiệt độ môi tr−ờng tự nhiên, dễ khống chế và có hiệu qủa kinh tế hơn.
Chế độ sục khí khi lên men nhân dịch tại nhà máy
Chế độ sục khí tại các bể lên men cũng cần phải đ−ợc quan tâm vì l−u l−ợng khí cung cấp cho quá trình lên men ảnh h−ởng rất nhiều đến tốc độ sinh tr−ởng của vi sinh vật.
Chúng tôi thử nghiệm các chế độ sục khí khác nhau vào trong bể lên men thể tích 5m3, pH7.0 -7,2. Nhiệt độ lên men 30-320C, MT4, thời gian lên men 36 h.
Giàn sục khí đ−ợc bố trí sát d−ới đáy hầm ủ, đ−ợc chia đều trên mặt bằng đáy bể, và đ−ợc bố trí van 1 chiều để tránh n−ớc vào trong ống sục khí.
Các thông số sục khí đ−ợc thí nghiệm nh− sau: khí nạp qua bể từ giờ thứ 2 đến giờ thứ 36 với các l−u l−ợng khác nhau. Kết quả trên bảng 7.
Bảng 7: ảnh h−ởng chế độ sục khí lên mật độ vi sinh vật Tốc độ sục khí (m3/phút) Vi khuẩn 0 2 3 4 5 Phân giải lân 1,5.106 3,1.107 1,6.108 8,2.108 2,8.107 Mật độ vi sinh Cố định nitơ 2,1.106 2,5.108 1,9.108 7,5.108 3,5.107
Trong các điều kiện l−u l−ợng khí nạp liên tục vào bể lên men khác nhau, mật độ vi sinh vật trong các bể lên men cũng phát triển khác nhau: l−u l−ợng khí 4 m3/phút, mật độ vi sinh vật đạt cao nhất là: 8,2.108 và 7,5.108 CFU/g.
Từ các kết quả thử nghiệm trên chúng tôi đã ổn định các thông số sau
cho quá trình sản xuất.
a. Môi tr−ờng lên men và thông số công nghệ cho vi khuẩn phân giải lân và cố định nitơ gồm các thành phần sau (kg/m3):
29
Urea 1,0 MnSO4 0,002 Phân Kali 1,0 FeSO4 0,001 Phân lân 0,5 CMC 5,0 MgSO4 0,2 Rỉ đ−ờng 10 NaCl 0,2 CaCl2 0,1 b. Thông số kỹ thuật o Tỷ lệ giống gốc: 10% o pH7,1-7,3 o Nhiệt độ dao động: 30- 350C o Tốc độ sục khí liên tục: 3-4 m 3/phút