CHƯƠNG 3 : CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.2 Thuyết minh dây chuyền sản xuất:
3.2.4. Pha chế dịch lên men:
Mục đích:
Bổ sung đầy đủ các chất dinh dưỡng, tạo điều kiện môi trường thuận lợi, tối ưu cho vi sinh vật sử dụng và phát triển trong quá trình lên men tạo sinh khối.
Nhu cầu dinh dưỡng của môi trường nuôi cấy:
Môi trường dinh dưỡng (dịch lên men) là hỗn hợp các chất dinh dưỡng và các chất này có nhiệm vụ duy trì thế oxy hóa khử, áp suất thẩm thấu của tế bào và sự ổn định của pH trong môi trường.
- Vi khuẩn lactic đòi hỏi môi trường nuôi cấy phải có : Glucose + NH4
- Hàng loạt các vitamin ( thiamin, acid nicotinic, biotin, acid folic…)
- Các acid amin
Người ta thường nuôi cấy vi khuẩn lactic trên một môi trường phức tạp chứa một lượng khá cao nấm men, cao thịt và dung dịch rỉ đường.
Nhu cầu Cacbon:
Vi khuẩn lactic có thể sử dụng nhiều loại hydrat cacbon từ các monosaccarit ( glucoza, fructoza, manoza ), các disaccarit ( saccaroza, lactoza, maltoza ) cho đến các polysaccarit ( tinh bột, dextrin ). Chúng sử dụng nguồn cacbon này để cung cấp năng lượng, xây dựng cấu trúc tế bào và làm cơ chất cho quá trình lên men tổng hợp các acid hữu cơ.
Nhu cầu Nito:
Phần lớn vi khuẩn lactic không thể sinh tổng hợp được các hợp chất chứa nitơ. Vì vậy để đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển chúng phải sử dụng các nguồn nitơ có sẵn trong môi trường.Các nguồn ni tơ vi khuẩn lactic có thể sử dụng như: cao thịt, cao nấm men, trypton, dịch thủy phân casein từ sữa, pepton,…
Hiện nay cao nấm men là nguồn nitơ được sử dụng nhiều nhất và hiệu quả nhất. tuy nhiên ở quy mô công nghiệp không thể sử dụng nguồn nitơ này vì rất tốn kém.
Nhu cầu vitamin
Đa số các loài vi khuẩn lactic không có khả năng sinh tổng hợp vitamin. Vì vậy cần bổ sung vào môi trường các loại vitamin. Các chất chứa vitamin thường sử dụng như nước chiết từ rau, củ, quả hay phụ phẩm công nghiệp, dịch tự phân nấm men…
Các loại vitamin mà vi khuẩn lactic thường cần là : riboflavin, thiamin, acid pantothenic, nicotinic, biotin…
Nhu cầu về muối khoáng các yếu tố vi lượng:
Để đảm bảo cho sinh trưởng và phát triển đày đủ, vi khuẩn lactic rất cần các hợp chất vô cơ như P,S,Mg,Ca,Zn, Fe,Na,Cl. Nhằm cung cấp các nguyên tố khoáng như đồng, sắt, natri, kali, photpho, lưu huỳnh, magie đặc biệt là mangan, vì mangan giúp ngăn ngừa quá trình tự phân và ổn định cấu trúc tế bào.
Nồng độ tối thích cho vi khuẩn lactic hoạt động là từ 3 – 5%, >6,5% chúng sẽ bị tiêu diệt.
Bảng 3. 1: Thành phần môi trường lên men STT Thành phần Tỷ lệ 1 Rỉ đường 20% 2 FeHPO4 0,2% 3 KH2PO4 0,2% 4 MgSO4 0,1% 5 MnSO4 0,005%
Yêu cầu kỹ thuật:
- Có đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết : Các chất dinh dưỡng là những hợp chất tham gia vào quá trình trao đổi chất nội bào.
- Có độ pH thích hợp
- Có độ nhớt nhất định
- Không chứa các yếu tố độc hại
- Tuyệt đối vô trùng Thiết bị:
- Thiết bị phối trộn môi trường
- Cân định lượng