CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.5. Công nghệ lên men lỏng và lên men xốp
Để sản xuất chế phẩm diệt côn trùng trước tiên phải có bào tử nấm ký sinh cơn trùng. Tuy nhiên, để tăng hiệu quả của chế phẩm sinh học người ta thường bổ sung một lượng lớn enzyme vào chế phẩm, trong đó phải kể đến chitinase. Vì vậy, việc lựa chọn phương pháp lên men và tối ưu các điều kiện lên men là rất cần thiết để sản xuất được nhiều chitinase với hiệu quả kinh tế cao. Hiện nay, có hai phương pháp lên men phổ biến nhất là lên men lỏng và lên men rắn.
Phương pháp lên men lỏng: có ưu điểm là dễ pha mơi trường lên men với độ
đồng nhất cao, có thể tiếp giống liên tục và đơn giản, dễ kiểm sốt pH. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là yêu cầu thiết bị và vận hành phức tạp, địi hỏi nghiêm ngặt các thơng số trong quá trình lên men, sử dụng nhiều năng lượng và nước, nhiều nước thải, khó xử lý khi bị tạp nhiễm và có nguy cơ phải bỏ đi hỗn hợp lên men trong một bồn lên men lớn, chi phí đầu tư thiết bị và vận hành lớn [61].
Phương pháp lên men rắn: mặc dù có một số nhược điểm là khó khăn trộn mơi trường lên men, mơi trường lên men có độ đồng nhất ko cao, khó tiếp giống và phải tiếp giống theo từng đợt, việc kiểm soát pH khá phức tạp, độ ẩm cơ chất liên tục thay đổi trong quá trình lên men, khả năng truyền nhiệt của cơ chất kém. Nhưng nó có nhiều ưu điểm quan trọng như yêu cầu thiết bị và vận hành đơn giản, có thể tận dụng các nguồn cơ chất không tan trong nước và sản phẩm phụ của nông nghiệp với chi phí thấp (tinh bột, cellulose, lignin, pectin), bề mặt lên men rộng nên dễ trao đổi nhiệt và khơng khí, khơng địi hỏi kiểm sốt nghiêm ngặt các thơng số trong q trình lên men, tiêu thụ ít nước và năng lượng, ít nước thải, dễ dàng kiểm sốt sự tạp nhiễm, chi phí đầu tư thiết bị và vận hành rẻ [61].
Từ những ưu điểm và nhược điểm của 2 phương pháp lên men trên, phương pháp lên men rắn được coi là phương pháp phù hợp cho việc sản xuất chitinase để phối trộn với bào từ nấm và các phụ gia tạo thành chế phẩm.
Trong q trình lên men, yếu tố mơi trường ảnh hưởng rất lớn đến khả năng sinh tổng hợp enzyme của nấm sợi như nguồn cơ chất, nguồn carbon và nitơ bổ sung, nhiệt độ, độ ẩm, pH, nồng độ cơ chất cảm ứng. Khảo sát các yếu tố trên nhằm chọn ra điều kiện tối ưu để nuôi cấy chủng nấm sợi nghiên cứu thu nhận chitinase có hoạt độ cao nhất.