44
4.2.2 Kết quả thí nghiệm vận hành đánh giá khả năng ổn định nhiệt độ, pH và thời gian nuôi cấy theo mẻ
* Khả năng ổn định nhiệt độ
Mỗi tế bào vi sinh vật có một khoảng nhiệt độ và pH tối thích cho sự phát triển, vì vậy, đây là hai thơng số cần ổn định chính xác trong suốt thời gian ni cấy [7] Đối với nuôi cấy vi khuẩn, thông thường nhiệt độ tối ưu từ 25 – 35OC. Một số nhóm ưa nhiệt có thể cần ở nhiệt độ cao hơn từ 50 – 80OC [5]. Hệ thống được thiết kế theo phương pháp gia nhiệt qua thành nên thời gian để nhiệt độ phân tán đều cho toàn bộ dung dịch trong môi trường tương đối chậm. Tuy nhiên, điều này làm giảm sự tác động đột ngột của nhiệt độ đến tế bào và giúp cho sự phân tác nhiệt trong dung dịch đều đặn ổn định hơn [6].
Kết quả theo dõi nuôi cấy chủng vi khuẩn ở các nhiệt độ khác nhau cho thấy sinh khối thu nhận được ở nhiệt độ 40OC là cao nhất, trung bình là 3,11x108 tế bào/ml ở thể tích ni cấy 3 lít và 3,45x108 tế bào/ml ở thể tích ni cấy 8 lít. Ở nhiệt độ 30OC và 50OC, sinh khối giảm đáng kể, còn 1,19 đến 1,22x108 tế bào/ml ở cả 2 mức thể tích (Bảng 4.1 và hình 4.8). Nghiên cứu về Bacillus của các tác giả ….. đều cho thấy nhiệt độ tối ưu của chủng vi khuẩn này là 37OC.
So sánh ở 2 mức thể tích, mật độ tế bào thu nhận được ở các khoảng nhiệt độ khơng có sự chênh lệch đáng kể. Điều này cho thấy sự sinh trưởng phát triển theo nhiệt độ của chủng vi khuẩn diễn ra đều khắp các vị trí trong dung dịch. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành, nhận thấy khi thể tích từ 3 lít tăng lên 8 lít (gấp 2,35 lần) thì thời gian trung bình hệ thống gia nhiệt đến nhiệt độ cài đặt từ 15,1 phút tăng lên 36,1 phút (dài hơn gấp 2,39 lần). Việc gia nhiệt qua thành ở thể tích nhỏ 3 lít và thể tích lớn 8 lít chỉ có sự khác biệt về mặt thời gian, không làm ảnh hưởng đến việc phân bố nhiệt độ đều khắp toàn bộ dung dịch.
45 Bảng 4.1 Kết quả vận hành đánh giá khả năng ổn định nhiệt độ
Nhiệt độ
3 lít 8 lít
Mật độ tế bào (*108 tb/ml)
Thời gian gia nhiệt (phút)
Mật độ tế bào (*108 tb/ml)
Thời gian gia nhiệt (phút) 30OC Lần 1 2,03 13 1,87 32 Lần 2 2,05 15 1,99 33 Lần 3 1,79 15 2,38 32 TB 1,96 14,3 2,08 32,3 40OC Lần 1 2,93 15 3,37 36 Lần 2 3,29 14 2,99 36 Lần 3 3,11 14 3,39 37 TB 3,11 14,3 3,25 36,3 50OC Lần 1 1,08 16 1,21 39 Lần 2 1,21 17 1,48 40 Lần 3 1,29 17 0,98 40 TB 1,19 16,7 1,22 39,7