- Ph ương pháp xử lý số liệu
B ảng 3.19: Ảnh hưởng của hàm lượng biotin đến sự tổng hợp chất mầu của M purpureus
3.6.4. Nghiên cứu động học quá trình lên men sinh tổng hợp mầu vàng thực phẩm của chủng M purpureus MT3-2010 trên thiết bị 14 lít
thực phẩm của chủng M. purpureus MT3-2010 trên thiết bị 14 lít
Tiến hành lên men trên thiết bị 14 lít:
- Môi trường lên men: Pepton 12g/l; NH4NO3 12 g/l; K2HPO4 12 g/l; CaCl2 0,1g/l; tinh bột ngô 25g/l, pH=5,0. Thể tích lên men 8 lít.
- Điều kiện nuôi cấy: khuấy 100-200 vòng/phút, đặt oxy hòa tan DO cài đặt 100%, sục khí 0,5-1,5 lít/lít/phút, tỷ lệ tiếp giống 10%, nhiệt độ lên men 300C, thời gian lên men 7 ngàỵ
Khi nuôi cấy trên thiết bị 14 lít, do không lấy được mẫu sinh khối sợi nấm để
phân tích sự biến đổi cường độ màu nên chúng tôi chỉ khảo sát các thông số pH, hàm lượng đường tổng (tính theo glucose) và protein. Hàm lượng sinh khối hệ sợi, cường
độ màu của dịch lên men và sinh khối sợi nấm được xác định khi kết thúc quá trình lên men. Dựa trên kết quả thu được ởđồ thị 3.1 sẽ thiết kế thí nghiệm tiếp theo có bổ
sung thêm nguồn nitơ và cácbon để tăng hiệu suất sinh tổng hợp chất mầu vàng.
Đồ thị 3.1: Động học lên men chủng MT3-2010 trên thiết bị 14 lít
0 1 2 3 4 5 6 7 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Thời gian nuôi cấy Ch ỉ s ố pH 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 Hà l ượ ng đư ờ ng t ổ ng v à pr ot ei n Chỉ số pH Hàm lượng đường tổng (g/l) Hàm lượng protein (g/l)
pH dịch nuôi cấy giảm dần từ khi bắt đầu lên men là 5,18 xuống 3,93 sau 112h nuôi cấỵ Sau đó tăng dần và đạt giá trị 6,1 khi kết thúc lên men ở 168h.
Hàm lượng đường tổng (tính theo glucose) và protein giảm dần và gần như
không còn sau 72h (3 ngày).
Sau khi kết thúc lên men, lượng dịch và sinh khối thu được trình bày ở bảng 3.36.
136
Bảng 3.36. Kết quả lên men động học chủng M. purpureus MT3-2010 trên thiết bị 14 lít
Cường độ màu (U/g sinh khối ướt) Lượng sinh khối ướt
thu được(g/L) 370 nm 400 nm
58,2 615,8 622,1
Lượng sinh khối thu được và cường độ mầu vàng, da cam trong sinh khối tăng hơn so với lên men trên máy lắc nhưng không nhiềụ Tiến hành lặp lại thí nghiệm lên men trên thiết bị 14 lít có bổ sung nguồn cacbon và nitơ tại các thời điểm khi phân tích hàm lượng đó xuống thấp. Đồng tời điều chỉnh đặt oxy hòa tan ở 30-50%, thời gian lên men kép dài hơn, theo dõi kết quả lên men. Kết quả thu được ở bảng 4.37.
Bảng 3.37: Nghiên cứu ảnh hưởng của chất dinh dưỡng bổ sung và thời gian lên men tới quá trình sinh tổng hợp mầu vàng thực phẩm chủng M. purpureus
MT3-2010 trên thiết bị lên men 14 lít
Cường độ màu (U/g sinh khối ướt) Phương pháp lên men Hàm lượng
sinh khối
ướt (g/L) 370 400
Lên men không bổ sung dinh dưỡng, thời gian lên men 7 ngày
Đặt ôxy hoà tan: 50%
- Khuấy điều chỉnh từ 50-200 vòng/phút
58,2 615,8 622,1
Lên men có bổ sung dinh dưỡng, thời gian lên men 7 ngày
Đặt ôxy hoà tan ban đầu: 30%
- Khuấy điều chỉnh từ 50-200 vòng/phút
70,6 720,5 745,9
Lên men có bổ sung dinh dưỡng, thời gian lên men 9 ngày
- Đặt ôxy hoà tan ban đầu: 30% - Khuấy điều chỉnh từ 50-200 vòng/phút
137
Khi bổ sung thêm dinh dưỡng trong quá trình nuôi cấy, lượng sinh khối tăng lên đáng kể, càng kéo dài thời gian lên men, lượng sinh khối tạo càng nhiều, tuy nhiên cường độ mầu tích tụở sinh khối tăng nhưng không nhiềụ Đặt oxy hòa tan cao sẽ gây
ức chế cho quá trình sinh tổng hợp chất mầu chủng MT3-2010. Chọn lên men trên phòng thí nghiệm ở quy mô 14 lít có bổ sung nguồn tinh bột tại các thời điểm 48h và 96 giờ lên men. Mỗi lần 1 lít dung dịch tinh bột nồng độ 150 g/l (nồng độ 15g/l dịch lên men). Tiếp protein tại thời điểm 72h, 1 lít pépton nồng độ 100g/l (nồng độ 10g/l dịch lên men). Thời gian lên men 9 ngày, đặt oxy hòa tan 30%, khuấy 50-200 v/phút , sục khí 0,7-1,5 lít/lít/phút là thích hợp nhất. Hiệu suất lên men trên 14 lít cao hơn hẳn so với máy lắc.
Kết luận: Nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện sinh tổng hợp chất mầu vàng thực phẩm trên thiết bị 14 lít:
- Môi trường lên men: Pepton 12g/l; NH4NO3 12 g/l; K2HPO4 12 g/l; CaCl2 0,1g/l; tinh bột ngô 25g/l, pH=5,0. Thể tích lên men 8 lít.
- Điều kiện nuôi cấy: Nhiệt độ lên men 300C, khuấy điều chỉnh từ 100-200 vòng/phút, đặt chỉ số oxy hòa tan ban đầu ở mức 30%, sục khí từ 0,7 – 1,5 lít/lít/phút. Tỷ lệ tiếp giống 10%, nhiệt độ lên men 300C, thời gian lên men 9 ngàỵ Bổ sung
1: Dịch lên men 2: Mầu vàng chuẩn