Chương 3: Kỹ thuật và phương pháp chung

Nội dung: I. Những ưu điểm của vi sinh vật trong công nghệ sinh học II. Sơ đồ tổng quát và các công đoạn chính của quá trình lên men công nghiệp III. Kỹ thuật và phương pháp cơ bản 3.1. Giống cho sản xuất 3.2. Nguồn dinh dưỡng và môi trường lên men 3.3. Hệ thống thiết bị 3.4. Thiết kế công nghệ 3.4. Khử trùng 3.5. Thu nhận sản phẩm lên men
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 3: Kỹ thuật và phương pháp chung CHƯƠNG 3 Kỹ thuật và phương pháp chungI. Những ưu điểm của vi sinh vật trong công nghệ sinh họcII. Sơ đồ tổng quát và các công đoạn chính của quá trình lên men công nghiệpIII. Kỹ thuật và phương pháp cơ bản 3.1. Giống cho sản xuất 3.2. Nguồn dinh dưỡng và môi trường lên men 3.3. Hệ thống thiết bị 3.4. Thiết kế công nghệ 3.4. Khử trùng 3.5. Thu nhận sản phẩm lên men Wine, vinegar, beer, yogurt Saccharomyces cerevisiae Lactic acid bacteria Lactobacillus acidophilus Brevibacterium linens Antibiotics, enzymes, vitamins Bacillus subtilis Penicillium TrichodermaSpirulina platensis Aspergillus oryzae Streptomyces 1 QUY TRÌNH LÊN MEN3.2. Nguồn dinh dưỡng và môi trường lên men Chất dinh dưỡng đối với VSV Yếu tố quyết định đến nhu cầu dinh dưỡng• Nước• Nguồn carbon• Nguồn nitơ• Các nguyên tố khác và vitamin3.2. Nguồn dinh dưỡng và môi trường lên menNước Nước là thành phần chính của tế bào và thể hiện nhiều vai trò khác nhau Chất lượng nước rất quan trọng trong sản xuất các sản phẩm từ vi sinh. • Độ cứng • Khả năng oxi hóa • Vi sinh vật (VSV gây bệnh) VD: SX rượu Bầu Đá, rượu vang 2 3.2. Nguồn dinh dưỡng và môi trường lên men Nước Lên men trong nước Ưu điểm • Độ đồng nhất cao • Dễ dàng theo dõi pH, to Nhược điểm • Khó khăn trong tách chiết 3.2. Nguồn dinh dưỡng và môi trường lên menNguồn carbon Carbon là nguồn dinh dưỡng quan trọng • Thành phần cấu trúc tế bào (50% vật chất khô). • Cung cấp năng lượng Nguồn cung cấp • Các nguyên liệu đường: mật rỉ, các loại nước trái cây, đường đơn, đường kép • Các nguyên liệu chứa tinh bột 3.2. Nguồn dinh dưỡng và môi trường lên men Nguồn nitơ Là thành phần của nhiều chất có trong tế bào Nguồn cung cấp • Vô cơ muối ammonium, VD: ammonium phosphate • Hữu cơ Amino axit, sản phẩm thủy phân từ protein 3 3.2. Nguồn dinh dưỡng và môi trường lên menNguồn nitơ Nguồn nitơ tổng hợp: SA (sulffat ammonuim), DAP (Diammonium phosphate), urê. Nguồn nitrogen tự nhiên: - Bột đậu tương được dùng như là một nguồn nitơ kĩ thuật tương đối phổ biến trong nhiều môi trường dinh dưỡng.- Nước chiết bắp, cao bắp, cao nấm men.- Ngoài ra. Có thể sử dụng bột đậu nành hay bột đậu khác giàu đạm3.2. Nguồn dinh dưỡng và môi trường lên menCác nguyên tố khác và vitamin Ngoài nguồn C và N, môi trường dinh dưỡngcần đủ các nguyên tố đa lượng và vi lượng khácnhư:P, S, K, Na, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Co,… Ngoài các vitamin có sẵn trong cơ chất banđầu, trong một số qui trình cần bổ sung vitaminnhư biotin. Môi trường lên men Môi trường nghèo dinh dưỡng Môi trường có hàm lượng dinh dưỡng trung bình Môi trường giàu dinh dưỡng 4 Môi trường lên menCác thành phần chính của môi trường lên men• Nguồn Cacbon• Nguồn nitơ• Nguồn khoáng đa lượng: K,P, Ca, Mg, Fe• Nguồn khoáng vi lượng• Các vitamin• Chất kích thích sinh trưởng: 2,4D, α-naptylacetic acid,… Ảnh hưởng của môi trường lên men đến chất lượng sản phẩm? 3.3. Hệ thống thiết bị • Trước lên men • Lên men • Sau lên men II. Sơ đồ tổng quát và các công đoạn chính của quá trình lên men công nghiệp Sơ đồ khái quát quá trình lên men 5 3.3. Hệ thống thiết bị Trước lên men -Bể hay bồn chứa cơ chất ban đầu để trữ nguyên liệu cho sản xuất -Thiết bị nghiền nguyên liệu thô -Thiết bị trộn nguyên liệu và pha chế môi trường nuôi -Thiết bị khử trùng 3.3. Hệ thống thiết bị Lên men Fermentor là gì? Nơi xảy ra quá trình biến đổi hóa học, sinh học Phân tử sinh họcVi sinh vật Sinh khốiMôi trường nuôicấy Sp bậc hai Alcohol Acetic Acid, etc 6 Fermenter Types Shaking Tank Bubble Column Airlift Packed Bed Fluidized Bed ...