LÊN MEN FED BATCH 1

29 183 0
LÊN MEN FED BATCH 1

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

công nghệ thực phẩm, kĩ thuật lên men theo mẻ, các thiết bị dùng trong lên men theo mẻ, các loại vi sinh vật, các bước tiến hành, các nguyên liệu chi tiết Amino acid rất cần thiết cho sự sinh trưởng, phát triển của người và động vật, đặc biệt là các amino acid không thay thế. Sự thiếu hụt amino acid nói chung và các amino acid không thay thế nói riêng sẽ dẫn đến tình trạng bệnh lý. Llysine là một amino acid thuộc nhóm không thay thế được quan tâm nhiều hơn cả, vì có nhu cầu khá cao, nhưng lại thường bị thiếu hụt nhất trong khẩu phần ăn. Mặt khác, Llysine dễ bị phân hủy trong quá trình chế biến thức ăn và cơ thể tuyệt đối không tổng hợp được. Do đó, thiếu Llysine rất phổ biến, đặc biệt là ở trẻ nhỏ. Thiếu Llysine làm giảm tổng hợp protein cơ thể, trẻ biếng ăn, chậm lớn, thiếu men tiêu hóa…. Hiện nay, việc sử dụng công nghệ vi sinh để sản xuất Llysine là hướng đang được quan tâm. Tuy nhiên, ở Việt Nam, quy trình sản xuất vẫn còn ở quy mô phòng thí nghiệm, số lượng các nghiên cứu về sản xuất Llysine còn ít, chủng giống chưa đạt chuẩn, năng suất thấp 1. Với mục tiêu cải thiện quá trình lên men thu nhận Llysine, chúng tôi chọn giải pháp tối ưu hóa môi trường lên men và kỹ thuật lên men fedbatch

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TÌM HIỂU QUÁ TRÌNH LÊN MEN FED-BATCH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN THỊ THANH THỦY LỚP: K61CNTPC THÀNH VIÊN NHĨM: HỒNG THỊ HÀ GIANG – 611118 ĐINH TRẦN THU HÀ - 611120 HOÀNG THU HÀ - 611121 NGUYỄN THỊ HẢI - 611124 NỘI DUNG I ĐẶT VẤN ĐỀ I ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU II NỘI DUNG II NỘI DUNG 2.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ LÊN MEN 2.2 LÊN MEN FED-BATCH 2.3 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM 2.4 ỨNG DỤNG III KẾT LUẬN III KẾT LUẬN ĐẶT VẤN ĐỀ Con người biết đến sử dụng sản phẩm lên men từ xa xưa: rượu, dưa cà, Ngày nay, công nghệ thực phẩm phát triển, sản phẩm lên men đa dạng “công nghệ” Kỹ thuật lên men fed-batch tạo sản phẩm quy trình để mang lại hiệu chất lượng sản phẩm? MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU MỤC ĐÍCH (1) Để có nhìn tổng qt lên men (2) Để rõ kỹ thuật lên men cụ thể (3) Để biết ưu, nhược lên men fed-batch (4) Để biết ứng dụng lên men fed-batch YÊU CẦU (1)Biết khái niệm, nguồn gốc, quan điểm lên men (2) Biết vấn đề fed-batch (3) Biết ưu, nhược điểm kỹ thuật (4) Biết ứng dụng lên men fed-batch KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ LÊN MEN Từ tiếng Latin “fervere”: làm sơi, làm chín mơ tả hoạt động vi sinh vật Nguồn gốc Louis Pasteur gọi lên men sống thiếu khơng khí Đến nay, lên men hiểu tất trình biến đổi vi sinh vật thực điều kiện yếm hay hiếu khí (1) Theo quan điểm vi sinh vật: Là q trình chuyển hóa chất tạo sản phẩm tác động Quan điểm enzyme vi sinh vật (2)Theo quan điểm hóa sinh: Là q trình sản sinh lượng hợp chất hữu chất cho nhận (e) Trong cơng nghiệp Sử dụng có chủ ý trình lên men vi sinh vật để tạo sản phẩm hữu ích cho người Ứng dụng công nghiệp LÊN MEN FED-BATCH KHÁI NIỆM - Là lên men có bổ sung dưỡng chất - Trung gian: Giữa batch liên tục +Gián đoạn - Cơ chất Nồi lên men +Liên tục - Kết thúc: Lấy sản phẩm ĐẶC ĐIỂM - Ban đầu: Giống batch - Về sau: Bổ sung dưỡng chất - Dưỡng chất: Môi trường nuôi cấy, chất - Dưỡng chất: Được kiểm sốt suốt q trình Hình 2.2.2 Sự thay đổi lên men fed-batch LÊN MEN FED-BATCH (1) Khơng bị thối hóa, giảm khả sinh trưởng, lực sản xuất (2) Duy trì hoạt tính sau thời gian bảo Chủng vi sinh vật Theo nồng độ chất bổ sung (1)Thay đổi thể tích (2) Khơng thay đổi quản Khơng bị tạp nhiễm thể tích NGUN LIỆU PHÂN LOẠI (1) Dưỡng chất: nguồn C, nguồn N, vitamin, khoáng (2) Cơ chất: Thành phần vi sinh vật sử dụng (3) Chất mang: nước, giá thể (4) Chất đệm, chất chống tạo bọt, chất tạo phức, chất định hướng, chất cảm ứng, Môi trường Theo kiểu dinh dưỡng nạp chất (1) (2) Liêntục Gián đoạn LÊN MEN FED-BATCH QUY TRÌNH LÊN MEN Sơ đồ tổng quát trình lên men Các giai đoạn quy trình lên men Ba giai đoạn chính: Vi sinh vật Nguyên liệu (1) Chuẩn bị trước lên men (upstream), gồm: Chuẩn bị nguyên liệu Nhân giống Chuẩn bị vi sinh vật Chuẩn bị (2) Lên men: Được thực thiết bị chuyên dụng Dưỡng chất Cấy giống (3) Xử lý sau lên men (downstream): Dịch sau lên men xử lý qua công đoạn sau: lọc, tinh chế, kết tinh, ly tâm, sấy, trích ly, LÊN MEN Thu hoạch Xử lý lên men Sản phẩm Sơ đồ tổng quát trình lên men LÊN MEN FED-BATCH SƠ ĐỒ LÊN MEN FED-BATCH - Bình lên men: Diễn lên men - Bơm: Lấy chất dinh dưỡng - O2 qua HT kiểm soát lưu lượng - O2, CO2: Qua lọc, HT phân tích Bộ phận kiểm sốt nối với đầu cảm ứng Đầu cảm ứng có tác dụng đo, kiểm tra nhiệt độ, pH, CO O LÊN MEN FED-BATCH THIẾT BỊ (1) Nồi lên men có cánh khuấy: Diễn lên men Cánh khuấy đảo trộn, làm đồng dịch lên men, tăng độ hòa tan O vào dịch -> O phân tán bình Đồng thời tăng Hlên men (2) Bơm: Lực bơm để đưa chất dinh dưỡng vào bình lên men đến thời điểm thích hợp (3) Hệ thống kiểm sốt lưu lượng khí: Kiểm sốt nồng độ O đưa vào phù hợp (4) Bộ lọc khí: Lọc chất khí (O , CO ,.) Kích thước lỗ lọc từ 0,01 – 0,5mm tùy mục đích sử dụng 2 (5) Hệ thống phân tích khí (O , CO ): Phân tích dựa vào CO xem trình lên men triệt để chưa, 2 định dừng hay tiếp tục lên men LÊN MEN FED-BATCH Thu nhận L-lysine từ Corynebacterium glutamicum (1) Nhận giống -> tiến hành hoạt hóa, kiểm tra (2) Tối ưu hóa mơi trường lên men, có thông số tối ưu (3) Tiến hành lên men batch, phân tích động học, từ xác định thời điểm nồng độ chất bổ sung (4) Khảo sát ngưỡng ức chế chất hình thành Llysine chủng (5) Thử nghiệm lên men fed-batch - Chủng nhân giống cấp trước lên men - Khuẩn lạc -> ống nghiệm 10ml -> nhân giống cấp Sau 24h, giống đưa vào bình lên men với tỷ lệ 7%, chất lượng giống 2,4 tỷ tế bào/ml LÊN MEN FED-BATCH Thiết bị sử dụng ni cấy vi sinh vật Ngồi ra, cịn có que cấy, đèn cồn Một số thiết bị sử dụng đề tài LÊN MEN FED-BATCH Tiến hành thử nghiệm lên men fed-batch Corynebacterium glutamicum thu nhận L-lysine Xác định thời điểm bắt đầu bổ sung chất Nguyên tắc: Bổ sung môi trường thiếu Xác định thời điểm bổ sung giúp trì ổn định lượng chất Bố trí thí nghiệm: Mơi trường tối ưu, tiến hành lên men batch bình 500ml, VMT =250ml o - Điều kiện lên men: tphòng ( C), pH~7-7,2, chế độ lắc vòng 150v/phút Lấy mẫu thời điểm: 0, 2, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48 - Phân tích tiêu: mật độ tế bào (log CFU/ml), lượng đường sót canh trường (g/l) lượng L-lysine (g/l) Kết dự kiến: Xác định biến động sinh trưởng, khả sử dụng chất khả sinh L- lysine theo thời gian Từ đó, xác định thời điểm bắt đầu bổ sung chất LÊN MEN FED-BATCH Tiến hành thử nghiệm lên men fed-batch Corynebacterium glutamicum thu nhận L-lysine Xác định ngưỡng ức chế chất Thử nghiệm lên men fed-batch Nguyên tắc: Ngưỡng mà nồng độ chất ức chế Nguyên tắc: Bổ sung chất suốt trình, trì nồng độ ổn hình thành L-lysine định, thuận lợi cho chủng giống sinh trưởng sinh tổng hợp sản phẩm Bố trí thí nghiệm: Lên men chủng bình 250ml, VMT=100ml Bố trí thí nghiệm: Ban đầu: Giống batch, VMT ni cấy=250ml o - Điều kiện lên men: tphòng ( C), pH~7-7,2, chế độ lắc Dựa vào khả sử dụng đường chủng, ngưỡng ức chế vòng 150v/phút chất để có chế độ fed-batch hợp lý - Nồng độ carbon khảo sát: 10g/l, 75g/l 100g/l Mẫu đối Cuối thời điểm, lấy 5ml mẫu phân tích tiêu: lượng L- chứng: 50g/l lysine, mật độ tế bào lượng đường sót canh trường - Các tiêu theo dõi: lượng L-lysine, mật độ tế bào đường sót Kết dự kiến: Xác định mức giới hạn dưới, sở để trì nồng độ chất phù hợp LÊN MEN FED-BATCH Các yếu tố ảnh hưởng đến lên men fed-batch thu nhận L-lysine từ Corynebacterium glutamicum YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG (1) Nguồn chất sử dụng - Glucose: CTPT đơn giản, nguồn đường dễ sử dụng nhất, vi sinh vật đồng hóa vào mơi trường nội bào (3) Môi trường điều kiện nuôi cấy - Là nguồn carbon tinh nên dễ dàng kiểm soát lượng đường - C glutamicum có khả đồng hóa nhiều nguồn C (glucose, fructose, maltsose, dịch bắp, mật rỉ đường, ) - Ure, peptone (NH4)2SO4 nguồn N phổ biến sử dụng (2) Nồng độ chất sử dụng - Duy trì giới hạn >10g/L có tăng sinh, chất sử dụng - Cuối trình, mật độ tế bào lên men batch bắt đầu giảm (thời điểm 40h) Trong đó, hình thức fed-batch, mật độ tế bào tăng Đồ thị so sánh khả sinh trưởng chủng batch fedbatch LÊN MEN FED-BATCH SO SÁNH MỘT SỐ THÔNG SỐ TRONG BATCH VÀ FED-BATCH 3/ Lượng đường sót - Lượng đường sót có khác biệt rõ hình thức - Với batch, lượng đường sót giảm tuyến tính theo thời gian - Fed-batch, lượng đường sót tăng giảm khơng tuyến tính glucose bổ sung trình lên men Tuy nhiên, lượng đường từ thời điểm 20h trở ln trì nồng độ thích hợp nên q trình TĐC diễn mạnh, làm tăng khả sinh tổng hợp Llysine Đồ thị so sánh lượng đường sót lên men batch fed-batch ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA LÊN MEN FED-BATCH ƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂM (1) Giảm ức chế sinh trưởng vi sinh vật, giảm tạo sản phẩm phụ, từ hạn chế lượng sản phẩm bị giảm nồng độ (1) Vẫn nhiễm tạp so với lên men batch dưỡng chất đầu cao (2) Giữ hàm lượng chất mức ngưỡng ức chế (3) Giảm nhiễm tạp đột biến so với lên men liên tục, đạt suất cao so lên men batch (4) Nhiều nghiên cứu sản xuất amino acid tiến hành lên men fed-batch Kết quả, lượng amino acid thu cao nhiều so với lên men batch (2) Yêu cầu cao kỹ vận hành, kiểm sốt, xử lý (3) Tốn nhiều chi phí việc sử dụng lao động để điều khiển, kiểm sốt q trình ỨNG DỤNG LÊN MEN FED-BATCH SẢN XUẤT ETHANOL 1, Đặc điểm, cấu tạo - CTHH: C H O hay C H OH  - Là chất lỏng, dễ bay không bảo quản tốt, dễ cháy, không màu, mùi đặc trưng - Là chất kích thích 3, Phương pháp sản xuất (1) Hydrat hóa etilen (2) Lên men khơng O (C H O  → 2CH CH OH + 2CO ) 12 2 (3) Sản xuất ethanol lên men Fed-batch sử dụng rộng hẳn 2, Ứng dụng - Chế biến, bảo quản - Bổ sung liên tục glucose, không bỏ dịch lên men Nồng - Làm dung môi độ glucose cao ức chế phát triển vi sinh vật, tạo - Chất sát trùng sát khuẩn ethanol Cho suất cao hơn, hòa tan O - Điều chế hợp chất hữu khác thời gian lên men giảm ảnh hưởng chất độc cao hơn, giảm môi trường - Có sử dụng men bánh mì, thuộc chủng S.cerevisiae Chủng sản xuất ethanol nồng độ cao thích hợp cho phương pháp lên men Fed-batch sản xuất ethanol ỨNG DỤNG LÊN MEN FED-BATCH SẢN XUẤT LYSINE 2, Ứng dụng 1, Đặc điểm, cấu tạo: - Tên hóa học: 2.6 diaminocaproic acid α, ε C H O N có cấu hình L 14 2 D Loại sản xuất vi sinh có cấu hình L, CTPT: C H N O 11 2 - Tan nước không bị kết tụ thời gian dài nên làm sản phẩm dạng lỏng - Làm phụ gia, dịch truyền amin - Là acid amin không thay thế, quan trọng - Tăng cường dinh dưỡng - Kích thích ngon miệng, trì hệ miễn dịch - Chữa mụn rộp 3, Phương pháp sản xuất - Thủy phân potein - Tổng hợp hóa học - Chuyển hóa sinh học => Nhiều nhược điểm, kết hợp lên men với hóa học Phương pháp lên men kết hợp hóa học Tổng hợp tiền thân acid amin, sử dụng vi sinh vật để chuyển thành L- lysine Nuôi cấy vi sinh vật môi trường thức ăn để lấy acid amin Là phương pháp thông dụng nhất, sản lượng sản phẩm tạo có chất lượng cao hơn, giá thành rẻ Tận dụng nguồn chất rẻ tiền KẾT LUẬN TỔNG KẾT Qua vấn đề đề cập trên, có kiến thức lên men, cụ thể lên men fed-batch Có nhìn rõ sản phẩm cụ thể L-lysine sản xuất phương pháp N LÊ Biết ưu, nhược điểm trình Đồng thời tìm hiểu ứng dụng sống Q trình nhóm chúng em tìm hiểu dựa tài liệu tham khảo bổ ích Tuy cịn thiếu xót chúng em hy vọng mang đến nhìn bao quát kiến thức lên men fed-batch EN M D FE CH T A -B TÀI LIỆU THAM KHẢO (1) Nguyễn Bin (2008) Các trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật (2) Lương Đức Phẩm (2010) Công nghệ lên men Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam (3) Công nghệ lên men-Bài giảng tham khảo Truy xuất từ file:///C:/Users/user/Downloads/Cong%20nghe%20len%20men%20%20Bai%20giang%20tham%20khao%20 (1).pdf (4) Nguyễn Thanh Hương (2014) Luận văn thạc sĩ sinh học Truy xuất từ https://tailieu.vn/doc/luan-van-thac-si-sinh-hoc-nghien-cuu-qua-trinh-len-men-fed-batch-coryne bacterium-glutamicum-thu-nha-1872744.html?fbclid=IwAR2DU5UDT0vq8FKiGMVkxaB4P5B6iynDcVht7JUcUjR HGn24ru6ssryq4eU (5) Luận văn tổng hợp Lysine Truy xuất từ http://dulieu.tailieuhoctap.vn/books/luan-van-de-tai/luan-van-de-tai-cd-dh/file_goc_779508.pdf?f bclid=IwAR0s5jroVmp8E0XFpa48BIlP3EEZjpbA9kXZWdInx-tYzHPowSi9htIM_MU (6) https://labvietchem.com.vn/tin-tuc/ung-dung-va-tinh-chat-cua-con.html?fbclid=IwAR3Wi3PtvfoVSBGA xm9f9i0j19vNN2-jCRF_suDgiQJ4KnvznRYl-xZ2C YQ ... ly tâm, sấy, trích ly, LÊN MEN Thu hoạch Xử lý lên men Sản phẩm Sơ đồ tổng quát trình lên men LÊN MEN FED- BATCH SƠ ĐỒ LÊN MEN FED- BATCH - Bình lên men: Diễn lên men - Bơm: Lấy chất dinh dưỡng... L-lysine đạt lên men batch: 34g/L, fedbatch 43g/L, tăng 21% so với dạng batch Đồ thị so sánh lượng L-lysine batch fed- batch LÊN MEN FED- BATCH SO SÁNH MỘT SỐ THÔNG SỐ TRONG BATCH VÀ FED- BATCH 2/Khả... ĐÍCH, U CẦU MỤC ĐÍCH (1) Để có nhìn tổng quát lên men (2) Để rõ kỹ thuật lên men cụ thể (3) Để biết ưu, nhược lên men fed- batch (4) Để biết ứng dụng lên men fed- batch YÊU CẦU (1) Biết khái niệm, nguồn

Ngày đăng: 21/08/2020, 11:01

Hình ảnh liên quan

Hình 2.2.2. Sự thay đổi trong lên men fed-batch - LÊN MEN FED BATCH 1

Hình 2.2.2..

Sự thay đổi trong lên men fed-batch Xem tại trang 6 của tài liệu.
(2) Nguồn carbon: Ảnh hưởng hình thành sinh khối.      - Trong PTN: Carbon tinh khiết (glucose) - LÊN MEN FED BATCH 1

2.

Nguồn carbon: Ảnh hưởng hình thành sinh khối. - Trong PTN: Carbon tinh khiết (glucose) Xem tại trang 14 của tài liệu.
(4) Khảo sát ngưỡng ức chế cơ chất đối với sự hình thành L- L-lysine của chủng - LÊN MEN FED BATCH 1

4.

Khảo sát ngưỡng ức chế cơ chất đối với sự hình thành L- L-lysine của chủng Xem tại trang 15 của tài liệu.
- Chủng được nhân giống cấp 2 trước lên men - LÊN MEN FED BATCH 1

h.

ủng được nhân giống cấp 2 trước lên men Xem tại trang 15 của tài liệu.
YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG  - LÊN MEN FED BATCH 1
YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG Xem tại trang 19 của tài liệu.
- Nồng độ glucose ~60-233g/L ảnh hưởng lớn đến hình thành L- L-lysine của chủng, nhưng nồng độ 65g/L cho sản lượng L-L-lysine cao  nhấtL-lysine của chủng, nhưng nồng độ 65g/L cho sản lượng L-L-lysine cao  - LÊN MEN FED BATCH 1

ng.

độ glucose ~60-233g/L ảnh hưởng lớn đến hình thành L- L-lysine của chủng, nhưng nồng độ 65g/L cho sản lượng L-L-lysine cao nhấtL-lysine của chủng, nhưng nồng độ 65g/L cho sản lượng L-L-lysine cao Xem tại trang 19 của tài liệu.
- Mật độ tế bào 20h đầu tương đương giữa 2 hình thức. - LÊN MEN FED BATCH 1

t.

độ tế bào 20h đầu tương đương giữa 2 hình thức Xem tại trang 22 của tài liệu.
- Lượng đường sót có sự khác biệt rõ ở2 hình thức. - LÊN MEN FED BATCH 1

ng.

đường sót có sự khác biệt rõ ở2 hình thức Xem tại trang 23 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Slide 1

  • Slide 2

  • Slide 3

  • Slide 4

  • Slide 5

  • Slide 6

  • Slide 7

  • Slide 8

  • Slide 9

  • Slide 10

  • Slide 11

  • Slide 12

  • Slide 13

  • Slide 14

  • Slide 15

  • Slide 16

  • Slide 17

  • Slide 18

  • Slide 19

  • Slide 20

  • Slide 21

  • Slide 22

  • Slide 23

  • Slide 24

  • Slide 25

  • Slide 26

  • Slide 27

  • Slide 28

  • Slide 29

Trích đoạn

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan