Để sản xuất ra sản phẩm theo công nghệ ứng dụng vi sinh ppsx

Để sản xuất ra sản phẩm theo công nghệ ứng dụng
vi sinh cần có những điều kiện như sau: Giống vi sinh,
môi trường nuôi cấy, nguồn nguyên liệu (cơ chất) và quá
trình lên men (cấy giống, lên men và thu nhận sản phẩm)
1. Chủng vi sinh sản xuất Celluloza
Celluloza được tổng hợp từ nhiều chủng vi sinh khác
nhau:
- Celluloza từ vi khuẩn: Bacillus megaterium,
Pseudomonas fluorenscens, Acetobacter Xylium, vi khuẩn
dạ cỏ, Clostridium,
- Celluloza từ xạ khuẩn: các loài Actinomyces,
Streptomyces
- Celluloza từ nấm: Aspergylus niger, Aspergylus
Oryzae, Tricoderma, Mucor pusillus,
2. Môi trường nuôi cấy và nguồn nguyên liệu
Để sản xuất celluloza cần có môi trường nuôi cấy
thích hợp, nguồn nguyên liệu cung cấp là bông thấm
nước, giấy lọc, giấy báo, các phụ phẩm chứa celluloza
trong nông nghiệp như bột rơm rạ nghiền nhỏ, cám bã,
bột ngô, bột củ cải, nguồn cung cấp N là muối nitrat,
muối Amon,
Một số môi trường thường sử dụng như:
- Môi trường nuôi nấm Tricoderma : KH2PO4: 0,2% ;
(NH4)2SO4: 0,14% ; URE: 0,03% ; MgSO4.7H2O: 0,03%
; CaCl2: 0,03% ; FeSO4.7H2O: 5mg/l ; MnSO4.H2O: 1,56
mg/l ; ZnSO4.7H2O: 1,4 mg/l ; CoCl2: 2mg/l ; Pepton:
0,1%
- Môi trường nuôi chủng Asp.terreus: KH2PO4:0,1% ;
NaNO3: 0,3%; MgSO4.H2O:0,05% ; KCl: 0,05% ;
FeSO4.7H2O:0,01% ;Cao bắp: 0,5%; Giấy lọc: 2%
- Môi trường khoáng chung cho loại celluloza, gồm

có:
NH4NO3 1 g, K2HPO4 0,5 g, KH2PO4 0,5 g,
MgSO4. 7H2O 0,5 g, NaCl 1 g, CaCl2 0,1 g, FeCl3 0,02
g, Cao men 0,05 g, Nước cất 1000 ml, pH=7,0-7,2
Phân môi trường vào ống nghiệm, khử trùng ở 121
0C trong 20 phút.
(Nguyễn Lân Dũng - Đinh Thúy Hằng 4/2006)
3. Quá trình lên men
Sau khi chuẩn bị môi trường nuôi cấy là quá trình lên
men vi sinh. Đây là quá trình sinh học diễn ra liên tục, bắt
đầu từ khâu tạo giống, nhân giống sinh khối, lên men và
thu nhận sản phẩm cuối cùng. Các giai đoạn này có liên
quan mật thiết và ảnh hưởng qua lại với nhau. Quá trình
lên men được diễn ra theo sơ đồ như sau:
Giống VSV (Giữ giống gốc, Nhân giống sinh khối,
Nhân giống sản xuất) → (lên men) → Nguyên liệu → Tạo
môi trường lên men bổ sung dinh dưỡng →
→ (Yếm khí) → Sản phẩm lên men → Tinh sạch
→ (Hiếu khí) → Sản phẩm phụ → Tận dụng xử lý →
Sản phẩm mới
Để tạo được sản phẩm, quá trình lên men theo 3 giai
đoạn:
3.1 Giai đoạn giữ giống gốc, nhân giống sinh khối và
nhân giống sản xuất:
+ Giống gốc được mua từ các Trung tâm thực
nghiệm, Trường Đại học, Viện nghiên cứu, rồi nhân giống
sinh khối theo môi trường thích hợp và nhân giống sản
xuất đại trà. Có thể sử dụng môi trường trên để nuôi cấy
celluloza
+ Nếu không có giống gốc thì phải phân lập giống từ

tự nhiên hoặc từ các cơ sở sản xuất,
Phân lập từ nguồn tự nhiên: Tìm kiếm được những
giống vi sinh vật trong môi trường tự nhiên đòi hỏi khả
năng hiểu biết và tính kiên trì. Tất cả những công việc đó
được tóm tắt như sau: Nguyên liệu dùng để phân lập →
Phân lập canh trường tậptrung → Phân lập chủng thuần
khiết → Tạo ổn định đặc tính di truyền.
Phân lập giống từ các cơ sở sản xuất: Các cơ sở sản
xuất thường có những giống vi sinh vật dùng để sản xuất
một sản phẩm nào đó đã định hướng, ổn định và thích
hợp với điều kiện sản xuất công nghiệp. Tuy nhiên giống
sản xuất cần được phân lập lại và cần có những cải tiến
điều kiện lên men, cải tiến phương pháp bảo quản giống
để nâng cao hơn năng suất sản xuất.
Nguồn giống từ các ngân hàng giống hoặc các bảo
tàng giống: Các bảo tàng giống thường của nước ngoài
có thuận lợi là giống thuần khiết nhưng khi nhận giống về
cơ sở sản xuất có giống đáp ứng ngay được và có giống
không phù hợp với điều kiện sản xuất mới.
3.2 Giai đoạn lên men:
Giai đoạn này có 2 quá trình lên men cơ bản là quá
trình lên men hiếu khí và quá trình lên men yếm khí (kỵ
khí).
Quá trình lên men kỵ khí là quá trình hoàn toàn
không có Oxy tham gia, là quá trình lên men không hoàn
toàn do đó sản phẩm cuối cùng khó xác định hoàn toàn
chính xác. Quá trình này ít mất năng lượng và một phần
năng lượng còn giữ lại trong các sản phẩm trung gian
Quá trình hiếu khí là quá trình oxy hoá rất mạnh các
cơ chất, nếu quá trình này được liên tục thì sản phẩm cuối

cùng là CO2 , nước và năng lượng.
Dù sản xuất theo quá trình nào cũng phải có công
đoạn khử trùng môi trường. Tuy nhiên vẫn có phương
pháp nuôi vi sinh vật trên các loại môi trường không cần
khử trùng tuyệt đối dựa trên cơ sở của qui luật lấn át sinh
học. Nghĩa là, mặc dù trong môi trường còn một số vi sinh
vật lạ, nhưng khi nuôi cấy VSV mới cần tạo điều kiện tối
ưu để chúng phát triển thật mạnh lấn át, làm cho VSV
nhiễm không có điều kiện phát triển. Phương pháp này
thường được thực hiện trong điều kiện môi trường có tính
axit.
Bảng phân loại môi trường theo mức độ vô trùng
Nhóm các
môi trư
ờng
không cần
vô trùng
Nhóm các môi
trường không
cần vô trùng
tuyệt đối
Nhóm các môi
trường yêu
cầu vô trùng
tuyệt đối để
sản xuất
-Ủ phân
hữu cơ
-Một số
công nghệ

lên men
truyền
thống
-Axit hữu cơ ;
dung môi hữu
cơ
-Nấm men
-Steroit ;
Nucleozit
-Kháng sinh ;
Vitamin B2,
B12
-
Các axit amin
; Enzym
-Tế bào động,
thực vật
3.3 Giai đoạn thu nhận sản phẩm lên men
Tùy theo mục đích thu nhận sản phẩm mà có các
phương pháp thu nhận sản phẩm khác nhau. Dưới đây là
một số phương pháp chủ yếu:
- Phương pháp lắng tủa: có thể để lắng tự nhiên,
hoặc tủa bằng muối, bằng dung môi hữu cơ, bằng protein,
bằng đẳng điện,
- Phương pháp lọc: phân riêng hỗn hợp không đồng
nhứt qua lớp lọc, bã được giữ lại, dung dịch chui qua lọc.
Trong phương pháp lọc có sử dụng các chất trợ lọc như
than mịn, đất sét tán nhỏ, Amiang mịn, Thiết bị lọc
thường là máy lọc khung bản, lọc túi,
- Phương pháp ly tâm: là phương pháp lắng tủa nhờ

lực ly tâm
- Phương pháp chiết bằng dung môi: Bắt đầu là giai
đoạn trộn hai pha nước và dung môi để tăng bề mặt tiếp
xúc, giai đoạn sau là phân ly bằng lắng hoặc gạn, hoặc ly
tâm.
- Phương pháp hấp phụ: hấp phụ bằng dung dịch
hoặc cột chứa chất hấp phụ, sau đó tách chất hấp phụ ra
- Phương pháp sấy khô, cô chân không.
Để sản xuất đất ươm cây giống, có thể ứng dụng chế
phẩm vi sinh vật hữu hiệu E.M (Effective Micro-organic)
như là nguồn giống vi sinh và cách lên men như sau:
- Ủ phân bò (có thể sử dụng men vi sinh Trico của
Trường Đại học Cần Thơ): Tưới đều dung dịch EM thứ
cấp lên phân bò đến độ ẩm 40% (thử bằng cách nắm tay
phân không rỉ nước, không rời ra), đậy bằng bao bố hoặc
tranh, rơm rạ. Ngày thứ 3 đảo trộn cho đều, ủ tiếp đến
ngày thứ 6 có thể sử dụng được.
- Ủ mụn dừa: Mụn dừa xả nước cho bớt chát (tanin).
Ủ tương tự như phân bò.
- Xay đất bằng máy hoặc bằm bằng tay
- Trộn thành hổn hợp: 1 phân đã ủ + 9 mụn đã ủ + 6
tro trấu + 3 trấu mục + 3 đất. Hổn hợp này là đất ươm cây
giống rất tốt. Đã được áp dụng ở các vườn ươm cây
giống huyện Chợ Lách, tỉnh Bến Tre
Chế phẩm E.M có bán taị Trung tâm Ứng dụng tiến
bộ Khoa học công nghệ Bến Tre số 415A đường Nguyễn
Thị Định, xã Phú Hưng, thị xã Bến Tre (ĐT: 8075.827522)