Luận văn : Đa dạng hóa các môi trường sản xuất bacterial cellulose từ vi khuẩn Acetobacter xylinum part 3 pptx

21
Bảng 2.6: Hàm lƣợng acid amin trong nƣớc dừa
[Phùng Lê Nhật Đông, Trần Kim Thủy, 2003]

Acid amin
Hàm lƣợng
(% khối lượng/amin
tổng số)
Acid amin
Hàm lƣợng
(% khối lượng/amin
tổng số)
Acid cysteric
Acid aspartic
Acid glutamic
Xerin
Glycerin
Threonin
Alanin
3,86
2,94
12,47
3,25
7,61
1,07
1,41
Histidin
Lysin
Arginin

Prolin
Valin
Leucin
Phenylalanin
7,86
11,23
3,40
8,57
1,28
3,85
0,18

Ngoài ra, trong nước dừa còn có một số chất kích thích sinh trưởng như
1,3 – diphenyl urea, hexitol, phyllococosine, ribosid, myo-imisitol, sorbitol,
cylleinositol, zeatin … Hoạt tính chung của nước dừa là do tác dụng tổng hợp của từng
loại hợp chất có trong nước dừa. Các chất này tương đối chịu nhiệt, vì vậy nước dừa
còn phát huy được tác dụng tốt sau chế độ thanh trùng [Lê Thị Khánh Vân, 1985 - dẫn
liệu của Trần Thị Ánh Tuyết, 2004].

2.4.2 Nƣớc cốt dừa

Có những vùng miền do đặc tính địa lí nên không có đủ nước dừa để sản xuất
thạch dừa, và công việc vận chuyển nước dừa cũng gặp rất nhiều khó khăn, nhất là khi
sản xuất với quy mô lớn. Vì vậy, người ta có thể sử dụng nước cốt vắt ra từ cơm dừa
để làm môi trường lên men.
Nước cốt dừa rất giàu chất béo, carbohydrate và protein. Các protein cơm dừa
có giá trị dinh dưỡng cao, nhiều lysine, methionine và tryptophan.

22
Bảng 2.7: Thành phần hóa học của cơm dừa

Thành phần
(%)
Hạch cơm dừa chƣa
chín
Hạch cơm dừa chín
Độ ẩm
Protein
Chất béo
Carbohydrate
Xơ thô
Tro
90,80
0,90
1,40
6,30

0,60
46,30
4,08
37,29
11,29
3,39
1,03

Bảng 2.8: Thành phần các vitamin trong nƣớc cốt dừa

Vitamin
Hàm lƣợng ( g/ml)
Niacine
Acid pantothenic
Biotine
Riboflavin
Acid folic
0,64
0,52
0,02
0,01
0,003
[Subtahmanyan & Swammatha, 1969]

Bảng 2.9: Thành phần hóa học của nƣớc cốt dừa

Thành phần
Hàm lƣợng (%)
Theo Hagenmaire (1980)
Theo Thampan (1975)
Độ ẩm
Chất béo
Protein
Tro
Carbohydrate
56,3
33,4
4,1
1,2

5,0
52,0
38,0
3,5
0,9
5,6



23
Nước cốt dừa được vắt lần đầu tiên có pH = 6, vì vậy nó được xếp vào loại thực
phẩm có nồng độ acid thấp.
Dừa để vắt lấy nước cốt thì nên chín hoàn toàn (12 tháng), càng chín nẫu càng
tốt. Lúc này, dừa đã phát triển tối đa, cho lượng nước ít, còn cơm dừa thì cứng và dày.

2.4.3 Nƣớc dứa

Bảng 2.10: Thành phần hóa học của nƣớc dứa [33; 34]

Thành phần
Hàm lƣợng (tính trên 100g)
Calories (kcal)
Protein (g)
Lipid (g)
Glucid (g)
CHO tổng (g)
CHO xơ (g)
Tro (mg)
Nước (g)
47 – 54

0,4 – 0,7
0,0 – 0,3
11,6 – 13,7
12,39
0,4 – 0,54
0,29 – 0,4
85,3 – 86,5

Bảng 2.11: Hàm lƣợng vitamin và khoáng chất trong nƣớc dứa [28; 33; 34]

Thành phần
vitamin
Hàm lƣợng
(mg/100g)
Thành phần
khoáng
Hàm lƣợng
(mg/100g)
- Caroten
Thiamin
Riboflavin
Niacin
Acid ascorbic
32 – 42
0,06 – 0,08
0,03 – 0,04
0,2 – 0,3
17 – 61
Na
K

Ca
P
Fe

1 – 2
113 – 146
7 – 18
7 – 12
0,37 – 0,5





24
Bảng 2.12: Hàm lƣợng acid amin trong nƣớc dứa [36]

Amino acid
Hàm lƣợng
(% khối lƣợng/amin
tổng số)
Amino acid
Hàm lƣợng
(% khối lƣợng/amin
tổng số)
Alanine
Arginine
Asparagine
Aspartic acid
Cystein

Glutamine
Glutamic acid
Glycerin
Histidin
Isoleucine
5,60
2,06
7,96
7,96
0,88
3,54
5,31
8,26
0,88
4,42
Leucine
Lysine
Methionine
Phenyl alanine
Proline
Serine
Threonine
Tryptophan
Tyrosine
Valine
5,60
6,49
3,54
5,31
3,83

6,19
5,31
4,42
7,37
5,01



















25
Chƣơng 3. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP
THÍ NGHIỆM

3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện

Thời gian: đề tài được tiến hành từ 03/2005 đến 08/2005.
Địa điểm: đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm vi sinh, khoa Công nghệ thực
phẩm, trường ĐH Nông Lâm TP.HCM

3.2 Vật liệu – hoá chất – trang thiết bị

3.2.1 Vật liệu
3.2.1.1 Nguồn giống
Giống vi khuẩn Acetobacter xylinum do phòng thí nghiệm vi sinh khoa Công
nghệ thực phẩm cung cấp

3.2.1.2 Nguyên liệu
- Nước dừa: lấy từ trái dừa già
- Nước cốt dừa: vắt từ cơm dừa, sau đó pha loãng theo các tỷ lệ
- Nước dứa: ép lấy nước cốt dứa từ phần cùi dứa, sau đó pha loãng theo các tỷ lệ khác
nhau

3.2.2 Hoá chất
- Nhóm hoá chất bổ sung vào môi trường: DAP (diamonium phosphate)
SA (sulphate amon)
Saccharose
Agar
Acid acetic
Cao nấm men
- Hoá chất nhuộm Gram



26
3.2.3 Trang thiết bị

Một số trang thiết bị và dụng cụ của phòng thí nghiệm vi sinh: nồi hấp
autoclave, tủ cấy vô trùng, kính hiển vi, tủ sấy, cân điện tử, các dụng cụ thủy tinh, hộp
nhựa…

3.3 Môi trƣờng dinh dƣỡng

3.3.1 Môi trƣờng I: môi trường hoạt hóa
Nước dừa già 1lít
Saccharose 50g
SA 8g
DAP 2g
Cao nấm men 10g
Acid acetic 5ml

3.3.2 Môi trƣờng II: môi trường nhân giống và giữ giống
Nước dừa già 1lít
Saccharose 20g
SA 8g
DAP 2g
Acid acetic 12ml
Chế độ khử trùng của môi trường hoạt hóa và môi trường nhân giống là 121
0
C,
1atm, 15 phút. Acid acetic được bổ sung sau khi nấu sôi môi trường.

3.3.3 Môi trƣờng thí nghiệm
- Môi trường III: môi trường nước cốt dừa
- Môi trường IV: môi trường nước dứa

27
3.4 Nội dung và phƣơng pháp thí nghiệm

3.4.1 Thuần khiết giống và nhân giống đã thuần khiết

Mục đích thí nghiệm: tạo ra đủ giống thuần khiết cung cấp cho quá trình lên men.
Phương pháp: Từ giống chai sẵn có ở phòng thí nghiệm, tiến hành phân lập lại trên
môi trường thạch đĩa (công thức môi trường I + 2 % agar). Tìm các khuẩn lạc điển
hình của vi khuẩn A. xylinum, cấy chuyền nhiều lần để thu được khuẩn lạc thuần khiết
(quan sát đại thể).
Sau khi có khuẩn lạc thuần khiết, tiến hành nhuộm Gram, quan sát ở vật
kính X100 nhằm quan sát hình thái và cách sắp xếp tế bào (quan sát vi thể).
Sơ đồ nhân giống:
Giống thuần khiết  Nhân giống cấp 1
5% thể tích
Nhân giống cấp 2
(Trong môi trường (môi trường II (môi trường II trong
thạch đĩa) trong ống nghiệm) chai nước biển)

3.4.2 So sánh hiệu quả hoạt hóa giống bằng môi trƣờng I và môi trƣờng I có bổ
sung dung dịch Skeggs & Wright

Mục đích thí nghiệm: đánh giá xem môi trường nào giúp hoạt hóa giống tốt hơn
Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu tố với 3 lần lặp lại.
Nghiệm thức
NT1

NT2
Trọng lƣợng BC thô (g)



NT1: theo thành phần môi trường I
NT2: môi trường I có bổ sung dung dịch Skeggs & Wright
Dung dịch Skeggs & Wright: MgSO
4
.7H
2
O 40g
MnSO
4
.4H
2
O 2g
FeCl
3
0,4g
HClđ 1ml
H
2
O đến 1lít
Chỉ tiêu theo dõi: trọng lượng BC thô (g) sau 8 ngày lên men ở nhiệt độ phòng.


28
3.4.3 Khảo sát sự hình thành BC trên môi trƣờng nƣớc cốt dừa

Mục đích thí nghiệm: tìm hiểu sự tương tác giữa các thành phần bổ sung (đường,
khoáng) vào môi trường lên men đến trọng lượng BC thô, từ đó suy ra công thức tối
ưu nhất cho việc sản xuất BC trên môi trường nước cốt dừa.
Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên 4 yếu tố với 2 lần lặp lại

Yếu tố
Tỉ lệ cơm
dừa/nƣớc (g/ml)
DAP
(%)
SA
(%)
Sacccharose
(%)
Nồng độ
1/10
1/20
1/30
0,2
0,4
0,6
0,6
0,8
1,0
2
4
6

MT

TLPL
(lần)

DAP
(%)

SA
(%)

Sac
(%)

MT

TLPL
(lần)

DAP
(%)

SA
(%)

Sac
(%)


MT

TLPL

(lần)

DAP
(%)

SA
(%)

Sac
(%)

1
10
0,2
0,6
2
28
20
0,2
0,6
2
55
30
0,2
0,6
2
2
10
0,2
0,6

4
29
20
0,2
0,6
4
56
30
0,2
0,6
4
3
10
0,2
0,6
6
30
20
0,2
0,6
6
57
30
0,2
0,6
6
4
10
0,2
0,8

2
31
20
0,2
0,8
2
58
30
0,2
0,8
2
5
10
0,2
0,8
4
32
20
0,2
0,8
4
59
30
0,2
0,8
4
6
10
0,2
0,8

6
33
20
0,2
0,8
6
60
30
0,2
0,8
6
7
10
0,2
1
2
34
20
0,2
1
2
61
30
0,2
1
2
8
10
0,2
1

4
35
20
0,2
1
4
62
30
0,2
1
4
9
10
0,2
1
6
36
20
0,2
1
6
63
30
0,2
1
6
10
10
0,4
0,6

2
37
20
0,4
0,6
2
64
30
0,4
0,6
2
11
10
0,4
0,6
4
38
20
0,4
0,6
4
65
30
0,4
0,6
4
12
10
0,4
0,6

6
39
20
0,4
0,6
6
66
30
0,4
0,6
6
13
10
0,4
0,8
2
40
20
0,4
0,8
2
67
30
0,4
0,8
2
14
10
0,4
0,8

4
41
20
0,4
0,8
4
68
30
0,4
0,8
4
15
10
0,4
0,8
6
42
20
0,4
0,8
6
69
30
0,4
0,8
6
16
10
0,4
1

2
43
20
0,4
1
2
70
30
0,4
1
2
17
10
0,4
1
4
44
20
0,4
1
4
71
30
0,4
1
4
18
10
0,4
1

6
45
20
0,4
1
6
72
30
0,4
1
6
19
10
0,6
0,6
2
46
20
0,6
0,6
2
73
30
0,6
0,6
2
20
10
0,6
0,6

4
47
20
0,6
0,6
4
74
30
0,6
0,6
4
21
10
0,6
0,6
6
48
20
0,6
0,6
6
75
30
0,6
0,6
6
22
10
0,6
0,8

2
49
20
0,6
0,8
2
76
30
0,6
0,8
2
23
10
0,6
0,8
4
50
20
0,6
0,8
4
77
30
0,6
0,8
4
24
10
0,6
0,8

6
51
20
0,6
0,8
6
78
30
0,6
0,8
6
25
10
0,6
1
2
52
20
0,6
1
2
79
30
0,6
1
2
26
10
0,6
1

4
53
20
0,6
1
4
80
30
0,6
1
4
27
10
0,6
1
6
54
20
0,6
1
6
81
30
0,6
1
6


29
Ghi chú: MT: môi trường

TLPL: tỷ lệ pha loãng
Sac : saccharose
Đối chứng là môi trường II. Tỷ lệ giống cấp 2 cấy vào môi trường là 10%. Hàm lượng
acid acetic là 1,2 %. Thời gian lên men là 8 ngày ở nhiệt độ phòng.
Chỉ tiêu theo dõi: trọng lượng BC thô (g)

3.4.4 Khảo sát sự hình thành BC trên môi trƣờng nƣớc dứa

Mục đích thí nghiệm: tìm công thức tối ưu nhất cho việc sản xuất BC trên môi trường
nước dứa.
Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên 4 yếu tố với 2 lần lặp lại

Yếu tố
Tỉ lệ nƣớc
dứa/nƣớc
(g/ml)
DAP
(%)
SA
(%)
Saccharose
(%)
Nồng độ
1/10
1/20
1/30
0,2
0,4
0,6
0,6

0,8
1,0
2
4
6

MT

TLPL
(lần)

DAP
(%)

SA
(%)

Sac
(%)

MT

TLPL
(lần)

DAP
(%)

SA
(%)

Sac
(%)


MT

TLPL
(lần)

DAP
(%)

SA
(%)

Sac
(%)

1
10
0,2
0,6
2
28
20
0,2
0,6
2
55

30
0,2
0,6
2
2
10
0,2
0,6
4
29
20
0,2
0,6
4
56
30
0,2
0,6
4
3
10
0,2
0,6
6
30
20
0,2
0,6
6
57

30
0,2
0,6
6
4
10
0,2
0,8
2
31
20
0,2
0,8
2
58
30
0,2
0,8
2
5
10
0,2
0,8
4
32
20
0,2
0,8
4
59

30
0,2
0,8
4
6
10
0,2
0,8
6
33
20
0,2
0,8
6
60
30
0,2
0,8
6
7
10
0,2
1
2
34
20
0,2
1
2
61

30
0,2
1
2
8
10
0,2
1
4
35
20
0,2
1
4
62
30
0,2
1
4
9
10
0,2
1
6
36
20
0,2
1
6
63

30
0,2
1
6
10
10
0,4
0,6
2
37
20
0,4
0,6
2
64
30
0,4
0,6
2
11
10
0,4
0,6
4
38
20
0,4
0,6
4
65

30
0,4
0,6
4
12
10
0,4
0,6
6
39
20
0,4
0,6
6
66
30
0,4
0,6
6
13
10
0,4
0,8
2
40
20
0,4
0,8
2
67

30
0,4
0,8
2
14
10
0,4
0,8
4
41
20
0,4
0,8
4
68
30
0,4
0,8
4
15
10
0,4
0,8
6
42
20
0,4
0,8
6
69

30
0,4
0,8
6
16
10
0,4
1
2
43
20
0,4
1
2
70
30
0,4
1
2


30
17
10
0,4
1
4
44
20
0,4

1
4
71
30
0,4
1
4
18
10
0,4
1
6
45
20
0,4
1
6
72
30
0,4
1
6
19
10
0,6
0,6
2
46
20
0,6

0,6
2
73
30
0,6
0,6
2
20
10
0,6
0,6
4
47
20
0,6
0,6
4
74
30
0,6
0,6
4
21
10
0,6
0,6
6
48
20
0,6

0,6
6
75
30
0,6
0,6
6
22
10
0,6
0,8
2
49
20
0,6
0,8
2
76
30
0,6
0,8
2
23
10
0,6
0,8
4
50
20
0,6

0,8
4
77
30
0,6
0,8
4
24
10
0,6
0,8
6
51
20
0,6
0,8
6
78
30
0,6
0,8
6
25
10
0,6
1
2
52
20
0,6

1
2
79
30
0,6
1
2
26
10
0,6
1
4
53
20
0,6
1
4
80
30
0,6
1
4
27
10
0,6
1
6
54
20
0,6

1
6
81
30
0,6
1
6

Ghi chú: MT: môi trường
TLPL: tỷ lệ pha loãng
Sac : saccharose
Đối chứng là môi trường II. Tỷ lệ giống cấp 2 cấy vào môi trường là 10 %. Hàm lượng
acid acetic là 1,2 %. Thời gian lên men là 8 ngày ở nhiệt độ phòng.
Chỉ tiêu theo dõi: trọng lượng BC thô (g)

3.4.5 So sánh sinh khối BC thô thu hoạch từ môi trƣờng nƣớc dừa, nƣớc cốt dừa
và nƣớc dứa.

Mục đích thí nghiệm: so sánh khả năng tạo sinh khối BC thô từ các môi trường thay
thế với môi trường nước dừa già truyền thống để ứng dụng sản xuất ở quy mô rộng rãi
hơn, công nghiệp hơn.
Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu tố với 3 lần lặp lại

Nghiệm thức
NT1
NT2
ĐC
Trọng lƣợng
BC thô (g)

NT1: môi trường nước cốt dừa theo kết quả mục 3.4.3
NT2: môi trường nước dứa theo kết quả mục 3.4.4
ĐC : môi trường nước dừa theo thành phần môi trường II
Tỷ lệ giống cấy vào môi trường: 10 %
Hàm lượng acid acetic: 1,2 %