Nghiên cứu phương pháp cố định nấm men trên bã mía, và khả năng ứng dụng của nó vào sản xuất rựơu vang

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHUYÊN NGÀNH
NGHIÊN CỨU CỐ ĐỊNH NẤM MEN Saccharomyces
cerevisiae TRÊN BÃ MÍA ĐỂ SẢN XUẤT RƯỢU
DÂU TẰM
SVTH : PHAN NGỌC MỸ HÒA
MSSV : 60600821
CBHD: PGS. TS NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG
Tp.HCM, tháng 6 năm 2010
LỜI CẢM ƠN
Với tất cả sự thành kính, tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến:
 PGS. TS. Nguyễn Đức Lượng – Bộ môn Công Nghệ Sinh Học, Trường Đại Học Bách
Khoa TpHCM – đã gợi ý đề tài và hướng dẫn tận tình, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình thực hiện đồ án này.
 Các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Sinh Học đã truyền đạt cho tôi những kiến thức
quý báu có liên quan đến đề tài.
 Các bạn sinh viên lớp HC06BSH – Trường Đại Học Bách Khoa TpHCM – đã cùng học
tập, trao đổi kinh nghiệm và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm việc.



MỤC LỤC:
LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................i
MỤC LỤC:......................................................................................................................vi
CHƯƠNG 1:.................................................................................................................xxv
1.1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI:.................................................................xxviii

1.2.MỤC TIÊU ĐỀ TÀI:........................................................................................xxxv
1.3.NỘI DUNG NGIÊN CỨU:.............................................................................xxxvi
CHƯƠNG 2:..............................................................................................................xxxix
2.1.NẤM MEN Saccharomyces cerevisiae:.............................................................xlii
2.1.1. Đặc điểm hình thái và cấu tạo của nấm men:............................................xliii
Hình 2.1. Cấu tạo tế bào nấm men.(a) Mô hình mặt cắt tế bào[16], (b) Hình mô phỏng
các thành phần của tế bào[15 ].....................................................................................xlvi
Hình 2.2. Vỏ tế bào nấm men [16]..............................................................................xlvii
Hình 2.3. Cấu trúc màng sinh chất (Theo sách của Prescott, Harley và Klein)[14].......li
2.1.2.Đặc điểm sinh lý của nấm men:....................................................................liv
Hình 2.4. Chức năng của chất dinh dưỡng [14] ........................................lxii
Hình 2.5. Chu kỳ sinh sản của nấm men Saccharomyces [13]....................................lxvi
Hình 2.6. Đồ thị sinh trưởng và thành phần dinh dưỡng trong lên men vi sinh [14].lxix
2.2.1. Ưu & nhược điểm của nấm men cố định:...............................................lxxiii
2.2.2. Chất mang trong kỹ thuật cố định tế bào:.................................................lxxv
Bảng 2.1. Phân loại chất mang [3]........................................................................lxxvii
2.2.3. Kỹ thuật cố định tế bào:...........................................................................lxxxi
Bảng 2.2. So sánh ưu nhược điểm của các phương pháp cố định tế bào..................xc
2.3. SƠ LƯỢC VỀ NGUỒN BÃ MÍA:.................................................................xciv
2.3.1. Nguồn bã mía:............................................................................................xciv
Hình 2.7. Sản lượng và năng suất mía [12].................................................................xcvi
2.3.2. Cấu tạo hóa học bã mía:...........................................................................xcvii
Hình 2.8. Cấu trúc của lignocellulose. Lớp S1 vàS3 chứa hemicellulose và cellulose vô
định hình nhiều hơn. Lớp S2 chứa các vùng cellulose kết tinh [11]................................c
Bảng2. 3.Thành phần hóa học của bã mía [6]..............................................................c
Hình 2.9. Cấu tạo cellulose [11].......................................................................................3
Hình 2.10. Cấu trúc Hemicellulose [11]...........................................................................4
Hình 2.11. Cấu tạo Lignin. [11]........................................................................................5
2.4.1. Vật liệu:...........................................................................................................5
2.4.2. Nguyên tắc và phương pháp thực hiện:.........................................................5

Hình 2.12. Cấu trúc của chất mang bã mía.(a) Hình sợi bã mía ,(b) Hình nấm men bên
trong bã mía, (c) Hình nấm men bám vào nhu mô bã mía [8].........................................7
2.5. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RỰƠU VANG DÂU TẰM:.....................................8
2.5.1. Bản chất của quá trình lên men:.....................................................................8
Hình 2.13.a. Quá trình đường phân [7]..........................................................................10
Hình 2.13.b. Quá trình chuyển hóa acid pyruvic thành ethanol [7]...............................11
2.5.2. Nấm men Saccharomyces cerevisiae:..........................................................11
2.5.3. Dâu tằm:........................................................................................................11
Hình 2.14. Cây dâu tằm Đà Lạt...................................................................12
Hình 2.15. Dâu tằm đen Đà Lạt ................................................................................12
Bảng 2.4. Thành phần hóa học của dâu tằm [17].......................................................12
Bảng 2.5. Hàm lượng vitamin có trong dâu tằm [17]................................................12
2.5.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men:.............................................13
2.5.5. Quá trình lên men rựơu vang:......................................................................17
CHƯƠNG 3:...................................................................................................................21
3.1. NHỮNG NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI:....................................................22
Hình 3.1. Đồ thị cho thấy sự giảm khối lượng bã mía theo thời gian [8]......................22
Hình 3.2. Đánh giá các thông số của quá trình lên men rượu liên tục trên thân cây mía
với các nồng độ pha loãng. [10].....................................................................................24
Hình 3.3. Cố định và duy trì hiệu quả tế bào cố định theo thời gian [9].......................26
Hình 3.4. Tốc độ tăng trưởng theo thời gian của tế bào cố định [9].............................26
Hình 3.5. Sự thay đổi của pH theo thời gian [9]............................................................27
3.1.TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở VIỆT NAM:......................................................28
CHƯƠNG 4:...................................................................................................................35
TÀI LIỆU THAM KHẢO:.............................................................................................37
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Phân loại chất mang .................................. Error: Reference source not found
Bảng 2.2. So sánh ưu nhược điểm của các phương pháp cố định tế bàoError: Reference
source not found
Bảng2. 3.: Thành phần hóa học của bã mía ............... Error: Reference source not found

Bảng 2.4. Thành phần hóa học của dâu tằm .............. Error: Reference source not found
Bảng 2.5. Hàm lượng vitamin có trong dâu tằm ........ Error: Reference source not found



DANH MỤC HÌNH
CHƯƠNG 1:.................................................................................................................xxv
CHƯƠNG 2:..............................................................................................................xxxix
Hình 2.1. Cấu tạo tế bào nấm men.(a) Mô hình mặt cắt tế bào[16], (b) Hình mô phỏng
các thành phần của tế bào[15 ].....................................................................................xlvi