nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn

Quá trình và thiết bị sinh học
Chủ đề: Nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường
dinh dưỡng rắn
Nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn
Nội dung
A. Mục đích, ý nghĩa của nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng
rắn
B. Phân loại thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn
C. Các thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn
I. Thiết bị nuôi cấy giống bằng phương pháp tĩnh – động
II. Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường rắn dạng rung
III. Thiết bị dạng tháp
1. Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật dạng bản mỏng
2. Thiết bị nuôi cấy liên tục các chủng nấm mốc
IV. Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn dạng thùng
quay

Thiết bị để nuôi cấy vi sinh vật - sản phẩm tổng hợp sinh học protein.
A. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA NUÔI CẤY VI SINH
VẬT TRÊN MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG RẮN
Nuôi cấy vi sinh vật trên các môi trường tơi thể hạt có nhiều ưu việt
hơn so với nuôi cấy trên các môi trường dinh dưỡng lỏng.
-
Tốc độ tổng hợp của các enzim cao hơn 5 ÷ 6 lần.
-
Canh trường nhận được có độ ẩm 40 ÷ 50% (trong canh trường lỏng− 80
÷ 95%)
-
Cho phép tiết kiệm đáng kể nguồn năng lượng sấy
Hiệu suất và độ hoạt hoá của các chất hoạt hoá sinh học, thời gian quá
trình nuôi cấy chủ yếu phụ thuộc vào những yếu tố sau: loại vi sinh vật,

thành phần cấu tử của môi trường dinh dưỡng, lượng và chất lượng của
nguyên liệu cấy, nhiệt độ nuôi cấy, mức độ thổi khí của canh trường
phát triển, cường độ đảo trộn, trao đổi khối và trao đổi nhiệt.
Việc lựa chọn dạng thiết bị và những bộ phụ trợ để đảm bảo tất cả
những đòi hỏi của công nghệ có ý nghĩa quan trọng nhất.
B. PHÂN LOẠI THIẾT BỊ NUÔI CẤY VI SINH VẬT
TRÊN MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG RẮN
Để nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn, người ta sử
dụng các loại thiết bị có kết cấu sau đây.
•
Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường rắn dạng phòng có các
khay đột lỗ nằm ngang với kích thước 400×800 mm.
•
Thiết bị được cơ khí hoá có khay đứng đột lỗ
•
Các thiết bị băng đai tác động chu kỳ và liên tục
•
Tổ máy nhiều phiến tác động liên tục với sự ứng dụng các máy rung
cũng như các thiết bị dạng trống quay.
Các thiết bị để sản xuất các sản phẩm trên có thể gián đoạn hay liên
tục. Các thiết bị tác động gián đoạn thường ở dạng hình trống nằm
ngang, loại trừ quá trình nuôi cấy vi sinh vật có thể thực hiện trích ly
các chất hoạt hoá sinh học từ canh trường nuôi cấy.
C. CÁC THIẾT BỊ NUÔI CẤY VI SINH VẬT TRÊN
MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG RẮN
I. Thiết bị nuôi cấy giống bằng phương pháp tĩnh – động
Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn kiểu
băng đai
 Ưu điểm:
- Phân bố đồng đều môi trường dinh dưỡng.

- Có khả năng làm tơi môi trường dinh dưỡng.
- Năng suất cao.

Nhuợc điểm:
- Thiết bị cồng kềnh chiếm diện tích.
- Tốn nhiều năng lượng.
II. Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường rắn
dạng rung
Ưu – nhược điểm:
• Trong quá trình nuôi cấy môi trường dinh dưỡng ở trong bộ
phận vận chuyển có những tính chất đặc trưng (trở nên linh
động hơn, hệ số ma sát giảm và sức cản giảm xuống). Xung
lượng dao động sẽ truyền cho lớp môi trường đang vận
chuyển và môi trường chuyển sang trạng thái lơ lửng.
• Nhiệt sinh lý do vi sinh vật tách ra trong quá trinh phát triển
lôga được thoát ra ngoài, do đó tiêu hao không khí điều hoà
giảm xuống từ 20.000 đến 500 m
3
cho một tấn canh trường
Ứng dụng:
• Cho phép tăng cường các quá trình trao đổi nhiệt, trao đổ
khối và tổng hợp vi sinh, cho phép cơ khí hoá tất cả các công
đoạn.
• Cho phép tăng độ hoạt hoá của giống và tổ chức quá trình có
kết quả cao.
1. Nắp hình cầu
2. Tấm đối
3. Vít tải
4. Các chốt ngược
5. Cửa

6. Đáy nón
7. Khớp nối
8. Bộ truyền động
III. Thiết bị dạng tháp
Ưu – nhược điểm:
•
Làm việc liên tục
•
Đảm bảo khuấy trộn và làm tơi tất cả bề dày của môi trường
trong quá trình nuôi cấy
•
Ngăn ngừa khô ráo của các lớp bên trên
•
Tăng cường quá trình nuôi cấy
Ứng dụng:
Dùng để nuôi cấy nấm mốc

Thiết bị để nuôi cấy vi sinh vật dạng bản mỏng
1. Các áo trao đổi nhiệt
2. Khớp nối
3. Trục rỗng dẫn động
4. Bình xilanh
5. Cửa
6, 9, 10. các lô
7. Trục quay
8. Các bản đột lỗ
11. Bộ chuyển đảo
12. Trục dẫn hướng
13, 14. Các hệ dao
15. Tấm dẫn hướng


Cách tiến hành:
- Nạp môi trường dinh dưỡng đã cấy và tiệt trùng
vào lô đầu của thiết bị qua cửa 5 và mở dẫn
động của cơ cấu đảo trộn. Khi đó môi trường
được trộn đều và được phân bổ khắp diện tích
của tấm đột lỗ 8.
- Khi cơ cấu đảo trộn hoạt động dưới tác động
của môi trường, các dao ép môi trường vào
tường của thiết bị và nạo môi trường bị dính vào
tường
- Kết thúc pha nuôi cấy đầu tiên, tấm 8 quay làm
cho canh trường rơi xuống lô thứ hai và được
phân bổ trên các tấm đột lỗ nhờ cơ cấu chuyển
đảo =>các lô còn lại của thiết bị được nạp đầy
- Qua 36-48 h sau khi máy bắt đầu hoạt động tháo
thành phẩm qua phần nón của dung lượng nhờ
bộ chuyển đổi
- Trong quá trình nuôi cấy, không khí để thải nhiệt
và cung cấp oxy được đẩy vào thiết bị qua khớp
nối 2 nằm dưới mỗi lô. Trong mỗi lô việc
chuyển đổi được tiến hành một cách gián đoạn.
Đồng thời cường độ chuyển đảo được lựa chọn
tối ưu cho giai đoạn phát triển.
Ưu - nhược điểm:
• Khả năng thay đổi chiều cao phân bố của dao
nằm ngang phía trên làm cho kết cấu của thiết bị
trở nên linh động và cho phép tăng năng suất so
với những thiết bị khác.
V. Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn

dạng thùng quay
Thiết bị để nuôi cấy vi sinh vật - sản phẩm
tổng hợp sinh học protein.
1. Thùng
2. Gờ
3. Các cánh đàn hồi
4. Chốt
5. Cửa nạp liệu
6. Trục rỗng
7. Ống nạp hơi, nước
tiệt trùng, không khí,
canh trường đã được
cấy
8, 9. Van
10. Nút đậy
11. Ống thải hơi và
huyền phù của canh
trường nuôi cấy

Ưu nhược điểm:
• Kết cấu đơn giản
•
Quá trình đảo trộn và thổi môi trường được tăng
cường
•
Điều kiện nuôi cấy vi sinh vật tốt hơn

Ứng dụng:
•
Dùng để nuôi cấy vi sinh vật, tạo sản phẩm sinh

tổng hợp sinh học protein