slide thuyết trình CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SINH KHỐI NẤM MEN

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SINH KHỐI NẤM
MEN
Nhóm 1: Huỳnh Đặng Phương Hoàng
Trần Thanh Thảo
Hồ Thị Thảo Uyên
Dương Tuấn Anh
NỘI DUNG
A. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SINH KHỐI NẤM MEN
B. QUY TRÌNH SẢN XUẤT SINH KHỐI NẤM MEN
C. SẢN PHẨM SINH KHỐI NẤM MEN
A. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SINH KHỐI NẤM MEN
1. Giới Thiệu
Các sản phẩm của quá trình lên men gồm các dạng:
•
Sinh khối.
•
Sản phẩm trao đổi chất: bậc 1 và 2.
•
Sản phẩm của sự chuyển hóa chất.
•
Sản phẩm lên men
Trong đó, sinh khối là quá trình cơ chất được chuyển hóa thành vật chất TB trong quá trình sinh
trưởng. Quá trình nuôi cấy chủ yếu là sinh trưởng, phát triển các TB của giống VSV, chất dinh
dưỡng được chuyển hóa thành vật chất TB.
Lên men thu sinh khối là quá trình sinh sản, phát triển của các TB. Sinh sản là tăng số lượng
TB. Sinh trưởng phục vụ cho sự duy trì, sinh sản của VSV.
2.Ứng Dụng Của Nấm Men Và Sinh Khối Nấm Men Trong CNTP
•
Saccharomyces cerevisiae : nó được sử dụng rất phổ biến trong sản xuất rượu vang, bánh mì
và bia .
•

Nấm men còn được sử dụng làm cao chiết nấm men trong nuôi cấy vi sinh vật, là nguồn thu
nhận một số vitamin; protein, enzyme, kháng sinh, chất màu
•
Nấm men là đối tượng nghiên cứu trong kỹ thuật di truyền.
Saccharomyces có nghĩa là nấm đường và là loại vi sinh vật duy nhất được sản xuất với quy mô
rất lớn trên thế giới.

Phân loại khoa học
•
Giới (regnum): Fungi
•
Ngành (phylum): Ascomycota
•
Phân ngành (subphylum): Saccharomycotina
•
Lớp (class): Saccharomycetes
•
Bộ (ordo): Saccharomycetales
•
Họ (familia): Saccharomycetaceae
•
Chi (genus): Saccharomyces
3. Giới thiệu sơ lược về nấm men

Hình thái, cấu tạo:
•
Nấm men Saccharomyces thuộc họ Saccharomycetaceae, ngành Ascomycota và thuộc giới
nấm.
•
Nấm men Saccharomyces cerevisiae có hình cầu hay hình trứng.

•
Nấm men Saccharomyces gồm những thành phần chủ yếu:
_Vách TB
_Màng TB chất
_TB chất

Đặc điểm sinh hóa:
•
Sinh trưởng khi thiếu hụt một số vitamin
•
Sinh trưởng tại các nhiệt độ khác nhau: 25, 30, 35, 37, 42
0
C.
•
Sinh trưởng trên môi trường chứa 50% và 60% glucoza.
•
Phát triển trên môi trường chứa acid acetic 1%.
3. Sinh khối nấm men dạng thương mại:
a/ Men lỏng
•
Nấm men lỏng là một sản phẩm thu nhận được ngay sau khi quá trình lên men hiếu khí kết
thúc.
b/Men dạng paste
•
Nấm men paste là khối nấm men thu được sau khi ly tâm nấm men lỏng.
c/Men khô
•
Nấm men khô lại được sấy khô từ nấm men paste.
So sánh
•

Tổng quát:
B. QUY TRÌNH SẢN XUẤT SINH KHỐI NẤM MEN
Rỉ đường

Xử lý
Pha loãng
Thanh trùng
Lên men
Ly tâm



















Sấy khô
Nhân giống

Men dạng paste
Men khô
Men nước
Nấm men

Cấy
Quy trình công nghệ sản xuất sinh khối nấm men bao gồm các giai đoạn chính sau:
•
Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng
•
Nhân giống
•
Quá trình nuôi cấy nấm men
•
Thu nhận sinh khối
Rỉ đường

Xử lý
Pha loãng
Thanh trùng
Lên men
Ly tâm

Sấy khô
Nhân giống
Men dạng paste
Men khô
Men nước
Nấm men

Cấy
Mục đích:
•
Chuẩn bị cho quá trình lên men
•
Loại bỏ tạp chất, làm trong rỉ đường
Các biến đổi
•
Vật lý: khối lượng riêng của dung dịch giảm, sự thay đổi màu
•
Hóa học: loại bỏ các hợp chất keo đông tụ
•

Sinh học: mật độ vi sinh vật giảm
1. Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng:
1.Thực hiện loại bỏ chất keo trong rỉ đường:
Phương pháp hóa học:
Thường sử dụng acid sulfuric, kết hợp với vôi tôi có khả năng làm đông tụ, kết tủa chất keo,
đồng thời acid sulfuric còn liên kết với muối của rỉ đường cạnh tranh với acid hữu cơ, phân hủy
protein tạo cơ chất cho nấm men sử dụng để tăng sinh khối.
Phương pháp cơ học
Dùng máy ly tâm để loại chất bẩn, chất keo, có ưu điểm hơn so với phương pháp hóa học về
phương diện kinh tế và thời gian, giảm thất thoát so với phương pháp hóa học từ 2% còn 0,14%.
2.Pha loãng dịch lên men: Ta tiến hành pha loãng thành nồng độ 28-30% chất khô.
3.Lọc dịch: sử dụng thiết bị lọc khung bản.
4.Bổ sung dinh dưỡng cho nấm men
Các hóa chất sử dụng gồm:
•
Nguồn hydrat carbon: 12-15% chất khô tính trên rỉ đường
•
Ammonium sulfat: từ 0,1-0,3%
•
Ure: 0,1-0,15%
•
DAP: 0,1% hay acid photphoric 0,06%.
•
Magie sulfat 0,05%
Chú ý: phải làm nguội dịch rỉ trước khi bổ sung hóa chất
5.Điều chỉnh pH dung dịch: điều chỉnh pH = 4-4,5 bằng acid sulfuric loãng.
6.Phân phối vào dụng cụ
7.Thanh trùng:
Tiêu diệt vi sinh vật gây hại, chuẩn bị cho quá trình lên men
Tiến hành: thanh trùng ở nhiệt độ 80-90°C trong vòng 20 phút

8.Làm nguội
Chuẩn bị và hạ nhiệt độ của canh trường để chuẩn bị cho quá trình nuôi cấy.
Nhiệt độ môi trường dinh dưỡng sau quá trình làm lạnh: 28-32
0
C
Rỉ đường

Xử lý
Pha loãng
Thanh trùng
Lên men
Ly tâm

Sấy khô
Nhân giống
Men dạng paste
Men khô
Men nước
Nấm men

Cấy
Mục đích
•
Là quá trình tăng thể tích dịch nấm men sau mỗi chu kỳ cho tới khi đủ số lượng phục vụ cho
sản xuất
Biến đổi chủ yếu
•
Quá trình tăng nhanh sinh khối.
2.Qúa trình nhân giống
Phương pháp tiến hành nhân giống
•
Nhân giống trong phòng thí nghiệm:Tiến hành cấy chuyền, nuôi ở 28-32
0
C trong vòng 16-
20h, cho đến khi được 100lít .
•
Nhân giống trong giai đoạn phân xưởng:nhân giống trong thiết bị nuôi cấy cũng ở nhiệt độ
và thời gian như trên.
Quy trình nhân giống:
•
Bán liên tục.
•

Liên tục.
Rỉ đường

Xử lý
Pha loãng
Thanh trùng
Lên men
Ly tâm



















Sấy khô
Nhân giống
Men dạng paste

Men khô
Men nước
Nấm men

Cấy
Mục đích: tăng sinh khối tế bào nấm men đến mức như mong muốn.
Nguyên tắc:
•
Sinh khối nấm men thu nhận bằng 2 cách:
Nuôi cấy hiếu khí: sản phẩm chủ yếu là sinh khối, còn CO
2
là sản phẩm thứ cấp.
Nuôi cấy kỵ khí: thu được sinh khối ít hơn (chỉ khoảng 1/4 so với hiếu khí).
•
Vì vậy, để đạt được hiệu xuất thu hồi sinh khối cao cần phải tạo điều kiện hiếu khí.
3.Qúa trình nuôi cấy nấm men:
Các biến đổi trong quá trình nuôi cấy
Các biến đổi sinh học
•
Giai đoạn tiềm phát:
Giai đoạn này việc tạo thành các acid amin, các peptid và các acid nucleic xảy ra nhanh hơn.
•
Giai đoạn tăng trưởng:
Nấm men trao đổi chất rất mạnh, khối lượng nấm men tăng lên rõ rệt.Việc tổng hợp các enzyme được
xúc tiến nhanh.Hàm lượng RNA được tổng hợp nhiều nhất.
•
Giai đoạn cân bằng.
Lượng tế bào mới sinh gần bằng tế bào chết. Các quá trình trao đổi chất giảm mạnh do nhu cầu oxy
không nhiều.
Các biến đổi vật lý

Nhiệt độ canh trường tăng lên.
Các biến đổi hóa học
•
Hàm lượng chất khô: giảm dần
•
pH: thay đổi theo 2 cơ chế chính:
_Sự sinh tổng hợp các acid hữu cơ.
_Cơ chế đồng vận chuyển ion H+ trong và ngoài tế bào nấm men trong quá trình trao đổi chất.
Các biến đổi hóa lý
•
Sự hòa tan oxy
Nấm men chỉ sử dụng oxy ở dạng hòa tan nên tốc độ hòa tan của oxy vào dung dịch bằng tốc độ
sử dụng oxy của tế bào nấm men thì sinh khối của tế bào nấm men đạt cực đại.
•
Sự hình thành bọt
Trong quá trình nuôi cấy, do sục khí liên tục và nấm men hô hấp giải phóng một lượng đáng kể
CO
2
nên làm tăng thể tích bồn nuôi cấy gây hiện tượng trào bọt trên bề mặt.