PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN TRÊN MÔI TRƯỜNG RẮN VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN

Đề tài:

PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN LÊN MEN TRÊN MÔI
TRƯỜNG RẮN VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ
TRÌNH LÊN MEN

Nhóm 2
GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ


DANH SÁCH NHÓM

1. Tiên
2. Dâng
3. Hoa

4.Thuý
5.Thi
6.Hiền


3

1

• Một số thiết bị dùng trong lên men môi trường

2

• Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men

rắn

NỘI DUNG

• Khái quát lên men môi trường rắn


KHÁI QUÁT LÊN MEN MÔI TRƯỜNG RẮN


KHÁI QUÁT

•

Cấy vi sinh vật lên bề mặt của vật thể rắn ẩm. Vật thể này có thể là
dưỡng chất, cơ chất hay giá thể đã được tẩm, thấm cơ chất, dưỡng
chất.

•

Vi sinh vật phát triển sẽ lấy những chất dinh dưỡng trong môi trường và
sử dụng oxygen phân tử của không khí để hô hấp.


•

Áp dụng: thích hợp cho quá trình nuôi cấy nấm mốc, một số xạ
khuẩn và vi khuẩn.

•

Môi trường rắn thường là các nguyên liệu tự nhiên như cám, gạo
tấm, ngô, bã bia, bã củ cải đường, khoai tây, lõi ngô… hoặc hỗn
hợp những nguyên liệu này.


 Điều kiện để vi sinh vật phát triển tốt:
- Lớp môi trường rắn cần phải mỏng ( khoảng 2 - 5 cm).

- Để đảm bảo đủ các chất dinh dưỡng trong môi trường người ta có
thể bổ sung các nguồn N, P, K hoặc các chất sinh trưởng (nước khoai
tây, cao ngô,…).

- Độ ẩm môi trường khoảng 55 - 60%.
- Cần thông gió, phun mù hoặc làm ẩm trực tiếp để độ ẩm không khí
đạt 90%.


Quy trình lên men

Việc nuôi được tiến hành trên các khay phẳng xếp chồng lên nhau và ủ trong các buồng chứa vô trùng đóng kín,
giống được cấy vào bằng cách thổi bào tử và bên trong buồng chứa. Hoặc nuôi hệ sợi nấm trên các cơ chất rắn
như lúa mì, cám hoặc lúa nước trong các thùng quay chậm.

Giống vi sinh vật hiếu khí sau khi cấy sẽ phát triển trên bề mặt và dần dần lan xuống phía dưới theo các kẽ hở
giữa các cấu tử thành phần môi trường. Vi sinh vật sử dụng ôxy của không khí để hô hấp đồng thời thải CO 2 ra
môi trường xung quanh và toả nhiệt.


So sánh với lên men trong môi trường lỏng Một số ưu thế sau :




Việc cung cấp oxy cho vi sinh vật thuận tiện hơn, do hàm lượng oxy trong không khí cao
Có thể tạo được sản phẩm ở dạng rắn. Đây là trường hợp của nhiều

Có thể tạo được sản phẩm ở dạng rắn. Đây là trường hợp của nhiều

hơn nhiều so với hàm lượng oxy hòa tan trong dịch lên men, diện tích tiếp xúc của vi sinh

sản phẩm thực phẩm truyền thống như tương, phô mai.






vật với không khí trong môi trường rắn cũng cao hơn sự tiếp xúc của vi sinh vật với bọt khí

Năng suất sản phẩm đạt được cao hơn.
trong môi trường lỏng.

Trang thiết bị đơn giản hơn, đầu tư ít tốn kém hơn.
Chi
phí năng
lượng
thấp
hơn.
Vận hành

quy trình
lên men
cũng
đơn giản hơn, không đòi hỏi trình độ chuyên môn cao.


Các mặt hạn chế:



Các thông số của quá trình lên men khó theo dõi và khống chế hơn. Vì thế việc duy trì chế
độ lên men tối ưu trong suốt thời gian lên men khó thực hiện được.



Sự đảo trộn khó, dẫn đến việc khó duy trì sự đồng nhất trong toàn vùng không gian lên
men.



Trong nhiều trường hợp, việc xử lý sau thu hoạch khó khăn hơn so với lên men trong môi
trường lỏng. Thí dụ khó phân riêng sản phẩm hơn.



Sự hiểu biết của chúng ta về phương pháp lên men này còn hạn chế.


Ưu điểm:
•

•

Năng suất sản phẩm cao.

•

Chi phí cho cơ chất, dưỡng chất thấp. Ta có thể tận dụng nguồn thứ liệu hay phế liệu
của sản xuất nông lâm ngư nghiệp bã mía, bã trà, cám bột mì, dăm bào, mạt cưa,…

•
•
•

Việc cung cấp oxy cho vi sinh vật thuận tiện hơn (do hàm lượng oxy trong không khí
cao hơn nhiều so với hàm lượng oxy hòa tan trong dịch lên men).

Trang thiết bị đơn giản, đầu tư ít tốn kém.
Chi phí năng lượng thấp.
Vận hành quy trình lên men đơn giản, không đòi hỏi trình độ chuyên môn cao.


 Nhược điểm:
•
•
•

Tốn nhiều diện tích mặt bằng, khó cơ giới hoá, tự động hoá.

•

Khó phân riêng sản phẩm.

Chi phí phân công, điện nước,…cho một đơn vị sản phẩm cao.
Sự đảo trộn khó, dẫn đến việc khó duy trì sự đồng nhất trong toàn vùng không gian lên
men.


MỘT SỐ THIẾT BỊ DÙNG TRONG LÊN MEN
MÔI TRƯỜNG RẮN


Thiết bị để nuôi cấy vi sinh vật dạng bản mỏng.


Nguyên lí hoạt động
Nạp môi trường dinh dưỡng đã cấy và tiệt trùng vào lô đầu của thiết bị. Các cửa 5 để
nạp môi trường dinh dưỡng và tháo thành phẩm.môi trường được trộn đều và phân
bổ khắp diện tích của tấm đột lỗ 8 nhờ cơ cấu đảo trộn.
Sau khi ép môi trường vào tường và nạo môi trường bị dính thì pha đầu kết thúc.
Tấm 8 quay làm cho canh trường rơi xuống lô thứ 2 và phân bố trên các tấm đột lỗ
nhờ cơ cấu chuyển đảo. Cứ như vậy cho đến lô cuối cùng. Qua 36-48h tháo thành
phẩm qua phần nón của dung lượng nhờ bộ chuyển đổi


• Ưu điểm:
 Thiết bị hoạt động đơn giản.
 Năng suất cao.
Sản phẩm tháo ra dễ dàng.
• Nhược điểm:
Tốn nhiều thời gian.

khó làm sạch.


Thiết bị dạng tháp


Nguyên lí hoạt động:
Nạp môi trường tiệt trùng đã được cấy giống qua cửa 14 vào thiết bị và
được phân bổ đều trên các đột lỗ 16. kết thúc pha đầu các tấm đột lỗ
chuyển vào vị trí đứng. Môi trường rơi vào khoang hai và được gạt thành
lớp đều.
Khoang đầu lại được nạp vào lô mới. Sau 36h dỡ canh trường và đưa gia
công tiếp theo. Thực hiện liên tục. Không khí đưa vào thiết bị để vsv hô
hấp


• Ưu điểm:
 Tăng chiều cao của lớp môi trường.
 Năng suất cao.
 Sản phẩm tháo ra dễ dàng.
• Nhược điểm:
 Làm giảm áp suất.
 Tốn nhiều thời gian.
 khó sử dụng
 Khó vệ sinh.


Thiết bị nuôi cấy vsv trên môi trường Đoạn
rắnống
dạng

rung
nạp môi trường dinh
Đoạn ống nạp môi trường dinh

Dẫn động rung

Nồi tiệt trùng rung

dưỡng đã được tiệt trùng

Ống nạp môi trường đến
băng rung thứ hai

Khung thùng chứa
Nồi tiệt trùng
Thùng chứa cám
Băng tải rung dạng vít

Dẫn động
Ống nạp môi trường đến băng rung thứ
ba

Ống nạp môi trường đến băng rung thứ tư


•

Bản chất của phương pháp :

 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.


• Chế đôô vâôn chuyển được đăôc trưng bởi sự đổi mới liên tục lớp bề măôt:
 Môi trường tiếp xúc với bề măôt của bôô phâôn tải vâôt, sau đó rời khỏi bề măôt,
qua thiết bị nuôi cấy vi sinh vật môôt khoảng thời gian nó lại rơi xuống, cuối
cùng bị chuyển dịch mạnh.

 Mỗi môôt tiểu phần của môi trường bị chuyển đôông liên tục trong vòng 36 h, khi
đó những tiểu phần riêng rẽ nhỏ nhất được thổi mạnh làm cho bề măôt hoạt
hoá của môi trường tăng lên hàng ngàn lần so với phương pháp nuôi cấy tĩnh
trong khay.


• Ưu – nhược điểm:
- Ưu điểm:
 Bề mặt hoạt hóa lớn.
 Tiêu hao điều hòa không khí giảm xuống từ 20.000 còn 500 m3 cho một
tấn canh trường.

- Nhược điểm:
 Cấu tạo phức tạp; cần nạp không khí ở nhiệt độ 70 - 800C trong suốt quá
trình vận hành.

Thiết bị nuôi cấy vsv trên môi trường rắn dạng thùng
quay

Hình: Thiết bị để nuôi cấy vi sinh vật – tạo sinh khối protein.


•
•
•

Ở đầu một trong những nhánh ống được định vị các chốt dùng để truyền dao
động cho các cánh khi thùng quay.
Cửa nạp liệu có vải bọc.
Các ống 7 và 11 được cắm vào các lỗ của chốt. Ống 7 dùng để nạp hơi, nuớc tiệt
trùng, không khí, canh trường đã được cấy, còn ống 11- để thải hơi và huyền phù
của canh trường nuôi cấy.