Tiểu luận CNSH nhom 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HOA LƯ
LỚP LIÊN THÔNG SINH D1 HỆ VỪA HỌC VỪA LÀM

Bài tiểu luận
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TRONG CÔNG NGHIỆP
Giáo viên hướng dẫn: Bùi Thị Phương
Thành viên nhóm:
Phạm Thị Bích Phương
Lại Thị Bình
Phạm Thị Thu
Nguyễn Thị Lựu
Đinh Thị Phương Thảo


Phần I: Các quy trình công nghệ sinh học
sử dụng trong công nghiệp
Phần II: Ứng dụng trong công nghiệp
thực phẩm
Phần III: Ứng dụng trong công nghiệp
năng lượng


Phần I: Quy trình công nghệ sinh học sử dụng
trong công nghiệp
QUY TRÌNH LÊN MEN


Nhìn chung, quy trình lên men gồm 3 giai đoạn chính :
Chuẩn bị trước lên men (Upstream) : gồm 2 nhóm công đoạn : chuẩn bị
nguyên liệu và chuẩn bị vi sinh vật.

Đối với nguyên liệu thô, ta cần phải làm sạch, nghiền nhỏ, chuyển thành
dạng dung dịch.
Đối với vi sinh vật, ta cần phải chuẩn bị một lượng phù hợp với thể tích
làm việc của thiết bị lên men. Điều này gồm nhân giống qua một số
bước. Các bước đầu tiên được thực hiện trong phòng thí nghiệm. Bước
cuối cùng có thể phải thực hiện tại các thiết bị lên men cỡ nhỏ (pilot).
Lên men thực hiện trên một thiết bị lên men chuyên dụng.
Xử lý sau lên men (Downstream) : Sau khi kết thúc quá trình lên men, ta thu
nhận được dịch lên men. Dịch này sẽ được tiếp tục xử lý qua một số công đoạn
như :
lọc : để loại các tạp chất không tan,chuyển về dạng phù hợp (thí dụ chuyển
từ dạng axit sang dạng muối),
tinh chế : loại các tạp chất tan trong dịch lên men,
kết tinh : chuyển sản phẩm từ dạng tan sang dạng không tan,
ly tâm : tách riêng sản phẩm (ở dạng rắn) khỏi dịch lên men,
sấy : tách bớt nước có trong sản phẩm,
trích ly, chưng cất, . . .


CÁC SẢN PHẨM CĂN BẢN CỦA CÔNG NGHỆ LÊN
MEN ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP
SINH KHỐI VI SINH VẬT: Gồm giống ban đầu cho sản xuất nấm men
bánh mì và men chăn nuôi, vaccine, protein đơn bào, phân vi sinh, chế phẩm
diệt côn trùng, probiotic
ENZYME VI SINH VẬT: Amyloglicosidase,glucose isomerase, glucose
oxidase, cellulase, hemicellulase, pectinase, invertase...
CÁC SẢN PHẨM TRAO ĐỔI CHẤT: gồm các sản phẩm sơ cấp và
thứ cấp.
Các sản phẩm sơ cấp gồm: rượu, bia, aminoacid, acid hữu cơ, vitamin...
Các sản phẩm thứ cấp gồm: thuốc kháng sinh, lipid VSV, sidephore, các

chất tăng trưởng và các chất có hoạt tính sinh học
SẢN PHẨM TÁI TỔ HỢP GEN: Các r-protein và các sản phẩ khác được tạo
ra nhờ tế bào VSV chuyển gen
SẢN PHẨM CỦA CHUYỂN HÓA SINH HỌC: gồm các steroid, vitaminC,
acrylamide,...được sản xuất bằng tế bào VSV hoặc enzym
CÁC BYOPOLYMER VÀ BIOSURFACTANT: Các polysacchride ngoại bào
như xathan, gellan, alginat vi sinh, celluose vi khuẩn,...và các sản phẩm hoạt
động bề mặt được sản xuất bằng công nghệ lên men


Phần II: Ứng dụng trong công nghiệp thực
phẩm THỰC PHẨM LÊN MEN TỪ THỦY SẢN
+ Nước mắm được sản xuất bằng
cách ủ cá với lượng muối cao
( nhằm ức chế hoạt động của vi
khuẩn có hại) cùng với những vi
khuẩn có sẵn trong ruột cá sự
đảo trộn. Và phụ gia đặc biệt làm
mất mùi tanh của cá đó là thính
gạo
+ Có ba nhóm enzyme chính
tham gia trong quá trình sản xuất
nước mắm Hệ enzym Metaloprotease (Aminodipeptidase), Hệ
enzym serin-protease, Hệ enzym
acid-protease


Các loại mắm truyền thống làm bằng phương pháp chế biến kết
hợp việc ướp muối thủy sản với quá trình lên men trong một
thời gian nhất dịnh và trong điều kiện thích hợp sản phẩm sẽ

phân giải ngấu chín mắm tạo ra mùi vị đặc trưng và có thể tồn
trữ lâu dài
Với một số nguyên liệu khác quy trình sản xuất khác tạo ra các
sản phẩm có dạng sền sệt hặc bột nhão như mắm tôm, mắm ruốc,
mắm moi, mắm cáy…


Một số loại thủy sản được muối chua nhờ giấm, ớt có
thành phẩm giữ hình dạng nguyên liệu ban đầu như:
Mắm ba khía, tôm chua, mắm cá thu…


CÁC LOẠI LÊN MEN THỰC PHẨM CỔ TRUYỀN KHÁC
CÁC LOẠI DƯA CHUA
Các loại dưa muối làm từ rau quả tươi: dưa cải, dưa hành, cà
muối, kim chi … với vị chua được tạo ra do lên men lactic có sự
tham gia của các nhóm vsv Bacterium brassicae acid,
lactobacillus cucumeris.pediococcus cerevisiae…
 Sung muối
 Hành muối



Dưa rau muống



Dưa củ cải





Dưa rau giá

Kim chi



Dưa chuột muối



Dưa cải đức


Việc bảo quản các loại quả còn được ngâm đường để ức
chế hoạt động vi khuẩn



Dâu ngâm



Quất ngâm



Chanh đào


CÁC SẢN PHẨM LÊN MEN TỪ SỮA
SỮA CHUA VÀ PHÔ MAI


Vị chua của các loại sữa
chua được tạo ra nhờ sự lên
men lactic của các vi khuẩn
thuộc chi lactocbacillus ,
streptococcus…



Trong sản xuất pho mat
protein casein của sữa được
lên men bằng vi khuẩn
lactic và nấm mốc


CÁC SẢN PHẨM LÊN MEN TỪ ĐẬU NÀNH
Ở nước ta có 2 loại sản
phẩm chủ yếu là tương
và chao




Sự lên men chủ yếu do

chủng nấm mốc như
aspergillus oryzae,
mucor…các protease nấm
mốc phân hủy protein đậu
nành thành các sản phẩm
dễ tiêu và có hương vị đặc
trưng.
Các chủng vi sinh vật tham
gia asperghillus oryzae,
lactobacillus delbruckii…




Tempeh là món ăn
truyền thống bằng đậu
nành xuất xứ từ
Indonesia, qua công
thức lên men để đóng
thành bánh, nó cung
cấp chất đạm thay thịt
cá



Miso cũng là một
trong những sản
phẩm lên men từ đậu
nành

CÁC SẢN PHẨM TỪ THỊT






Nem chua là hỗn hợp
thịt heo tươi trộn đường
được gói trong lá và
diễn ra sự lên men lactic
tạo vị chua
Trong quá trình ủ chua
các protease vsv thuỷ
giải một phần protein
Các chủng vsv tham gia
là lactobactecillus,
streptococcus lactic




Các loại thịt
có thể được
bảo quản và
sử dụng lâu
hơn nhờ
phương pháp
hút chân

không và bảo
quản lạnh để
hạn chế tối đa
sự xâm nhập
của vi khuẩn
có hại, vsv
phân hủy


CÁC SẢN PHẨM MỚI CỦA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Các chất ngọt ít năng lượng thay đường, các sản
phẩm chức năng
Aspartame (thành phần
của chất tạo ngọt nhãn
hiệu Equal và NutraSweet)
Sucralose (Splenda) Ngọt
hơn đường mía 600 lần
Được sử dụng trong nhiều
loại thực phẩm dành cho
người ăn kiêng, kẹo cao
su, món tráng miệng đông
lạnh làm từ sữa, các loại
nước ép trái cây và gelatin
Có thể được thêm trực tiếp
vào thức ăn


Saccharin (Sweet ‘N
Low, Sweet Twin,
NectaSweet) Ngọt hơn

đường mía 200-700 lần.
Được sử dụng trong
nhiều loại thực phẩm và
thức uống dành cho
người ăn kiêng. Có thể
có dư vị đắng hoặc dư vị
kim loại trong một số
chất lỏng. Không được
sử dụng trong quá trình
nấu nướng
Được FDA cấp phép
lưu hành


Stevia (Truvia, Pure Via,
Sun Crystals) Chất tạo ngọt
không sinh năng lượng có
nguồn gốc từ thực vật Làm
từ cây cỏ ngọt (Stevia
rebaudiana), loài cây được
trồng để lấy lá có vị ngọt
Tên thường gọi bao gồm lá
ngọt (sweetleaf, sweet leaf),
lá đường (sugarleaf), hay
chỉ đơn giản là stevia Chiết
xuất từ cây rebaudiana được
phê duyệt sử dụng như một
phụ gia thực phẩm. Nó còn
được coi là vi chất bổ sung
vào thực phẩm (dietary

supplement)


Acesulfame K (Sunett và
Sweet One) Chất tạo ngọt
nhân tạo Là chất bền với
nhiệt, do đó có thể được sử
dụng trong quá trình nấu
nướng Chất tạo ngọt này
có thể được thêm trực tiếp
vào thưc ăn. Nó được bán
phổ biến dưới tên Sweet
One. Được sử dụng cùng
với các chất ngọt khác,
chẳng hạn như saccharin,
trong đồ uống có ga có
hàm lượng calo thấp và
các sản phẩm khác. Được
FDA cấp phép lưu hành


Neotame Chất tạo ngọt nhân tạo
Được sử dụng trong nhiều loại thực
phẩm và thức uống dành cho người
ăn kiêng
La Hán quả (Nectresse) Là loại
bột được chiết xuất từ La Hán quả
Có độ ngọt gấp 150-200 lần so với
đường mía (xét trong dung dịch)
Bền với nhiệt và có thể được sử

dụng trong chuẩn bị các loại thực
phẩm cần qua nướng. Loại đường
này có thể tạo độ ngọt tương
đương với đường với liều lượng
sử dụng ít hơn (¼ muỗng cà phê
tương đương với vị ngọt của 1
muỗng cà phê đường thông
thường)


Các sản phẩm nước uống lên men
Rượu: được tạo ra từ việc lên men
đường của các nguyên liệu như cơ
chất giàu đường(nước mía, củ cải
đường, nước trái cây chín…), tinh
bột từ các loại ngũ cốc( lúa mì, gạo,
ngô…), phức hợp lignocellulose từ
gỗ, phế thải nông nghiệp …. Thực
hiện bởi nhiều loại nấm men chủ
yếu là các loài Saccharomyces và
một số vi khuẩn

Bia là thức uống có độ rượu
thấp, sủi bọt mạnh, được tạo ra
từ lên men rượu thường dùng
là lên men rượu trên dịch malt (
hạt đại mạch nẩy mầm) với hoa
houblon (hops)

Rượu cần là loại rượu được làm với
men rượu được các dân tộc làm rất
công phu từ các loại lá rừng có tinh
dầu, các loại thuốc bắc, gừng, riềng
v.v.
Nguyên liệu chính (cái rượu): cái rượu
được làm từ những loại ngũ cốc thông
dụng như ngô (bắp), sắn (khoai mì),
gạo nếp, gạo tẻ, hạt ý dĩ, hạt bo bo, hạt
cào (một loại cỏ), kê v.v.

Rượu sake không những một loại
rượu gạo truyền thống mà sake còn
được phong là quốc tửu của xứ sở
hoa anh nào này, rượu được sản xuất
lên men trong một quá trình hết sức
nghiêm ngặt, từ khâu chọn lựa giống
gạo đến khâu ủ rượu cũng phải mất
từ 6 đến 12 tuần.


Rượu vang (từ tiếng Pháp
vin) là một loại thức uống có
cồn được lên men từ nước
nho. Rượu vang đỏ thường
được lên men từ nước ép và
vỏ quả nho, còn rượu vang
trắng được lên men chỉ từ
nước nho.
Cognac là một loại rượu brandy

được làm từ nho trắng (phần lớn là
nho ugni trắng) mà người ta trồng
trong một khu vực được giới hạn
chính xác trong hai vùng của
Charentes (16 và 17) và một phần
của vùng Deux-Sèvres. Khu vực
này được chia làm các khu trồng
nho (cru) được xác định dựa trên
các tính chất về điều kiện tự nhiên
kết tinh trong sản phẩm cuối cùng.


Phần III: Ứng dụng trong công nghiệp năng lượng
Diesel sinh học (Biodiesel)
là một loại nhiên liệu lỏng
có tính năng tương tự và có
thể sử dụng thay thế cho
loại dầu diesel truyền thống.
Biodiesel được điều chế
bằng cách dẫn xuất từ một
số loại dầu mỡ sinh học
(dầu thực vật, mỡ động
vật), thường được thực hiện
thông qua quá trình
transester hóa bằng cách
cho phản ứng với các loại
rượu phổ biến nhất là
methanol.