Thu nhan amylase tu vsv

BÀI THẢO LUẬN
Thu nhận emzyme Amylase từ vi sinh vật


I. Nguồn thu nhận Amylase từ vi sinh vật
Nguồn thu nhận chủ yếu là:
Nấm mốc
Nấm men

Xạ khuẩn
Vi khuẩn


III. Thu nhận Enzyme Amylase từ vi sinh vật
 Sơ đồ quy trình thu nhận Amylase từ vi sinh vật
Nguyên liệu

Giống VSV

Xử lí nguyên liệu

Nhân giống

Trộn giống VSV

Giống cho sản xuất

Nuôi cấy
Thu nhận enzyme thô
Tinh chế
Thu nhận enzyme

Bảo quản


 Tổng quan về quy trình:
1. Nguyên liệu:
Nguồn tinh bột có nguồn gốc từ thiên nhiên như: cám mì,
cám gạo, đậu nành


2. Xử lý nguyên liệu
• Hấp thanh trùng: Thanh trùng dưới áp suất hơi 1-1,5atm
trong thời gian 45- 60 phút.
• Làm nguội: Sau khi thanh trùng môi trường được làm
nguội.
3. Trộn giống vi sinh vật
• Sau khi làm nguội, tiến hành cấy giống hoặc rắn bào tử vào
môi trường đã thanh trùng, ủ thành đống vài giờ.
• Tỷ lệ giống đưa vào nuôi cấy thường vào khoảng 0,5- 20%
so với khối lượng của môi trường.


4. Nuôi cấy
• Sau khi đã trộn giống, môi trường được trải đều ra các khay
với chiều dài 2- 3cm, rồi được đưa vào phòng nuôi cấy, đặt
trên những giá đỡ.
• Nhiệt độ thích hợp cho nấm sợi phát triển là 28- 32ºC.
• Thời gian nuôi nấm sợi thu nhận enzym vào khoảng 36-60
giờ. Điều này còn phụ thuộc vào chủng nấm Asp.oryzae và
điều kiện môi trường cũng như phụ thuộc điều kiện nuôi
cấy.

5. Thu nhận enzyme thô
• Kết thúc quá trình nuôi cấy ta thu được chế phẩm enzyme
Amylase, chế phẩm này được gọi là chế phẩm enzyme thô.
• Tùy theo mục đích sử dụng mà ta có thể dùng enzyme thô
này không cần quá trình tinh sạch.
6. Tinh chế enzyme
• Nghiền: mục đích của quá trình nghiền là phá vỡ thành tế
bào, vừa làm nhỏ các thành phần chế phẩm thô.
• Trích ly/ lọc: sau khi nghiền mịn, người ta cho nước vào để
chiết enzym α- Amylase.


• Kết tủa enzyme
 Tiến hành kết tủa enzyme α- Amylase nhờ vào các tác
nhân gây kết.
 Trong công nghệ tinh chế enzyme, người ta thường
dùng cồn, sunfat amon.
• Lọc/ ly tâm: Khi cho chất kết tủa vào dung dịch enzyme thô
thì người ta tiến hành khuấy nhẹ, sau đó để yên trong điều
kiện nhệt độ lạnh (thường là 4- 7°C), theo thời gian thì kết
tủa và lắng xuống đáy.
• Sấy: Ở trạng thái này enzyme dễ bị biến tính nhưng để dễ
bảo quản người ta sấy ở 40°C để độ ẩm đạt 5-8%.


8. Thu nhận chế phẩm Amylase
Trong một số trường hợp chế phẩm enzyme α- Amylase ở
dạng kết tủa nhưng chưa hoàn toàn sạch về mặt hóa học vì

nó còn có một số enzyme ngoài enzyme Amylase mà ta quan
tâm.


III. Các phương pháp lên men
1. Phương pháp lên men bề mặt
1.1. Môi trường sử dụng
• Môi trường lỏng: trong môi trường lỏng, vi sinh vật sẽ phát
triển trên bề mặt môi trường, tạo thành khuẩn lạc ngăn
cách pha lỏng (môi trường) và pha khí (không khí).
• Môi trường đặc: trong môi trường này, vi sinh vật phát
triển trên bề mặt môi trường , nhận chất dinh dưỡng từ hạt
môi trường và sinh tổng hợp ra enzyme nội bào và ngoại
bào.


1.2. Các giai đoạn: gồm 3 giai đoạn.
 Giai đoạn 1: Giai đoạn này kéo dài 10-14 giờ kể từ thời
gian bắt đầu nuôi cấy.
 Nhiệt độ tăng rất chậm.
 Sợi nấm bắt đầu hình thành và có màu trắng hoặc màu
sữa.
 Thành phần dinh dưỡng bắt đầu có sự thay đổi.
 Khối môi trường còn rời rạc.
 Enzyme mới bắt đầu được hình thành.


 Giai đoạn 2: giai đoạn này kéo dài 14- 18 giờ.
 Môi trường được kết lại khá chặt.
 Độ ẩm môi trường giảm dần.

 Nhiệt độ môi trường tăng nhanh có thể lên tới 40- 45°C.
 Các chất dinh dưỡng bắt đầu giảm nhanh do sự đồng hóa
mạnh của nấm sợi.
 Enzyme Amylase được tổng hợp mạnh.
 Lượng O₂ trong không khí giảm và CO₂ sẽ tăng dần.


 Giai đoạn 3: giai đoạn này kéo dài 10- 20 giờ.
 Quá trình trao đổi chất yếu dần, do đó mức độ chất
dinh dưỡng giảm.
 Nhiệt độ môi trường giảm, do đó làm giảm lượng khí
môi trường xuống 20- 25% thể tích không khí/ thể tích
phòng nuôi cấy/ 1 giờ.
 Nhiệt độ duy trì ở 30°C, trong giai đoạn này, bào tử
được hình thành nhiều do đó lượng enzyme Amylase
được tạo ra sẽ giảm xuống


2. Phương pháp bề mặt sâu
Áp dụng cho tất cả các vi sinh kị khí và hiếu khí.
2.1. Môi trường sử dụng
Vi sinh vật được nuôi cấy trong môi trường lỏng với cơ chất
chủ yếu trong đa số trường hợp là tinh bột.
2.2. Phương pháp nuôi cấy
Gồm 2 phương pháp:
 Nuôi cấy gián đoạn: Sau 1 chu kì từ 2- 4 ngày ở nhiệt độ từ
28- 30°C, người ta thu toàn bộ dịch nuôi cấy như một loại
chế phẩm enzyme thô.
 Nuôi cấy liên tục: Quá trình nuôi cấy liên tục có thể nuôi
cấy trong một hay nhiều thiết bị. Như vậy dòng môi trường

vào bằng dòng sản phẩm ra.


IV. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men và
chất lượng enzyme.
1. Chủng vi sinh vật
Muốn nhận chế phẩm Amylase có họat độ cao, trước hết
phải tuyển chủng, nghiên cứu xem chủng, giống nào có khỉ
năng tích tụ nhiều Amylase.
2. Môi trường dinh dưỡng


3. Độ ẩm môi trường
20 giờ

34 giờ

42 giờ

Phương
Hoạt độ của
Hoạt độ của
Hoạt độ của
án thí Độ
Amylase
Độ Amylase đv/g Độ Amylase đv/g
nghiệm ẩm % đv/g canh ẩm % canh trường ẩm % canh trường
trường khô
khô
khô

Khay 27,8
15.0
23,8
18,0
22,0
20,5
để hở
Khay 46,4
20,4
42,4
32,9
42,4
36,7
đậy nắp

Qua bảng số liệu trên thấy rõ là hoạt lực Amylase của canh
trường nuôi nấm sợi, khi bị hong khô giảm gần hai lần. Điều
đó khẳng định sự cần thiết phải giữ ẩm cho môi trường ở
mức độ tối thích. Trong quá trình sinh trưởng của mình VSV
tiêu thụ 25-35% chất dinh dưỡng của môi trường và thải ra
một lượng lớn nhiệt sinh lý và CO2.


4. Không khí
Asp.oryzae là Vi sinh vật hoàn toàn hiếu khí, chỉ phát triển
bình thường khi đầy đủ oxy. Để đáp ứng điều kiện nuôi này,
môi trường phải xốp, rải thành lớp dày không quá 2,5-3cm,
phòng nuôi phải thoáng.
5. Nhiệt độ
Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển và hình thành enzym là

28-32oC. Nhiệt độ do nấm mốc tỏa ra môi trường có thể bị
nóng lên 40oC hoặc hơn. Do vậy cần giữ cho nhiệt độ môi
trường không xuống dưới 27oC và không cao hơn 36oC.


6. Ảnh hưởng của pH
pH thích hợp cho Asp.oryzae là môi trường acid yếu khoảng
5,5-6,5.
Vi sinh vật
Aspa.Wamori

Bac.amyloliquefaciens

Enzyme
α- Amylase
β- Amylase
Glucoamylase
α- Amylase
Glucoamylase
α- Amylase
Glucoamylase
α- Amylase
β- Amylase
Glucoamylase
α- Amylase

pHopt
4,5-6,2
3,5-7,0
4,5-4,7

4,7-6,0
3,8
3,8
5,0
5,5-5,9
4,8
4,8
5,7-6,0

Toopt
40
50
55-75
65
50
50
55
50-57
30
50
55-60

Bac.diastaticus
Bac.subtilis
Endomyces sp
Phizopase doleamar

α- Amylase
α- Amylase
Glucoamylase

Glucoamylase

5,8
4,6-5,1
4,8
5,5

70
37
55
45

Asp.niger
Asp.asami
Asp.arysee


7. Nhiệt độ nuôi
Để có lượng amylase
lớn, tùy vào đặc tính
sinh lý của chủng giống
cũng như yêu cầu thu
sản phẩm mà dừng
nuôi ở thời điểm thích
hợp nhất.

Chủng
Asp.oryzae 476
Asp.oryzae KC
Asp.oryzae 8F1

Thời gian nuôi
( giờ)
24-25
30-36
24-30

8. Sục khí và khuấy trộn
Phần lớn vi sinh vật tạo Amylase là những VSV hiếu khí. Vì
vậy sinh trưởng cuả chúng phụ thuộc vào lượng oxy phân tử
hoà tan trong dịch nuôi cấy.


Cảm ơn cô
và các bạn
đã lắng nghe!