CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM II ĐÀ NẴNG 2007

ð I H C ðÀ N NG
TRƯ NG ð I H C BÁCH KHOA
KHOA HOÁ K THU T
B MÔN CÔNG NGH TH C PH M

GIÁO TRÌNH
CÔNG NGH SINH H C TH C PH M II
TH I LƯ"NG 45 TI%T

ðÀ N NG 2007


M) ð*U
Công ngh sinh h c là m t ngành khoa h c ñang ñư c th gi i quan tâm. Giá
tr c!a công ngh sinh h c là " ch# ñó là m t công c% có th& áp d%ng cho nhi)u ngành
kinh t như s*n xu,t lương th.c th.c ph/m, chăn nuôi thú y, công nghi p dư c và
công nghi p hoá h c, chuy&n hoá sinh kh5i thành năng lư ng, x6 lý ph li u và ph%
li u công nông nghi p, phòng ch5ng ô nhi9m và v sinh môi trư:ng…
< Công ngh sinh h c ñã giúp cho các chương trình c*i thi n nông nghi p,
ngh) vư:n và ngh) r?ng tăng năng su,t cây tr@ng, tăng ch,t lư ng dinh dưAng c!a
nông ph/m, ch n gi5ng ch5ng ch u v i sâu b nh và v i th:i ti t ñ,t ñai không thuCn
l i và tDo ra các gi5ng thích nghi v i các ñi)u ki n thF nhưAng và khí hCu nh,t ñ nh.
ð@ng th:i nó cũng tDo ñi)u ki n ñ& duy trì m t s. ña dDng di truy)n ñ! r ng giIa các
gi5ng cây tr@ng và giI gìn các ngu@n gen ñã ñư c tDo nên t? các h hàng hoang dDi
c!a chúng. Tính ña dDng di truy)n ñư c th& hi n thông qua m t s5 lư ng c.c l n các
ki&u k t h p gen có trong m t s5 cá th& c!a m t loài và thông qua s. khác nhau v)
các tính trDng c!a các gi5ng trong cùng m t loài: ki&u sinh trư"ng, tính kháng sâu
b nh, tính kháng v i ngoDi c*nh (sương mu5i, hDn, nóng…) và năng su,t. Sau khi
nghiên cRu k t qu* c!a nhi)u tF h p lai m t cách c/n thCn và nghiêm túc, các nhà
ch n gi5ng d.a và tính ña dDng di truy)n ñ& ch n ra các dòng có tính trDng mong
mu5n. ð& thành công, nhà ch n gi5ng ph*i có ñư c trong tay v5n di truy)n càng l n

càng t5t. V5n di truy)n này bao g@m các gi5ng cây tr@ng, các gi5ng ch5ng ch u, các
gi5ng ñ a phương (các gi5ng này thư:ng b bT quên vì do năng su,t th,p nhưng nó r,t
quý vì có tính ch5ng sâu b nh và các ñi)u ki n ngoDi c*nh không thuCn l i). Trong
v5n di truy)n còn ph*i k& ñ n các cây hoang dDi có tác d%ng tăng sRc s5ng cho các
cây gi5ng tr@ng.
Tính ña ñDng di truy)n là nhân t5 b*o ñ*m cây tr@ng không b các tai bi n khí
hCu hoUc sâu b nh tiêu di t hoàn toàn. Cây tr@ng càng thuVn nh,t thì càng d9 b hDi
khi có tai hoD.
< Công ngh sinh h c cũng ñư c Rng d%ng r ng rãi trong lĩnh v.c th.c ph/m
và dinh dưAng. Ngành công ngh lên men là m t b phCn c!a công ngh sinh h c ñã
s*n xu,t ra nhi)u s*n ph/m r,t thú v cho ngành th.c ph/m. HoUc vi c s*n xu,t n,m
men cũng có m t Z nghĩa r,t quan tr ng. Ngư:i ta có th& s6 d%ng m t lư ng nhT n,m
men ñ& bF sung protein, vitamin và các ch,t khoáng cho th.c ph/m. Ngoài ra, sinh
kh5i n,m men là ngu@n thRc ăn bF sung trong chăn nuôi r,t có hi u qu*.
< Công ngh sinh h c giúp cho chăn nuôi và thú y tDo ra ñư c nhIng gi5ng
nuôi mong mu5n và s*n xu,t ra các loDi vacxin ñ& phòng ch5ng b nh tCt cho các vCt
nuôi. Ví d%: vi c c,y chuy)n h p t6 bò ñã tDo ra ñư c gi5ng bò t5t, có sRc ch u ñ.ng
cao. KZ thuCt c,y chuy)n ñư c th.c hi n như sau: gây s. r%ng trRng " m t con bò cái
có các ñUc ñi&m mà ngành chăn nuôi cVn ñ n và ñem th% tinh nhân tDo b\ng tinh
trùng c!a m t con bò ñ.c có nhIng ñUc ñi&m như ngư:i ta mong mu5n. Các h p t6
hay phôi ñư c thu nhCn b\ng cách rIa dD con. Làm ñông lDnh phôi trong nitơ lTng "


<179oC và có th& vCn chuy&n " trDng thái này: 1000 phôi ñông lDnh không nUng quá
50kg. Phôi ñư c c,y vào bò cái chIa ñd h . Bê con phát tri9n lên t? các phôi này sf
ra ñ:i trong môi trư:ng s5ng sau này c!a chúng và không ph*i ñương ñVu v i nhIng
s. b,t l i c!a môi trư:ng mà các súc vCt nhCp hay gUp ph*i. S. b*o v b\ng các
kháng th& c!a bò mg và nh: bú sIa c!a bò mg mà sau khi ra ñ:i bê sơ sinh có th&
ch u ñ.ng t5t hơn ñ5i v i các loDi b nh tCt thông thư:ng.
< Công ngh sinh h c còn tích c.c giúp ñA ngành y t ñ& b*o v sRc khod c!a

c ng ñ@ng. Ngư:i ta nói r\ng y h c d. phòng (và lâu dài hơn là y h c d. báo d.a trên
hi&u bi t v) ñUc ñi&m di truy)n m#i cá th&) sf mang lDi l i ích nhi)u hơn các phương
pháp ñi)u tr . M t lĩnh v.c c!a công ngh sinh h c có th& góp phVn quan tr ng trong
gi*i quy t các v,n ñ) y t , trong khuôn khF m t chính sách ưu tiên cho y h c d.
phòng, ñó là c*i ti n các vacxin hi n có và ch tDo ra các vacxin m i. ð@ng th:i nó
còn giúp ích trong vi c s*n xu,t các loDi kháng sinh, vitamin và các thu5c chIa b nh
khác. NhIng năm gVn ñây, nh: vào kZ thuCt di truy)n ngư:i ta ñã tìm cách tách chi t
các hoDt ch,t c!a th.c vCt bCc cao ñ& làm vCt li u xu,t phát cho hàng loDt loDi thu5c.
< Công ngh sinh h c còn góp phVn trong vi c s*n xu,t ra năng lư ng như: s*n
xu,t c@n b\ng con ñư:ng lên men, chương trình biogas…và chính các ngu@n năng
lư ng này lDi ñi ph%c v% cho các quá trình s*n xu,t khác.
< Công ngh sinh h c còn tham gia vào vi c chuy&n hoá các ch,t và ngăn chUn
s. ô nhi9m môi trư:ng. S*n ph/m ph% và các ch,t th*i chRa hydratcacbon có th&
ñư c chuy&n hoá b\ng cách lên men nh: các vi sinh vCt thông thư:ng hay b\ng các
qui trình công ngh sinh h c. HoUc các kZ thuCt tái tF h p AND cũng sf góp phVn
tích c.c ñ& tách ñư c các gi5ng vi khu/n thích h p nh,t cho vi c t5i ưu hoá nhIng s.
chuy&n hoá ñó. Ví d%: chuy&n gen mã hoá các enzym xenluloza và hemixenluloza c!a
thành nhIng loài
khác có th& ñi)u khi&n ñư c
s. chuy&n hoá xenluloza và hemixenluloza thành etanol, axeton, butanol, axít axetic
và axít lactic. Dùng m t vài gi5ng ưa nhi t
(toop= 65<75oC) có l i là cnt
gi*m ñư c chi phí trong vi c chưng c,t và sf hD ñư c giá thành s*n ph/m.
ð& ngăn chUn s. ô nhi9m môi trư:ng ngư:i ta có th& dùng các loDi vi sinh vCt
khác nhau. Các kZ thuCt tái tF h p AND ñã tDo ra nhIng ch!ng vi khu/n có th& phân
huo và h,p th% m t s5 l n các ch,t do công nghi p hoá ch,t th*i ra.
Như vCy công ngh sinh h c có liên quan ñ n nhi)u lĩnh v.c và bao g@m các
ngành như:
< Công ngh di truy)n
< Công ngh nuôi c,y mô và t bào

< Công ngh enzyme
< Công ngh vi sinh vCt…
Trong h c phVn này sf nghiên cRu v) m t s5 phVn c!a công ngh vi sinh vCt.
Các quá trình vi sinh ñư c s6 d%ng r ng rãi trong các lĩnh v.c khác nhau c!a n)n
kinh t . NhIng thành t.u khoa h c kZ thuCt và sinh hoá cho phép tDo ra nhIng quá
trình s*n xu,t có năng su,t cao d.a trên các phương pháp công ngh ñã ñư c ñi)u
chqnh ñ& có m t s5 s*n ph/m th.c ph/m, chăn nuôi, thu5c chIa b nh và các ch,t hIu
cơ.


CHƯƠNG I: NH-NG NGUYÊN T0C HOÁ SINH TRONG
CÔNG NGH VI SINH V T
ð& tDo ra b,t kì m t s*n ph/m lên men nào ñ)u ph*i qua các bư c sau:
< Chu/n b môi trư:ng
< Chu/n b gi5ng
< Lên men
< Thu h@i và tinh ch s*n ph/m
ð& tDo ra s*n ph/m có ch,t lư ng t5t và năng su,t cao thì cVn hi&u rõ các
v,n ñ) sau.
1.1 Phân lo9i s<n ph>m cAa công nghE vi sinh vGt
Các s*n ph/m lên men công nghi p ñư c phân loDi theo các tiêu chu/n
sinh lí trao ñFi ch,t. S. phân loDi này d.a vào s*n ph/m chính c!a quá trình lên
men vì các quá trình s*n xu,t nh: vi sinh vCt luôn luôn tDo thành nhi)u s*n
ph/m.
1.1.1 VGt chI tI bào (sinh khNi)
Cơ ch,t t bào
Ví d%: + protein ñơn bào (trDng thái ch t)
+ vi khu/n c5 ñ nh ñDm (s5ng):
, VK tr? sâu
Vi c tFng h p sinh kh5i hay vCt ch,t t bào ñ@ng nh,t v i sinh trư"ng

c!a vi sinh vCt. Sinh trư"ng và sinh s*n gnn li)n v i nhau. Sinh trư"ng là tăng
kh5i lư ng, còn sinh s*n là tăng s5 lư ng.
1.1.2 Các s<n ph>m trao ñSi chTt
Cơ ch,t s*n ph/m + t bào
1. Các s*n ph/m cu5i cùng c!a s. trao ñFi năng lư ng (các s*n ph/m lên
men)
Ví d%: etanol, axít lactic, axetonLên men là quá trình y m khí c!a s. thu nhCn năng lư ng, trong ñó
hydro tách ra ñư c chuy&n ñ n các ch,t nhCn hIu cơ (nó không ñ@ng nghĩa v i
s. lên men trong ngôn ngI qu5c t < nó ñư c hi&u là các quá trình s*n xu,t
công nghi p nh: vi sinh vCt)
M t s5 cơ th& ti n hành lên men khi không có oxy làm ch,t nhCn hydro
cu5i cùng (kt khí tuỳ ti n), nhIng nhóm cơ th& lên men bnt bu c thì không
chRa các enzym hô h,p. Các h p ch,t hIu cơ nhCn hydro là nhIng h p ch,t
ñư c hinh thành trong quá trình trao ñFi ch,t d hoá. Sau khi nhCn hydro, các
h p ch,t này th*i ra ngoài t bào gi5ng như các s*n ph/m cu5i cùng c!a s. hô
h,p. T? ñó n*y ra v,n ñ) là trong s*n xu,t cVn ch n các ñi)u ki n nuôi sao cho
càng nhi)u cơ ch,t ñư c chuy&n thành các s*n ph/m lên men càng t5t.
Ví d%: trong s*n xu,t rư u ñ& tăng hàm lư ng rư u thì cVn tăng hàm
lư ng ñư:ng và gi*m các y u t5 quan tr ng cho sinh trư"ng.


2. Các ch,t trao ñFi bCc 1
Ví d%: axít amin, nucleotit, vitamin, axít xitric.
Các ch,t trao ñFi bCc m t là nhIng viên gDch c,u trúc có tr ng lư ng
phân t6 th,p c!a các cao phân t6 sinh h c c!a t bào ch,t: axít amin, nucleotit,
nucleozit, ñư:ng, axít béo, vitamin… Ngoài ra các s*n ph/m trung gian c!a quá
trình trao ñFi ch,t (các axít hIu cơ trong chu trình ATC) cũng là các ch,t trao
ñFi bCc 1. Các cơ ch ñi)u hoà phát tri9n trong quá trình ti n hoá b*o ñ*m sao
cho các ch,t trao ñFi bCc 1 chq ñư c tFng h p ñ n mRc ñ cVn thi t.

3. Các ch,t trao ñFi bCc 2
Ví d%: kháng sinh, alcaloit
Các ch,t trao ñFi bCc 2 là nhIng ch,t trao ñFi có tr ng lư ng phân t6
th,p, không gUp " m i cơ th&, s. phân b5 c!a chúng chq gi i hDn " nhIng ñơn
v phân loDi nh,t ñ nh. Chúng không có chRc năng chung trong trao ñFi ch,t
c!a t bào và t bào cũng có th& t@n tDi mà không cVn ñ n chúng. Tuy nhiên,
các ch,t trao ñFi bCc 2 có th& có ý nghĩa v i s. sinh trư"ng và các cơ th& s*n
sinh ra chúng. Chxng hDn m t s5 ch,t trao ñFi bCc 2 có vai trò trong s. h,p th%
snt khi thi u nguyên t5 này. Thư:ng các ch,t bCc 2 ñư c tDo thành khi s. sinh
trư"ng ñã k t thúc. Các ch!ng t@n tDi trong t. nhiên thư:ng chq tDo thành r,t ít
ch,t trao ñFi bCc 2, nhIng ch,t này ñư c tích luZ trong t bào hoUc th*i ra
ngoài.
4.Các enzym
Ví d%: enzym ngoDi bào: proteaza, amylaza
enzym n i bào : asparaginaza, penixilinaza.
T bào vi sinh vCt chRa kho*ng 1000 enzym khác nhau. M t s5 enzyme
chq có mUt v i s5 lư ng vài phân t6 nhưng nhi)u enzym có mUt v i s5 lư ng
l n. Chq nhIng enzym ch u trách nhi m phân huo các cơ ch,t không hoà tan
như tinh b t, xenlulo, protein…m i ñư c ti t t? t bào vào môi trư:ng. Vi sinh
vCt có kh* năng s6 d%ng các cơ ch,t khác nhau cho sinh trư"ng và thích Rng
v i các ñi)u ki n sinh trư"ng r,t khác nhau. Trong s. gi i hDn c!a th& tích t
bào chq tFng h p nhIng enzym mà nó cVn. Trong công ngh s*n xu,t enzym
cVn ph*i ñi)u khi&n trao ñFi ch,t sao cho enzym mà ta mong mu5n ñư c tFng
h p càng nhi)u càng t5t.
1.1.3 Các s<n ph>m cAa sV chuyYn hoá chTt
Ví d%: s. oxy hoá không hoàn toàn ñ& tDo thành axit axetic soboza.
Trong quá trình chuy&n hoá các t bào hoDt ñ ng như nhIng h th5ng
xúc tác cho m t hoUc nhi)u bư c chuy&n hoá ch,t. V) mUt lí thuy t nhIng ph*n
Rng này cũng x*y ra nh: các enzym cô lCp, tuy nhiên con ñư:ng này không th&
th.c hi n ñư c hoUc không kinh t (ví d% v i các ph*n Rng enzym ph% thu c

năng lư ng). Các enzym chuy&n hoá các ch,t theo cách r,t ñUc hi u. Ví d%: s.


chuy&n hoá hoUc tách hydro x*y ra nh: phân t6 steroid không có ý nghĩa ñ5i
v i t bào (cũng có th& ñó là nhIng ph*n Rng kh6 ñ c).
Trong s. chuy&n hoá ñ& tDo axít axetic gnn li)n v i sinh trư"ng, nó gnn
li)n v i s. thu nhCn năng lư ng.
1.2 ðZng h[c cAa sinh trư]ng và cAa sV t9o thành s<n ph>m
Sinh trư"ng c!a m t quVn th& vi sinh vCt di9n ra qua các giai ñoDn khác
nhau. S. sinh s*n c!a t bào bnt ñVu sau m t giai ñoDn ti)m phát. Trong giai
ñoDn log ti p theo x*y ra s. sinh s*n theo hàm s5 mũ. Sau m t th:i gian sinh
trư"ng ng?ng lDi vì thi u ch,t dinh dưAng cơ b*n và vì tích luZ các ch,t Rc ch .
Các t bào chuy&n vào giai ñoDn cân b\ng. Trong giai ñoDn này không di9n ra
sinh trư"ng nIa nhưng t bào vzn còn hoDt ñ ng trao ñFi ch,t.
Toàn b quá trình nuôi gnn li)n v i s. thay ñFi kéo dài c!a các ñi)u ki n
nuôi. Ch,t dinh dưAng gi*m ñi, s5 lư ng t bào tăng lên. ð@ng th:i hoDt tính
trao ñFi ch,t cũng thay ñFi.
V) phương di n chRc năng c!a các s*n ph/m trao ñFi ch,t ñ5i v i t bào
có th& phân bi t 2 nhóm:
< Các s*n ph/m mà s. hình thành c!a chúng gnn li)n v i s. sinh trư"ng.
Ví d%: các s*n ph/m lên men, các ch,t trao ñFi bCc 1, các enzym. S. tFng h p
nhIng s*n ph/m này x*y ra trong th:i gian sinh trư"ng và còn có th& ti p di9n
sau khi sinh trư"ng ñã k t thúc.
< Các s*n ph/m mà s. hình thành c!a chúng x*y ra sau khi sinh trư"ng
ñã k t thúc; ví d% các s*n ph/m trao ñFi ch,t bCc 2.

ð@ng th:i

Th:i gian

Không ñ@ng th:i

Th:i gian

Hình 1: ðZng h[c cAa quá trình sinh trư]ng và t9o thành s<n ph>m
Nhi)u s*n ph/m chi m m t v trí trung gian. Ví d% s. tFng h p axít amin
mUc dù di9n ra trong th:i gian sinh trư"ng nhưng vzn ti p di9n sau khi sinh
trư"ng ñã k t thúc, vì quá trình tFng h p ti p di9n trên cơ s" c!a m t sai hTng


di truy)n. S. tFng h p c!a nhi)u enzym x*y ra không song song v i sinh
trư"ng mà gnn li)n v i m t trDng thái sinh lí nh,t ñ nh c!a t bào cho nên trong
lên men công nghi p cVn ph*i tìm ra trDng thái sinh lí c!a năng su,t cao nh,t và
duy trì nó trong th:i gian dài.
1.3 SV tSng h`p thaa
Vi sinh vCt t@n tDi trong t. nhiên sinh ra các s*n ph/m trao ñFi ch,t và
các thành phVn t bào chq " mRc ñ cVn thi t cho s. sinh s*n t5i ưu và cho s.
duy trì loài. S. trao ñFi ch,t như vCy ñư c b*o ñ*m nh: các cơ ch ñi)u hoà.
Ví d%: các cơ ch này cVn hoDt ñ ng sao cho các axit amin không ñư c
tFng h p quá nhu cVu c!a s. tFng h p protein.
Như vCy, trong ñi)u ki n t. nhiên không có s. s*n sinh dư th?a các s*n
ph/m trao ñFi ch,t bCc 1, bCc 2 và các enzym. N u trong t. nhiên cơ ch ñi)u
hoà này b r5i loDn, ví d% do k t qu* ñ t bi n thì các th& ñ t bi n sai hTng trao
ñFi ch,t thư:ng có hDi ñ5t v i ch!ng ban ñVu.
1.3.1 Nhbng nguyên tdc ñieu hoà trao ñSi chTt
Có 3 cơ ch ch u trách nhi m ñi)u hoà trao ñFi ch,t:
1. ði)u hoà hoDt tính enzym nh: s. Rc ch b\ng s*n ph/m cu5i cùng
hay còn g i là s. kìm hãm theo liên k t ngư c.
2. ði)u hoà tFng h p enzym nh: s. ki)m ch b\ng s*n ph/m cu5i cùng
và s. gi*i ki)m ch .

3. ði)u hoà tFng h p enzym nh: s. ki)m ch d hoá.
1

2

3

Các enzym c,u trúc
4
Glucoza

Ki)m ch d hoá
Ki)m ch b\ng s*n ph/m
cu5i cùng

A

E.1

B

E.2

C

E.3

D

E.4

S.ph/m cu5i cùng

|c ch b\ng s*n ph/m
cu5i cùng

Sơ ñg1: Các nguyên tdc cAa sV ñieu hoà enzyme
* Trong cơ ch 1 s*n ph/m cu5i cùng c!a 1 quá trình sinh tFng h p gây
ra s. Rc ch quá trình tFng h p c!a chính nó. ~ ñây, s*n ph/m cu5i cùng dù
ñư c hình thành trong t bào hay ñư c thu nhCn t? môi trư:ng dinh dưAng,
ñi)u ñó cùng ý nghĩa. Trong cơ ch này, s*n ph/m cu5i cùng nói chung *nh
hư"ng ñ n enzyme ñVu tiên c!a chu#i sinh tFng h p. Enzym có tính quy t ñ nh
này là 1 protein d lCp th&. Nó có ñUc ñi&m là thay ñFi c,u hình không gian khi


có mUt s*n ph/m cu5i cùng nh\m gi*m b t hoDt tính xúc tác. S. Rc ch này x*y
ra nhanh và r,t có hi u qu*.
* Trong cơ ch 2, s*n ph/m cu5i cùng Rc ch s. tFng h p enzym cVn cho
s. tDo thành s*n ph/m ,y, trong ñó vi c ñ c thông tin di truy)n cVn cho s. tFng
h p enzym (s. phiên âm) b phong to*. ~ n@ng ñ cao c!a s*n ph/m cu5i cùng
s. tFng h p c!a các enzym tham gia vào chu#i ph*n Rng b ng?ng hoUc b kéo
dài m t cách ñáng k&. N u n@ng ñ c!a s*n ph/m cu5i cùng gi*m xu5ng dư i 1
mRc nào ñó thì x*y ra s. gi*i ki)m ch , nghĩa là các enzym ñư c tDo thành v i
t5c ñ cao hơn. S. ñi)u hoà theo ki&u này x*y ra t? t? vì nó gnn li)n v i s.
tFng h p enzym.

HoDt ñ ng

Ch,t *nh hư"ng
d lCp th&

Ch,t *nh hư"ng
d lCp th&

Th& ñ t bi n

Không hoDt ñ ng
DDng hoang dDi

Hình 2: Mô hình cAa sV jc chI bkng s<n ph>m cuNi cùng
*S. ki)m ch d hoá ñi)u hoà quá trình tFng h p các enzym d hoá xúc
tác s. phân huo cơ ch,t. Các enzym này ñư c tFng h p nh: s. c*m Rng enzym.
Cơ ch này tương t. cơ ch ki)m ch tRc là cũng x*y ra " mRc ñ phiên âm.
Trong s. c*m Rng enzym, m t ch,t dinh dưAng ñóng vai trò ch,t c*m Rng kích
thích s. tFng h p enzym xúc tác cho s. phân huo chính nó, nghĩa là ch,t này
c*m Rng s. tFng h p. Do ñó, vi c tFng h p các enzym c*m Rng chq x*y ra khi
có mUt cơ ch,t tương Rng trong môi trư:ng.


* S. ki)m ch d hoá ñi)u hoà quá trình tFng h p các enzym d hoá xúc
tác s. phân huo cơ ch,t. Các enzym này ñư c tFng h p nh: s. c*m Rng enzym.
Cơ ch này tương t. cơ ch ki)m ch tRc là cũng x*y ra " mRc ñ phiên âm.
Trong s. c*m Rng enzym, m t ch,t dinh dưAng ñóng vai trò ch,t c*m Rng kích
thích s. tFng h p enzym xúc tác cho s. phân huo chính nó, nghĩa là ch,t này
c*m Rng s. tFng h p. Do ñó, vi c tFng h p các enzym c*m Rng chq x*y ra khi
có mUt cơ ch,t tương Rng trong môi trư:ng.

Gen
ñi)u
khi&n

ch,t ki)m ch không
hoDt ñ ng vì không
có s*n ph/m cu5i cùng

không phong to* s.
truy)n thông tin tFng
h p enzym

Các
gen
c,u
trúc

ch,t ki)m ch
hoDt ñ ng

ch,t ki)m ch không hoDt ñ ng vì
b sai hTng (ngay c* khi không có
s*n ph/m cu5i cùng )

không phong tTa s. truy)n
thông tin tFng h p enzym

ch,t ki)m ch không hoDt ñ ng
S*n ph/m
cu5i cùng

Ch,t ki)m ch
hoDt ñ ng

Không có s. truy)n thông
tin không tFng h p enzym
DDng hoang dDi

không phong tTa s. truy)n
thông tin tFng h p enzym

Th& ñ t bi n

Hình 3: Mô hình kiem chI bkng s<n ph>m cuNi cùng


N u trong môi trư:ng có mUt nhi)u cơ ch,t thì trư c h t x*y ra s. tFng
h p c!a enzym nào xúc tác phân huo cơ ch,t d9 s6 d%ng nh,t. S. tFng h p c!a
các enzym khác b Rc ch b"i s. ki)m ch d hoá. Thông thư:ng thì glucoza là
cơ ch,t thích h p nh,t.
1.3.2 Nhbng sai hmng di truyen cAa ñieu hoà trao ñSi chTt
Các cơ ch ñi)u hoà trao ñFi ch,t có th& b thay ñFi do nhIng ñ t bi n
dzn t i s. tFng h p th?a các ch,t trao ñFi ch,t.
NhIng enzyme d lCp th& ngoài v trí ph*n Rng v i cơ ch,t, chúng còn
m t v trí khác ñ5i v i s*n ph/m cu5i cùng (hình 2). V trí thR 2 này g i là
trung tâm d lCp th&. Hai v trí này tách bi t nhau v) không gian và khác nhau
v) c,u trúc.
M t ñ t bi n có th& dzn ñ n k t qu* làm protein enzyme d lCp th& b
thay ñFi b\ng cách m,t ñi kh* năng ph*n Rng v i ch,t hi u Rng nhưng vzn còn
hoDt tính xúc tác. M t protein b bi n ñFi như vCy vzn còn hoDt ñ ng ngay c*
khi có mUt s*n ph/m cu5i cùng
nó dzn ñ n s. tFng h p th?a c!a s*n ph/m
cu5i cùng tương Rng (hình 2 phía bên ph*i).

Trong s. ki)m ch tFng h p enzym x*y ra nhIng ph*n Rng quy t li t
trong phDm vi thông tin di truy)n, " s. phiên âm (hình 3).
S. ñi)u hoà tFng h p enzym có th& b r5i loDn do nhIng ñ t bi n khác
nhau. NhIng ñ t bi n có th& ñ%ng chDm ñ n gen ki)m ch dzn t i m t sai hTng
c!a ch,t ki)m ch hoUc làm bi n m,t nó; hay ñ%ng chDm ñ n gen ñi)u khi&n và
làm cho gen này m,t kh* năng tác d%ng v i ch,t ki)m ch (bên ph*i hình 3).
Toàn b nhIng sai hTng tương Rng cũng có th& bi&u hi n " s. c*m Rng
enzyme. Nh: nhIng s. sai hTng ,y mà các enzyme c*m Rng tr" thành các
enzyme c,u trúc, nghĩa là chúng t@n tDi trong t bào không ph% thu c vào cơ
ch,t s. ki)m ch d hoá b m,t ñi.

CHƯƠNG II: NH-NG VoN ðp K THU T VÀ PHƯƠNG
PHÁP CHUNG TRONG CÔNG NGH VI SINH V T
S*n xu,t sinh kh5i và các s*n ph/m trao ñFi ch,t trong quá trình lên men
có nhi)u ñi&m gi5ng nhau v) phương pháp và kZ thuCt. Vi c áp d%ng kZ thuCt
và phương pháp tuỳ t?ng ñ5i tư ng vi sinh vCt và m%c tiêu s*n ph/m cu5i cùng.
Trên cơ s" ñó có th& áp d%ng nhIng m%c tiêu và phương pháp riêng. Chính vì
th không th& có m t phương pháp chung cho t,t c* các s*n ph/m. Vi c áp
d%ng kZ thuCt và phương pháp chq có th& trên cơ s" nhIng nguyên tnc chung
c!a các kZ thuCt và phương pháp ñã trình bày. Vì th , trong chương này sf gi i
thi u nhIng nguyên tnc chung c!a kZ thuCt và phương pháp ñư c áp d%ng r ng
rãi trong các ngành vi sinh công nghi p. Các nguyên tnc chung ñó bao g@m
vi c tuy&n ch n gi5ng vi sinh vCt, giI gi5ng vi sinh vCt, các quá trình và thi t b


lên men cơ b*n, m t s5 kZ thuCt và phương pháp chính ñ& thu nhCn s*n ph/m
lên men.
2.1 GiNng vi sinh vGt
2.1.1 Yêu cqu ve giNng vi sinh vGt công nghiEp
Các ch!ng vi sinh vCt mu5n ñem vào s*n xu,t l n ph*i b*o ñ*m các tiêu

chu/n sau ñây:
< Ph*i cho s*n ph/m mong mu5n v i năng su,t cao, ch,t lư ng t5t, có ý
nghĩa kinh t trong s*n xu,t và ít s*n ph/m ph% không mong mu5n.
< S6 d%ng nguyên li u sxn có, rf ti)n
< Th:i gian lên men ngnn.
< D9 tách sinh kh5i hay s*n ph/m sau lên men.
< Vi sinh vCt ph*i thuVn ch!ng, không chRa vi sinh vCt lD, ñUc bi t không
chRa bacteriophage ký sinh.
< Ch!ng vi sinh vCt ph*i khod, phát tri&n d9 dàng và nhanh chóng, cho
nhi)u t bào dinh dưAng hoUc các bào t6 hoUc các hình thRc tái sinh khác.
< Có kh* năng ch5ng, ch u các ñi)u ki n b,t l i c!a môi trư:ng.
< D9 b*o qu*n, t@n tDi và Fn ñ nh các ñUc tính sinh lí, sinh hóa su5t trong
th:i gian s6 d%ng.
< Có kh* năng thay ñFi các ñUc tính b\ng các kZ thuCt ñ t bi n, kZ thuCt
gen ñ& không ng?ng nâng cao năng su,t và ch,t lư ng s*n ph/m.
2.1.2 Ngugn giNng vi sinh vGt
2.1.2.1 Phân lGp trong tV nhiên
Thiên nhiên là ngu@n cung c,p gi5ng vô tCn cho công nghi p vi sinh vCt.
Các vi sinh vCt s6 d%ng trong công nghi p th.c ph/m có th& d9 dàng phân lCp
chúng t? các loDi thRc ăn, nư c u5ng s*n xu,t theo phương pháp cF truy)n: t?
bánh men thu5c bnc, m5c tương, sIa chua… Vi sinh vCt s6 d%ng trong công
nghi p s*n xu,t kháng sinh thư:ng ñư c phân lCp trong ñ,t, nư c " nhIng
vùng khác nhau.
ð& phân lCp ñư c m t ch!ng vi sinh vCt mong mu5n t? m t quVn th& h#n
h p vi sinh vCt trong t. nhiên chúng ta ph*i th.c hi n các bư c sau: thu mzu,
hoà loãng, c,y lên môi trư:ng, nuôi, thuVn khi t, ki&m tra…
Các công vi c này ñ)u gi5ng nhau khi nghiên cRu trên các ñ5i tư ng vi
rút, vi khu/n, n,m, t*o, nguyên sinh ñ ng vCt, các ñ ng vCt không xương s5ng
loDi nhT.
ð& hoà loãng mzu ngư:i ta thư:ng s6 d%ng nư c mu5i sinh lí (0,85%

dung d ch NaCl) hoUc nư c c,t. ð5i v i m t s5 loài d9 ch t trong nư c c,t hoUc
nư c mu5i sinh lí như
thì dùng dung d ch peptone 0,1% ñ& làm
loãng. Sau khi pha loãng thì ñem c,y rqa trên môi trư:ng thDch r@i ñem nuôi
trong t! ,m 1<3 ngày. Ti p theo tách các khu/n lDc ñi&n hình và làm tinh khi t
m t s5 lVn trên môi trư:ng thDch ñ& tách riêng t?ng khu/n lDc.


ð5i v i nhóm vi sinh vCt y m khí n u c,y trên môi trư:ng thDch trong
h p Petri ngư:i ta ph*i cho thêm các ch,t kh6 hay gnn kín b\ng parafin hoUc
nuôi trong môi trư:ng không có oxy.
ð& phân lCp các ch!ng s*n xu,t kháng sinh hoUc kháng kháng sinh ngư:i
ta thư:ng dùng phương pháp nhanh: hoà loãng mzu 10 hoUc 100 lVn, sau ñó l,y
1ml dung d ch hoà loãng c,y lên môi trư:ng thDch ñã có sxn vi sinh vCt cVn tiêu
di t hoUc cơ ch,t cVn phân gi*i. Sau khi nuôi 1<3 ngày trong t! ,m thì ñem xem
xét nhIng khu/n lDc nào có ñUc tính mà chúng ta mong mu5n thì ti n hành
phân lCp và thuVn khi t nhIng ch!ng có hoDt l.c cao.
ð& phân lCp ñư c ch!ng vi sinh vCt mong mu5n thì ph*i ti n hành làm
giàu s5 lư ng vi sinh vCt ñó, tRc là ph*i s6 d%ng nhIng môi trư:ng và ñi)u ki n
nuôi c,y ñ& ch n l c các ch!ng mong mu5n và Rc ch các ch!ng không mong
mu5n.
2.1.2.2 Thu nhGn ta các trung tâm gib giNng
Ngày nay có nhi)u trung tâm giI gi5ng gi5ng trên th gi i có th& cung
c,p cho chúng ta các gi5ng vi sinh vCt ph%c v% cho công tác nghiên cRu, gi*ng
dDy, s*n xu,t. M t s5 trung tâm giI gi5ng như:
< MZ: ABBOTT, ATCC, NRRL
< Canada: CANAD<212
< NhCt: FERM, HIR
< Úc: CC
< Trung qu5c: IMASP

2.1.3 CTr? m t s5 ngành c!a công ngh th.c ph/m ngư:i ta có th& có s6 d%ng
vi sinh vCt ki&u dDi còn hVu h t các ngành công nghi p khác như s*n xu,t
kháng sinh, vitamin, enzyme v.v. ngư:i ta ñ)u dùng các bi n ch!ng.
2.1.3.1 Ưu như`c ñiYm khi sr dsng biIn chAng
* Ưu ñiYm:
< Cho năng su,t cao
< Th:i gian lên men ngnn và ít tDo b t trong khi lên men
< Ít tDo s*n ph/m ph% trong quá trình lên men
< TDo ñư c nhi)u s*n ph/m quí mà ch!ng ki&u dDi không có ñư c, ví d%
như: insulin, kháng nguyên Hbs (ch5ng vim gan B) v.v.
< Kh* năng ch5ng, ch u các ñi)u ki n b,t l i c!a môi trư:ng cao.
* Như`c:
< ðòi hTi công ngh cao
< Trong quá trình s*n xu,t có th& xu,t hi n hi n tư ng h@i bi n
2.1.3.2 Phương pháp t9o giNng mui
ð& tDo ra gi5ng vi sinh vCt m i ngư:i ta có th& s6 d%ng nhi)u phương
pháp khác nhau:


< ð t bi n nhân tDo và ch n l.a: ñây là công vi c c!a các phòng thí
nghi m hoUc các trung tâm nghiên cRu nh\m tìm ra các ch!ng vi sinh vCt có
năng su,t cao hoUc s*n xu,t ñư c nhIng s*n ph/m mà mình mong mu5n.
< Tái tF h p gen: s6 d%ng các kh* năng bi n nDp, ti p h p, t*i nDp, lai t
bào ch,t " vi sinh vCt và các kZ thuCt gen ñ& th.c hi n vi c tDo ra các cá th&
m i v i nhIng b gen theo ý mu5n.
< L.a ch n thư:ng xuyên: công vi c này thư:ng th.c hi n " các phòng
thí nghi m c!a các nhà máy nh\m giI ñư c các cá th& t5t trong quVn th& vi sinh
vCt. Khi ki&m tra loDi bT các ñ t bi n ngzu nhiên không cho năng su,t cao hoUc
có nhIng bi&u hi n b,t l i và giI nhIng cá th& thích nghi t5t trong ñi)u ki n

s*n xu,t.
2.1.4 Gib giNng vi sinh vGt
2.1.4.1 Ý nghĩa và nhiEm vs cAa công tác gib giNng
GiI gi5ng vi sinh vCt là m t công vi c có ý nghĩa vô cùng l n. Nó giúp
cho chúng ta giI ñư c các ñUc tính quí (không b thoái hoá) c!a vi sinh vCt và
b*o ñ*m cung c,p gi5ng cho các quá trình s*n xu,t.
Nhi m v% c!a công tác giI gi5ng là s6 d%ng các kZ thuCt cVn thi t ñ& giI
cho vi sinh vCt có to l s5ng cao, các ñUc tính di truy)n không b bi n ñFi và
không b tDp nhi9m b"i vi sinh vCt lD.
2.1.4.2 Các phương pháp gib giNng
Có r,t nhi)u phương pháp giI gi5ng vi sinh vCt. Tuỳ theo trang thi t b
và loDi vi sinh vCt cVn giI mà chúng ta có th& s6 d%ng m t trong các phương
pháp sau:
< GiI gi5ng trên môi trư:ng thDch nghiêng
< GiI gi5ng dư i l p dVu khoáng
< GiI gi5ng trong cát
< GiI gi5ng trong ñ,t
2.2 Dinh dưyng và môi trưzng nuôi cTy vi sinh vGt
2.2.1 Quá trình và nhu cqu dinh dưyng ] tI bào vi sinh vGt
Trong quá trình s5ng t bào vi sinh vCt không ng?ng trao ñFi ch,t v i
môi trư:ng xung quanh. T bào vi sinh vCt tuy r,t nhT nhưng vì h,p thu các
ch,t dinh dưAng và th*i các s*n ph/m trao ñFi ch,t qua toàn b b) mUt t bào
cho nên cư:ng ñ trao ñFi ch,t c!a chúng là r,t l n. Các ch,t dinh dưAng qua
màng vào t bào và ñư c chuy&n hoá ñ& tDo thành nhIng ch,t riêng bi t cVn

thi t cho vi c xây d.ng t bào. Nh: quá trình ñ@ng hoá các t bào m i có th&
sinh trư"ng, phát tri&n tăng sinh kh5i, ñ@ng th:i sinh ra các s*n ph/m trao ñFi
ch,t.
S. bi n ñFi các ch,t dinh dưAng bao g@m nhi)u ph*n Rng hoá sinh khác
nhau nh: h enzym theo con ñư:ng trao ñFi ch,t ñ&:
1. TDo ra nhIng ch,t có trong thành phVn c!a t bào
2. S*n ra năng lư ng sinh h c cVn thi t cho hoDt ñ ng s5ng
NhIng ch,t dinh dưAng khi ñã là nhIng h p ch,t có phân t6 nhT có th&
ñi qua màng t bào vi sinh vCt và tham gia vào 2 loai ph*n Rng:
< Bi n ñFi d hoá làm xu,t hi n nhIng s*n ph/m có c,u trúc ñơn gi*n
hơn. NhIng bi n ñFi d hoá này cung c,p cho vi sinh vCt năng lư ng chuy&n
hoá " dDng ATP hoUc nhIng h p ch,t giàu năng lư ng khác. M t s5 nhIng s*n
ph/m d hoá th*i ñi, m t s5 khác làm vCt li u hoUc làm ti)n ch,t cho các ph*n
Rng ñ@ng hoá.
< Bi n ñFi ñ@ng hoá, ñ*m b*o s. tFng h p c!a thành phVn m i có c,u
trúc phRc tDp hơn và phân t6 lư ng cao hơn < g i là quá trình sinh tFng h p.
Các ch,t dinh dưAng c!a vi sinh vCt ch! y u l,y " môi trư:ng xung
quanh. Cho nên thành phVn c!a môi trư:ng dinh dưAng b*o ñ*m cung c,p các
nguyên t5 C, H, O, N, P, S, Ca, Fe và các nguyên t5 vi lư ng.
2.2.2 Môi trưzng nuôi cTy vi sinh vGt
2.2.2.1 Phân lo9i môi trưzng
1. Phân lo9i theo thành phqn có trong môi trưzng:
+ Môi trư:ng t. nhiên: có thành phVn không xác ñ nh, ñư c ch tDo t?
ñ ng hay th.c vCt.
+ Môi trư:ng tFng h p: g@m nhIng ch,t hoá h c tinh khi t và ñư c l,y
v i n@ng ñ cho trư c.
+ Môi trư:ng bán tFng h p.
2. Phân lo9i theo tr9ng thái vGt lí:

+ Môi trư:ng lTng: dùng ñ& tăng sinh, tích luZ các s*n ph/m trao ñFi
ch,t, phát hi n các ñUc tính sinh lí, sinh hoá, ñ& giI gi5ng và b*o qu*n nhi)u
loDi vi sinh vCt không phát tri9n ñư c trên môi trư:ng ñUc.
+ Môi trư:ng ñUc: dùng ñ& phân lCp thu khu/n lDc r:i, nghiên cRu ñ nh
danh, giI gi5ng, ñ m s5 lư ng vi sinh vCt.
+ Môi trư:ng x5p: dùng trong công ngh vi sinh vCt.
2.2.2.2 Nguyên liEu dùng chu>n b~ môi trưzng trong công nghE vi sinh vGt
1. Nguyên liEu cung cTp ngugn cacbon
Cacbon chi m m t phVn r,t l n trong t bào vi sinh vCt, chính vì vCy
nhIng h p ch,t chRa cacbon có ý nghĩa hàng ñVu trong s. s5ng c!a vi sinh vCt.
Ngu@n thRc ăn cacbon ch! y u c!a vi sinh vCt là hydratcacbon. Các h p
ch,t có phân t6 th,p như m t s5 ñư:ng thì vi sinh vCt có th& ñ@ng hoá tr.c ti p.


Còn các h p ch,t cao phân t6 (tinh b t, xenlulo…) sf ñư c phân huo nh: các
enzyme do vi sinh vCt ti t ra.
Trong các hydratcacbon thi glucose là m t ngu@n cacbon vDn năng ñ5i
v i vi sinh vCt. Quá trình bi n ñFi glucose trong t bào vi sinh vCt có th& di9n ra
b\ng 3 con ñư:ng: chu trình EmbdenEntnerquá trình khác nhau.
Các enzym

CO2, rư`u, các s<n ph>m k€ khí khác

Tinh bZt  → glucose
Qt. ngo9i bào

Các enzym

CO2, H2O, các axít hbu cơ và các s<n ph>m trao
ñSi hiIu khí

Ngoài ra vi sinh vCt có th& ñ@ng hoá m t s5 các cacbuahydro:
CH3<(CH2)nAnkan
alkanol
alkanal
axít béo
Axetyl
ð5i v i ch,t béo:
Ch,t béo triglycerit axít béo palmityl
axetyl
2. Nguyên liEu cung cTp ngugn nitơ
Vi sinh vCt cVn nitơ ñ& xây d.ng t bào vì t,t c* các thành phVn quan
tr ng c!a t bào ñ)u có chRa nitơ (protein, axít nucleic, enzym…).
Axít amin tDo ra protein. Các axit amin trong t bào vi sinh vCt ñư c tDo
thành do quá trình trao ñFi cacbon và nitơ.
Nitơ trong không khí r,t phong phú nhưng nó b)n vIng v) mUt hoá h c
và chq có các vi sinh vCt c5 ñ nh nitơ m i có kh* năng ñ@ng hoá chúng. Còn các
ngu@n nitơ dùng trong lên men c!a công ngh vi sinh vCt là các h p ch,t nitơ
vô cơ và hIu cơ.
Các axit amin thư:ng không ñư c vi sinh vCt s6 d%ng tr.c ti p ngay mà
ph*i qua 2 loDi ph*n Rng: hoUc kh6 amin hoUc kh6 cacboxil.
Kh6 amin:
.
R

min
→ R
NH2

O

Như vCy, chq có nhIng vi sinh vCt nào có kh* năng kh6 amin m i có kh*
năng s6 d%ng axit amin. Quá trình này thư:ng x*y ra " nhIng vùng pH=6,5 ÷
7,5.
Khi pH " vùng axít thì x*y ra ph*n Rng kh6 cacboxyl:


.
RR
NH2

(S*n ph/m decacboxyl c!a m t s5 các axit amin có ñ c t5, ví d%: t?
lizin cadaverin).
Ngu@n nitơ hIu cơ thư:ng là các h p ch,t phRc tDp nên ñVu tiên vi sinh
vCt ph*i ti t vào môi trư:ng enzym proteaza ñ& thuo phân.
Các ngu@n nitơ vô cơ
< Urê:
(NH2)2CO + H2O → 2NH3 + CO2
< HNO3:
4AH2 + HNO3
NH3 + 3H2O
AH2 < ch,t kh6 có trong môi trư:ng.

HoUc : HNO3 HNO2 (HNO)2 NH2OH NH3
Quá trình này nh: h enzym nitratreductaza
T,t c* các loDi vi sinh vCt ñ)u ñ@ng hoá ñư c mu5i amôn.
Nhưng ñ& s6 d%ng ñư c nitơ vi sinh vCt ñ)u ph*i tách NH3.
3. Nguyên liEu cung cTp các chTt khoáng
* Các h p ch,t photpho:
‹nh hư"ng l n quá trình trao ñFi ch,t c!a t bào vi sinh vCt. Trong t
bào vi sinh vCt thư:ng gUp các h p ch,t polyphotphat, chúng có chRc năng
tham gia vCn chuy&n glucose qua màng t bào
dzn ñ n quá trình photphoril
hoá glucose.
Ngu@n photpho có th& là vô cơ hoUc có trong các loDi nguyên li u hIu
cơ. Vi sinh vCt s6 d%ng nhanh nh,t là các h p ch,t photpho vô cơ hoà tan, còn
photpho hIu cơ s6 d%ng ít và chCm. Tuy nhiên nhu cVu v) photpho ph% thu c
vào ch!ng vi sinh vCt, dư cũng *nh hư"ng x,u.
* Các ch,t khoáng khác:
Mg, Na, Fe, K, Al, Li, Rb, Mn…l,y t? môi trư:ng dinh dưAng.
Các ch,t này có ý nghĩa khác nhau ñ5i v i vi sinh vCt: có m t s5 kim loDi
tham gia vào c,u tDo phân t6 hoUc làm thay ñFi hoDt l.c enzym.
Tuy nhiên n@ng ñ các ch,t này cũng n\m trong m t gi i hDn.
4. Các chTt kích thích sinh trư]ng:
< Cao ngô
< Cao n,m men
< D ch ép trái cây
5. ChTt béo trong công nghE vi sinh vGt
< DVu béo (lDc, ñCu tương, ngô, lanh…): thư:ng dùng làm c,t phá b t.
< MUt khác n u vi sinh vCt có kh* năng ti t ra enzym lypaza sf phân huo
ch,t béo ñ n axetylChú ý: không dùng quá nhi)u dVu phá b t
có th& *nh hư"ng x,u ñ n

quá trình lên men: ñ nh t l n, tDo nhũ tương c!a các hDt xà phòng.
6. Nưuc


Trong công ngh vi sinh vCt nư c ñư c s6 d%ng nhi)u và v i nhi)u m%c
ñích khác nhau. Ch,t lư ng c!a nư c có *nh hư"ng ñ n ti n trình công ngh và
ch,t lư ng c!a s*n ph/m. Do ñó, tuỳ vào m%c ñích s6 d%ng mà ph*i b*o ñ*m
yêu cVu v) các chq tiêu ch,t lư ng c!a nư c như: ñ cRng, ñ oxy hoá, vi
sinh…
2.3 Các phương pháp lên men
Có nhi)u cách ñ& phân loDi các phương pháp lên men. D.a vào cách nDp
li u và thu h@i bán thành ph/m sau lên men ngư:i ta chia ra lên men gián ñoDn,
liên t%c và bán liên t%c.
Lên men gián ñoDn th.c hi n theo t?ng md nên thư:ng có năng su,t th,p
và chu kì s*n xu,t b kéo dài. Lên men liên t%c thì ngư c lDi, nguyên li u liên
t%c vào và s*n ph/m sau lên men liên t%c ñi ra. Lên men bán liên t%c là hình
thRc k t h p giIa hai phương pháp trên.
D.a vào thành phVn ñ@ng nh,t hay không ñ@ng nh,t c!a canh trư:ng
ngư:i ta chia ra lên men b) mUt (nFi), lên men b) sâu (chìm) và bán rnn.
Trong lên men b) mUt, vi sinh vCt phát tri&n trên b) mUt c!a môi trư:ng
nuôi c,y và l,y không khí t? mUt thoáng c!a môi trư:ng. Phương pháp này
thư:ng s6 d%ng ñ& s*n xu,t axit citric và m t s5 enzyme. Như c ñi&m l n nh,t
c!a phương pháp này là t5n kém b) mUt. Tuy nhiên, do ñVu tư ít nên ch?ng
m.c nào ñó vzn ñư c s6 d%ng.
Lên men bán rnn là phương pháp trung gian giIa lên men b) mUt và b)
sâu. Hàm lư ng nư c trong môi trư:ng chi m kho*ng 70% ch,t khô. M t s5
enzyme hi n nay ñư c s*n xu,t theo phương pháp này. Ngư:i ta c*i ti n
phương pháp này b\ng thi t b thùng quay nh\m cung c,p ñ! oxy cho quá trình
lên men và th.c hi n luôn khâu s,y khô sau lên men. ði)u khó khăn là do s.
truy)n nhi t kém c!a các ch,t ñ n nên khó th.c hi n t5t khâu thanh trùng.

Lên men chìm là phương pháp ñư c s6 d%ng nhi)u nh,t. Nó có th& cho
phép ki&m soát ñư c toàn b quá trình lên men m t cách thuCn l i, ít t5n kém
mUt b\ng. Do h th5ng khu,y tr n t5t nên toàn b môi trư:ng nuôi c,y là m t
h th5ng nh,t.
2.4 Thu hgi s<n ph>m
ð& thu h@i s*n ph/m ph*i qua nhi)u bư c. S5 lư ng các bư c ph% thu c
vào nguyên li u ban ñVu, n@ng ñ ban ñVu, s. Fn ñ nh v) mUt sinh h c c!a s*n
ph/m và mRc ñ yêu cVu v) ñ tinh khi t c!a s*n ph/m.
Bư c ñVu c!a vi c thu h@i s*n ph/m là tách t bào và các s*n ph/m
không hoà tan ra khTi d ch lên men b\ng cách l c hoUc lnng. ð& trích li các s*n
ph/m bên trong t bào thì ph*i phá vA t bào b\ng các phương pháp vCt lí (siêu
âm, ép, lDnh ñông r@i tan giá…) hoUc các phương pháp hoá h c (x6 lí b\ng axit,
trích li b\ng axeton…) hoUc b\ng phương pháp sinh h c (dùng enzyme). N u
s6 d%ng axit thì s*n ph/m ph*i b)n vIng trong môi trư:ng axit.


Các s*n ph/m lên men có trong môi trư:ng ít thì ph*i làm ñCm ñUc. Các
phương pháp thư:ng dùng ñ& tách s*n ph/m như: l c, ly tâm, lnng, trích li, snc
kí, cô ñUc, k t t!a, k t tinh, tuy&n nFi, s,y khô, nghi)n….

CHƯƠNG III: S„N XUoT SINH KH†I VI SINH V T
3.1 S3.1.1 Ưu, như`c ñiYm cAa s1. Ưu:
< Ít t5n di n tích
< T5c ñ sinh trư"ng cao: g,p 100 ÷ 1000 lVn so v i ñDi gia súc
Ví d%: ñ& s*n xu,t 1t protein cVn:
+ Tr@ng 4ha ñCu trong 3 tháng
+ Nuôi 4 con bò trong 15 ÷ 18 tháng
+ Nuôi 300m3 vi sinh vCt trong 24h

< Không ph% thu c vào khí hCu
< Thành phVn và giá tr dinh dưAng c!a sinh kh5i có th& ñi)u
chqnh b\ng cách thay ñFi thành phVn môi trư:ng, ñi)u ki n
nu5i c,y hoUc tDo gi5ng m i.
< S6 d%ng nguyên li u sŒn có, rd ti)n.
2. Như`c:
< Trong sinh kh5i c!a vi sinh vCt chRa nhi)u axít nucleic
(10 ÷ 20%) không có l i cho sRc khod c!a con ngư:i.
< Protein vi sinh vCt có hương v chưa cao.
3.1.2 Các yêu cqu cơ bð& ñDt ñư c hi u qu* kinh t cao trong vi c s*n xu,t sinh kh5i vi sinh vCt
cVn ph*i b*o ñ*m các yêu cVu sau:
1. S6 d%ng nguyên li u rd ti)n v i thu hoDch cao. ð& ñDt ñư c năng su,t
cao cVn lưu ý ñ n hi u su,t chuy&n hoá nguyên li u c!a vi sinh vCt. Các dDng
nguyên li u ñư c quan tâm nhi)u:
< Cacbuahydro: vi sinh vCt có kh* năng chuy&n hoá 100% ñ& tDo thành
sinh kh5i.
< Hydratcacbon (rq ñư:ng, d ch ki)m sunfit, xenluloza, tinh b t, cUn
sIa…): vi sinh vCt có kh* năng chuy&n hoá 50% vCt ch,t khô này sang sinh
kh5i.
2. T5c ñ sinh trư"ng cao: nói chung t5c ñ sinh trư"ng c!a vi sinh vCt
r,t l n, th:i gian nhân ñôi c!a chúng ngnn.
Vi khu/n 0,3<2 gi:
N,m men và t*o 2<6 gi:
N,m s i kho*ng 10 gi:


Gà mái 500 gi:
Heo 1000 gi:
Trâu bò 2000 gi:

Như vCy trong cùng m t th:i gian n u nuôi c,y vi sinh vCt ñ& thu nhCn
sinh kh5i sf thu ñư c m t kh5i lư ng cao hơn r,t nhi)u so v i các sinh vCt
khác.
3. Hàm lư ng protein cao:
Hàm lư ng protein ph% thu c vào ch!ng và ch u *nh hư"ng nhi)u " ñi)u
ki n nu5i c,y. Nói chung hàm lư ng protein " vi sinh vCt ñDt 50<60%.
4. Ch,t lư ng protein cao:
ðánh giá ch,t lư ng protein ngư:i ta hay quan tâm ñ n hàm lư ng axit
amin không thay th . Tiêu chu/n này cũng mang tính ch,t loài. Thành phVn axit
amin c!a protein vi sinh vCt gi5ng như trong th t và sIa. Protein vi sinh vCt giàu
lizin nhưng các axit amin chRa lưu huỳnh lDi th,p.
5. Kh* năng tiêu hoá c!a protein:
Kh* năng tiêu hoá protein vi sinh vCt b hDn ch b"i các thành phVn nitơ
phi protein (như axít nucleic, peptit c!a thành t bào). Tuy nhiên n u protein
ñư c tách khTi t bào thì khTi quan tâm. Do ñó b*n ch,t thành t bào là tiêu
chu/n ñ& l.a ch n vi sinh vCt dùng trong s*n xu,t protein vi sinh vCt.
6. S. an toàn v) ñ c t5:
Các vi sinh vCt gây b nh hoUc có chRa các thành phVn gây ñ c nghi ng:
thì không ñư c dùng ñ& s*n xu,t protein. Yêu cVu hàm lư ng axít nucleic ph*i
th,p, hàm lư ng c!a nó càng cao thì càng làm gi*m giá tr c!a protein. Khi tiêu
hoá các axít nucleic sf phân huo ti p thành các nucleotit, sau ñó lDi ñư c phân
huo ti p thành ademin hoUc guanin và cu5i cùng thành axít uric. Trong cơ th&
ngư:i không có enzym urinaza do ñó uric không chuy&n hoá ti p. S. tích t%
axít uric sf gây nên b nh th,p kh p, tDo ra sTi thCn, sTi bàng quang do ñ hoà
tan th,p c!a axít này. Lư ng axít nucleic h,p th% qua dinh dưAng không ñư c
qua 2g/ngày.
~ ñ ng vCt v,n ñ) này không quan tr ng vì chúng có kh* năng ñ@ng hoá
axít uric. Ta có th& làm gi*m l.ơng nucleic b\ng nhIng bi n pháp sau:
< Gi*m mDnh t5c ñ sinh trư"ng.
< Chi t rút ARN=dung d ch NaCl 10% nóng.

< Thuo phân ARN b\ng ki)m và tách protein hoà tan trong ñó b\ng k t
t!a.
< Phân huo ARN b"i enzym nucleaza ñưa vào hoUc c!a b*n thân t bào.
Dùng phương pháp gây choáng nhi t theo 3 bư c: ñVu tiên các t bào ñư c ñun
nóng lên 68oC trong 5 giây. Sau ñó ! " 52,5oC trong 2gi: và cu5i cùng " 55<
56oC trong 1h. Vi c x6 lí này làm bi n tính riboxom và hoDt hoá các
ribonucleaza. Các s*n ph/m thuo phân ñư c tách khTi t bào, hàm lư ng


protein không b *nh hư"ng, hàm lư ng axít nucleic gi*m t? 1<2% lư ng vCt
ch,t khô c!a t bào.
7. NhIng v,n ñ) kZ thuCt:
Vi sinh vCt ph*i d9 tách và d9 x6 lí. Các t bào l n như n,m men ñư c
tách ra b\ng li tâm t5t hơn t bào vi khu/n. Ch n các ch!ng có kh* năng ch u
nhi t sf làm gi*m chi phí cho vi c làm ngu i. Tính không mzn c*m v i s. tDp
nhi9m là ti)n ñ) cho vi c làm ngu i s*n xu,t protein không vô trùng. Ngoài ra
ngư:i ta còn chú ý ñ n kh* năng ñ@ng hoá ñ@ng th:i nhi)u ngu@n cacbon khác
nhau.
3.1.3 Vi sinh vGt dùng trong s3.1.3.1 NTm men
Trong các ñ5i tư ng vi sinh vCt ñư c s6 d%ng ñ& thu nhCn protein thì
n,m men là loDi ñư c nghiên cRu s m nh,t và ñ n nay ñã ñư c áp d%ng r ng
rãi trên nhi)u nư c. N,m men giàu protein, vitamin (nh,t là nhóm B). Hàm
lư ng protein dao ñ ng 40<60% kh5i lư ng ch,t khô. Protein c!a n,m men gVn
gi5ng protein ngu@n g5c ñ ng vCt, chRa kho*ng 20 loDi aminoacid, trong ñó
ñVy ñ! các axit amin không thay th . Thành phVn các aminoacid c!a n,m men
cân ñ5i hơn lúa mì, kém chút ít so v i sIa, b t cá và s*n ph/m ñ ng vCt nói
chung.
S6 d%ng r ng rãi:
vì cacs loDi này

kh* năng chuy&n hoá các ch,t cao, ña dDng và qui trình công ngh ñơn gi*n.
3.1.3.2 NTm s`i
Khi dùng nguyên li u là tinh b t và xenlulo thì không th& s6 d%ng n,m
men ñư c vì b*n than n,m men không chRa enzyme amylaza và xenlulaza, do
dó ph*i dùng n,m s i. N,m s i có như c ñi&m là th:i gian nhân ñôi dài và hàm
lư ng protein th,p (kho*ng 30%). Nhưng n,m s i lDi có ưu ñi&m là r,t d9 tách
sinh kh5i và tDo hương v ñUc bi t.
ð& dùng trong th.c ph/m ngư:i ta s6 d%ng các loài
. Loài này
có v ngon, phù h p cho ch bi n th.c ph/m. Tuy nhiên, khó khăn nh,t là nuôi
c,y
r,t t5n kém và d9 b nhi9m.
Hi n nay nhi)u nơi s6 d%ng h#n h p gi5ng
và n,m
men
!
ñ& s*n xu,t protein. Ngoài ra, ngư:i ta còn s6 d%ng h#n
h p
v i
hoUc
"
v i
.
3.1.3.3 Vi khu>n
Vi khu/n dùng ñ& s*n xu,t protein ñơn bào thư:ng ñư c nuôi trên
cacbuahydro. Ngư:i ta thư:ng s6 d%ng các gi5ng
#
,
$
. Các gi5ng vi khu/n này có kh*

năng ñ@ng hoá các ankal, cacbuahydro béo và thơm.


ð5i v i nguyên li u là metan ngư:ita s6 d%ng các gi5ng
.
3.1.3.4 Vi khu>n lam và vi tT,t c* m i loài t*o có kích thư c nhT bé và có th& thích h p v i vi c s6
d%ng các phương pháp nuôi c,y ñ5i v i vi sinh vCt ñ)u g i là vi t*o. Còn vi
khu/n lam trư c ñây g i là t*o lam. V) qui trình công ngh s*n xu,t thu sinh
kh5i c!a 2 loDi này v) cơ b*n là gi5ng nhau.
Hàm lư ng protein chi m 40<60% lư ng ch,t khô, thCm chí ñ5i v i
còn lên ñ n 60<70%. Hàm lư ng các aminoacid c!a 2 loDi này khá
cân ñ5i, gVn v i protein tiêu chu/n.
Ngoài ra trong sinh kh5i c!a các loài t*o còn chRa nhi)u loDi vitamin: A,
B, K, pantothenic và dDng tươi còn chRa vitamin C. ~
chRa nhi)u B12
nên dùng làm th.c ph/m, mZ ph/m, TAGS (gà cho trRng ñT, da vàng). Trong
sinh kh5i vi khu/n lam còn chRa kháng sinh nên b*o qu*n t5t.
3.1.4 Qui trình công nghE s3.1.4.1 S1.Qui trình công nghE:
Nguyên li u x6 lí chu/n b môi trư:ng dinh dưAng
Vi sinh vCt thuVn khi t nuôi c,y vi sinh vCt
S*n ph/mhoàn thi nx6 lítách sinh kh5ilên men
2. Nguyên liEu: Thư:ng s6 d%ng các loDi nguyên li u như: rq ñư:ng, nư c th*i
c!a nhà máy sIa, d ch ki)m sunfit, d ch th!y phân g#, tinh b t, dextrin,
cacbuahydro…
3. Xr lí: bao g@m nhi)u công ñoDn khác nhau ph% thu c vào loDi nguyên li u
và ch!ng vi sinh vCt s6 d%ng:
+ Làm sDch: (tách tDp ch,t, loDi bT các phVn không cVn thi t, làm sDch vi

sinh vCt).
+ Làm nhT nguyên li u
+ Thuo phân nguyên li u (tinh b t, xenlulo…)
4. Chu>n b~ môi trưzng dinh dưyng: Ngoài cơ ch,t chính là cacbon thì trong
môi trư:ng cVn ph*i bF sung thêm các ch,t dinh dưAng ngu@n nitơ, photpho,
kali, magie, các nguyên t5 vi lư ng và các ch,t sinh trư"ng như cao ngô, cao
n,m men…S6 d%ng các hoá ch,t ñ& ñi)u chqnh pH c!a môi trư:ng ñ n giá tr
thích h p.
5. Chu>n b~ giNng: Nuôi c,y nhân gi5ng ñVu tiên ñư c th.c hi n trong phòng
thí nghi m, sau ñó ñư c nuôi c,y ti p " phân xư"ng s*n xu,t. Tq l ti p gi5ng
chuy&n c,p là 1:10. Th:i gian nuôi " m#i c,p kho*ng 15h. Trong quá trình


nhân gi5ng dùng nư c amoniac ñ& giI pH và ph*i s%c khí vô trùng liên t%c.
Trong giai ñoDn này chú ý b*o ñ*m vi c kh6 trùng môi trư:ng nuôi c,y.
6. Lên men: Thư:ng s6 d%ng phương pháp lên men chìm và có th& ti n hành
lên men gián ñoDn, liên t%c hoUc bán liên t%c. Khi lên men chú ý ñi)u chqnh các
y u t5: to, pH, môi trư:ng dinh dưAng, O2, phá b t.
7.Tách sinh khNi: Tuỳ vào ñi)u ki n c% th& mà có th& s6 d%ng các phương
pháp khác nhau ñ& tách sinh kh5i như l c, lnng, li tâm…
8. Xr lí sinh khNi: Tuỳ vào m%c ñích s6 d%ng mà quá trình x6 lí sinh kh5i g@m
các công ñoDn sau:
+ RIa
+ Chi t rút protein (loDi b t ARN b\ng các phương pháp khác nhau)
+ S,y: t5t nh,t là dùng phương pháp s,y phun
3.1.4.2 SðUc ñi&m t bào c!a các loDi t*o là có di p l%c t5 nên chúng có kh* năng
quang h p. Ph*n Rng quang h p c!a t*o: CO2 + 4H2O CH2O + 3H2O + O2 .
S. c5 ñ nh và kh6 CO2 thành hydratcacbon c!a t*o theo chu trình Kalvin.
Nuôi t*o ngoài vi c cung c,p protein còn có tác d%ng tránh ñư c s. làm

giàu dinh dưAng ñ5i v i các thuo v.c do nư c th*i ñư c làm sDch b\ng vi
khu/n gây nên (tránh tích t% các ch,t khoáng như NH4+, NO3<, PO43<…)
1. Yêu cqu ve t< T5c ñ sinh trư"ng nhanh
< Năng su,t quang h p cao
< Có sRc ch5ng ch u v i ñi)u ki n ngoDi c*nh
< Sinh kh5i có thành phVn hoá h c thích h p
< T bào luôn " trDng thái huy)n phù, không dính b t vào thành b& hoUc
lnng xu5ng ñáy.
< D9 tách sinh kh5i (nh: v t, l c)
2. Các lo9i t< Vit*o: Chlorela, Scendemus, Dunaliella
< Vi khu/n lam: Spirulina
3. Công nghE nuôi :
* Qui trình công ngh :
Chu/n b môi trư:ng c,y t*o gi5ng
nuôi t*o
thu hoDch
* Môi trư:ng: ñ& chu/n bi môi trư:ng nuôi t*o ngư:i ta có th& s6 d%ng
nư c máy, nư c bi&n, nư c th*i ñã qua x6 lí. CVn bF sung thêm các ch,t
khoáng cVn thi t vào môi trư:ng cho t*o phát tri&n.
* ði)u ki n nuôi: t*o thích h p v i môi trư:ng có pH = 8,5÷10 và nhi t
ñ 20÷400C. Trong quá trình nuôi b*o ñ*m cung c,p ñ! ánh sáng và CO2.


* Thu hoDch: có th& thu hoDch t*o b\ng cách l c, v t hoUc cào. ð& tCn
d%ng h t các ch,t khoáng ngư:i ta có th& s6 d%ng lDi môi trư:ng sau khi ñã
tách t*o.
3.2 SN,m men bánh mì là sinh kh5i c!a ch!ng

!
vzn còn s5ng.
3.2.1 Yêu cqu ñNi vui giNng nTm men bánh mì
< Sinh s*n nhanh
< Ch u ñư c môi trư:ng rq ñư:ng
< Có l.c làm n" b t cao: có kh* năng lên men ñư:ng sacarose, glucese,
maltose, có hoDt l.c zimaza và maltaza cao.
< Ít b thay ñFi khi b*o qu*n.
< T bào l n ñ& d9 tách sinh kh5i.
HoDt l.c zimaza và maltaza là th:i gian (phút) ñ& sinh ra 10ml khí CO2
khi lên men dung d ch 5% ñư:ng glucoza hoUc maltoza b\ng men ép v i tq l là
2,5% so v i lư ng d ch ñư:ng.
3.2.2 Công nghE s1. Qui trình công nghE:
Chu/n b môi trư:ng dinh dưAng c,y gi5ng nuôi tách n,m men
x6 lí thành ph/m.
2. Chu>n b~ môi trưzng dinh dư]ng:
Ngư:i ta thư:ng s6 d%ng rq ñư:ng ñ& làm môi trư:ng nuôi c,y n,m men
bánh mì. Trư c khi pha môi trư:ng thì cVn ph*i x6 lí rq ñư:ng. Rq ñư:ng nghèo
ch,t dinh dưAng, ñUc bi t là các ch,t cung c,p ngu@n nitơ và photpho cho nên
ph*i bF sung. Ngoài ra, ñ& tăng sinh kh5i nhanh trong môi trư:ng cVn ph*i có
m t s5 vitamin như: biotin, inositon, axit pentotenic.v.v.
3. CTy giNng:
Gi5ng ph*i b*o ñ*m ñúng yêu cVu và ñư c nuôi c,y trư c cho ñ! s5
lư ng t bào. Quá trình nuôi c,y gi5ng cVn th.c hi n nghiêm ngUt v) ch ñ vô
trùng và nhu cVu dinh dưAng c!a n,m men.
4. Nuôi nTm men:
M%c ñích c!a giai ñoDn này là tDo ñư c lư ng sinh kh5i l n và có hoDt
l.c cao. ð& n,m men sinh trư"ng và phát tri&n t5t thì trong quá trình lên men
cVn chú ñ n các y u t5 như: nhi t ñ giI trong kho*ng 27÷300C; pH c!a môi

trư:ng 4÷5,5; cung c,p ñVy ñ! oxy; b*o ñ*m n@ng ñ và thành phVn các ch,t
dinh dưAng theo yêu cVu; n@ng ñ t bào n,m men tích luZ ñư c ph*i ñDt mRc
thích h p.
5. Thu nhGn sinh khNi:
Sau khi lên men xong thì ti n hành tách sinh kh5i. Có th& tách sinh kh5i
b\ng cách l c hoUc li tâm.


6. Xr lí nTm men:
Tuỳ theo yêu cVu c!a s*n ph/m (ư t hoUc khô) mà quá trình x6 lí khác
nhau. ð& thu nhCn n,m men ư t thì ti n hành r6a sinh kh5i ñã thu ñư c r@i ñem
ép. N,m men ư t khó b*o qu*n và th:i gian b*o qu*n không lâu.
ð& b*o qu*n lâu thì cVn ph*i s,y khô n,m men. Khi s,y n,m men chú ý
không ñ& nhi t ñ s,y vư t quá 300C.
3.2.3 S1. Nguyên li u: b t, malt hoUc ch ph/m amylaza c!a n,m m5c.
2. Môi trư:ng nhân gi5ng: b t tr n nư c (tq l 1:3) n,u chin làm
ngu i 48<50oC bF sung ch ph/m amylaza (3% malt hoUc 0,8 ÷ 1% ch ph/m
enzym n,m m5c như
! %
hoUc
!
và d ch gi5ng vi khu/n.
GiI 8<14 gi:, cho ñ n khi môi trư:ng ñDt t i 11 ÷ 12o axít (1o=1ml NaOH
1N/100ml) thì ñưa vào c,y n,m men.
3. D ch gi5ng vi khu/n: l,y nư c malt có n@ng ñ 12oBx thêm 1 ít
CaCO3. C,y vi khu/n &
'
( và giI " nhi t ñ 50 ÷ 52oC
trong 1÷2 ngày. Trư c khi ñưa vào s6 d%ng ph*i nhân gi5ng ti p.

4. C,y n,m men: môi trư:ng sau khi ñã axít hoá ñư c làm ngu i ñ n 28<
o
30 C r@i ti p gi5ng n,m men ñã nuôi c,y trư c vào (tq l 5÷10%), giI " nhi t
ñ này 14÷15 gi: không s%c khí hoUc s%c khí gián ñoDn. ~ nhi t ñ này vi
khu/n lactic ng?ng tích t% axít. N,m men s6 d%ng ñư:ng và axít ñ& tăng trư"ng
sinh kh5i.
Trong môi trư:ng có axít n,m men sf phát tri9n t5t và hDn ch các vi sinh
vCt lD.

CHƯƠNG IV: S„N XUoT AXIT AMIN
Axit amin thư:ng bF sung vào thRc ăn cho ngư:i và gia súc. V i m%c
ñích này ngư:i ta cVn ñ n các axit amin không thay th . Trong ñó, quan tr ng
nh,t là các axit amin Lcác loDi protein ñư c khai thác t? th.c vCt do ñó hoUc thi u axit amin này hoUc
axit amin khác. Vì th , vi c bF sung axit amin vào th.c ph/m sf làm tăng giá tr
c!a protein. Ngoài ra, các axit amin còn có tính ch,t làm tăng mùi v c!a các
s*n ph/m th.c ph/m.
4.1 Các phương pháp s4.1.1 Phương pháp tSng h`p hoá h[c:
Phương pháp này dùng ñ& s*n xu,t m t s5 axit amin như: glyxin, alanin,
metyonin, triptophan. Phương pháp tFng h p hoá h c thư:ng cho m t h#n h p
các dDng ñ@ng phân L< và Dh p cho dinh dưAng. Do ñó vi c tách 2 dDng này r,t khó khăn và tr" nên t5n
kém.


4.1.2 Phương pháp trích ly ta d~ch thuˆ phân:
Phương pháp này thư:ng dùng ñ& thu nhCn LLph*i ti n hành thuo phân nguyên li u giàu protein và sau ñó dùng các phương

pháp khác nhau ñ& trích ly axit amin cVn s*n xu,t ra khTi dung d ch thuo phân.
4.1.3 Phương pháp tSng h`p nhz vi sinh vGt:
Phương pháp này có 2 phương án:
1. Lên men tr.c ti p: các axit amin ñư c tDo thành t? các nguyên li u rd
ti)n nh: vi sinh vCt.
2. Chuy&n hoá các ti)n ch,t c!a axit amin nh: vi sinh vCt.
S. lên men tr.c ti p có ý nghĩa l n hơn và hi n nay ñã hoàn chqnh công
ngh ñ& s*n xu,t hàng loDt các axit amin.
4.2 S4.2.1 SV tSng h`p axit amin ] tI bào vi sinh vGt:
Hystidin

Glucoza

Ribozo<5< P

Glucozo<6< P

Sixtein

Eritrozo<4< P

3
Serin

Triptophan Tirozin Semilalanin

Pyruvat
CH3COCOOH

Glyxin

αAlanin

Valin
Lơxin

+CO2
Oxalatxetat
(HOOCCOCH2COOH)
Asparagin

Aspartat

Fumarat

Xitrat

α Lyzin Treonin Methionin
Izolơxin

Glutamat
Glutanin Prolin Arginin

Sơ ñg 2: Sơ ñg tSng h`p axit amin ] tI bào vi sinh vGt
Các axit amin trong t bào vi sinh vCt ñư c tDo thành do quá trình trao ñFi
cacbon và nitơ. Vi c tFng h p các axit amin tr*i qua hàng loDt nhIng ph*n Rng

phRc tDp v i s. xúc tác c!a nhi)u loDi enzym khác nhau, nhưng có th& qui v) 2
loDi ph*n Rng là amin hoá và chuy&n amin: