Sản xuất sinh khốii vi sinh vật giàu protein bổ sung vào thức ăn gia súc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC – DẦU KHÍ
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TS. Nguyễn Thúy Hương
SVTH: Vũ Cao Ân - 60700108


SẢN XUẤT SINH KHỐI VI SINH
VẬT GIÀU PROTEIN BỔ SUNG
VÀO THỨC ĂN GIA SÚC
A- Tổng quan:
B- Nguyên liệu và giống vi sinh

vật sử dụng:
C- Quy trình công nghệ:
D- Yêu cầu chất lượng sản phẩm:
E- Thành tựu công nghệ:


A- TỔNG QUAN:
I- Giới thiệu:
Công nghệ sản xuất sinh khối nấm men là kỹ thuật
thực hiện nuôi các giống nấm men thuần chủng
hoặc hỗn hợp vài chủng để thu nhận được khối
lượng tế bào sau khi sinh trưởng với các mục đích:
Thu các tế bào sống dùng trong sản xuất bánh mì
(men bánh mì).
Thu các tế bào đã chết (sau khi sấy khô) làm nguồn
protein – vitamin bổ sung vào thức ăn chăn nuôi
(men gia súc, men thức ăn chăn nuôi, SCP).

A- TỔNG QUAN:
II- Lịch sử phát triển:
1916 ở Đức, Del Bruck với phương pháp nuôi
Candida utilis trên rỉ đường.
1936 tiến hành sản xuất lớn trên cơ sở nuôi
trong dịch kiềm sulfit – dịch thải của công nghiệp
xenluloza.
1946 ở Mỹ tổ chức sản xuất sinh khối nấm men.
Công nghiệp sản xuất SCP đã có bước phát triển
nhảy vọt trong vài chục năm gần đây.


A- TỔNG QUAN:
III- Đặc điểm của sản xuất sinh khối vi sinh vật:

Sinh vật
Vi khuẩn
Nấm men
Nấm và tảo
Cây lá bản, cỏ
Gia cầm
Lợn
Bò

Thời gian tăng đôi khối lượng
20 phút
2 giờ
6 giờ

2 tuần
4 tuần
6 tuần
2 tháng


A- TỔNG QUAN:
III- Đặc điểm của sản xuất sinh khối vi sinh vật:
Chi phí lao động thấp hơn nhiều so với sản xuất
nông nghiệp.
Có thể sản xuất ở những địa điểm bất kì trên trái
đất, không chịu ảnh hưởng của khí hậu, thời tiết,
quá trình công nghệ dễ cơ khí hoá và tự động hoá.
Năng suất cao.
Sử dụng các nguồn nguyên liệu rẻ tiền và hiệu
suất chuyển hoá cao.


A- TỔNG QUAN:
III- Đặc điểm của sản xuất sinh khối vi sinh vật:
Hàm lượng protein trong tế bào rất cao.
Chất lượng protein cao.
Khả năng tiêu hoá của protein có phần bị hạn chế
bởi thành phần phi protein (acid nucleic, peptid
của thành phần tế bào), hơn nữa bởi chính thành
và vỏ tế bào vi sinh vật khó cho các enzyme đi qua.
An toàn về độc tố.


B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:

I- Nguyên liệu:
1. Sản xuất sinh khối nấm men từ nguyên liệu
thông thường:
2. Sản xuất nấm men chăn nuôi từ bã rượu:
Có hai loại bã rượu: loại dịch bã của các nhà
máy rượu với nguồn nguyên liệu từ ngũ cốc,
sắn (các loại chứa tinh bột) và của các nhà máy
rượu rỉ đường.


B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:
I- Nguyên liệu:
2. Sản xuất nấm men chăn nuôi từ bã rượu:
Trong dịch bã rượu tinh bột sau khi lọc loại bã thô
dùng cho thức ăn chăn nuôi có 7 – 8% chất khô và
dịch bã rượu rỉ đường thường có 7,5 – 10% chất
khô, nhiều các hợp chất chứa Nitơ, có nhiều vitamin
và khoáng chất.


B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:
I- Nguyên liệu:
2. Sản xuất nấm men chăn nuôi từ bã rượu:
Vật chất
Hợp chất hữu cơ
Protein
Nitơ
tổng
protein
amin

NH3
Acid amin

Hàm lượng
(% chất khô)
70-80
17-27
3-5
0.4-1.0
0.3-0.6
0.1-0.3
6-10

Vật chất
Các acid hữu cơ
Trong đó có acid bay hơi
Glyxerin
Vật chất khử
Tro tính ra K2O
Na2O
CaO
Vi lượng

Hàm lượng
(% chất khô)
5-27
3-12
6-13
3-7
17-24

7-8
0.5-3
0.5-3


B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:
II- Giống vi sinh vật:
Candida utilis (hay có tên gọi khác là: Torula
utilis, Torulopsis utilis) hay Candida Tropicalis.
Kingdom (giới): Fungi (nấm).
Phylum (ngành): Ascomycota.
Subphylum (dưới ngành): Saccharomycotina.
Class (lớp): Saccharomycetes.


B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:
II- Giống vi sinh vật:
Candida utilis (hay có tên gọi khác là: Torula
utilis, Torulopsis utilis) hay Candida Tropicalis.
Order (bộ): Saccharomycetales.
Family (họ): Saccharomycetaceae.
Genus (giống): Candida.
Species (loài): Candida utilis, Candida tropicalis.


B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:
II- Giống vi sinh vật:
1- Candida utilis:
a- Hình thái:
Tế bào dài có kích thước

4x8.3μm, đứng riêng rẽ
hoặc đôi khi kết thành chuỗi
ngắn, phân nhánh, không
thấy sinh hệ sợi hay giả sợi,
không sinh ra bào tử túi.


B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:
II- Giống vi sinh vật:
1- Candida utilis:
b- Đặc điểm nuôi cấy:
Trong môi trường lỏng tạo thành vòng và cặn
lắng đặc. Khuẩn lạc mọc trên môi trường thạch
malt có màu vàng úa, óng ánh nhẹ, phẳng
nhẵn, rìa hơi bị chia cắt, thỉnh thoảng ở giữa
không láng bóng mà hơi gợn nhăn nheo.


B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:
II- Giống vi sinh vật:
1- Candida utilis:
c- Đặc tính hóa sinh:
Lên men được glucose, sacarose, 1/3 rafinose.
Đồng hoá bằng cách oxi hoá glucose, sacarose,
maltose, rafinose, xylose; yếu với galactose và
arabinose.
Có thể hấp thu được các nguồn nitơ như KNO3,
amonisunfat (NH4)2SO4,ure, peptone.

B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:
II- Giống vi sinh vật:
1- Candida utilis:
d- Đặc điểm công nghệ:
Nhiệt độ tối thích cho sinh trưởng là 34 – 36 0C.
Năng suất thu hồi sinh khối là khoảng 40% so
với chất khô trong môi trừơng, tốc độ sinh
trưởng là 0,3/h.


B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:
II- Giống vi sinh vật:
2- Candida tropicalis (Candida tropicalis Berkhout):
a- Hình thái:
Tế bào hình ovan hoặc hình tròn, khá lớn, kích
thước (4-8) x (5-11) μm, phần lớn các tế bào kết
thành nhánh, hiếm khi đứng riêng rẽ. Hệ sợi giả
phát triển tốt từ những sợi giả kéo dài phân nhánh
thành chuỗi. Không tạo bào tử túi. Trong tế bào già
tích tụ nhiều hạt chất béo.


B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:
II- Giống vi sinh vật:
2- Candida tropicalis (Candida
tropicalis Berkhout):
b- Tính chất nuôi cấy:
Qua ngày đêm ở 360C trong
nước malt (40Be) tạo thành
cặn không nhiều và qua một

tháng tạo thành màng dày
nhăn nheo.


B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:
II- Giống vi sinh vật:
2- Candida tropicalis (Candida tropicalis Berkhout):
b- Tính chất nuôi cấy:
Khuẩn lạc mọc trên mặt thạch – malt hình tròn,
màu kem trắng. Trên mặt khuẩn lạc có những nếp
nhăn với nhánh phát tia. Rìa khuẩn lạc bị chia cắt
theo hình răng cưa hoặc có tua (hiếm khi phẳng
nhẵn). Men này là loại dị hình thái: một chủng có
khi mọc thành khuẩn lạc dạng R (nhăn nheo) hoặc
dạng S (nhẵn).


B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:
II- Giống vi sinh vật:
2- Candida tropicalis (Candida tropicalis Berkhout):
c- Tính chất hóa sinh:
Lên men rất tốt ở các dịch đường glucose,
galactose, saccharose, maltose.
Men này có thể đồng hóa được các nguồn carbon:
glucose, galactose, saccharose, maltose, trehalose,
rafinose, melixitose, inulin, D-xylose, I-arabinose, Iramnose, ethanol, glycerin, D-mannit, D-sorbit...


B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:
II- Giống vi sinh vật:

2- Candida tropicalis (Candida tropicalis Berkhout):
c- Tính chất hóa sinh:
Nấm men này không hấp thu được sorbioza,
xenlobioza, dulxit, inozit và acid xalysalic.
Những chủng thuộc giống loài này không phân
hủy (hoặc rất yếu) arbutin, không tạo thành các
chất tương tự như tinh bột, thủy phân ure, không
đồng hóa (hoặc rất yếu) nitrat.


B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:
II- Giống vi sinh vật:
2- Candida tropicalis (Candida tropicalis Berkhout):
c- Tính chất hóa sinh:
Các chủng men này cần một số vitamin làm chất
sinh trưởng: acid pantotenic, p-aminobenzoic,
tiamin, inozit…


B- NGUYÊN LIỆU VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG:
II- Giống vi sinh vật:
2- Candida tropicalis (Candida tropicalis Berkhout):
d- Đặc tính công nghệ:
Hiệu suất thu hồi sinh khối của Candida tropicalis
đạt khoảng 38 - 46% trong môi trường nuôi cấy.
Tốc độ sinh trưởng riêng là 0.15 - 0.2/h. Nếu trong
môi trường cho thêm cao men (0.5%), destibiotin
(5 - 10γ ) năng suất sẽ tăng đến 48 - 50% và tốc độ
sinh trưởng là 0.25 - 0.28/h.
Nhiệt độ nuôi cấy thích hợp: 36-370C, pH: 4.2-4.5.

Bã rượu
Lọc
Mật rỉ

Tạo môi trường
nuôi cấy
Thanh trùng

Men thành
phẩm
Bã
Muối dinh
dưỡng
Oxi

Làm nguội

Lên men

Men giống

Nhân giống

Đóng gói
Sấy
Cô đặc
Ly tâm

C- QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:
I- Lọc:
1- Mục đích:
2- Các biến đổi:
Vật lý: loại được một số tạp chất trong bã.
Hóa lý: độ nhớt giảm.
3- Phương pháp thực hiện: lọc áp lực ở nhiệt độ
cao và có sử dụng chất trợ lọc.
4- Thiết bị lọc: thiết bị lọc ép khung bản.