Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (467.57 KB, 22 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>I. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA GIỐNG VI KHUẨN ACETOBECTER………</b>
1.1 Đặc điểm cấu tạo chung ………...
1.2 Phân loại vi khuẩn acetobecter………
<b>II. ĐẶC ĐIỂM CỦA CHỦNG VI KHUẨN ACETOBECTER XYLINUM…………</b>
2.1Phân loại và đặc điểm hình thái của Acetobecter xylinum……….
2.2Đặc điểm sinh lí, sinh hóa………
2.3Màng BC của Acetobecter xylinum……….
2.3.1 Cấu trúc của màng Bacterial cellulose...
<b>2.4.1 Hàm lượng các chất………..</b>
2.4.1.1.1 Hàm lượng glucose………
2.4.1.1.2 Hàm lượng (NH4)SO4………
2.4.1.1.3 Hàm lượng MgSO4.7H2O……….
2.4.1.1.4 Hàm lượng K2SO4………
<b>2.4.2 Yếu tố môi trường………</b>
<b> </b>2.4.2.1 Ảnh hưởng của thời gian lên men và hàm lượng giống………..
<b> </b>2.4.2.2 Độ thống khí………..
2.4.2.3 Nhiệt độ………..
2.4.2.4 Độ pH……….
<b>3.1 Trong công nghệ sản xuất thạch dừa………</b>
3.1.1 Giới thiệu về nguyên liệu trái dừa………
3.1.1.1 Thành phần của trái dừa………...
3.1.1.2 Cấu trúc của thạch dừa……….
3.1.1.3 Một số biến động trong quá trình lên men………...
3.1.2 Quy trình sản xuất thạch dừa………
3.1.2.1 Giải thích quy trình………....
<b>3.2 Ứng dụng trị bỏng ở vi khuẩn Axetobecter xylinum……….</b>
3.2.1 Giới thiệu chung về bỏng……….
3.2.2 Thực nghiệm của Acetobecter xylinum về trị bỏng ở thỏ………..
<b>3.3 Nước thải và vi sinh vật xử lí nước thải……….</b>
3.3.1 Nước thải……….
3.3.2 Acetobecter xylinum trong xử lí rác thải………
Giống vi khuẩn Acetobacter thuộc họ Pseudomonadieae, phân bố rộng rãi trong tự
nhiên và có thể phân lập được các vi khuẩn này từ khơng khí, đất, nước, lương thực thực
phẩm, dấm, rượu, bia, hoa quả… Có khoảng 20 lồi thuộc giống Acetobacter đã được
phân lập và mơ tả, trong đó có nhiều lồi có ý nghĩa kinh tế.
Dạng hình que, tuỳ điều kiện ni cấy (to, thành phần môi trường nuôi cấy) mà các vi
khuẩn acetobacter có thể sinh ra các tế bào có hình thái khác biệt dạng kéo dài hoặc phình
to ra.
Kích thước thay đổi tuỳ lồi (0.3-0.6 x
1.0-8.0μm).
Có thể di động (có tiên mao đơn hoặc
chu mao), hoặc khơng di động (khơng có
tiên mao).
Khơng sinh nha bào tử.
Hiếu khí bắt buộc.
Chịu được độ acid cao.
Vi khuẩn acetobacter có khả năng đồng hố nhiều nguồn thức ăn cacbon khác nhau
nhưng khơng sử dụng được tinh bột.
Tế bào đứng riêng lẽ hoặc kết thành từng chuỗi.
Có khả năng tạo thành váng trên môi trường lỏng, khả năng tạo thành váng thay đổi
tùy loại:
<b>Acetobacter xylinum</b>: tạo thành váng cellulose khá dày và chắc.
<b>Acetobacter orleanoe</b>: tạo thành váng mỏng nhưng chắc.
<b>Acetobacter pasteurianum</b>: tạo thành váng khô và nhăn nheo.
<b>Acetobacter curvum</b>: sinh acid acetic với nồng độ cao nhưng tạo thành
Acetobacter có khả năng đồng hố muối (NH4)+<sub> và phân giải pepton. Một số lồi địi</sub>
hỏi một số acid amin nhất định như acid pantothenic và các chất khoáng K, Mg, Ca, Fe,
P, S …ở dạng muối vô cơ, hữu cơ hoặc hợp chất hữu cơ. Do đó bia, dịch tự phân nấm
men, nước mạch nha, nước trái cây…là nguồn dinh dưỡng rất tốt cho sự phát triển của vi
khuẩn actobacter..
Ngồi khả năng oxy hố ethanol thành acid acetic, một số lồi acetobacter cịn tổng
hợp được vit B1, vit B2, oxy hoá sorbit thành đường sorbose (dùng trong công nghiệp sản
xuất vit C)…
Đến nay đã có nhiều tác giả đề cập đến vấn đề phân loại các lồi vi khuẩn trơng giống
Acetobacter, nhưng đáng chú ý nhất là bảng phân loại Acetobacter của J-Frateur-1950.
Sau đây là một số loài quan trọng nhất:
<b>- Acetobacter schutzenbachii</b>: trực khuẩn khá dài, tạo thành ván dày, và khơng bền
vững, có khả năng tích luỹ trong mơi trường đến 11.5%acid acetic do đó thường
được sử dụng để làm giấm theo phương pháp nhanh (phương pháp của Đức).
<b>- Acetobacter suboxydans</b>: tạo thành váng mỏng, dễ vỡ ra, có khả năng chuyển
hố glucose thành acid gluconic hay sorbic thành sorbose. Loại vi khuẩn này
muốn phát triển bình thường cần được cung cấp một số chất sinh trưởng như acid
para aminopenzoic, acid panthoteric, acid nicotinic.
<b>- Acetobacter orleansen</b>: trực khuẩn dài trung bình khơng di động. Gặp điều kiện
nhiệt độ cao có thể sinh ra các tế bào dị hình kéo dài hoặc phình to ra. Tạo ra váng
rất dày trên môi trường dịch thể. Có thể phát triển được có nồng độ rượu cao
(10%-12%) và làm tích luỹ đến 9.5% acid acetic. Thường được dùng trong công
nghiệp chuyển rượu vang thành giấm (phương pháp của Pháp). Phát triển thích
hợp ở nhiệt độ 25-30oC.
<b>- Acetobater xylinum</b>: trực khuẩn không di động, tạo thành váng nhăn và khá
dày.Váng có chứa hemicellulose nên khi gặp
H2SO4 và thuốc nhuộm Iod sẽ bắt màu
xanh.Có thể tích luỹ 4.5% acid acetic trong
mơi trường. Thường gặp loài vi khuẩn này
cùng với nấm men trong “nấm chè”, cịn gọilà
“thuỷ hồi sâm”, một loại sản phẩm giải khát
bổ dưỡng theo cách làm của nghười Trung
Hoa. Đó là một loại nước chua có vị thơm
dùng để pha nuớc giải khát trong các gia đình
người Trung Hoa, trên mặt nước có một váng
vi sinh vật dày được nuôi sống bằng nước chè và đường.
vàng khi nhuộm bằng thuốc nhuộm Iod, chúng có thể phát triển trong mơi trường
có nồng độ rượu khá cao 11% và có thể tích luỹ đến 6% acid acetic trong mơi
trường, phát triển thích hợp nhất ở nhiệt độ 34oC.
<b>- Acetobacter pasteurianum</b>: hình dạng tương tự như loại trên nhưng váng vi
khuẩn có dạng khô và nhăn nheo, váng bắt màu xanh khi nhuộm với thuốc Iod.
Để ức chế sự phát triển của các loại nấm men Mycoderma (thường phát triển đồng
thời với sự phát triển của vi khuẩn Acetobacter), người ta bổ sung vào môi trường phân
lập 1-1.5% acid acetic.
Do những ưu điểm vượt trội của chủng Acetobacter xylinum đã được nêu ở trên nên
Acetobacter xylinum đựoc ứng dụng trong sản xuất thạch dừa, ứnh dụng của màng BC
để trị bỏng, và nhiều ứng dụng khác trong các lĩnh vực y học, mĩ phẩm, ..v…v..
<b>II.1 Phân loại và đặc điểm hình thái của Acetobecter xylinum.</b>
Chủng Acetobecter xylinum này có nguồn từ Philippin. Acetobecter xylinum thuộc
A. xylinum có dạng hình que, thẳng hay hơi cong, có thể di động hay khơng di động,
không sinh bào tử. Chúng là vi khuẩn Gram âm, nhưng đặc điểm nhuộm Gram có thể
thay đổi do tế bào già đi hay do điều kiện môi trường.
A.xylinum là loại vi khuẩn dài khoảng 2µm, đứng riêng lẽ hoặc xếp thành chuỗi, có
khả năng tạo váng hemicellulose khá dày, bắt màu với thuốc nhuộm Iod và H2SO4.
Khuẩn lạc của A.xylinum có kích thước lớn (đường kính khuẩn lạc đạt 2-5mm), trịn,
bề mặt nhầy và trơn bóng, phần giữa khuẩn lạc lồi lên, dày hơn và sẫm màu hơn các phần
xung quanh, rìa mép khuẩn lạc nhẵn.
A.xylinum sinh trưởng ở pH < 5, nhiệt độ từ 28-320<sub>C và có thể tích lũy 4,5% acid</sub>
acetic. Acid acetic là sản phảm sinh ra trong quá trình hoạt động của vi khuẩn, nhưng khi
chúng vượt quá mức cho phép, chúng sẽ quay ngược trở lại làm ức chế hoạt động của vi
khuẩn.
<b>II.2 Đặc điểm sinh lí, sinh hóa.</b>
Vi khuẩn A. xylinum phát triển ở nhiệt độ 25-350<sub>C, pH = 4-6. Nhiệt độ và pH tối ưu</sub>
tùy thuộc vào giống. Ở 370<sub>C, tế bào sẽ suy thối hồn tồn ngay cả trong mơi trường tối</sub>
ưu.
A. xylinum có khả năng chịu được pH thấp, vì thế thường bổ sung thêm acid acetic
vào mơi trường nuôi cấy để hạn chế sự nhiễm khuẩn lạ.
A.xylinum hấp thụ đường glucoso từ mội trường nuôi cấy. trong tế bào vi khuẩn ,
glucose này sẽ kết hợp với acid béo tạo thành một tiền chất nằm trên màng tế bào. Kế đó
nó được thốt ra ngồi tế bào cùng với một enzyme. Enzyme này có thể polyme hóa
glucose thành celluose.
A.xylinum tạo nên lớp cellulose dày là do môi trường ni cấy nước dừa có bổ sung
các chất dinh dưỡng cấn thiết. Cellulose là những polysaccharide không tan trong nước
mà tan trong mơi trường kiềm . Đó cũng là thành phần chính của màng tế bào thực vật.
Polysaccharide của vi sinh vật thường được tích tụ đáng kể trong các mơi trường lỏng
vì vi sinh vật có khả năng tổng hợp các oligo và polysaccharide. Lượng các oligo và các
polysaccharide nội bào có thể đạt tới 60% trọng lượng khô của tế bào.
Tất cả các oligo và các polysaccharide được tổng hợp bằng cách kéo dài chuỗi
saccharide có trước nhờ vào việc thêm vào đơn vị monosacharide. Đơn vị monosacharide
được thêm vào tham gia phản ứng ở dạng nucleotide, monosaccharide được hoạt hóa
thường là dẫn xuất của các uridin diphosphat ( UDP-X) nhưng đôi khi cũng với các
nucleotide, purin và pirimidin khác.
Sự tổng hợp diễn ra theo các phản ứng sau:
…X-X-X-X- + UDP-X = …X-X-X-X-X + UDP
n nhánh (n+1) nhánh
Người ta cho rằng thứ tự các gốc đường và tính đặc trưng tham gia của chúng vào
Các đặc điểm sinh hoá dùng định danh của A. xylinum bao gồm: Oxy hoá ethanol
thành acid acetic, CO2, H2O; Phản ứng catalase dương tính; Khơng tăng trưởng trên mơi
trường Hoyer; Chuyển hoá glucose thành acid; Chuyển hố glycerol thành
dihydroxyaceton; Khơng sinh sắc tố nâu; Tổng hợp cellulose.
<b>II.3 Màng BC của Acetobecter xylinum.</b>
Trên môi trường dịch thể, trong điều kiện nuôi cấy tĩnh, vi khuẩn <i>A. xylinum</i> hình
thành nên một lớp màng có bản chất là cellulose, được tập hợp bởi những bó sợi cellulose
liên kết với nhau được gọi là màng Bacterial cellulose hay màng BC.
<b> 2.3.1 Cấu trúc của màng Bacterial cellulose:</b>
Cellulose được cấu tạo bởi chuỗi polyme β -1,4 glucopynanose mạch thẳng. Có thành
phần hố học đồng nhất với cellulose thực vật, nhưng cấu trúc và đặc tính lại khác xa
nhau.
Chuỗi polyme β -1,4 glucopynanose mới hình thành liên kết với nhau tạo thành sợi
nhỏ (<i>subfibril</i>) có kích thước 1,5nm. Những sợi nhỏ kết tinh tạo sợi lớn hơn- sợi vĩ mô
( microfibril) ( Tonas and Farah, 1998), những sợi này kết hợp với nhau tạo thành bó và
cuối cùng tạo dải ribbon (Yamanaka et.al 2000). Dải ribbon có chiều dài trong khoảng từ
1-9nm. Những dải ribbon được kéo ra từ tế bào này sẽ liên kết với những dải ribbon của
tế bào khác bằng liên kết hiđro hoặc lực vandesvan tạo thành cấu trúc mạng lưới hay một
Do dải ribbon của màng BC có đường kính nhỏ hơn của PC, chỉ số kết tinh cao
(khoảng 60%), độ polyme hố lớn nên màng BC có độ bền cơ học cao, khả năng hấp thụ
nước lớn.
Bacterial cellulose sản xuất bởi vi khuẩn <i>A. xylinum</i> được nghiên cứu đầu tiên bởi
Brown năm 1886. Nó đã thu hút sự chú ý từ nửa sau của thế kỷ XX, những nghiên cứu
tập trung sâu vào cơ chế tổng hợp, cũng như cấu trúc và đặc tính của cellulose.
<b>2.3.2 Tình hình nghiên cứu về màng BC ở Việt Nam và trên thế giới.</b>
<b>Ở Việt Nam</b>, việc nghiên cứu và ứng dụng màng BC còn ở mức độ khiêm tốn, các
nghiên cứu ứng dụng mới chỉ dừng lại bước đầu nghiên cứu. Các kết quả ứng dụng của
màng BC hầu như mới chỉ dừng lại ở điều kiện thí nghiệm. Trong những năm gần đây
phịng thí nghiệm Thực vật - Vi sinh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 phân lập tuyển
chọn được chủng <i>A. xylinum </i>BHN 2 có khả năng tạo màng BC và những nghiên cứu
bước đầu cho thấy màng BC từ chủng <i>A. xylinum </i>BHN 2 có khả năng ứng dụng cho trị
bỏng cho thỏ là cơ sở để tạo ra màng trị bỏng cho người.
Nguồn cacbon có ảnh hưởng mạnh mẽ tới sinh trưởng cũng như tổng hợp cellulose
của Acetobacter xylinum. Theo kết quả nghiên cứu của Thạc sỹ Nguyễn Thị Nguyệt trên
chủng Acetobacter xylinum HN5 thì nguồn cacbon có ảnh hưởng lớn nhất đến sự hình
thành màng của Acetobacter xylinum là glucose. Để tạo màng phục vụ mục đích nghiên
cứu, Thạc sỹ Trần Như Quỳnh đã quyết định sử dụng hàm lượng glucose 20 g/l cho các
nghiên cứu trên chủng A. xylinum BHN 2 .
Vi sinh vật và tất cả các cơ thể sống khác đều cần nitơ trong quá trình sống để xây
dựng tế bào. Nhân tố (NH4)2SO4 là một trong những nhân tố có ảnh hưởng lớn đến sự
phát triển của Acetobacter xylinum, là nhân tố quan trọng cung cấp nguồn nitơ cho tế bào
phát triển. Vì vậy, nếu nguồn nitơ trong mơi trường q ít sẽ ảnh hưởng đến hoạt động
sống của tế bào, từ đó ảnh hưởng đến q trình tạo màng BC. Ở nồng độ 2,0 g/l môi
trường cho hiệu suất màng BC cao nhất.
MgSO4 ở nồng độ 2 g/l cho sản lượng BC cao nhất, theo PGS-TS Đinh Thị Kim
Nhung, magie là nhân tố tham gia vào việc tạo thành các enzim, những enzim này xúc tác
cho các phản ứng chuyển hóa các chất trong quá trình hình thành màng BC.
II.4.1.4 Hàm lượng K2SO4
Phospho ngồi vai trò tham gia cấu trúc các thành phần của tế bào, nó cịn có vai trị
hết sức quan trọng trong tổng hợp cellulose ở vi khuẩn <i>Acetobacter xylinum</i> ( Ross et.al,
Lượng giống và thời gian nuôi cấy là 2 yếu tố quan trọng ảnh hưởng trong quá trình
lên men cellulose vi khuẩn.
Độ dai của màng phụ thuộc rất nhiều vào sự kết tinh của màng BC, độ kết tinh của
màng lại chịu ảnh hưởng lớn về thời gian lên men thu nhận màng. Vì nếu thu sớm độ
polymer hoá và kết tinh chưa cao sẽ ảnh hưởng đến tính chất cơ học của màng BC.
Ngược lại nếu để lâu trong mơi trường nghèo dinh dưỡng màng chìm xuống, vi khuẩn sẽ
tiến hành phân huỷ thu năng lượng cung cấp cho hoạt động sống của tế bào.
Đối với lồi Actobacte xylinum, trong q trình lên men, phần lơn các tế bào liên kết
với phân tử glucose để hình thành lớp màng BC trên bề mặt nuôi cấy. Lớp màng này
ngăn cản sự tiếp xúc của oxy với môi trường dich thể. Vì vậy việc nghiên cứu xác định
được lượng giống bổ sung ban đầu cho phù hợp có ý nghĩa quan trọng để thu được màng
BC với năng suất cao nhất.
Sản lượng cellulose thu được trong quá trình lên men đều tăng theo tỷ lệ giống và
thời gian lên men.
Vi khuẩn A. xylinum là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc. Điều kiện tiên quyết khi lên men
tạo sinh khối là điều kiện thông khí. Trong cơ chế của q trình lên men, lượng oxy cần
cung cấp là tương đối lớn. Trong thực tế độ thơng khí quyết định năng suất BC. Vì vậy
hình thức sục khí cung cấp oxy và sử dụng cánh khuấy trong lên men động là phù hợp
Wanatabe và Yamanaka (1995) phát hiện ra áp suất oxy cũng ảnh hưởng đến khả
năng hình thành cellulose vi khuẩn. Cellulose hình thành dưới áp suất oxy thấp có sự
phân nhánh nhiều hơn so với trong điều kiện áp suất oxy cao. Do đó ảnh hưởng trực tiếp
đến hình dạng và độ chịu lực của lớp màng BC.
Nhiệt độ thích hợp với vi khuẩn <i>A. xylinum</i> từ 25-300C. Ở nhiệt độ thấp quá trình lên
men xảy ra chậm. Ở nhiệt độ cao sẽ ức chế hoạt động và đến mức nào đó sẽ đình chỉ sự
sinh sản của tế bào và hiệu suất lên men sẽ giảm.
Vi khuẩn A. xylinum phát triển thuận lợi trên môi trường có pH thấp. Do đó trong
mơi trường ni cấy cần bổ sung thêm acid acetic nhằm acid hố mơi trường. Đồng thời
acid acetic cịn có tác dụng sát khuẩn, giúp ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật có hại.
Ngày nay trên thế giới những nước trồng dừa và sản xuất các sản phẩm từ dừa nhiều
nhất như: Philippin, Indonesia, Malaysia, Ấn Độ, Việt Nam,… vấn đề đang được quan
tâm là lượng nước dừa hàng năm thải ra từ các nhà máy cơm dừa nạo sấy là rất lớn và đó
là một trong những ngun nhân gây ơ nhiễm trầm trọng. do đó việc vận dụng nước dừa
già vào sản xuất là nhu cầu cấp thiết để giải quyết vấn đề môi trường và làm tăng giá trị
sử dụng của dừa. trong số các thành tựu đạt được, thì vấn đề sử dụng nước dừa già để sản
xuất thạch dừa là một hướng giải quyết có hiệu
Thạch dừa ( Nata de coco) là một loại thức
ăn phổ biến được tạo ra từ sự lên men vi khuẩn
Acetobacter xylinum. Đây là một trong số các
loại thực phẩm thương mại đầu tiên ứng dụng
từ cellulose vi khuẩn .Sản phẩm thạch dừa là
một món tráng miệng dai, trong suốt và ăn rất
ngon, có bản chất hóa học là polysacharide
nên khơng có giá trị dinh dưỡng cao nhưng có
đặc tính kích thích như động ruột làm cho việc điều hòa bài tiết tốt hơn. Chế phẩm từ
dừa này có tác dụng phịng ngừa ung thư và có thể giữ cho da da được mịn màng.
Dừa là cây thuộc họ Palmas, bộ Spadiciflorales. Cây dừa thường ra hoa từ năm 7-12
tuổi sau khi trồng. Từ thụ phấn đến khi trái chín là 12-13 tháng. Khi chin trán dừa nậng
1.2 tới 2kg.
<b>Bảng: Thành phần và khối lượng các bộ phận trên trái dừa nặng 1,2kg</b>
lượng
Vỏ 0.4 33
Gáo 0.18 12
Nước dừa 0.26 25
Cơm dừa 0.36 30
Dầu dừa 0.12
Bã dừa 0.03
Ẩm 0.18
Bản chất của thạch dừa là một màng nhày có cấu trúc là hemcellulose. Do thạch dừa
có bản chất là polysaccharide ngoại bào nên có khả năng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực
khác nhau. Cho đến nay, việc ứng dụng thạch dừa mới chỉ dừng lại ở những nghiên cứu
chế biến thành những sản phẩm kẹo, jelly, các sản phẩm giải khát.
Hàm ẩm của thạch dừa: theo kết quả nghiên cứu khi khảo sát cấu trúc thạch dừa của
các thầy cô Phan Tiến Mỹ Quang, Đống Thị Anh Đào, Nguyễn Ánh Tuyết bộ mơn cơng
nghệ hóa học và dầu khí trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM, thì thạch dừa là một dạng
polymer sinh học, có khả năng giữ nước rất lớn. Miếng thạch dừa sau khi sấy ở 900<sub>C thì</sub>
mỏng như tờ giấy bề mặt láng bong và rất dai chắc. Kết quả xác định hàm ẩm của thạch
dừa la 99%, thể hiện rõ bản chất háo nước của thạch dừa (do chuỗi polymer của mạng
thạch dừa chứa các nhóm –OH nên rất dễ dàng tạo liên kết hidro với nước).
Cấu trúc mạng polysaccharide của thạch dừa: thạch dừa có cấu trúc mạng là các
polysaccharide, chúng sắp xếp không theo trật tự, không theo quy luật, chúng đan xen
vào nhau rất chằng chịt theo mọi phía. Do trong quá trình lên men, các vi khuẩn
Acetobacter xylynum đã chuyển động hỗn loạn không theo quy luật. Đó là ngun nhân
Thành phần monosaccharide chính của thạch dừa là socboza nằm ở dạng L-socboza
thường chứa trong vi khuẩn lên men dịch trái cây. Công thức cấu tạo của L-socboza là
CH2OH-CO-HOCH-HCOH-HOCH-CH2OH.
Acetobecter xylinum là một lồi chịu acid nên mơi trường được điều chỉnh về pH
3,5-4 bằng acid acetic nồng độ 3,5-40%. Nhận thấy trong 3,5-4 ngày đầu pH tăng dần từ 3,78- 3,91.
Sau đó giảm dần đến ngày thứ 10 thì đạt giá trị 3.
Các q trình đồng hóa ,dị hóa của vi sinh vật có liên đến việc tạo thành các acid hữu
cơ như là sản phẩm trung gian và những sản phẩm cuối cùng của sự trao đổi chất. nấu là
nguồn C không được sử dụng hết thì co 1thể có sự tích lũy acid hữu co tương ứng trong
dịch nuôi cấy. Sự tích lũy và tỉ lệ acid hữu cơ phụ thuộc vào từng chủng trong mỗi loài vi
khuẩn, vào thành phần của mơi trường, vào sự thơng khí và các nhân tố khác.Đối với
Acetobecter xylinum việc lên men đi liền với hình thành acid dicacbixylic khơng bay hơi
( acid malic,fumaric,sucxinic), các ketoacid (acid oxaloacetic, pyruvic) như là các sản
phẩm trung gian và các acid mono carboxylic bay hơi( acid propionic,acetic, đôi khi cả
acid formic) như là các sản phẩm cuối cùng.
Nước dừa già được thu nhận ở các nhà máy sản xuất cơm dừa nạo sấy. thành phần
gồm: đường, protêin, dầu béo, khống, vitamin,… hịa tan vào một số tạp chất khác .
Dùng vải lọc để loại bỏ tạp chất, vải lọc được cố định trên rổ lọc.Dịch nước dừa sau
khi lọc được thu vào thùng chứa.Cặn trên vải lọc được tách ra ngoài.
Bổ sung dinh dưỡng: SA, (SH4)2HPO4, đường glucose là nguồn cung cấp Nitơ,
khoáng,…tạo mơi trường tối ưu cho q trình sinh tổng hợp sản phẩm.
Môi trường sau khi bổ sung dinh dưỡng được thanh trùng bằng cách đun sôi khoảng
10-15ph để tiêu diệt các vi sinh vật có trong mơi trường. sau đó làm nguội.
Dùng acid acetic 40% chỉnh về pH= 3-3,5 chỉnh nhiệt độ đến 28-310<sub>C, thích hợp cho</sub>
q trình lên men.
<b>Bước 2: Lên men.</b>
Đổ môi trường vào các dụng cụ, cấy giống theo tỉ lệ 1:10, đậy thau , chậu bằng vải
mỏng hoặc giấy báo . Giữ nhiệt độ phòng 28-310<sub>C trong vòng 48h. trong thời gian này</sub>
tránh khuấy động môi trường để tránh ảnh hưởng đến lớp thách đang hình thành.
<b>Bước 3: Thu nhận và hồn thiện sản phẩm</b>
Dùng vợt để vớt khối cellulose ra khỏi dịch lên men. Sau đó rửa kối cellulose bằng
nước lạnh.
Dùng máy cắt để cắt khối cellulose
tạo các miếng nhỏ, đều đặn.
Ngâm sản phẩm trong dung dịch
Na2CO3 3-5% trong 10ph để trung hòa
acid acetic cịn sót bên trong thạch.
Sau đó xả lại bằng nước lạnh.
Đun sôi để làm trong sản phẩm và
tạo độ dai bằng cách bổ sung chất tạo
dai.
Ngâm đường tạo độ ngọt và tăng độ trong cho sản phẩm.
Bổ sung màu , mùi để hoàn thiện giá trị cảm quan.
Ổ điều kiện tối ưu,1lít nước dừa (chứa khoảng 110g saccharose) sẽ tạo thành khoảng
483g thạch dừa khô, chưa qua xử lý với độ ẩm khoảng 96-98%
Quá trình hình thành cellulose được nhà bác học Muhlethaler sử dụng kính hiển vi
các sợi này ngày càng dày lên và được kết nối với nhau tạo thành lớp cellulose bên
trong bao nhầy. lớp cellulose này sau đó được thốt ra khỏi tế bào hồn tồn.
Dung dịch mơi trường ban đầu có dạng huyền phù mịn, chuyển sang dạng rời rạc, sau
đó kết lại thành dạng khối lớn hơn dạng gel chứa các tế bào vi khuẩn trong đó. Bộ
khung của gel là mạng lười cellulose với thành phần chủ yếu là nước. nó được hình
<b>3.1.2.3 Kiểm tra sản phẩm chế biến:</b>
Phần cái:
Thạch dừa được ngâm trong nước đường có bổ sung mùi của các loại trái cây
như vải, nhãn, dâu,…
Kích thước thạch dừa nên đạt :1x2x2,5 (cm)
Màu sắc:trắng sữa
Cấu trúc: dai, chắc.
Mùi vị: mang mùi trái cây tùy thuộc vào từng loại sản phẩm.
Phần nước
Tỷ lệ cái:nước là 50:50
Nước đường có vai trị tạo vị ngọt và là mơi trường bảo quản thạch dừa
Hàm lượng đường vào khoảng 4,5-5,5
Nước phải trong và mang mùi đặc trưng riêng của từng sản phẩm.
Hiện nay công nghệ sản xuất thạch dừa với
Sinh khối của Acetobacter xylinum_vi khuẩn giàu cellulose : là váng hemicellulose ,
được dùng :
Làm băng vết thương , gạc đắp khi bị bỏng .
Chất bán dẫn .
Vật hấp thu chất độc của môi trường.
Làm thức ăn cho người và gia súc (thạch dừa)
Ứng dụng trị bỏng là một trong những ứng dụng điển hình của màng BC đã được các nhà
khoa học tìm tịi và nghiên cứu, có giá trị cao trong cuộc sống.
Bỏng là một tai nạn thường gặp trong lao động và sinh hoạt hằng ngày. Ngoài tổn
thương da, trường hợp bỏng nặng còn gây rối
loạn nội tạng, để lại di chứng nặng đến khả
Nghiên cứu này nhằm ứng dụng sản phẩm lên men của Acetobacter xylinum làm
màng cellulose vi khuẩn tẩm dầu mù u có tác dụng sinh học trong điều trị thỏ gây bỏng
thực nghiệm. Từ 14 nguồn nguyên liệu khác nhau, nhóm nghiên cứu đã phân lập được 65
chủng vi khuẩn trong đó chủng BHN2 có triển vọng ứng dụng tốt. Môi trường tối ưu cho
vi khuẩn A.xylinum BHN2 gồm glucose 20g/l; (NH4)2SO4 2g/l; KH2PO4 2g/l;
MgSO4.7H20 2g/l; pH=5,0; S/V=0,8.
đều là sau 29 ngày. Song song với các lô điều trị, thì tiến hành thỏ đối chứng gây bỏng
thực nghiệm khơng điều trị. Tiến trình làm lành vết bỏng của màng sinh học tẩm dầu mù
hoàn thành hồ sơ nghiên cứu và <b>đưa ra thị trường sản phẩm màng sinh học tẩm dầu</b>
<b>mù u.</b>
Phân lập tuyển chọn vi khuẩn A.xylinum có khả năng sinh tổng hợp màng cellulose
từ các nguồn nguyên liệu khác nhau, khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố dinh dưỡng
và điều kiện nuôi cấy đến khả năng tạo màng cellulose. Nghiên cứu này đã tạo màng sinh
học từ sản phẩm của A. xylinum có mang chất tái sinh mô chứa dầu mù u ở qui mô pilot.
Màng được đem thử nghiệm in vivo trên thỏ thực nghiệm, từ đó đưa ra thị trường sản
phẩm màng sinh học điều trị bỏng và các tổn thương về da có hiệu quả điều trị cao và có
giá trị kinh tế từ A. xylinum. Điều này thực sự mang lại hy vọng cho bệnh nhân bỏng.
Cùng với sự phát triển của văn minh nhân loại, nhu cầu về nước ngày càng tăng,
lượng nước công nghiệp cũng như nước thải sinh hoạt thải ra ngày càng nhiều, đã và
đang gây ô nhiễm đáng kể đến nước mặt và môi trường . do đó nhiều vùng nước mặt đã
bị ơ nhiễm các loại hợp chất hóa học và các loại vi sinh vật độc hại.
Nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá
trình sử dụng của con người và đã bị thay đổi
tính chất ban đầu của chúng. Nước thải đóng
một vai trị rất quan trọng gây ơ nhiễm nước. có
rưởi, các chất hoạt động bề mặt,… các hợp vhất
SO42-, CO32-. Ngồi ra vi khuẩn cịn chứa rong, rêu, virus,…
Ơ nhiễm mơi trường do thủy ngân gây ra bởi nhiều ngành cơng nghiệp, hóa dầu,
nguồn nơng nghiệp như phân bón và thuốc xịt diệt nấm .Thủy ngân và các hợp chất độc
tố tích lũy và với số lượng nhỏ là nguy hại đến sức khỏe con người . Tác động chủ yếu
biểu hiện ngộ độc thủy ngân như rối loạn thần kinh và thận, nó có thể dễ dàng vượt qua
hàng rào máu-não và ảnh hưởng đến não.. Cao nồng độ Hg (II) nguyên nhân suy giảm
chức năng phổi và thận. Do đó, loại bỏ thuỷ ngân trong nước và nước thải có vai trị rất
quan trọng.
Các loại cơng nghệ có sẵn để loại bỏ thuỷ ngân trong nước và nước thải bao gồm kết
tủa hóa học thông thường đông máu, làm mềm vôi, thẩm thấu ngược, trao đổi ion và than
hoạt tính hấp phụ. Việc tìm kiếm các kỹ thuật điều trị thay thế và sáng tạo đã tập trung
chú ý vào việc sử dụng các vật liệu sinh học để loại bỏ kim loại nặng và cơng nghệ phục
hồi. Nó đã đạt được sự tín nhiệm quan trọng trong những năm gần đây vì hiệu suất tốt và
chi phí thấp của các vật liệu phức, bền chắc, cứng , tinh khiết cao, cellulose được tổng
hợp từ các vi sinh vật chỉ nổi lên như một sản phẩm công nghiệp mới với các ứng dụng
thú vị mới trong ngành công nghiệp.
Cellulose là sản phẩm sinh học phổ biến nhất trên thế giới, với sản lượng ước tính của
10-11 tấn / năm. Hầu hết thì được sử dụng để sản xuất trong thành tế bào của thực vật,
Acetobacter xylinum là một vi khuẩn gram âm hiếu khí, sinh tổng hợp nên các
cellulose và được thực hiện bởi các bộ máy liên quan đến cấu trúc phân tử.
Các polysaccharide tiết miễn dịch của lignin, pectin và cellulose Hemi, cũng như các
sản phẩm hữu cơ, có liên quan với cellulose thực vật. Cellulose có cấu trúc tinh thể cao,
khả năng hấp thụ nước cao, và ở trạng thái ẩm ướt, ultera - cấu trúc mạng tốt. Bởi vì các
tính năng này nên cellulose ngày càng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.
Trong cellulose của Acetobacter xylinum đã được sử dụng như một biosorbent để
loại bỏ thủy ngân từ nước thải tổng hợp và Chlor-kiềm,trong hàng loạt hoạt tính tác động
của một số thơng số như pH, thời gian tiếp xúc và liều hấp thụ được xác định.
(w / v), axit citric 0,115 (w / v); 6,0 pH và trong điều kiện tĩnh. Sau đó, các cellulose
được gỡ bỏ và rửa với nước cất và tránh lượng dư vi khuẩn, 2% SDS (Sodium Dodecyl
Sulfate) và 4% NaOH để trong một bể nước ở nhiệt độ sôi. Cellulose được nghiền và rửa
sạch với nước cất. Sau đó sấy khơ ở 1400<sub>C trong 5 giờ. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH,</sub>
thời gian và liều lượng vật liệu hấp phụ.
Acetobecter xylinum có thể liên tục chuyển hóa các chất hữu cơ trong nước thải bằng
cách duy nhất là tổng hợp thành tế bào (nguyên sinh chất) mới. Ở điều kiện tiêu chuẩn,
chúng có thể hấp thụ một lượng lớn các chất hữu cơ qua bề mặt tế bào của chúng. Nhưng
sau khi hấp thụ, nếu các chất hữu cơ khơng được đồng hóa thành tế bào chất thì tốc độ
pH tối ưu là giữa 5-8.. Sự hấp phụ của thuỷ ngân bằng cellulose của Acetobacter
xylinum là hợp lý nhanh chóng, và thời gian xử lý hơn 10 phút. khơng có tác dụng đáng
kể về tỷ lệ hấp thụ. Q trình đơng máu bằng cách sử dụng sắt clorua là chất kết tủa có
hiệu quả để loại bỏ thủy ngân (78%) từ nước thải Chlor-kiềm. Các cột quy mơ phịng thí
nghiệm nghiên cứu sử dụng cellulose của Acetobacter xylinum là vật liệu hấp phụ với tốc
độ dòng chảy trong 5 ml / phút và cho thấy rằng 15 ml nước thải có thể được điều trị mỗi
gr cellulose trước khi bước đột phá xảy ra.
Màng sinh vật phát triển ở bề mặt các vật liệu lọc có dạng nhầy, dày từ 1 ÷ 3 mm hoặc
hơn. Màu của nó thay đổi theo thành phần của nước thải từ mầu xám đến nâu tối. Màng
sinh vật cũng bao gồm vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, động vật nguyên sinh.
<b>Cellulose của Acetobacter xylinum có thể được sử dụng như là một vật liệu hấp</b>
<b>phụ để loại bỏ thủy ngân từ nước thải công nghiệp thân thiện với môi trường. </b>
Các ứng dụng tiềm năng của <i>A.xylinum's</i> cellulose tính chất cellulose <i>xylinum của</i> sản
xuất là phổ biến rộng rãi và đa dạng. Trong năm 2007, một đề nghị cho các ứng dụng
tiềm năng của <i>A.</i> <i>xylinum</i> là "100% biocompatable sản xuất bao bì bảo vệ" vị trí thứ ba
giành chiến thắng trong giải thưởng VisionWorks Bayer MaterialScience.