1
CHƯƠNG 3
Kỹthuật và phương pháp chung
I. Những ưu điểm của vi sinh vật trong công nghệsinh học
II. Sơ đồ tổng quát và các công đoạn chính của quá trình lên
men công nghiệp
III. Kỹthuật và phương pháp cơ bản
3.1. Giống cho sảnxuất
3.2. Nguồndinhdưỡng và môi trường lên men
3.3. Hệthống thiếtbị
3.4. Thiếtkếcông nghệ
3.4. Khửtrùng
3.5. Thu nhậnsảnphẩmlênmen
Saccharomyces cerevisiae
Lac t ic a c id ba c t e ria
Lactobacillus a c idophilus Breviba c t erium line ns
Wine, vinegar, beer, yogurt
Bac illus subt ilis Penic illium T ric hode rm a
Spirulina pla t ensis Aspe rgillus oryzae St re pt o myc e s
Antibiotics, enzymes, vitamins
2
QUY TRÌNH LÊN MEN
3.2. Nguồndinhdưỡng và môi trường lên men
•Nước
•Nguồn carbon
•Nguồnnitơ
• Các nguyên tốkhác và vitamin
Chấtdinhdưỡng đốivới VSV
Yếutốquyếtđịnh đến nhu cầudinhdưỡng
Nước
¾Nước là thành phần chính củatếbào và
thểhiện nhiều vai trò khác nhau
¾Chấtlượng nướcrất quan trọng trong sản
xuấtcácsảnphẩmtừvi sinh.
•Độ cứng
•Khảnăng oxi hóa
•Vi sinhvật (VSV gây bệnh)
VD: SX rượuBầuĐá, rượu vang
3.2. Nguồndinhdưỡng và môi trường lên
men
3
Nước
Lên men trong nước
¾Ưuđiểm
•Độ đồng nhấtcao
•Dễdàng theo dõi pH, to
¾Nhượcđiểm
•Khókhăn trong tách chiết
3.2. Nguồndinhdưỡng và môi trường lên
men
Nguồn carbon
¾Carbon là nguồndinhdưỡng quan trọng
• Thành phầncấutrúctếbào (50% vậtchất khô).
• Cung cấpnăng lượng
¾Nguồn cung cấp
• Các nguyên liệuđường: mậtrỉ, các loạinước
trái cây, đường đơn, đường kép
• Các nguyên liệuchứatinh bột
3.2. Nguồndinhdưỡng và môi trường lên
men
Nguồnnitơ
¾Là thành phầncủanhiềuchất có trong tếbào
¾Nguồn cung cấp
•Vôcơ
muối ammonium, VD: ammonium phosphate
•Hữucơ
Amino axit, sảnphẩmthủy phân từprotein
3.2. Nguồndinhdưỡng và môi trường lên
men
4
Nguồnnitơ
¾Nguồnnitơtổng hợp: SA (sulffat ammonuim), DAP
(Diammonium phosphate), urê.
¾Nguồn nitrogen tựnhiên:
-Bộtđậutương được dùng nhưlà một nguồnnitơkĩ
thuậttương đốiphổbiến trong nhiềumôitrường
dinh dưỡng.
-Nướcchiếtbắp, cao bắp, cao nấm men.
- Ngoài ra. Có thểsửdụng bộtđậu nành hay bột
đậu khác giàu đạm
3.2. Nguồndinhdưỡng và môi trường lên
men
Các nguyên tốkhác và vitamin
¾Ngoài nguồnC vàN, môitrường dinh dưỡng
cầnđủ các nguyên tốđalượng và vi lượng khác
như:P, S, K, Na, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Co,…
¾Ngoài các vitamin có sẵntrongcơchất ban
đầu, trong mộtsốqui trình cầnbổsung vitamin
nhưbiotin.
3.2. Nguồndinhdưỡng và môi trường lên
men
Môi trường lên men
¾Môi trường nghèo dinh dưỡng
¾Môi trường có hàm lượng dinh dưỡng
trung bình
¾Môi trường giàu dinh dưỡng
5
Môi trường lên men
Các thành phần chính củamôitrường lên men
•Nguồn Cacbon
•Nguồnnitơ
•Nguồn khoáng đalượng: K,P, Ca, Mg, Fe
•Nguồn khoáng vi lượng
•Cácvitamin
•Chất kích thích sinh trưởng: 2,4D, α-naptylacetic
acid,…
Ảnh hưởng củamôitrường lên men đếnchấtlượng sảnphẩm?
3.3. Hệthống thiếtbị
•Trướclênmen
• Lên men
• Sau lên men
II. Sơ đồ tổng quát và các công đoạn chính của quá trình
lên men công nghiệp
Sơđồkhái quát quá trình lên men