Bài giảng Công nghệ lên men: Chương 1 - ThS. Bùi Hồng Quân

Chia sẻ: Năm Tháng Tĩnh Lặng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:38

Thêm vào BST

Báo xấu

136
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Công nghệ lên men chương 1 giới thiệu về kỹ thuật vô trùng và các phương pháp lên men. Thông qua chương học này người học sẽ nắm bắt được các kỹ thuật vô trùng như khử trùng, tẩy trùng và sát trùng; biết được các phương pháp lên men như nuôi cấy liên tục và nuôi cấy không lên tục.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ lên men: Chương 1 - ThS. Bùi Hồng Quân

KỸ THUẬT VÔ TRÙNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN Ths. Bùi Hồng Quân 09.09.25.24.19/09.17.27.26.25 Email: buihongquan@hui.edu.vn Website: www.buihongquan.tk GBD giữ gìn màu xanh cho quê hương, xây dựng tương lai từ chất lượng cuộc sống
KỸ THUẬT VÔ TRÙNG Kỹ thuật vô trùng diệt sạch các tế bào và bào tử của vi sinh vật trong môi trường ban đầu Khử trùng Tẩy trùng Sát trùng Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 2
PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG Vật lý Hóa học Sinh học Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 3
Phương pháp vật lý Cơ Nhiệt Quang Bức xạ Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 4
Phương pháp hóa học Cồ n Oxide ethylene: khử trùng dụng cụ plastic Phenol Formaline Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 5
Cơ sở khoa học Vô trùng tương đối Vô trùng tuyệt đối Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 6
VÔ TRÙNG TƯƠNG ĐỐI Vô trùng tương đối là vô trùng những vi sinh vật gây ảnh hưởng nghiêm trọng Cơ sở: lấn át và cạnh trang trong sinh học Sử dụng: trong quá trình lên men truyền thống và quá trình thu nhận sinh khối vi sinh vật dùng trong chăn nuôi hoặc trong quá trình chế biến tiếp theo Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 7
LÊN MEN KHÔNG VÔ TRÙNG Để cho quá trình lên men diễn ra có kết quả thì cần phải ngăn cản sự phát triển của các cơ thể lạ Trong việc sản xuất sinh khối (như sinh khối nấm men, sinh khối vi khuẩn, tảo) thường tiến hành lên men không vô trùng Sự phát triển của các cơ thể lạ bị ngăn cản mạnh mẽ bằng cách tạo ra những điều kiện nuôi sao cho chủng sản xuất có thể sinh trưởng trội hơn. Ví dụ: nhờ cơ chất đặc hiệu hay pH môi trường Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 8
VÔ TRÙNG TUYỆT ĐỐI Tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật gây tạp, môi trường không chứa mầm mống vi sinh vật Áp dụng: thu nhận sản phẩm tinh khiết, cụ thể phần lớn là sản phẩm bậc hai Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 9
LÊN MEN VÔ TRÙNG Nhiệm vụ thanh trùng là tiêu diệt hết vi sinh vật có mặt trong môi trường (do có sẵn từ trong thành phần như nước, nguyên liệu, không khí và trên bề mặt các thiết bị tiếp xúc với môi trường) Những vi sinh vật này còn sống sót sẽ phát triển cạnh tranh với chủng sản xuất, làm hỏng quá trình lên men Các vi sinh vật thường có sức bền với nhiệt, một số có mặt trong nguyên liệu dưới dạng bào tử. Muốn diệt chúng phải gia nhiệt tới 120oC– 121oC trong vài chục phút Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 10
KHỬ TRÙNG BẰNG NỒI HẤP Trong lên men từng mẻ các thiết bị sau khi làm vệ sinh được khử trùng bằng hơi nóng tới 120oC – 130oC. Sau đó mới cho môi trường lỏng vào các nồi lên men khử trùng môi trường cùng với cả hệ thống khuấy và các đoạn đường ống, van tiếp cận Việc gia nhiệt cao có thể dẫn đến sự phá hủy các thành phần dinh dưỡng mẫn cảm với nhiệt và caramen hóa các nguồn đường cũng như xảy ra các phản ứng melanoid giữa đường với amino acid hoặc các vitamin bị phá hỏng Những thành phần mẫn cảm với nhiệt có khi phải khử trùng riêng, sau đó mới trộn lẫn hoặc khử trùng theo phương pháp khác như lọc qua phin vô trùng Ngoài cách khử trùng theo phương pháp hơi nước gián đoạn này, người ta còn dùng phương pháp khử trùng bằng hơi liên tục bằng cách cho môi trường chảy qua thiết bị khử trùng chuyên dụng ở nhiệt độ 140oC trong vài phút Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 11
KHỬ TRÙNG MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY BỀ MẶT Môi trường nuôi cấy bề mặt thường là những hợp chất rắn (cám, bột và các chất dinh dưỡng) Trong sản xuất công nghiệp môi trường rắn được khử trùng bằng hơi nóng trong thiết bị chuyên dùng với áp suất dư, đạt nhiệt độ 104oC – 110oC Thanh trùng bằng hơi nóng có thể qua hai giai đoạn: – Giai đoạn đầu nâng nhiệt độ tới 100oC và đảo khối môi trường liên tục trong 15 – 20 phút – Giai đoạn sau nâng nhiệt độ tới 110oC khoảng 60 – 90 phút và cứ sau 15 phút lại đảo môi trường 3 – 5 phút Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 12
KHỬ TRÙNG MÔI TRƯỜNG LỎNG NUÔI CẤY CHÌM Khử trùng nồi lên men và hệ thống đường ống tiếp xúc với môi trường bằng hơi nóng Cho dịch môi trường đã pha chế vào nồi (lượng dịch bằng ¾ thể tích nồi và phải tính thêm phần nước ngưng khi cho hơi trực tiếp vào môi trường) Gia nhiệt tới nhiệt độ thanh trùng Giữ ở nhiệt độ này trong khoảng thời gian thanh trùng cần thiết Làm nguội dịch ở ngay trong nồi bằng cách cho nước vào vỏ hoặc ống xoắn trao đổi nhiệt cùng với hệ thống khuấy làm việc Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 13
KHỬ TRÙNG MÔI TRƯỜNG LỎNG NUÔI CẤY Để tránh biến đổi thành phần dinh dưỡng của môi trường nên chỉ tiến hành ở nhiệt độ 110oC – 120oC trong khoảng thời gian 1 – 1,5 giờ từ lúc đạt được nhiệt độ tới hạn Ngoài ra có thể tiến hành thanh trùng liên tục ở nhiệt độ cao hơn (140oC – 145oC) và giữ ở thời gian ngắn hơn (5 – 15 phút) ở nhiệt độ này Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 14
KHỬ TRÙNG BẰNG HÓA CHẤT Đối với những chất kém bền nhiệt dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao thì việc khử trùng có thể bằng cách lọc qua phin lọc hoặc bằng các hóa chất diệt khuẩn Sử dụng các hóa chất diệt khuẩn cần phải cân nhắc kỹ về tính gây độc cho vi sinh vật nuôi cấy, cho người sử dụng sản phẩm cũng như về vệ sinh an toàn lao động Một số hóa chất được dùng để khử trùng trong một số trường hợp ngoại lệ như ethylenoxyl, propiolacton rất thích hợp cho việc khử trùng các chất kém bền nhiệt (enzyme) – Ethylenoxyl hỗn hợp với không khí theo tỷ lệ 3 – 8% sẽ gây nổ, vì vậy khi dùng phải trộn lẫn với CO2 hoặc N2 – Vì vậy khử trùng bằng hóa chất ít được sử dụng trong công nghệ lên men Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 15
CUNG CẤP KHÍ Không khí dùng để cung cấp oxy đựơc khử trùng bằng cách lọc khử trùng Nguyên liệu lọc thường dùng là bông đá, bông thủy tinh hoặc bông Hiện nay trong công nghệ vi sinh phổ biến là các loại màng lọc Lọc khử trùng có thể sử dụng để làm sạch không khí Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 16
CUNG CẤP KHÍ SẠCH CHO NUÔI CẤY BỀ MẶT Cung cấp khí sạch cho nuôi cấy bề mặt là một bộ phận những máy điều hòa và làm sạch khí đặt ở bên trên hoặc bên cạnh phòng nuôi cấy Trong các xí nghiệp sản xuất quy mô lớn có thể thiết kế để sử dụng khí tuần hoàn Việc cung cấp khí sạch còn có bộ phận điều nhiệt và điều ẩm để đảm bảo nhiệt độ và độ ẩm tối ưu cho quá trình nuôi cấy tránh làm khô môi trường Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 17
CUNG CẤP KHÍ CHO QUÁ TRÌNH NUÔI CẤY CHÌM Không khí => lọc sơ bộ => máy nén => làm nguội không khí => tách dầu mỡ => lọc tổng thể => lọc riêng =>cấp cho thiết bị lên men Lọc sơ bộ: hai lớp lưới inox đặt trước và sau hai đầu hộp hình trụ (giữa hai lớp lưới xếp mảnh sứ, có tẩm dầu nhờn) Phin lọc không khí cấu tạo theo hình trụ, bên trong xếp vật liệu lọc (bông thủy tinh, bông mỡ vải, amiang, màng lọc vi sinh,…) Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 18
THANH TRÙNG KHÔNG KHÍ TRONG SẢN XUẤT Không khí trong phòng: không khí là vật chất có thể len lỏi vào tất cả các vị trí, các khe trong máy móc thiết bị,…=> làm sao thanh trùng? Biện pháp: – Đèn UV: Lắp ráp như đèn huỳnh quang Ưu điểm: tiêu diệt nhanh, không để lại dấu vết Nhược điểm: không tiêu diệt được bào tử, sự tiêu diệt vi sinh vật bị cản trở – Formalin: Xử lý trước khi làm thí nghiệm Ưu điểm: rẻ, nhanh, hạn chế được nhược điểm của việc sử dụng đèn UV Nhược điểm: độc hại, còn lưu lại trong không khí => Huấn lyện giống quen dần với formalin – Màng lọc: Thùng nuôi cấy (tủ cấy vô trùng) Điều kiện: thực hiện trước khi nuôi cấy Ưu điểm: ít tốn điện, đầy không khí một phí, hút không khí một phía Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 19
PHÒNG VÔ TRÙNG Phòng vô trùng, phòng cấy, tủ cấy vô trùng Phòng vô trùng thổi khí vô trùng tạo áp suất ao bên trong phòng (người thực hiện: phả qua phòng riêng tắm và mặc quần áo chuyên biệt phủ toàn thân) Ths. Bù Bùi Hồ Hồng Quân 20