3/3/2015
Sản phẩm lên men truyền thống
Chương III CÔNG NGHỆ SINH HỌC VI SINH VẬT
Nguyễn Vũ Phong
Đặc điểm chung của VSV
• Kích thước
Vi sinh vật
Đặc điểm chung của VSV
Đặc điểm chung của VSV
• Dinh dưỡng • Phân bố và vai trò
Cyanobacteria
Purple bacteria (vi khuẩn tía)
Quang tự dưỡng: sử dụng năng lượng ánh sáng khử CO2 Quang dị dưỡng: Sử dụng năng lượng ánh sáng khử các hợp chất hữu cơ. Hóa tự dưỡng: dùng điện tử từ hợp chất vô cơ khử CO2 Hóa dị dưỡng: dùng điện tử từ hợp chất hữu cơ khử các hợp chất hữu cơ
1
3/3/2015
Đặc điểm chung của VSV
Đặc điểm chung của VSV
• Cường độ trao đổi chất mạnh và sinh sản nhanh • Sự đa dạng của các phản ứng hóa học
Sinh vật
Nhiệt độ
Cường độ hô hấp
Azotobacter
28
2000
Acetobacter
30
1800
Men bánh mì
28
110
37
10 – 20
Gan và thận
20
0,5 – 4,0
Rễ và lá cây
Kỹ thuật vô trùng
Kỹ thuật vô trùng
• Thiết bị vô trùng • Tại sao phải sử dụng kỹ thuật vô trùng?
- Chủng VSV sản xuất không thuần chủng - Cạnh tranh dinh dưỡng và biến đổi môi trường nuôi cấy, gây bất lợi cho chủng VSV sản xuất. - Tạo độc tố
kiểm soát sự tăng trưởng của vi sinh vật
Kỹ thuật vô trùng
Kỹ thuật vô trùng
• Các phương pháp • Thiết bị vô trùng
2
3/3/2015
Công nghệ lên men
Công nghệ lên men
• Khái quát • Khái quát - Sơ đồ tổng quát và các công đoạn chính - Khái niệm lên men: (fermentation) “tất cả các quá trình biến đổi do vi sinh vật thực hiện trong điều kiện yếm khí (thiếu O2) hay hiếu khí” - Lên men công nghiệp (industrial fermentation): 10 – 1.000.000 lít - Ưu thế của VSV công nghiệp Lên men Sau lên men Trước lên men
Hấp thu dinh dưỡng nhanh và đồng hóa ở mức độ cao Nguyên liệu nuôi đơn giản, rẻ tiền Thực hiện nhiều phản ứng hóa sinh khác nhau Dễ ứng dụng công nghệ di truyền tạo chủng VSV mới năng suất cao
Xử lý, chế biến Phối trộn Khử trùng Truyền khối, truyền nhiệt Tăng sinh khối Điều chỉnh hoạt tính Tách Tủa Tinh sạch
Công nghệ lên men
Công nghệ lên men
• Hệ thống thiết bị • Hệ thống thiết bị
Công nghệ lên men
• Hệ thống thiết bị
3
3/3/2015
Quy trình lên men
Công nghệ lên men
• Hệ thống thiết bị
Quy trình lên men
Quy trình lên men
Công nghệ lên men
Công nghệ lên men
• Sản phẩm - Sản xuất sinh khối
• Sản phẩm - Vaccin • Vaccin cổ điển • Vaccin công nghệ gene • Quy trình sản xuất vaccin
* Giống: men bia, giống nấm trồng và dược liệu * Men bánh mì * Phân vi sinh (Microbial Fertilizer) * Insecticides * Probiotic
4
3/3/2015
Công nghệ lên men
Công nghệ lên men
Dây chuyền sản xuất rượu vang
• Sản phẩm - Rượu bia và cồn nguyên liệu • Sản phẩm - Rượu bia và công nguyên liệu
Công nghệ lên men
Công nghệ lên men
Nhà máy sản xuất ethanol cỡ nhỏ
• Sản phẩm • Sản phẩm - Rượu bia và cồn nguyên liệu Sản xuất ethanol * Các giống vi sinh vật: nấm men (S. cerevisiae), vi khuẩn Zymommonas mobilis, vi nấm chịu nhiệt... * Sự tham gia của Kỹ thuật di truyền: phân lập và cải tiến các chủng VSV có khả năng sử dụng các loại đường từ các nguồn phụ phẩm khác như sữa, xylose, pentose. * Sản xuất cellulase giá rẻ Chuyển sinh khối thực vật thành ethanol đang được tập trung nghiên cứu và sản xuất
Công nghệ lên men
Công nghệ lên men
• Sản phẩm - Metabolite sơ cấp • Sản phẩm - Metabolite sơ cấp * Tổng hợp amino acid sử dụng trong thực phẩm: L – glutamic acid * Các chất kháng sinh
Amino acid Ứng dụng
Glutamid acid Glycine Phenylalanin Tryptophan Isoleucin, Leucin Tăng hương Tổng hợp chất làm ngọt Chất làm ngọt, dịch truyền Dịch tryền tĩnh mạch, chống oxy hóa. Dịch truyền tĩnh mạch
* Sản xuất các acid hữu cơ: citric acid, lactic acid .... * Các vitamin: B2, B12, biotin, ascorbic acid...
5
3/3/2015
Công nghệ lên men
Công nghệ lên men
• Sản phẩm - Biopolymer và biosurfactant • Sản phẩm - Biopolymer và biosurfactant
Đối tượng Tác dụng Công nghệ giấy Làm ẩm, trải màu đều Sơn ổn định dịch sơn, chậm đóng cặn... Nông nghiệp Bảo quản tránh vón cục, tăng tính thấm Kiến trúc, xây dựng Tăng liên kết giữa sỏi đá và cát Thực phẩm Bảo quản, chống ôi thiu... Thuộc da Làm ẩm, tăng tính thấm
Công nghệ lên men
Cây trồng biến đổi gene kháng sâu đục thân
• Sản phẩm - Protein đơn bào - Vi sinh vật ứng dụng trong khai khoáng
