intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Công nghệ sinh học thực phẩm: Chương 3 - GV. Nguyễn Quang

Chia sẻ: Tuấn Tài | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22

Thêm vào BST
Báo xấu
276
lượt xem 47
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Công nghệ sinh học thực phẩm - Chương 3: Ứng dụng vi sinh vật trong công nghệ thực phẩm trình bày công nghệ sản xuất sinh khối tế bào, tổng hợp acid amin, tổng hợp enzym. Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ sinh học thực phẩm: Chương 3 - GV. Nguyễn Quang

  1. 1/31/2013 Nguyễn Quang TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI Chương 3: Ứng dụng vi sinh vật trong công nghệ thực phẩm CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM 3.1. Công nghệ sản xuất sinh khối tế bào Giảng viên: Nguyễn Quang 3.3. Tổng hợp acid amin SĐT: 01689 034 127 Email: quang.nguyen.3487@gmail.com 3.4. Tổng hợp enzym Nguyễn Quang Nguyễn Quang Công nghệ sản xuất sinh khối tế bào Một số loại VSV  Vi sinh vật đã tồn tại trên trái đất cách đây 3,5 triệu năm  Vi sinh vật là những sinh vật có kích thước rất nhỏ bé nhưng chúng hấp thu và chuyển hóa vật chất rất nhanh. Bên cạnh đó tốc độ phát triển của VSV cũng rất cao.  Hơn 1% VSV đã được định danh và nghiên cứu. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Công nghệ sản xuất sinh khối tế bào Nguyên lý quá trình sản xuất  Nguyên lý của quá trình sản xuất:  Quá trình sản xuất các sản phẩm từ Quá trình tạo giống  Phân lập, tuyển chọn, tạo khả năng thích VSV theo quy mô công nghiệp phải nghi, nâng cao chất lượng giống, bảo quản giống (genotype) tiến hành điều khiển: Quá trình  Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến cơ  Điều khiển genotype Sản xuất thử thể sống  Điều khiển fenotype Quá trình  Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng trao  Điều khiển kỹ thuật thu nhận, tinh chế đổi chất trong quy mô công nghiệp Sản xuất công nghiệp (fenotype) sản phẩm  Bao gồm những phương pháp để thu Quá trình thu nhận nhận sản phẩm và tinh chế sản phẩm 1
  2. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Nguyên lý trao đổi chất ở tế bào VSV Sản phẩm của quá trình lên men VSV Yếu tố ảnh hưởng Các loại sản phẩm  Phân loại theo tính chất thương mại: Quá trình tổng hợp  Bản thân các tế bào vi sinh vật (sinh Dinh dưỡng Sản phẩm thừa khối) là các sản phẩm mong muốn. Dị hóa ngoài tế bào  Các enzym do VSV tạo nên: amylase, Enzym nội bào protease, lipase… Sản phẩm phân giải  Các dược phẩm: chất kháng sinh và các Yếu tố ảnh hưởng alkanoid… Dị hóa trong tế bào Môi trường nuôi cấy Biomass Sản phẩm bậc hai Nguyễn Quang Nguyễn Quang Sản phẩm của quá trình lên men Sản phẩm của quá trình lên men  Enzym:  Sinh khối tế bào  Enzym thương mại được sản xuất ở quy  Nấm men: dùng làm nở bột mì, lên men mô công nghiệp: amylase, protease, rượu… lipase…  Các vi khuẩn và vi tảo: được sử dụng  Enzym công nghiệp gluco-isomease được cho mục đích dinh dưỡng. sử dụng với số lượng lớn để sản xuất fructose (có độ ngọt cao hơn glucose)  Ngoài ra còn 1 vài enzym quan trọng như penicillin-acilase được sử dụng trong sản xuất penicillin tổng hợp Nguyễn Quang Nguyễn Quang Sản phẩm của quá trình lên men Sản phẩm của quá trình lên men  Dược phẩm:  Các hóa chất đặc biệt và các chất điều vị  Chất kháng sinh và các alkanoid nằm thực phẩm: trong nhóm sản phẩm bậc hai.  Chất điều vị thực phẩm: bột ngọt nhân tạo aspartarm là một dipeptid giữa acid aspartic và  Đó là các hợp chất không được tạo thành phenylalanin, cả hai amino acid này đều được trong pha sinh trưởng đầu tiên mà vào lúc sản xuất bằng con đường lên men vi sinh vật. sinh trưởng đã bước vào pha cân bằng.  Các amino acid sản xuất bằng con đường này: Việc hiểu biết về bản chất của sự trao đổi acid glutamic, lysine và tryptophan. chất bậc hai có tầm quan trọng trong việc  Một số vitamin cũng được sản xuất bằng con phát triển các quá trình sản xuất mới. đường vi sinh vật, đó là riboflavin, vitamin B12 và acid ascorbic (vitamin C) 2
  3. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Sản phẩm của quá trình lên men Sản phẩm của quá trình lên men  Các hóa chất thông dụng:  Phân loại theo sinh lý trao đổi chất:  Ethanol  Vật chất tế bào (sinh khối)  Acid acetic  Các sản phẩm trao đổi chất  Acid lactic  Các sản phẩm chuyển hóa  Glycerol  Trong đó, ethanol là sản phẩm phổ biến và quan trọng nhất. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Sinh trưởng và tạo thành Sản phẩm của quá trình lên men sản phẩm  Các sản phẩm trao đổi chất:  Các sản phẩm lên men: ethanol, acid lactic, methan, acetol-butanol,…  Các chất trao đổi bậc 1: amino acid, nucleotide, vitamin, đường…  Các chất trao đổi bậc 2: chất kháng sinh, alkanoid, gibberellin, Indole Acetic Acid (IAA)…  Các loại enzym ngoại bào như protease, amylase; Các enzym nội bào như asparaginase, penicillinase Nguyễn Quang Nguyễn Quang Công nghệ sản xuất Sinh tổng hợp thừa sinh khối tế bào  Những nguyên tắc điều hòa trao đổi chất:  Điều hòa hoạt tính enzym nhờ ức chế bằng  Tạo giống VSV: sản phẩm cuối cùng hay còn gọi là sự kìm  Quyết định đến năng suất sinh học của hãm do liên hệ ngược. nhà mày.  Sự cảm ứng và ức chế quá trình tổng hợp  Quyết định chất lượng sản phẩm sinh học. enzym.  Điều hòa tổng hợp enzym nhờ sự kiềm chế  Quyết định vốn đầu tư cho sản xuất. bằng sản phẩm cuối cùng và sự giải kiềm  Quyết định giá thành sản phẩm. chế.  Điều hòa tổng hợp enzym nhờ sự kiềm chế dị hóa. 3
  4. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Yêu cầu giống VSV Yêu cầu giống VSV  Giống phải ổn định về genotype và  Giống VSV phải cho ra sản phẩm mà ta fenotype. mong muốn.  Giống phải có tính thích nghi cao.  Giống phải cho năng suất sinh học cao.  Có tốc độ sinh sản và phát triển mạnh.  Giống phải có khả năng đồng hóa các nguyên liệu rẻ tiền và dễ kiếm.  Tốc độ trao đổi chất mạnh để nhanh tạo ra sản phẩm mong muốn.  Sản phẩm của giống dễ dàng tách tạp chất.  Giống phải ổn định trong bảo quản và dễ dàng bảo quản. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Kỹ thuật tạo giống Nguồn phân lập giống  Phân lập giống trong tự nhiên.  Phân lập giống trong môi trường sản xuất.  Phân lập giống trong những ống giống đã thoái hóa. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Nâng cao chất lượng giống Đột biến (bằng phương pháp vật lý, hóa học)  Tạo khả năng thích nghi của giống VSV với điều kiện sản xuất công nghiệp.  Làm biến đổi hệ thống di truyền tạo ra giống có chất lượng cao hơn. 4
  5. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Phương pháp cấy truyền định kỳ Bảo quản giống VSV (trên môi trường mới)  Cấy truyền và bảo quản lạnh  Sử dụng thạch nghiêng.  Bảo quản giống trong lớp dầu  Nấm mốc: cấy truyền sau 3 – 6 tháng  Bảo quản trong đất hoặc cát  Nấm men – vi khuẩn: 1 – 2 tháng  Bảo quản giống trong hạt ngũ cốc  Ưu điểm: đơn giản, dễ làm.  Phương pháp lạnh đông  Nhược điểm: tốn công sức, thời gian, môi trường. Không ổn định.  Bảo quản giống theo phương pháp đông khô  Điều kiện: phải bảo quản lạnh. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Phương pháp giữ giống trên môi trường thạch có lớp dầu khoáng Phương pháp giữ giống trên đất, cát  Sử dụng dầu khoáng như vaselin,  Bảo quản các VSV tạo bào tử. parafin…  Thời gian bảo quản từ 1 đến vài năm.  Ưu điểm:  Trước khi dùng phải:  Đơn giản, hiệu quả cao.  Cấy ria trên môi trường agar.  Môi trường không bị mất nước.  Chọn các khuẩn lạc điển hình.  Vi sinh vật được bảo quản lâu hơn so với phương pháp cấy truyền. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Phương pháp giữ giống trên hạt Phương pháp lạnh đông  Phương pháp đơn giản, VSV giữ được  Bảo quản những VSV có dạng hình lâu. sợi, sinh bào tử hoặc không.  Nhiệt độ trữ lạnh từ -150C ÷ -200C: 6 tháng cấy truyền 1 lần.  Thời gian bảo quản có thể lên tới 1 năm.  -300C: 9 tháng  -400C: 1 năm  -500C ÷ -600C: 3 năm  -700C ÷ -800C: 10 năm 5
  6. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Phương pháp đông khô Một số ngân hàng giống VSV  Làm cho tế bào mất nước theo phương pháp thăng hoa ở áp suất thấp.  Làm giảm hoặc làm ngừng hẳn quá trình phân chia của VSV.  VSV không bị biến đổi về các đặc tính di truyền.  Thời gian lưu giữ lâu lên tới vài chục năm.  Được dùng nhiều trong sản xuất. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Sản phẩm công nghệ VSV Quá trình sản xuất  Nuôi cấy lắc (Shake flash)  Quy mô phòng thí nghiệm (Lab scale fermentor 5 – 10 L)  Pilot scale fermentor (300 – 3000 L)  Hệ thống nuôi cấy công nghiệp (10.000 – 500.000 L) Nguyễn Quang Nguyễn Quang Hệ thống lên men Nuôi cấy lắc phòng thí nghiệm  Tối ưu hóa điều kiện cho tế bào  Agitation phát triển và hình  Cooling and thành sản phẩm: heating  pH  Air inlet and outlet  Nhiệt độ  pH control  Oxy hòa tan (DO)  Cơ chất  Nutrient addition  Nồng độ cơ chất  Inoculation  Yếu tố khác 6
  7. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Hệ thống fermentor Quy mô công nghiệp  Hệ thống từ 10.000 – 500.000 L tùy thuộc vào sản phẩm Nguyễn Quang Nguyễn Quang Industrial Fermentation Setting Công nghệ sản xuất sinh khối VSV  Công nghệ sản xuất nấm men  Công nghệ sản xuất phân bón  Công nghệ sản xuất thuốc trừ sâu sinh học  Công nghệ sản xuất protein đơn bào  Công nghệ sản xuất sinh khối làm thuốc trị bệnh Nguyễn Quang Nguyễn Quang Công nghệ sản xuất Công nghệ sản xuất nấm men bánh mì nấm men bánh mì  Các dạng nấm men:  C6H12O6 C2H5OH + CO2  Nấm men dạng lỏng  Công nghệ sản xuất bánh mì:  Nấm men dạng nhão (paste) Bột mì  Nhào bột  Định hình (4h)  Nướng  Nấm men khô  Nguyên liệu: nước, carbon hydrate, Nấm men phospho, nitơ, kali và magie. 1/10  Vi sinh vật: Saccharomyces cerevisiae. Bột mì  Nhân giống nấm men (6h)  Trộn bột… 9/10 7
  8. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Carbon hydrate Mật rỉ  Các nguyên liệu đường như mật rỉ,  Ưu điểm:  Chứa hàm lượng đường cao các loại nước trái cây, các loại đường  Chứa nhiều chất hữu cơ, vô cơ, vitamin và chất đơn, đường kép… kích thích sinh trưởng  Các nguyên liệu chứa tinh bột  Nhược điểm:  Nguồn nguyên liệu chứa hợp chất  Màu sẫm, bám vào nấm men làm ảnh hưởng chất lượng cellulose  Hệ keo, giảm khả năng hòa tan  Dễ bị VSV xâm nhập và phát triển Nguyễn Quang Nguyễn Quang Phương pháp xử lý mật rỉ Nguồn nitơ và phospho  Các nguồn cung cấp nitơ thường là: ure, amonisulfat  Nguồn cung cấp nitơ và phospho: diamonphospho (DAP) Nguyễn Quang Nguyễn Quang Yêu cầu chất lượng nấm men bánh mì Điều kiện nuôi  Nước đường: 2 – 4 %  Tế bào nấm men có kích thước lớn, đều, có khả năng phát triển mạnh và  Nhiệt độ lên men: 25 – 280C chịu được nhiệt độ cao.  pH dịch nuôi: 4,2 – 5,4  Lực nở bột  DAP: 0,15 – 0,25 %  Độ bền của nấm men (>72h)  Ure: 0,15 – 0,2 %  Thời gian nuôi: 12 – 16h  Lưu lượng khí: 1m3/m3.h 8
  9. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Công nghệ sản xuất Protein đơn bào (Single Cell Protein - SCP)  Là nguồn dinh dưỡng chứa nhiều protein từ VSV (vi khuẩn, nấm men, nấm sợi và tảo)  Hàm lượng protein cao.  Chất lượng protein tương đương protein động vật và cao hơn protein thực vật.  VSV có khả năng hấp thu, phân giải nhiều loại nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm.  Có khả năng sản xuất theo quy mô công nghiệp. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Protein đơn bào Spirulina  Tảo đơn bào được sản xuất theo quy mô  Protein cao (70 - 75%), protein hoàn hảo, công nghiệp có lợi ích kinh tế cao: không chứa độc tố.  Chlorella  Spirulina  Quang hợp như cây xanh.  Scienedesmus  Điều kiện sản xuất đơn giản: ánh sáng 3000  Tảo chứa protein có đầy đủ acid amin cân – 10000 lux, CO2, muối vô cơ, pH kiềm yếu đối, không chứa độc tố. (9 - 10)  Có khả năng chữa bệnh và chống lão hóa.  Kích thước tế bào lớn, dễ thu nhận.  Tốc độ sinh sản nhanh (gấp 15 lần so với  Thành tế bào mỏng, nhiều vitamin hơn trồng lúa) chlorella. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Công nghệ sản xuất Công nghệ sản xuất  Kanembu làm bánh Dihé.  Người Mexico đã thu hoạch tảo Spirulina từ thế kỷ 16. 9
  10. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Hệ thống cánh khuấy Thu nhận tảo Nguyễn Quang Nguyễn Quang Một số kiểu hồ nuôi khác Hồ nuôi hình tròn 10
  11. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Hệ thống nuôi dạng ống Câu hỏi ôn tập  Hãy trình bày nguyên lý của quá trình sản xuất sinh khối tế bào?  Hãy nêu các sản phẩm của quá trình lên men.  Hãy trình bày các phương pháp bảo quản giống VSV.  Hãy trình bày công nghệ sản xuất tảo. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Sản xuất acid amin Mục đích  Chữa bệnh thần kinh, gan, thận, tim…  Phương pháp sản xuất:  Bổ sung vào thức ăn (các acid amin cần  Phương pháp thủy phân protein động vật thiết như Lysine, Methionin…)  Bằng con đường tổng hợp hóa học  Làm chất điều vị cho thực phẩm: natri  Sinh tổng hợp (tổng hợp nhờ VSV) glutamat…  Chất nền cơ bản cho thực phẩm tổng hợp như trứng cá nhân tạo, dăm bông…  Sử dụng trong chăn nuôi. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Các VSV trong sản xuất acid amin Nguyên tắc sản xuất Chủng vi sinh vật sử dụng Các acid amin  Yêu cầu: Micrococcus var DL-alanin  Chủng dùng trong sản xuất thường là chủng đột Microbacterium amoniphilium DL-alanin, L-glutamic biến, có khả năng tích lũy nhiều acid amin trong môi trường nhiều carbon hydrat và ít nitơ. Bacillus lactofermentum 487 L-valine, L-leucine  Nguyên tắc chung: Micrococcus glutamicus L-acid glutamic, L-lysine  Thay đổi môi trường nuôi cấy bằng cách bổ sung thêm chất kháng sinh, các chất bề mặt và Brevibacterium flavum L-histidine, L-isoleucine, L-proline, L-araginine, L-theonine, L-lysine, acid béo vào môi trường. L-glutamic  Ngoài ra có thể sản xuất acid amin từ các chất Streptomyces coelicolor 3-19 L-alanin, L-glutamic trung gian và tổng hợp như enzym. 11
  12. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Sinh tổng hợp các Cơ chế trao đổi amin acid amin họ α-ketoglutarat  Các họ acid amin:  Họ α-ketoglutarat: glutamat, glutamin, prolin, arginin.  Họ 3-phospho glycerat: serin, glycin, cystein.  Họ pyruvat: alanin, valin, leucin.  Họ oxaloacetat: aspartat, asparagin, methionin, threonin, lysin, isoleusin.  Họ phosphoenol pyruvat: erythro-4-phosphat, tryptophan, phenylalanin, tyrosin.  Họ ribose-5-phosphat: histidin. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Sinh tổng hợp các Sinh tổng hợp các acid amin acid amin họ 3-phosphoglycerat họ oxaloacetat và pyruvat Nguyễn Quang Nguyễn Quang Công nghệ sản xuất Sản xuất acid glutamic acid glutamic  Công thức hóa học  VSV sử dụng trong sản xuất acid glutamic: Micrococus glutamicus, Brevibacterium lactofermentus 12
  13. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Các yếu tố ảnh hưởng đến Quy trình sản xuất bột ngọt quá trình sản xuất bột ngọt Nguyên liệu  Nguồn carbon Chuẩn bị dịch lên men  Nguồn nitơ Lên men  Các muối vô cơ khác Trao đổi ion  Chất điều hòa sinh trưởng Tách α-glutamic  Các chất khác Trung hòa  Ảnh hưởng của pH Tinh chế  Ảnh hưởng của hệ thống gió và khuấy  Ảnh hưởng của việc cung cấp điện tử Bao gói  Ảnh hưởng của thực khuẩn thể Bột ngọt Nguyễn Quang Nguyễn Quang Cơ chế sinh tổng hợp lysine Quy trình sản xuất lysine Glucose Nguyên liệu Chuẩn bị dịch lên men Acid pyruvic 28-300C Lên men pH=7.0-7.6 Hiếu khí Oxaloacetic Ly tâm Sinh khối và tphần không tan Aspatic Thu dịch sau ly tâm Lysine Trao đổi ion Aspatic-β-semialdehyde Nhả hấp phụ Dung dịch NH3 Ly tâm NH3 Lysine Methionine Threonine Đun nóng 10-200C Làm lạnh Điều chỉnh pH HCl Isoleucine Nguyễn Quang Nguyễn Quang Tổng hợp enzym Cấu trúc của enzym  Enzym là chất xúc tác sinh học có bản chất là protein.  Enzym đơn cấu tử  Enzym có cường lực xúc tác mạnh và năng  Enzym đa cấu tử lượng hoạt hóa thấp.  Apoenzym: phần protein  Các chế phẩm enzym hầu hết được sản xuất  Cofactor: chất hữu cơ đặc hiệu gắn với từ nguồn nguyên liệu rẻ tiền. apoenzym.  Enzym có tính đặc hiệu cao: enzym kết hợp với cơ chất đặc trưng để hình thành phức hợp enzym - cơ chất sau đó sản phẩm mới được hình thành. 13
  14. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzym Danh pháp  Thông thường thêm đuôi –ase sau cơ chất.  Nhiệt độ VD: ure  urease, lactose  lactase…  pH  Theo kiểu phản ứng xúc tác.  Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất VD: thủy phân  hydrolase  Ảnh hưởng của các chất kiềm hãm oxy hóa  oxidase…  Một số loại enzym không theo quy luật trên. VD: bromelin trong dứa, papain trong đu đủ, ficin trong quả sung… Nguyễn Quang Nguyễn Quang Ứng dụng Công nghệ sản xuất enzym  Ứng dụng trong công nghệ chế biến  Nguồn thu enzym: thực phẩm: chế biến bột, sản xuất kẹo, sản  Nguồn động vật: thu nhận enzym từ các xuất bánh mì, sản xuất nước quả, rượu vang, phế phụ liệu lò mổ: tụy tạng tripsin, dạ dày chế biến thịt, sản xuất bia… bê…  Ứng dụng trong các ngành công  Nguồn thực vật: thu nhận amylase từ hạt nghiệp: sản xuất chất tẩy rửa, công nghiệp đại mạch nảy mầm, papain, bromelin, dệt, chế biến dầu… ficin…  Nguồn VSV: từ rất nhiều loại VSV khác  Ứng dụng trong phân tích và y học. nhau.  Ứng dụng trong công nghệ di truyền. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Ưu điểm của enzym VSV Quy trình công nghệ Cơ quan, tế bào Cơ quan, tế bào Vi sinh vật động vật thực vật  VSV có thể chuyển hóa một số lượng Nuôi cấy men) (lên Nghiền cơ chất lớn. Enzym nội bào Enzym ngoại bào Trích ly  Hoạt tính của enzym VSV cao. Phá vỡ tế bào  Tốc độ sinh sản của VSV rất nhanh. Lọc hoặc ly tâm  Dễ kiểm soát được các điều kiện. Cô đặc  Nguyên liệu sản xuất rẻ tiền và dễ Tinh chế kiếm. Sấy Sản phẩm 14
  15. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Phương pháp thu nhận enzym Phương pháp cơ học tách enzym  Phương pháp ly tâm: ly tâm là quá  Phương pháp cơ học tách enzym trình tách vật chất rắn ra khỏi dung  Phương pháp phá vỡ tế bào dịch. Phương pháp lý tâm chỉ tách  Phương pháp cô đặc được thành phần rắn có tỷ trọng lớn  Phương pháp tinh sạch enzym hơn dung dịch.  Tạo sản phẩm  Trong công nghiệp, người ta thường ly tâm thu nhận enzym bằng máy ly tâm liên tục. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Một số kiểu máy ly tâm (Centrifugation) Máy ly tâm liên tục ngang  Ly tâm nhiều đĩa (multichamber)  Ly tâm tách kết tủa (desludging)  Ly tâm lắng (decanter)  Ly tâm đẩy (pusher)  Ly tâm sàng (sieve)  Ly tâm phun (nozzile) Nguyễn Quang Nguyễn Quang Máy ly tâm liên tục nhiều đĩa Phương pháp lọc  Lọc là phương pháp tách thành phần rắn ra khỏi dịch.  Tộc độ lọc phụ thuộc vào: diện tích bề mặt vật lọc, áp suất khi lọc, độ nhớt dịch lọc, sức đề kháng.  Trong công nghiệp, người ta thường sử dụng phương pháp: lọc ép, lọc chân không, lọc theo dòng chảy cắt ngang, lọc thông thường… 15
  16. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Phương pháp lọc Phương pháp lọc  Lọc theo dòng chảy cắt ngang (cross-flow  Lọc ép (pressure filter): filtration): phương pháp này có ưu điểm là làm Thường được sử dụng giảm sức đề kháng quá trình lọc của vật liệu rắn. trong trường hợp dung dịch cần lọc có khối lượng nhỏ.  Lọc chân không (vacuum filter): là phương pháp được ứng dụng nhiều trong nghiên cứu và sản  Lọc thông thường (conventional filter): xuất. phương pháp này được sử dụng từ rất lâu. Tuy nhiên có nhược điểm là thời gian lọc lâu. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Phá vỡ tế bào Phương pháp phá vỡ tế bào bằng máy đồng hóa  Phá vỡ tế bào bằng phương pháp cơ  Đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi học: trong quy mô công nghiệp.  Phương pháp áp suất cao  Huyền phù tế bào được nén với một áp suất  Phương pháp nghiền cao, chúng va chạm mạnh vào vành ống. Tế  Phương pháp siêu âm bào bị phá vỡ bởi lực cắt và nén.  Phá vỡ tế bào bằng phương pháp  Phương pháp này thường được áp dụng cho việc phá vỡ tế bào vi khuẩn. Tế bào không phải cơ học: động vật và tế bào thực vật ít dùng phương  Phương pháp sấy pháp này.  Phương pháp phân giải Nguyễn Quang Nguyễn Quang Phá vỡ tế bào Máy đồng hóa Manton Gaulin bằng sóng siêu âm  Đây là phương pháp phá vỡ tế bào phổ biến, đơn giản, sử dụng ở quy mô nhỏ.  Tuy nhiên sóng siêu âm dễ làm biến đổi cấu trúc của một số enzym và phá hủy enzym do oxy hóa các gốc tự do. Việc sử dụng các chất như N2O có khả năng làm giảm sự mất hoạt tính enzym. 16
  17. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Phương pháp nghiền ẩm Phương pháp lạnh đông  Khi huyền phù tế bào được lắc cùng  Huyền phù tế bào dưới dạng bột nhão với hạt thủy tinh hoặc thép nhỏ thì tế được lạnh đông ở -200C, rồi nén dưới bào sẽ bị phá vỡ do lực cắt khi va áp suất cao (10-15 tấn/inch2) qua các chạm với các hạt này. lỗ hẹp của máy nén Hughes thì tế bào  Ở quy mô phòng thí nghiệm có thể sẽ bị phá vỡ. nghiền tế bào với hạt thủy tinh bằng cối chày sứ. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Phá vỡ tế bào không phải bằng phương pháp cơ học Sản xuất acid hữu cơ  Công nghệ sản xuất acid acetic (dấm):  Sốc thẩm thấu  Acid acetic tan trong nước, cồn, eter,  Xử lý kiềm benzen, aceton và trong chloroform.  Sử dụng chất tẩy rửa  Acid acetic rất bền với các chất oxy hóa như acid chromic, permanganate.  Dung giải bằng enzym  Chúng có khả năng hòa tan cellulose, các hợp chất tương tự cellulose, có khả năng phân hủy da, gây bỏng da, ăn mòn nhiều kim loại. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Nguyên tắc chung Sản xuất acid acetic  Lên men acid acetic là quá trình oxy hóa rượu thành acid acetic dưới tác dụng của vi khuẩn.  Acid acetic có thể thu được bằng nhiều phương pháp như chưng cất gỗ, tổng hợp hóa học hay lên men. C2H5OH + O2  CH3CHO (acetaldehyde) + H2O CH3CHO + H2O  CH3CH(OH)2 (hydrat acetaldehyde) CH3CH(OH)2 + O2  CH3COOH + H2O 17
  18. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Quá trình oxy hóa rượu thành acid acetic Nguyên liệu  Nguyên liệu lên men acetic trực tiếp là rượu ethanol. Ngoài ra, có thể dùng dung dịch đường hay tinh bột đã qua đường hóa. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Phân loại Thành phần dinh dưỡng  Dấm cất (dấm gạo):  Nguyên liệu chính: lương thực,  Hàm lượng acid hữu cơ cao, chủ yếu đường là acid acetic, ngoài ra còn có acid  Thành phần dinh dưỡng: acid lactic, acid citric… acetic, đường, acid hữu cơ, vitamin, muối vô cơ…  Chứa các loại acid amin phong phú,  Dấm pha chế (dấm hóa học): vitamin B1, B2, C…  Nguyên liệu chính: acid acetic  Muối vô cơ của các kim loại: Na, Ca, tinh, nước. K, Fe, Cu, Zn, P…  Không có thành phần dinh dưỡng khác. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Chức năng của dấm Công nghệ sản xuất  Đẩy lùi và phòng trừ bệnh tật.  Điều tiết độ kiềm - acid dịch thể, duy trì tương đối ổn định môi trường trong cơ thể.  Phương pháp lên men chậm  Giúp tiêu hóa, hấp thụ tốt.  Phương pháp lên men nhanh  Diệt khuẩn, kháng độc.  Phương pháp lên men chìm  Phòng trị cao huyết áp, xơ cứng động mạch, béo phì.  Phương pháp kết hợp  Tăng cường chức năng bài tiết của thận, phòng ngừa sỏi thận.  Diệt ký sinh trùng như giun đũa, giun kim.  Kháng ung thư, làm đẹp da, làm tỉnh rượu… 18
  19. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Tác nhân lên men Tác nhân lên men  Vi khuẩn acetobacter là  Có thể di động (có tiên tác nhân chính trong quá mao đơn hoặc chu mao) trình lên men acetic. hoặc không di động  Đặc điểm: (không có tiên mao)  Hình que (tùy điều kiện  Không sinh bào tử. nuôi cấy mà tế bào có thể  Hiếu khí bắt buộc. có hình thái khác nhau)  Kích thước thay đổi tùy  Chịu được độ acid cao. loài (0,3-0,6×10-8 µm) Nguyễn Quang Nguyễn Quang Tác nhân lên men Đặc điểm sinh trưởng  Có khả năng đồng hóa nhiều nguồn thức ăn carbon khác nhau nhưng không sử dụng  Phát triển tốt trên môi trường nước nha (malt), được tinh bột. glucose, rượu etylic hay manitol.  Tế bào đứng riêng lẻ hoặc kết thành từng  Hiếu khí bắt buộc, pH=5.4-5.8, t0C=25-300C chuỗi.  Oxy hóa etylic thành acid acetic ở pH=4.5  Có khả năng tạo thành váng trên môi trường  Oxy hóa acid acetic, lactate, chuyển glucose lỏng. thành gluconate, oxy hóa không hoàn toàn các  Trên môi trường đặc cho hợp chất hữu cơ khác để tạo thành các hợp khuẩn lạc hình tròn, đều chất ketone hay các acid hữu cơ tương ứng. đặn, đường kính 3 nm. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Đặc điểm sinh trưởng Yêu cầu về giống VSV  Sử dụng đường, etylic và các acid hữu  Phải lựa chọn những chủng vi khuẩn cơ làm nguồn carbon, muối amon làm thỏa điều kiện: nguồn nitơ.  Phải oxy hóa etylic tốt nhất  Tạo dấm có nồng độ acid acetic cao, chịu  Một số chất kích thích sinh trưởng như được độ cồn và acid cao. acid nicotine, acid amin, folic và  Các điều kiện phân lập, nuôi cấy, bảo biotin… có vai trò quan trọng trong quản giống phải đơn giản, không tốn sinh trưởng của vi khuẩn acetic. kém, phù hợp với điều kiện tại Việt Nam. 19
  20. 1/31/2013 Nguyễn Quang Nguyễn Quang Một số VSV có khả năng Các yếu tố ảnh hưởng đến lên men acid acetic quá trình lên men acid acetic  Ảnh hưởng của oxy:  Oxy là một yếu tố quan trọng trong quá trình lên men dấm. Càng thoáng khí năng suất càng cao.  Ảnh hưởng của nhiệt độ:  Tùy theo từng loài mà nhiệt độ tối ưu khác nhau. A. pasteurianum Nhiệt độ thích hợp cho acetobacter là 25-400C. A. orleaneuse  Nhiệt độ tối ưu cho quá trình sản xuất là 350C. A. schiitzenbachii A. curvum  Ảnh hưởng của pH: A. suboxydans  Chịu được độ acid cao. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Các yếu tố ảnh hưởng đến Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men acid acetic quá trình lên men acid acetic  Ảnh hưởng của các nguồn C, N, P và  Ảnh hưởng của nồng độ ethanol: các nguyên tố vi lượng:  Ethanol là cơ chất lên men acid acetic. Tùy từng loại VSV mà chúng có thể tồn tại ở những nồng  Cần bổ sung một số muối khoáng độ rượu khác nhau, thường từ 11-13%. (NH4)2SO4, KH2PO4, CaHPO4, FeCl3…  Để tránh hiện tượng oxy hóa tiếp tục acid acetic  Cần bổ sung vitamin, chất kích thích sinh thành CO2 và H2O cần có một lượng rượu sót trưởng như pepton, cao nấm men… trong sản phẩm, thường là 0.3-0.5%.  Cần bổ sung thêm acid lactic, glycerine,  Ảnh hưởng của nồng độ acid acetic: muối đậu nành…  Acid acetic sinh ra nhiều sẽ gây ảnh hưởng ức chế đến hoạt động sinh lý của vi khuẩn acetic. Nguyễn Quang Nguyễn Quang Quy trình sản xuất Phương pháp lên men chậm 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2428 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2