intTypePromotion=3
Array
(
    [0] => Array
        (
            [banner_id] => 140
            [banner_name] => KM1 - nhân đôi thời gian
            [banner_picture] => 964_1568020473.jpg
            [banner_picture2] => 839_1568020473.jpg
            [banner_picture3] => 620_1568020473.jpg
            [banner_picture4] => 994_1568779877.jpg
            [banner_picture5] => 
            [banner_type] => 8
            [banner_link] => https://tailieu.vn/nang-cap-tai-khoan-vip.html
            [banner_status] => 1
            [banner_priority] => 0
            [banner_lastmodify] => 2019-09-18 11:11:47
            [banner_startdate] => 2019-09-11 00:00:00
            [banner_enddate] => 2019-09-11 23:59:59
            [banner_isauto_active] => 0
            [banner_timeautoactive] => 
            [user_username] => sonpham
        )

)

Giáo trình công nghệ sinh học thực phẩm II - Chương 3

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

0
334
lượt xem
167
download

Giáo trình công nghệ sinh học thực phẩm II - Chương 3

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo Giáo trình công nghệ sinh học thực phẩm II - Chương 3 Sản xuất sinh khối vi sinh vật

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình công nghệ sinh học thực phẩm II - Chương 3

  1. Các s n ph m lên men có trong môi trư ng ít thì ph i làm ñ m ñ c. Các phương pháp thư ng dùng ñ tách s n ph m như: l c, ly tâm, l ng, trích li, s c kí, cô ñ c, k t t a, k t tinh, tuy n n i, s y khô, nghi n…. CHƯƠNG III: S N XU T SINH KH I VI SINH V T 3.1 S n xu t protein ñơn bào 3.1.1 Ưu, như c ñi m c a s n xu t protein ñơn bào 1. Ưu: - Ít t n di n tích - T c ñ sinh trư ng cao: g p 100 ÷ 1000 l n so v i ñ i gia súc Ví d : ñ s n xu t 1t protein c n: + Tr ng 4ha ñ u trong 3 tháng + Nuôi 4 con bò trong 15 ÷ 18 tháng + Nuôi 300m3 vi sinh v t trong 24h - Không ph thu c vào khí h u - Thành ph n và giá tr dinh dư ng c a sinh kh i có th ñi u ch nh b ng cách thay ñ i thành ph n môi trư ng, ñi u ki n nu i c y ho c t o gi ng m i. - S d ng nguyên li u s n có, r ti n. 2. Như c: - Trong sinh kh i c a vi sinh v t ch a nhi u axít nucleic (10 ÷ 20%) không có l i cho s c kho c a con ngư i. - Protein vi sinh v t có hương v chưa cao. 3.1.2 Các yêu c u cơ b n c a vi c s n xu t protein ñơn bào ð ñ t ñư c hi u qu kinh t cao trong vi c s n xu t sinh kh i vi sinh v t c n ph i b o ñ m các yêu c u sau: 1. S d ng nguyên li u r ti n v i thu ho ch cao. ð ñ t ñư c năng su t cao c n lưu ý ñ n hi u su t chuy n hoá nguyên li u c a vi sinh v t. Các d ng nguyên li u ñư c quan tâm nhi u: - Cacbuahydro: vi sinh v t có kh năng chuy n hoá 100% ñ t o thành sinh kh i. - Hydratcacbon (r ñư ng, d ch ki m sunfit, xenluloza, tinh b t, c n s a…): vi sinh v t có kh năng chuy n hoá 50% v t ch t khô này sang sinh kh i. 2. T c ñ sinh trư ng cao: nói chung t c ñ sinh trư ng c a vi sinh v t r t l n, th i gian nhân ñôi c a chúng ng n. Vi khu n 0,3-2 gi N m men và t o 2-6 gi N m s i kho ng 10 gi
  2. Gà mái 500 gi Heo 1000 gi Trâu bò 2000 gi Như v y trong cùng m t th i gian n u nuôi c y vi sinh v t ñ thu nh n sinh kh i s thu ñư c m t kh i lư ng cao hơn r t nhi u so v i các sinh v t khác. 3. Hàm lư ng protein cao: Hàm lư ng protein ph thu c vào ch ng và ch u nh hư ng nhi u ñi u ki n nu i c y. Nói chung hàm lư ng protein vi sinh v t ñ t 50-60%. 4. Ch t lư ng protein cao: ðánh giá ch t lư ng protein ngư i ta hay quan tâm ñ n hàm lư ng axit amin không thay th . Tiêu chu n này cũng mang tính ch t loài. Thành ph n axit amin c a protein vi sinh v t gi ng như trong th t và s a. Protein vi sinh v t giàu lizin nhưng các axit amin ch a lưu huỳnh l i th p. 5. Kh năng tiêu hoá c a protein: Kh năng tiêu hoá protein vi sinh v t b h n ch b i các thành ph n nitơ phi protein (như axít nucleic, peptit c a thành t bào). Tuy nhiên n u protein ñư c tách kh i t bào thì kh i quan tâm. Do ñó b n ch t thành t bào là tiêu chu n ñ l a ch n vi sinh v t dùng trong s n xu t protein vi sinh v t. 6. S an toàn v ñ c t : Các vi sinh v t gây b nh ho c có ch a các thành ph n gây ñ c nghi ng thì không ñư c dùng ñ s n xu t protein. Yêu c u hàm lư ng axít nucleic ph i th p, hàm lư ng c a nó càng cao thì càng làm gi m giá tr c a protein. Khi tiêu hoá các axít nucleic s phân hu ti p thành các nucleotit, sau ñó l i ñư c phân hu ti p thành ademin ho c guanin và cu i cùng thành axít uric. Trong cơ th ngư i không có enzym urinaza do ñó uric không chuy n hoá ti p. S tích t axít uric s gây nên b nh th p kh p, t o ra s i th n, s i bàng quang do ñ hoà tan th p c a axít này. Lư ng axít nucleic h p th qua dinh dư ng không ñư c qua 2g/ngày. ñ ng v t v n ñ này không quan tr ng vì chúng có kh năng ñ ng hoá axít uric. Ta có th làm gi m l ơng nucleic b ng nh ng bi n pháp sau: - Gi m m nh t c ñ sinh trư ng. - Chi t rút ARN=dung d ch NaCl 10% nóng. - Thu phân ARN b ng ki m và tách protein hoà tan trong ñó b ng k t t a. - Phân hu ARN b i enzym nucleaza ñưa vào ho c c a b n thân t bào. Dùng phương pháp gây choáng nhi t theo 3 bư c: ñ u tiên các t bào ñư c ñun nóng lên 68oC trong 5 giây. Sau ñó 52,5oC trong 2gi và cu i cùng 55- 56oC trong 1h. Vi c x lí này làm bi n tính riboxom và ho t hoá các ribonucleaza. Các s n ph m thu phân ñư c tách kh i t bào, hàm lư ng
  3. protein không b nh hư ng, hàm lư ng axít nucleic gi m t 1-2% lư ng v t ch t khô c a t bào. 7. Nh ng v n ñ k thu t: Vi sinh v t ph i d tách và d x lí. Các t bào l n như n m men ñư c tách ra b ng li tâm t t hơn t bào vi khu n. Ch n các ch ng có kh năng ch u nhi t s làm gi m chi phí cho vi c làm ngu i. Tính không m n c m v i s t p nhi m là ti n ñ cho vi c làm ngu i s n xu t protein không vô trùng. Ngoài ra ngư i ta còn chú ý ñ n kh năng ñ ng hoá ñ ng th i nhi u ngu n cacbon khác nhau. 3.1.3 Vi sinh v t dùng trong s n xu t protein ñơn bào 3.1.3.1 N m men Trong các ñ i tư ng vi sinh v t ñư c s d ng ñ thu nh n protein thì n m men là lo i ñư c nghiên c u s m nh t và ñ n nay ñã ñư c áp d ng r ng rãi trên nhi u nư c. N m men giàu protein, vitamin (nh t là nhóm B). Hàm lư ng protein dao ñ ng 40-60% kh i lư ng ch t khô. Protein c a n m men g n gi ng protein ngu n g c ñ ng v t, ch a kho ng 20 lo i aminoacid, trong ñó ñ y ñ các axit amin không thay th . Thành ph n các aminoacid c a n m men cân ñ i hơn lúa mì, kém chút ít so v i s a, b t cá và s n ph m ñ ng v t nói chung. S d ng r ng rãi: Candida, Torulopsis, Saccharomyces vì cacs lo i này kh năng chuy n hoá các ch t cao, ña d ng và qui trình công ngh ñơn gi n. 3.1.3.2 N m s i Khi dùng nguyên li u là tinh b t và xenlulo thì không th s d ng n m men ñư c vì b n than n m men không ch a enzyme amylaza và xenlulaza, do dó ph i dùng n m s i. N m s i có như c ñi m là th i gian nhân ñôi dài và hàm lư ng protein th p (kho ng 30%). Nhưng n m s i l i có ưu ñi m là r t d tách sinh kh i và t o hương v ñ c bi t. ð dùng trong th c ph m ngư i ta s d ng các loài Morchella. Loài này có v ngon, phù h p cho ch bi n th c ph m. Tuy nhiên, khó khăn nh t là nuôi c y Morchella r t t n kém và d b nhi m. Hi n nay nhi u nơi s d ng h n h p gi ng Trichoderma virid và n m men Sacch. Cerevisiae ñ s n xu t protein. Ngoài ra, ngư i ta còn s d ng h n h p Trichoderma virid v i Candida utilis ho c Endomycopsis fibuliger v i Candida utilis. 3.1.3.3 Vi khu n Vi khu n dùng ñ s n xu t protein ñơn bào thư ng ñư c nuôi trên cacbuahydro. Ngư i ta thư ng s d ng các gi ng Pseudomonas, Flavobacterium, Mycobacterium, Nocardia. Các gi ng vi khu n này có kh năng ñ ng hoá các ankal, cacbuahydro béo và thơm.
  4. ð i v i nguyên li u là metan ngư ita s d ng các gi ng Methylomonas methanica, Methylococens capsulatus. 3.1.3.4 Vi khu n lam và vi t o T t c m i loài t o có kích thư c nh bé và có th thích h p v i vi c s d ng các phương pháp nuôi c y ñ i v i vi sinh v t ñ u g i là vi t o. Còn vi khu n lam trư c ñây g i là t o lam. V qui trình công ngh s n xu t thu sinh kh i c a 2 lo i này v cơ b n là gi ng nhau. Hàm lư ng protein chi m 40-60% lư ng ch t khô, th m chí ñ i v i Spirulina còn lên ñ n 60-70%. Hàm lư ng các aminoacid c a 2 lo i này khá cân ñ i, g n v i protein tiêu chu n. Ngoài ra trong sinh kh i c a các loài t o còn ch a nhi u lo i vitamin: A, B, K, pantothenic và d ng tươi còn ch a vitamin C. Spirulina ch a nhi u B12 nên dùng làm th c ph m, m ph m, TAGS (gà cho tr ng ñ , da vàng). Trong sinh kh i vi khu n lam còn ch a kháng sinh nên b o qu n t t. 3.1.4 Qui trình công ngh s n xu t protein ñơn bào 3.1.4.1 S n xu t protein ñơn bào t vi sinh v t 1.Qui trình công ngh : Nguyên li u x lí chu n b môi trư ng dinh dư ng Vi sinh v t thu n khi t nuôi c y vi sinh v t S n ph mhoàn thi nx lítách sinh kh ilên men 2. Nguyên li u: Thư ng s d ng các lo i nguyên li u như: r ñư ng, nư c th i c a nhà máy s a, d ch ki m sunfit, d ch th y phân g , tinh b t, dextrin, cacbuahydro… 3. X lí: bao g m nhi u công ño n khác nhau ph thu c vào lo i nguyên li u và ch ng vi sinh v t s d ng: + Làm s ch: (tách t p ch t, lo i b các ph n không c n thi t, làm s ch vi sinh v t). + Làm nh nguyên li u + Thu phân nguyên li u (tinh b t, xenlulo…) 4. Chu n b môi trư ng dinh dư ng: Ngoài cơ ch t chính là cacbon thì trong môi trư ng c n ph i b sung thêm các ch t dinh dư ng ngu n nitơ, photpho, kali, magie, các nguyên t vi lư ng và các ch t sinh trư ng như cao ngô, cao n m men…S d ng các hoá ch t ñ ñi u ch nh pH c a môi trư ng ñ n giá tr thích h p. 5. Chu n b gi ng: Nuôi c y nhân gi ng ñ u tiên ñư c th c hi n trong phòng thí nghi m, sau ñó ñư c nuôi c y ti p phân xư ng s n xu t. T l ti p gi ng chuy n c p là 1:10. Th i gian nuôi m i c p kho ng 15h. Trong quá trình
  5. nhân gi ng dùng nư c amoniac ñ gi pH và ph i s c khí vô trùng liên t c. Trong giai ño n này chú ý b o ñ m vi c kh trùng môi trư ng nuôi c y. 6. Lên men: Thư ng s d ng phương pháp lên men chìm và có th ti n hành lên men gián ño n, liên t c ho c bán liên t c. Khi lên men chú ý ñi u ch nh các y u t : to, pH, môi trư ng dinh dư ng, O2, phá b t. 7.Tách sinh kh i: Tuỳ vào ñi u ki n c th mà có th s d ng các phương pháp khác nhau ñ tách sinh kh i như l c, l ng, li tâm… 8. X lí sinh kh i: Tuỳ vào m c ñích s d ng mà quá trình x lí sinh kh i g m các công ño n sau: +R a + Chi t rút protein (lo i b t ARN b ng các phương pháp khác nhau) + S y: t t nh t là dùng phương pháp s y phun 3.1.4.2 S n xu t sinh kh i t o: ð c ñi m t bào c a các lo i t o là có di p l c t nên chúng có kh năng quang h p. Ph n ng quang h p c a t o: CO2 + 4H2O CH2O + 3H2O + O2 . S c ñ nh và kh CO2 thành hydratcacbon c a t o theo chu trình Kalvin. Nuôi t o ngoài vi c cung c p protein còn có tác d ng tránh ñư c s làm giàu dinh dư ng ñ i v i các thu v c do nư c th i ñư c làm s ch b ng vi khu n gây nên (tránh tích t các ch t khoáng như NH4+, NO3-, PO43-…) 1. Yêu c u v t o gi ng: - T c ñ sinh trư ng nhanh - Năng su t quang h p cao - Có s c ch ng ch u v i ñi u ki n ngo i c nh - Sinh kh i có thành ph n hoá h c thích h p - T bào luôn tr ng thái huy n phù, không dính b t vào thành b ho c l ng xu ng ñáy. - D tách sinh kh i (nh v t, l c) 2. Các lo i t o thư ng dùng: - Vit o: Chlorela, Scendemus, Dunaliella - Vi khu n lam: Spirulina 3. Công ngh nuôi : * Qui trình công ngh : Chu n b môi trư ng c y t o gi ng nuôi t o thu ho ch * Môi trư ng: ñ chu n bi môi trư ng nuôi t o ngư i ta có th s d ng nư c máy, nư c bi n, nư c th i ñã qua x lí. C n b sung thêm các ch t khoáng c n thi t vào môi trư ng cho t o phát tri n. * ði u ki n nuôi: t o thích h p v i môi trư ng có pH = 8,5÷10 và nhi t ñ 20÷400C. Trong quá trình nuôi b o ñ m cung c p ñ ánh sáng và CO2.
  6. * Thu ho ch: có th thu ho ch t o b ng cách l c, v t ho c cào. ð t n d ng h t các ch t khoáng ngư i ta có th s d ng l i môi trư ng sau khi ñã tách t o. 3.2 S n xu t n m men bánh mì: N m men bánh mì là sinh kh i c a ch ng Sacch.cerevisiae v n còn s ng. 3.2.1 Yêu c u ñ i v i gi ng n m men bánh mì - Sinh s n nhanh - Ch u ñư c môi trư ng r ñư ng - Có l c làm n b t cao: có kh năng lên men ñư ng sacarose, glucese, maltose, có ho t l c zimaza và maltaza cao. - Ít b thay ñ i khi b o qu n. - T bào l n ñ d tách sinh kh i. Ho t l c zimaza và maltaza là th i gian (phút) ñ sinh ra 10ml khí CO2 khi lên men dung d ch 5% ñư ng glucoza ho c maltoza b ng men ép v i t l là 2,5% so v i lư ng d ch ñư ng. 3.2.2 Công ngh s n xu t: 1. Qui trình công ngh : Chu n b môi trư ng dinh dư ng c y gi ng nuôi tách n m men x lí thành ph m. 2. Chu n b môi trư ng dinh dư ng: Ngư i ta thư ng s d ng r ñư ng ñ làm môi trư ng nuôi c y n m men bánh mì. Trư c khi pha môi trư ng thì c n ph i x lí r ñư ng. R ñư ng nghèo ch t dinh dư ng, ñ c bi t là các ch t cung c p ngu n nitơ và photpho cho nên ph i b sung. Ngoài ra, ñ tăng sinh kh i nhanh trong môi trư ng c n ph i có m t s vitamin như: biotin, inositon, axit pentotenic.v.v. 3. C y gi ng: Gi ng ph i b o ñ m ñúng yêu c u và ñư c nuôi c y trư c cho ñ s lư ng t bào. Quá trình nuôi c y gi ng c n th c hi n nghiêm ng t v ch ñ vô trùng và nhu c u dinh dư ng c a n m men. 4. Nuôi n m men: M c ñích c a giai ño n này là t o ñư c lư ng sinh kh i l n và có ho t l c cao. ð n m men sinh trư ng và phát tri n t t thì trong quá trình lên men c n chú ñ n các y u t như: nhi t ñ gi trong kho ng 27÷300C; pH c a môi trư ng 4÷5,5; cung c p ñ y ñ oxy; b o ñ m n ng ñ và thành ph n các ch t dinh dư ng theo yêu c u; n ng ñ t bào n m men tích lu ñư c ph i ñ t m c thích h p. 5. Thu nh n sinh kh i: Sau khi lên men xong thì ti n hành tách sinh kh i. Có th tách sinh kh i b ng cách l c ho c li tâm.
  7. 6. X lí n m men: Tuỳ theo yêu c u c a s n ph m (ư t ho c khô) mà quá trình x lí khác nhau. ð thu nh n n m men ư t thì ti n hành r a sinh kh i ñã thu ñư c r i ñem ép. N m men ư t khó b o qu n và th i gian b o qu n không lâu. ð b o qu n lâu thì c n ph i s y khô n m men. Khi s y n m men chú ý không ñ nhi t ñ s y vư t quá 300C. 3.2.3 S n xu t men nư c: 1. Nguyên li u: b t, malt ho c ch ph m amylaza c a n m m c. 2. Môi trư ng nhân gi ng: b t tr n nư c (t l 1:3) n u chin làm ngu i 48-50oC b sung ch ph m amylaza (3% malt ho c 0,8 ÷ 1% ch ph m enzym n m m c như Asp.awamori ho c Asp.oryzae và d ch gi ng vi khu n. Gi 8-14 gi , cho ñ n khi môi trư ng ñ t t i 11 ÷ 12o axít (1o=1ml NaOH 1N/100ml) thì ñưa vào c y n m men. 3. D ch gi ng vi khu n: l y nư c malt có n ng ñ 12oBx thêm 1 ít nhi t ñ 50 ÷ 52oC CaCO3. C y vi khu n Lactobacterium Delbruckii và gi trong 1÷2 ngày. Trư c khi ñưa vào s d ng ph i nhân gi ng ti p. 4. C y n m men: môi trư ng sau khi ñã axít hoá ñư c làm ngu i ñ n 28- o 30 C r i ti p gi ng n m men ñã nuôi c y trư c vào (t l 5÷10%), gi nhi t ñ này 14÷15 gi không s c khí ho c s c khí gián ño n. nhi t ñ này vi khu n lactic ng ng tích t axít. N m men s d ng ñư ng và axít ñ tăng trư ng sinh kh i. Trong môi trư ng có axít n m men s phát tri n t t và h n ch các vi sinh v tl . CHƯƠNG IV: S N XU T AXIT AMIN Axit amin thư ng b sung vào th c ăn cho ngư i và gia súc. V i m c ñích này ngư i ta c n ñ n các axit amin không thay th . Trong ñó, quan tr ng nh t là các axit amin L-lyzin, L-triptophan, L-methionin, L-treonin. Ph n l n các lo i protein ñư c khai thác t th c v t do ñó ho c thi u axit amin này ho c axit amin khác. Vì th , vi c b sung axit amin vào th c ph m s làm tăng giá tr c a protein. Ngoài ra, các axit amin còn có tính ch t làm tăng mùi v c a các s n ph m th c ph m. 4.1 Các phương pháp s n xu t axit amin: 4.1.1 Phương pháp t ng h p hoá h c: Phương pháp này dùng ñ s n xu t m t s axit amin như: glyxin, alanin, metyonin, triptophan. Phương pháp t ng h p hoá h c thư ng cho m t h n h p các d ng ñ ng phân L- và D-axit amin. Trong 2 d ng này ch có d ng L-là thích h p cho dinh dư ng. Do ñó vi c tách 2 d ng này r t khó khăn và tr nên t n kém.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

AMBIENT
Đồng bộ tài khoản