Tải bản đầy đủ
Quá trình nhân giống

Quá trình nhân giống

Tải bản đầy đủ

Cấy giống
10ml môi trường
Các giai đoạn nhân
giống phòng thí nghiệm

100ml môi trường

1L môi trường

10L môi trường

100L môi trường

1m3 môi trường
Các giai đoạn nhân
giống phân xưởng

10 m3 môi trường

100 m3 môi trường

47

Từ ống giống gốc chứa Acetobacter xylinum BHN2. Vì là ống giống được bảo
quản lạnh nên trước khi tiến hành phân lập ta sẽ hoạt hóa giống bằng cách nuôi nó
trong môi trường giàu dinh dưỡng sau đó mới tiến hành phân lập để tạo ra các tế bào
khuẩn lạc riêng rẽ.
Môi trường giàu dinh dưỡng dùng cho hoạt hóa có tỉ lệ thành phần như sau:
Bảng 36. Môi trường hoạt hóa vi khuẩn Acetobacter xylinum BHN2
Thành phần
Glucose (g)
(NH4)2SO4 (g)
(NH4)2HPO4 (g)
MgSO4.7H2O (g)
Acid acetic 2 %
Pepton (g)
Cao nấm men (g)

Hàm lượng
20
8
2
2
5 ml
5
5

Môi trường được tiệt trùng và để nguội đến 30 oC, sau đó cấy giống theo tỉ lệ
giống: môi trường là 1:10.
Tiến hành nhân giống gồm 2 bước :



o

Phòng thí nghiệm: từ 1 tế bào khuẩn lạc, ta tiến hành nhân giống:
10mL-100mL-1L-10L.

o

Công nghiệp: 100L-1m3-10m3-100m3.

Trong quá trình nhân giống, ta tiến hành lắc nhẹ và sục khí (lắc cho quy mô



phòng thí nghiệm và sục khí cho quy mô công nghiệp) để vi khuẩn có thể sinh trưởng
tốt do tiếp xúc tốt với oxy.
5.4.

Thiết bị sản xuất

Thiết bị nhân giống hình trụ đứng, bên trong có cánh khuấy dạng mái chèo, bộ phận
sục khí và vỏ áo để điều nhiệt. Ngoài ra, thiết bị còn có thể chứa các cảm biến nhiệt
độ, pH, oxy… để dễ dàng cho việc theo dõi và điều khiển quá trình nhân giống.

48

Hình 18. Bồn giữ giống
5.5.
-

Thông số công nghệ
Nhân giống ở nhiệt độ 30-350C và áp suất thường.
Có sục khí O2, đảm bảo nồng độ oxy bão hoà là 10% trong quá trình nhân giống
ở quy mô công nghiệp.

6. Lên men
6.1.
Mục đích công nghệ
- Khai thác: Quá trình lên men giúp thu nhận sản phẩm trao đổi chất bậc 1 là

cellulose của vi khuẩn Acetobacter xylinum, đây là mục đích chính trong quy
6.2.
-

trình lên men này để tạo ra sản phẩm thạch dừa.
Biến đổi của nguyên liệu trong quy trình chế biến
Sinh học: Xảy ra sự trao đổi chất và sinh trưởng của vi khuẩn Acetobacter
xylinum, có sự gia tăng số lượng tế bào vi khuẩn trong giai đoạn đầu và quá

-

trình trao đổi chất tạo ra sản phẩm ngoại bào của vi khuẩn.
Hóa lý:
 Dung dịch môi trường ban đầu có dạng huyền phù mịn, chuyển sang
dạng rời rạc, sau đó kết lại thành khối lớn hơn dạng gel chứa các tế bào
vi khuẩn trong đó. Bộ khung của gel là mạng lưới cellulose với thành
phần chủ yếu là nước (99%). Nó được hình thành ở mức tối đa chỉ 30
phút sau khi có sự tiếp xúc giữa vi khuẩn Acetobacter xylinum với
glucose và oxy.
 Trong quá trình lên men còn xảy ra các sự biến đổi về pha. Cụ thể, việc
sục không khí vào quá trình lên men sẽ làm cho một phần oxy không khí
49

hòa tan vào canh trường vi sinh vật và vi sinh vật sẽ sử dụng oxy để sinh
trưởng. Ngoài ra, vi sinh vật phân giải cơ chất thải ra khí , một phần khí
-

sẽ hòa tan vào môi trường.
Vật lý: Trong quá trình lên men một số chỉ tiêu vật lý của canh trường như tỷ
trọng, nhiệt độ…sẽ thay đổi. Cụ thể, tỷ trọng của canh trường sẽ giảm và nhiệt
độ sẽ tăng do sự sinh trưởng của vi sinh vật. Cần lưu ý là sự gia tăng nhiệt độ
quá mức sẽ làm giảm hoạt tính trao đổi chất của vi sinh vật, ảnh hưởng sản

-

phẩm cần thu nhận.
Hóa sinh và hóa học: Đây là biến đổi quan trọng của quá trình lên men, vi
khuẩn Acetobacter xylinum sẽ sử dụng cơ chất là đường glucose để tạo thành
sản phẩm là cellulose. Thực tế, trong môi trường nước dừa già không chứa hàm
lượng glucose cao mà chứa hàm lượng saccharose cao, khi đó Acetobacter
xylinum sẽ chuyển nó thành glucose và tiếp tục thực hiện các bước theo quy
trình sau:

Hình 19. Các biến đổi quan trọng trong quá trình lên men của vi khuẩn Acetobacter
xylinum
6.3.

Cách tiến hành

50

Sau khi dịch lên men đã được cấy giống vi sinh vật, từ thiết bị chiết rót trong điều
kiện vô trùng sẽ đưa vào các khay lên men. Chuyển nhẹ nhàng các khay vào trong mỗi
ngăn của kệ trong phòng lên men. Trong thời gian này tránh khuấy động môi trường
làm cho lớp thạch đang hình thành bị tách lớp.
Thiết bị

6.4.

Chọn thiết bị lên men bề mặt là khay lên men, phòng lên men vô trùng, có cảm
biến nhiệt, hệ thống điều hoà khí.

Hình 20. Khay lên men thạch dừa
Phương pháp lên men: lên men chu kỳ. Vì cần thu nhận sản phẩm ở dạng một
khối cellulose, khối này được hình thành sau một thời gian nhất định, vì vậy không thể
lên men liên tục.
Thông số công nghệ

6.5.
-

Nhiệt độ lên men 28-32oC, thời gian lên men 9-15 ngày.

-

Kích thước khay lên men: dài: 40cm, rộng: 25cm, cao: 7cm, cho vào 1 lít dung
dịch môi trường và 100 ml dung dịch con giống, tức là tỉ lệ 1:10.

7.
7.1.

Tách khối cellulose và rửa
Mục đích công nghệ
 Chuẩn bị: tách khối cellulose ra khỏi khay lên men, làm sạch sơ bộ để chuẩn bị

cho quá trình tạo hình tiếp theo.

7.2.

Các biến đổi của nguyên liệu
51

Không có nhiều biến đổi đáng kể, chủ yếu biến đổi về hóa lý: giảm các thành phần
có trong môi trường nuôi cấy bám trên bề mặt của khối cellulose như: hàm lượng
đường, cơ chất còn sót, acid acetic…
7.3.

Cách tiến hành

Công nhân đã mặc đồ bảo hộ và đeo bao tay vô trùng vào phòng lên men đẩy các kệ
lên men ra. Sau đó, khối cellulose được vớt ra khỏi dịch lên men bỏ lên băng tải lưới
để chuyển sang thiết bị rửa phun.
7.4.

Thiết bị
 Băng tải lưới

Cấu tạo: khung sườn inox 316, xích lưới inox 304, động cơ chống cháy nổ SEW Đức, cơ cấu truyền động xích Nhật. Năng suất thiết bị: 10 tấn/giờ.

Hình 21. Băng tải lưới
 Thiết bị rửa phun

Hình 22.Thiết bị rửa phun
 Thông số công nghệ
- Nhiệt độ phòng: 28- 350C
52