Bài Báo cáo công nghệ lên men

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ CÔNG NGHỆ TPHCMKHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌCBÀI BÁO CÁOCÔNG NGHỆ LÊN MENCN SX SINH KHỐI – THẠCH DỪAI. Tổng quan1.Định nghĩa sinh khốiThuật ngữ sinh khối (biomasse) chỉ toàn bộ khối tế bào sinh vật được thu hoạch từ quá trình nuôi cấy vi sinh vật trong các nồi lên men (fecmemter) có chứa môi trường dinh dưỡng phù hợp và được thông khí đầy đủ.2.Mục đích sử dụngI. Tổng quan Dùng làm thức ăn cho người,vật nuôi. Thí dụ : Sinh khối tế bào nấm men , vi khuẩn , tảo , được dùng làm thức ăn. Sinh khối hemicellulose thu hoạch do lên men nước dừa.Dùng làm dược phẩm để điều trị.Thí dụ : Dược phẩm Subtilin là sinh khối vi khuẩn sống Bacillus subtilus dùng điều trị tiêu chảy. Dược phẩm Biolactyl là tế bào vi khuẩn lactic còn sống dùng trong điều trị rối loạn tiêu hóa gây tiêu chảy.3.Thạch dừaI. Tổng quan Thạch dừa (Nata de coco) là một loại thức ăn phổ biến, có nguồn gốc từ Philippin, được tạo ra từ sự lên men nước dừa bởi vi khuẩn Acetobacter xylinum. Đây là một trong số các loại thực phẩm thương mại đầu tiên ứng dụng từ cellulosevi khuẩn. I. Tổng quan Bản chất của thạch dừa là một màng nhày có cấu trúc là hemicellulose. Do thạch dừa có bản chất là polysaccharide ngoại bào nên có khả năng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau Thạch dừa là một mạng polymer sinh học, có khả năng giữ nước rất lớn. Cấu trúc mạng polysaccharide của thạch dừa: Thạch dừa có cấu trúc mạng là các polysaccharide, chúng sắp xếp không theo trật tự, không theo quy luật, chúng đan xen vào nhau rất chằng chịt theo mọi phía. 3.Thạch dừaI. Tổng quan Do trong quá trình lên men, các vi khuẩn Acetobacter xylinum đã chuyển động hỗn loạn không theo quy luật. Đó là nguyên nhân tạo nên tính dai và chắc về mọi phía của miếng thạch. Bên cạnh đó, mạng luôn luôn ngậm một lượng nước đáng kể (99%).Thành phần monosaccharide chính của thạch dừa là socboza nằm ở dạng L- socboza, thường chứa trong vi khuẩn lên men dịch trái cây .CH2OH-CO-HOCH-HCOH-HOCH-CH2OH 3.Thạch dừaI. Tổng quan 2.Vi sinh vật trong sản xuất thạch dừaGiống vi sinh vật dùng trong sản xuất thạch dừa là Acetobacter xylinum.Vi khuẩn Acetobacter xylinumI. Tổng quan 2.Vi sinh vật trong sản xuất thạch dừaChủng Acetobacter xylinum này có nguồn từ Philippin. Acetobacter xylinum thuộc nhóm vi khuẩn acetic.A.xylinum là loại vi khuẩn hình que dài khoảng 2μm, gram âm,đứng riêng lẽ hoặc xếp thành chuỗi.Có khả năng tạo váng hemicellulose khá dày, bắt màu với thuốc nhuộm Iod và H2SO4.I. Tổng quan 2.Vi sinh vật trong sản xuất thạch dừaA.xylinum sinh trưởng ở điều kiện pH < 5, nhiệt độkhoảng 28-32oC và có thể tích luỹ 4.5% acid acetic.A.xylinum tạo nên lớp cellulose dày là do môi trường nuôi cấy nước dừa có bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết. Cellulose là những polisaccharide không tan trong nước mà tan trong môi trường kiềm. Đó cũng là thành phần chính của màng tế bào thực vật.II. Sản xuất Thạch Dừa Quy trình sản xuất thạch dừa bao gồm ba bước:Bước 1:Chuẩn bị môi trường: Nước dừa già được thu nhận ở các nhà máy sản xuất cơm dừa nạo sấy. Dùng vải lọc để loại bỏ tạp chất.Bổ sung dinh dưỡng: SA,(NH4)4HPO4, đường glucose là nguồn cung cấp Nitơ, khoáng tao môi trường tối ưu cho quá trình sinh tổng hợp sản phẩm. Môi trường sau khi bổ sung dinh dưỡng được thanh trùng bằng cách đun sôi khoảng 10- 15 phút để tiêu diệt các vi sinh vật có trong môi trường. Sau đó làm nguội.Dùng acid acetic 40% chỉnh về pH = 3 - 3,5, chỉnh nhiệt độ đến 28-31°C .II. Sản xuất Thạch Dừa Bước 2: Lên men. Đổ môi trường vào các dụng cụ, cấy giống theo tỷ lệ 1:10. Đậy thau, chậu bằng vải mỏng hoặc giấy báo. Giữ nhiệt độ phòng ở 28-31oC trong vòng 48h. Trong thời gian này tránh khuấy động môi trường để tránh ảnh hưởng đến lớp thạch đang hình thành.II. Sản xuất Thạch Dừa Bước 3: Thu nhận và hoàn thiện sản phẩm.Dùng vợt đề vớt khối cellulose ra khỏi dịch lên men. Sau đó rửa khối cellulose bằng nước lạnh.Dùng máy cắt để cắt khối cellulose tạo các miếng nhỏ, đều đặn.Ngâm sản phẩm trong dung dịch Na2CO3 3-5% trong 10’ để trung hoà acid acetic còn sót bên trong thạch. Sau đó xả lại bằng nước lạnh.Đun sôi để làm trong sản phẩm và tao độ dai bằng cách bổ sung chất tạo dai.Ngâm đường tạo độ ngọt và tăng độ trong cho sản phẩm.Bổ sung màu, mùi để hoàn thiện giá trị cảm quan.Nước Dừa giàBổ sung đường SA,DAPLọcTiệt trùng 15 phút/121oCLàm nguộiChỉnh pHThành phẩmNgâm Na2CO3 3-5%(10 phút)Cắt nhỏ 1x2x2.5cmRửaTách khối celluoseLên men 7 ngàyĐun sôi 10 -15 phútXả nước lạnhcănBổ sung chất màu, chất mùiNgâm dung dịch dường 70%Để ráoAcid aceticThạch Dừa thôVới: SA: Sunphat amon DPA: Dihydro phosphate amonII. Sản xuất Thạch Dừa Cơ chế tạo thành sản phẩm: 1lít nước dừa sẽ tạo thành khoảng 483g thạch dừa thô, với độ ẩm khoảng 96-98%.Đầu tiên các tế bào vi khuẩn sẽ tiết ra chất nhầy bao bọc xung quanh chúng, tiếp đó là sự hình thành các sợi cellulose được polime hoá từ các đơn phân glucose ở vị trí α-1,6 dưới tác dụng của enzym có trong bao nhầy. 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. II. Sản xuất Thạch Dừa cCác yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên menẢnh hưởng của (NH4)2SO4Tỉ lệ thành phần dinh dưỡng trong môi trường nuôi cấy có ý nghĩa quyết định đối với sự sinh trưởng và phát triển của A. xylinum. Nhân tố (NH4)2SO4 là một trong những nhân tố ảnh hưởng lớn đến sự phát trinể của A. xylinum. (NH4)2SO4 là nhân tố quan trọng cung cấp nguồn nitơ cho tế bào phát triển (NH4)2PO4vừa là nguồn cung cấp nitơ, vừa là nguồn cung cấp phospho cho quá trình sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn Acetobacter xylinum. Sự ảnh hưởng của (NH4)2PO4 tương tự như ảnh hưởng của (NH4)2SO4II. Sản xuất Thạch Dừa Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên menẢnh hưởng của các loại đườngĐường22Độ dày – Trạng tháiKhối lượng thạch dừa sau 15 ngày lên men (g)GlucoseSucroseLactoseMaltoseDextrinGalactoseKhông bổ sung đườngDày – chắcDày – chắcMàng mỏng – mềmMàng mỏng – mềmMàng mỏng – mềmMàng mỏng – mềmMàng mỏng – mềm198.50193.7984.5086.3581.2050.4550.00II. Sản xuất Thạch Dừa Độ dày (1.5-3 cm). Màu sắc : trắng ngà. Cấu trúc : dai,chắc. Mùi vị : mang mùi trái cây tùy thuộc vào từng loại sản phẩm.Sản xuất Thạch Dừa công nghiệpII. Sản xuất Thạch Dừa MỘT SỐ SẢN PHẨM SAU KHI CHẾ BIẾNIII. Tình hình sản xuất thạch dừa Hiện nay, không chỉ người dân ở Philippine mà người dân ở các nước khác trên thế giới cũng rất thích món ăn này đặc biệt là người Nhật Bản. Năm 1992, thạch dừa bắt đầu được giới thiệu ở Nhật bản như một sản phẩm thực phẩm ăn kiệng cho các cô gái trẻ. Năm 1993, thạch dừa từ Philippine được xuất khẩu sang Nhật Bản.Hơn thế nữa, thạch dừa hiện đang được sản xuất và sử dụng rất phổ biến ở nhiều quốc gia trên thế giới.TÀI LIỆU THAM KHẢO1.Nguyễn Đức Lượng – “ Cơ Sở Vi Sinh Vật Công Nghiệp “- Tập 3 – NXB Đại Học Quốc Gia TP. HCM.2. Nguyễn Văn Uyển – “ Công Nghệ Sinh Học Và Một Số Ứng Dụng Tại Việt Nam “–Tập 1 – NXB Nông Nghiệp , 19943. Kiều Hữu Ảnh – “ Vi Sinh Vật Công Nghiệp “- NXB Khoa Học Và Kỹ huật.4. Webside: tailieu.vnhttp:// vietsciences.free.fr và http:// vietsciences.net Nguyễn Lân Dũng Cám ơn cô và các bạn đã quan tâm theo dõi