Đề tài Công nghệ lên men Lysine

Xin gửi lời tri ân chân thành tới thầy Lê Văn Việt Mẫn , đã truyền đạt những bài học, phương pháp học tập và phương pháp suy luận quý báu. Nhờ sự hướng dẫn của thầy nhóm chúng em đã hoàn thành bài tiểu luận. Song trong quá trình dịch thuật, trình bày, khó tránh khỏi những thiếu sót, rất mong thầy thông cảm. Một lần nữa xin chân thành cảm ơn thầy Các thành viên MỤC LỤC Trang Mở đầu……………………………………………………………………. 2 1. Giới thiệu chung về lysine…………………………………… 2 2. Phương pháp sản xuất lysine……………………………….. 4 3. Tình hình sản xuất…………………………………………….. 4 Nguyên liệu………………………………………………………………. 5 Cơ chất ……………………………………………………… 5 Nguyên liệu dùng trong công nghiệp………………………. 6 Nguyên liệu vi sinh vật……………………………………….8 Quy trình công nghệ………………………………………………………..10 Chuẩn bị môi trường………………… …………………….11 Lên men……………………… ……………………………….12 Lọc bằng máy siêu lọc…………………………… …………. 17 Trao đổi ion……………………………………………… …20 Cô đặc chân không……………………………………………24 Sấy phun………………………………………………………27 Rây phân loại………………………………………………… 32 Đóng bao bì……………………………………………………32 Sản phẩm…………………………………………..………………………..34 Mô tả sản phẩm…………………………………………………………34 Chất lượng sản phẩm…………………………………………………...37 Thành tựu và hướng phát triển……………...…………………………….38 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………….44 I . Mở đầu : Giới thiệu chung về Lysine: Cấu tạo: - Tên hóa học của Lysine là 2.6 diaminocaproic acid hoặc α, ε C6H14O2N2 có cấu hình L và D. Loại sản xuất vi sinh là loại cấu hình L. - Công thức phân tử : C6H11N2O2 - Công thức cấu tạo: NH2 - ( CH2)4 –CH(NH2)- COOH Lysine mang điện tích dương Điểm đẳng điện ở PH = 9.59 Khối lượng phân tử : 146.19 - Lysine có thể tan trong nước và không bị kết tụ trong 1 thời gian dài nên người ta có thể làm ra sản phẩm dạng lỏng . b.Ứng dụng của Lysine: Trong thực phẩm hằng ngày: Trong những 20 acid amine đươc tìm thấy thì Lysine là một trong 9 acidamine không thay thế ( histidine, isoleucine, lysine , methionine , leucine, phenylamine , threonine , triptophan và valine ) rất cần thiết cho bữa ăn hằng ngày Bảng 1 : Lượng axit amin cần thiết trong thức ăn (Số mg axít amin trong 1g N trong protein, số trong dấu ngoặc là lấy sữa bằng 100 để so sánh) Tên Isoleucine Leucine Valine Phenylalanine Methionine Threonine Tryptophan Lysine  Sữa người 320(100)  620(100) 370(100) 580(100) 220(100)  270(100) 100(100) 420(100)  Sữa   bò 320(100) 590(97) 410(111) 630(109) 200(91) 270(100) 92(92) 480(114)  Trứng 330(103) 530(87) 410(111) 660(114) 380(173) 290(107) 100(100) 440(105)  Thịt  bò 300(94) 550(90) 340(92) 600(103) 215(98) 280(104) 81(81) 570(136)  Gạo 280(88) 520(85) 370(100) 670(116) 270(123) 220(81) 80(80) 210(50)  Ngô 240(75) 780(128) 340(92) 650(112) 260(118) 240(89) 240(89) 47(47)  Bột   mì   260(81) 440(72) 270(73) 480(83) 210(95) 170(63) 69(69) 150(36) Người bình thường mỗi ngày cần 1 g lysine. Tuy nhiên, cơ thể không tự tổng hợp được chất này mà phải được cung cấp qua thực phẩm (như lòng đỏ trứng, cá, thịt, các loại đậu và sữa tươi) hoặc bổ sung dưới dạng thuốc. Lysine làm tăng khả năng hấp thụ các acid amine khác của cơ thể Lysine giúp tăng cường hấp thụ và duy trì canxi , ngăn cản sự bài tiết khoáng chất nay ra ngoài cơ thể . Vì vậy , lysine có tác dụng tăng trưởng chiều cao và ngăn ngừa bệnh loãng xương. Lysine là thành phần của nhiều loại protein, là yếu tố quan trọng trong việc duy trì hệ miễn dịch, phát triển men tiêu hóa, kích thích ăn ngon. Nó cũng ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh mụn rộp nên thường được bác sĩ kê đơn cho người bị rộp môi hay mụn rộp sinh dục. Theo nhà khoa học Linus Pauling, người từng nhận hai giải Nobel y học, lysine còn có tác dụng ngăn ngừa, chữa trị bệnh tim và đột quỵ. Trong công nghệ thực phẩm: Lysine làm cải thiện chất lượng thực phẩm bởi làm cân đối các acid amine trong thực phẩm. Lysine sử dụng như là chất tăng cường dinh dưỡng vì có thể nâng cao hệ số sử dụng Protein. Sử dụng làm chất phụ gia . Sử dụng làm dịch truyền amin. Trong công nghệ hóa học: Ứng dụng làm chất hoạt động bề mặt , làm mỹ phẩm… Trong Y học, dược học: Dùng làm thành phần hòa tan trong thuốc chứa bệnh , hồi sức… Các phương pháp sản xuất Lysine: Thủy phân Protein: Cơ chất là bột mì, bột đậu nành, Protein từ máu, keratin… Đây là phương pháp cổ điển, hiệu suất rất thấp, khó thực hiện, và khó điều khiển các thông số . Vấn đề tinh sạch rất khó khăn nên dạng sản phẩm tạo ra sẽ nằm dưới dạng tổ hợp và ứng dụng làm thức ăn cho gia súc, gia cầm. Sản xuất lysine theo phương pháp này thì giá thành sản phẩm sẽ cao . Tổng hợp hóa học: ưu điểm là sản xuất ổn định, có thể chuẩn hóa điều kiện sản xuất và hiệu suất. Nhược điểm là tạo ra các đồng phân dạng D mà cơ thể không thể sử dụng được nên vấn đề tách ra khó khăn. Ứng dụng trong công nghệ hóa học hay là làm thức ăn cho 1 số loài gia cầm. Chuyển hóa sinh học: Dùng những sinh khối của vi sinh vật để chuyển hóa 1 cơ chất thành sản phẩm thông qua 1 hay 2 phản ứng . Vấn đề tinh sạch và điều khiển thông số khó hơn phương pháp lên men, Khó thực hiện vì phản ứng có thể là nội bào hay ngoại bào nên không có cơ chế điều hòa của vi sinh vật. Cơ chất tham gia phải có cấu tạo tương tự như sản phẩm. Nên phạm vi ứng dụng bị hạn chế . Để khắc phục người ta kết hợp với phương pháp hóa học: tổng hợp ra các tiền thân của các acid amine sau đó dùng vi sinh vật để chuyển thành L- lysine. Phương pháp lên men: Nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường thức ăn để lấy acid amine Đây là phương pháp thông dụng nhất, sản lượng và sản phẩm tạo ra có chất lượng cao hơn, giá thành sản phẩm rẻ hơn . Tận dụng được những nguồn cơ chất rẻ tiền , đơn giản . Phương pháp tiến hành và điều khiển thông số dễ dàng. Tình hình sản xuất: - Tổng sản lượng lysine thế giới năm 2006 là 1.101.000 tấn.- Trong đó, sản lượng lysine do Trung Quốc sản xuất là 283.600 tấn - Tổng tiêu thụ lysine toàn cầu là 960.000 tấn - Dạng sản phẩm trên thị trường : + L – lysine mono hydrocloride + L – lysine sulphate Ở Việt Nam công ty VEDAN -Dây chuyền sản xuất Lysine: do Đức, Nhật, Đài Loan cung cấp. Chỉ sản xuất L- Lysine HCl với sản lượng là 18.000 tấn ( trong năm 2006 ) Sản xuất 15.000 tấn ( trong năm 1999 ) Bảng 2 : Sản lượng lysine sản xuất được trong năm 2006 Nhà SX Nước SX L-Lysine HCL(98%) L-Lysine sulphate (65%) ADM Hoa Kỳ 174.000 Agro&Ferm Đan Mạch 12.000 Ajinomoto Brazil , Pháp, Thái lan, Hoa Kỳ 170.400 Anhui BBCA Trung quốc 18.000 BASF Hàn Quốc 61.200 Cheil Jedang Indonesia 122.400 30.000 Chuanhua Powder Trung Quốc 22.800 Daquan Lysine Trung Quốc 7.800 Degussa Hoa kỳ, Slovakia 75.000 Gansu Ronghua Trung Quốc 2.400 Global Bio-chem Trung Quốc 110.000 220.000 Golden Corn Trung Quốc 15.600 Maidan Trung quốc 7.800 Ningxia Yiping Eppens Trung quốc 12.000 SA Bioproducts Nam Phi 9.600 Starlake Trung Quốc Vedan Việt nam 18.000 Xiwang sugar Trung Quốc 12.000 Tổng cộng 764.000 337.000 Theo Feedtech II. Nguyên liệu : Cơ chất: Nguồn Cacbon: Các hydrohydrate sử dụng sản xuất ra lysine là glucose , fructose, sucrose, maltose, lactose, dich thủy phân tinh bột , cellulose, mật rỉ … Các acid hữu cơ như là acid acetic ,propionic, benzoic ,fomic , malic ,citric , fumaric … Các rượu như là ethanol, propanol , inositol , glycerol Các loại dầu : dầu đậu nành, dầu hướng dương, dầu đậu phụng, dầu dừa, acid béo khác : palmitic, stearic ,linoleic Loại vi khuẩn nocardia dùng lên men các olefin và các ethyl alcohol, n – alkane chứa từ 10 – 30 nguyên tử cacbon , các loại dầu lửa , dầu thô Nguồn nitơ: Các nguồn nitơ vô cơ: anoniac lỏng hay khí, amoni sulfate, amoni nitrate, amoni phosphate, amoni clorua , amoni carbonate… Các nguồn nitơ hữu cơ: amoni acetate, nước chiết nấm men, nước chiết thịt , nước chiết malt, ure, peptone và các amino acid Nguồn khoáng và các nguyên tố vết: Nguồn muối khoáng sử dụng nhiêu nhất là KH2PO4 , K2HPO4 , nồng độ thích hợp là 0,008 – 0,02 mg/l muối vô cơ của các kim loại như là : Mg, Ca, P , K, Na, Fe…. Nguồn Vitamin: Bổ xung các vitamin vì đây là nhân tố cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật . 2 vitamin quan trọng là : vitamin H và vitamin B1 Vitamin H ( biotin) : Ảnh hưởng đến tính thấm của màng tế bào . Khi lượng này cao thì sẽ cho các acid amine có tính kiềm ( như lysine) từ nội bào ra ngoài tế bào. Khi lượng này quá thấp thì sẽ làm cho các acid amine có tính acid ( như là glutamic ) tiết ra ngoài. Lượng vitamin H thích hợp là : 15 - 20µg/ l Vitamin B1: nếu không có thì giống sẽ phát triển kém và analine sẽ thay thế cho lysine. Nguồn cung cấp là cao ngô . Nguồn nguyên liệu dùng trong công nghiệp: Trong công nghiệp nguồn nguyên liệu được sử dụng là dịch thủy phân tinh bột và mật rĩ đường. Trong bài này ta sẽ khảo sát quá trình sản xuất lysine từ nguyên liệu là mật rĩ. Mật rĩ đường: Ró ñöôøng laø pheá lieäu chöùa ñöïng nhieàu ñöôøng khoâng keát tinh trong saûn xuaát ñöôøng töø mía hoaëc cuû caûi ñöôøng. Rỉ đường là nguồn nguyên liệu phổ biến, tương đối lớn, giá thành rẻ. Thông thường tỉ lệ rĩ đường trong sản xuất đường mía chiếm khoảng 3-5% trọng lượng mía Ưu điểm : Giá rẻ Khối lượng lớn , dồi dào Sử dung tiện lợi Nguồn cung cấp khá phổ biến Đặt biệt ở nước ta không vi phạm đến chính sách lương thực Bảng 3 : Thành phần các chất trong mật rĩ Thaønh phaàn Maät ró töø cuû caûi ñöôøng Maät ró töø mía Chaát khoâ (% kl maät ró) 76 – 84 75 – 83 Sucrose (% kl chaát khoâ) 58 – 64 32 – 45 Raffinose 0 – 4,2 - Glucose - 5 – 11 Fructose - 6 – 15 Ñöôøng nghòch ñaûo 0 – 1,2 - Chaát höõu cô phi ñöôøng -Chöùa nitô -Khoâng chöùa nitô 19 5 5 10 Nitô toång 1,7 – 2,4 0,4 – 1,5 Tro 8,5 – 17,1 7 – 11 pH 6,2 – 8,4 4,5 – 6,0 Thành phần tro của rĩ đường mía ( % tổng khối lượng tro ) : K2O 30 – 50 ; Na2O 0,3 – 9,0 ; CaO 7 – 15 ; MgO 2 – 14 ; P2O5 0,5 – 2,5 ; SiO2 1 – 7 vaø caùc khoaùng khaùc Lượng vitamin ( µg/ 1g rỉ đường ) : Thiamin : 8,3 Biotin : 12,0 Pyridoxine : 6,5 Riboflavin : 2,5 Axit nicotinic : 21,0 Axit folic : 0,038 Axit pantothenic : 21,4 + Lượng biotin và thiamin trong rỉ đường tương đối cao nên rất thích hợp để lên men Lysine Bảo quản : + thiết bị chứa citern. + Trong ró ñöôøng luoân coù maët vi sinh vaät vôùi maät ñoä raát lôùn, thöôøng gaëp nhaát laø nhöõng vi sinh vaät gaây maøng vaø gaây chua, daãn ñeán laøm giaûm chaát löôïng cuûa ró ñöôøng. Vì vaäy trong saûn xuaát ta hay duøng fluosilicat natri 2 (0/000) so vôùi troïng löôïng maät ró ñeå baûo quaûn. Tiêu chuẩn lựa chọn nguyên liệu: Chất khô >= 75% Hàm lượng saccharose : 50-51% lượng đường. PH = 6.5-8.5 Hàm lượng N-chung không ít hơn 1.4% Số lượng vi sinh vật không quá 15000 cfu/1g nguyên liệu. Khi sử dụng rỉ đường, có thể dùng những con số sau để tính toán pha môi trường(%) Saccharose = 50% Đường khử 6-9% Cần bổ sung thêm : Nguồn N là ure hoặc amoni sulfat. Nguồn P là supephosphat (khoảng 1% so với rỉ đường). Rỉ đường trước khi đem sử dụng cần phải được xử lý: pha loãng với nước theo tỷ lệ 1:1, acid hóa bằng H2SO4 tới pH=2.8-3.0 và gia nhiệt trong vài giờ. Nhiệt độ thấp nhất là 75o C. Nguyên liệu Vi sinh vật: a. Các vi sinh vật tổng hợp lysine : Có nhiều loài vi sinh vật có khả năng tổng hợp được Lysine với lương khác nhau, như: Corynebacterium acetophilum, Micrococcus glutamicum, Brevibacterium flavum, Brevibacterium lactofermentum, Bacillus methanolicus, Ustilago maydis, Torulopsis utilis, Bacillus megaterium, Aerobacter derogences, Escherichia coli, Streptomyces coloniformis, Mycobacterium tuberculosis,, Pseudomonas fluorescens, … Trong sản xuất qui mô công nghiệp, việc chọn loài vi sinh vật tích lũy được nhiều acid amin là khâu quan trọng nhất. Từ đó cần phải tiến hành phân lập giống,tuyển chọn, gây đột biến, chọn điều kiện tối ưu cho quá trình sinh tổng hợp… b. Các vi sinh vật dùng trong công nghiệp : Các chủng vi sinh vật thường được sử dụng trong sản xuất Lysine từ rĩ đường theo qui mô công nghiệp là: Micrococcus glutamicum Brevibacterium flavum Brevibacterium lactofermentum Corynebacterium glutamicum Hình 1 : Vi khuẩn Corynebacterium glutamicum Hình 2 : Vi khuẩn Brevibacterium lactofermentum - Đặc điểm chung : - Caùc loaøi vi khuaån treân ñeàu laø caùc vi khuaån Gram (+), - Tröïc khuaån thaúng hoaëc cong, ña hình thaùi, kích thöôùc teá baøo töø 0,6 – 1,2 mm, - Khoâng coù tieân mao, baát ñoäng, khoâng sinh nha baøo, khoâng hình thaønh baøo töû. - Hình daïng vaø kích thöôùc coù thay ñoåi nhieàu khi nhuoäm maøu, teá baøo thöôøng taïo thaønh caùc ñoaïn nhoû baét maøu khaùc nhau. Caùc loaøi thuoäc gioáng Brevibacterium vaø Corynebacterium glutamicum khôûi ñaàu laø loaøi vi sinh vaät toång hôïp axit glutamic, sau ñoù ñöôïc gaây ñoät bieán thaønh caùc chuûng dò döôõng Homoserine, ñöôïc duøng chuû yeáu trong coâng nghieäp leân men Lysine. Qua khaâu ñoät bieán ta thu ñöôïc nhöõng chuûng môùi coù khaû naêng toång hôïp Lysine cao : Corynebacterium glutamicum FERM-P 1709 Brevibacterium flavum FERM-P 1708 Brevibacterium lactofermentum FERM-P 1712 Brevibacterium flavum FERM-P 6463 Brevibacterium flavum FERM-P 6464 Corynebacterium glutamicum DSM5714 Corynebacterium glutamicum DSM12866 Đặc tính của những chủng sau đột biến: - Cần lượng Biotin cao hơn nhiều so với lượng nguyên thủy. - Chịu được nồng độ đường tới 20% hoặc cao hơn. - Cần một số amin cho sinh trưởng và tổng hợp Lysine (homoserine, threonin, methionine, isoleucine) Chú ý : - Tất cả các chủng vi khuẩn trên đều, sau khi đột biến đều di dưỡng Homoserine, do đó cần Homoserin vào môi trường để phát triển và sinh tổng hợp Lysine. - Khi cho Homoserin vào tế bào vi sinh vật sẽ tạo ra Methionin và Threonine. Maø threonine cuøng vôùi lysine coù quan heä öùc cheá tôùi enzym b-aspartokinase. - Do đó lượng homoserine cho vào phải thích hợp. - Ta cũng có thể cho Threonine và Methionin thay Homoserin vào môi trường lên men cũng đảm bảo quá trình lên men xảy ra mạnh. III. Quy trình công nghệ : Hình 3 : Quy trình sản xuất Lysine từ nguyên liệu mật rĩ Chuẩn bị môi trường : Chuẩn bị môi trường : Bản chất : là quá trình kết hợp nhiều tác động vật lý, hóa học lên nguyên liệu ban đầu, để tạo ra môi trường thích hợp cho quá trình lên men của vi sinh vật. Mục đích : Chuẩn bị môi trường cho quá trình lên men. Các biến đổi: Trong pha loãng : Vật lý : Giảm độ nhớt Hóa học : Nồng độ chất khô bị giảm Hóa lý : Tăng độ hòa tan của các chất Trong quá trình acid hóa : Hóa học: Đường saccharose chuyển thành glucose và fructose dưới sự xúc tác của acid; pH giảm về 2.8-3.0 Hóa lý: Hệ keo bị phá vỡ Vi sinh: Vi sinh vật bị tiêu diệt Trong quá trình thanh trùng bằng nhiệt độ cao: Vật lý : - Xuất hiện gradient nhiệt độ trong dung dịch - Khối lượng dung dịch bị thay đổi - Tỷ trọng dung dịch bị thay đổi - PH thay đổi Hóa học : Sự thay đổi tốc độ phản ứng hóa học : thủy phân, oxi hóa khử, tạo phức, phân hủy…. Hóa lý : Sự bốc hơi nước Tạo tủa của các cấu tử Sinh học : tiêu diệt vi sinh vật nhiễm Hóa sinh: Vô hoạt các enzyme. Trong quá trình ly tâm : Vật lý : - Tăng độ trong, giảm khối lượng của dung dịch - Tỷ trọng bị thay đổi - Hệ số truyền nhiệt của dung dịch tăng Hóa lý : Thay đổi số pha, tách pha rắn pha lỏng Trong quá trình bổ xung chất dinh dưỡng và điều chỉnh PH: Hóa học : Thay đổi thành phần các chất trong dung dịch Hóa lý : PH thay đổi Phương pháp thực hiện: Thiết bị : Các quá trình pha loãng, acid hóa dung dịch, bổ xung chất dinh dưỡng có thể tiến hành trong thiết bị nổi phản ứng dạng đứng. Hình 1:Nồi phản ứng dạng đứng: 1- Ống nối để nạp chất tải nhiệt; 2- Ống chảy tràn sản phẩm; 3- Ống quá áp; 4- Đầu nối ống nạp nguyên liệu; 5- Cửa quan sát; 6- Cửa thoát chất tải nhiệt; 7- Cửa vào của chất tải nhiệt; 8- Cửa ra của sản phẩm; 9- Cửa thoát chất tải nhiệt. Quá trình thanh trùng có thể dùng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng. Quá trình ly tâm có thể dùng máy ly tâm lọc . Cách tiến hành : Pha loãng với nước theo tỉ lệ Vmật rỉ : Vnước = 1 : 1 Sau đó cho lượng acid sunfuric đậm đặc vào ( lượng acid : 5% khối lượng dung dịch) . Trong giai đoạn này, ta đun dung dịch đến 90-95oC trong 6 giờ. Sau đó ta tiến hành ly tâm thu dịch trong. Tiếp tục thêm nước để đạt được dung dịch có nồng độ đường từ 15-22%. Đây là nồng độ đường thích hợp cho quá trình lên men. Thêm dung dịch NaHCO3 đến khi dung dịch đạt pH = 6.9- 7.0 Một số môi trường tiêu biểu: Ñoái vôùi Corynebacterium glutamicum: + Theo lý thuyết môi trường có thể như sau: Maät ró ñöôøng 5 – 10% (NH4)2SO4 1,5% MgSO4 0,1% Biotin 7,5 mg/l Threonine 40 mg/l + Trong coâng nghieäp: Moâi tröôøng nuoâi caáy gaây gioáng ban ñaàu taïo sinh khoái vaø moâi tröôøng leân men toång hôïp lysine ñeàu coù theå söû duïng thaønh phaàn : Ró ñöôøng (tính theo saccharose) 7,5% Nöôùc chieát baép (theo chaát khoâ) 2% (NH4)2SO4 2% KH2PO4 0,05% K2HPO4 1% CaSO4 (phaán) 1% pH moâi tröôøng 6,9 – 7 Chaát khöû boït toång hôïp 0,1 Lên men : Bản chất : Nuôi cấy vi sinh vật để thu nhận các sản phẩm trao đổi chất là Lysine. Trong đó Lysine là chất trao đổi bậc 1 . Mục đích : Khai thác : Lysine từ nguồn nguyên liệu ban đầu và vi sinh vật. Các biến đổi: Vật lý: - Xuất hiện gradient nhiệt độ trong dung dịch - Khối lượng dung dịch bị thay đổi - Tỷ trọng dung dịch bị thay đổi - PH thay đổi Hóa sinh: Con đường tổng hợp Lysine. Hình 4 : Con đường tổng hợp lysine của vi khuẩn Corynebacterium glutamicum Để tạo ra lượng lysine nhiều , ta nên ức chế con đường L – aspartate – β seminal dehyde tạo ra methionine và isoleucine Những phương pháp hiệu chỉnh: + Tạo ra những chủng có biệt hóa sinh hóa để tạo ra lượng lysine nhiều hơn . Phương pháp là gây đột biến hoặc là tái tổ hợp gen. Sử dụng loài đột biến trợ dưỡng cần homoserine. Methyonine và threonine sẽ bị tạo ít hơn và đồng thời enzyme partate kinase không bị ức chế , lysine tạo ra sẽ nhiều hơn. ( vì lượng threonine nhiêu cũng làm ức chế ngược aspartokinase ) Sử dụng loài đột biến mẫn cảm với threonine . Và vi sinh vật sẽ không tạo ra enzyme homoserine dehydrogenase → lượng threonin tạo ra sẽ rất thấp . Đây là loại thường sử dụng nhất. Sử dụng 1 loại vi khuẩn kháng 1 chất tương đồng của lysine ( như S- aminoethyl cytein còn gọi là AEC ) . Khi dó aspartate kinase sẽ không bị ức chế ngược bởi lysine và threonine + Làm thực nghiệm để lựa chọn hàm lượng yếu tố sinh trưởng thích hợp bổ xung vào môi trường. + Liên tục kiểm tra các thông số công nghệ trong suốt quá trình lên men để lysine tạo ra là tối đa. Vi sinh : - Sự gia tăng số lượng vi sinh vật : - Vi sinh vật tạo sinh khối và chất trao đổi lysine: + Quá trình lên men gồm 2 pha điển hình: Pha tạo thành sinh khối : Sự tạo thành sinh khối phát triển mạnh trong khoảng 12-18 giờ đầu sau khi bắt đầu lên men. Sử dụng hết khoảng 25% nguồn cacbon, gần như tất cả nguồn Nitơ. Pha tạo thành Lysine : Tốc độ tạo sinh khối chậm lại. Lúc này Lysine bắt đầu tích tụ trong dịch lên men với hàm lượng ngày càng tăng dần . Tốc độ tổng hợp trung bình là 0.8 -1 g/lit.giờ. Khi bắt đầu tạo lysine thì lượng thireonin trong môi trường đã sử dụng gần hết. Hình 5 : Động học của quá trình lên men lysine của chủng cor.glutamicum 95 trên môi trường mật rĩ 1. Sinh khối; 2.hydrocabon; 3.Nitơ( NH4+) ; 4. Threonine; 5. lysine 6. Tốc độ tạo thành lysine; 7.PH Yếu tố ảnh hưởng : Mẫu sản xuất : + Thành phần môi trường lên men + Vi sinh vật dùng lên men: Chủng sử dụng, lượng giống cấy , trạng thái sinh lý… Lysine sinh tổng hợp từ những loài vi khuẩn đột biến sẽ cao hơn nhiều so với những loài tự nhiên. Phương pháp tiến hành: + Lên men tĩnh + Lên men tĩnh có bổ xung cơ chất + Lên men liên tục Lên men lysine là quá trình nuôi cấy vi khuẩn hiếu khí, nên các vi sinh vật nhiễm sẽ dễ phát triển sinh ra các enzyme khác, làm