Đề tài Tìm hiểu công nghệ lên men

Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 3 MỤC LỤC Lời nói đầu ……………………………………………………………………. 4 I. TỔNG QUAN……………………………………………..………………… 5 1. Giới thiệu……………………………………………….……………..5 2. Cơ chế tạo gel của gellan………………………………………..…..…6 3. Cơ chế tổng hợp gellan…………..………………………………….…8 II. NGUYÊN LIỆU………………………………………………………….…...10 1. Mật rỉ…………………………………………………………………..10 2. Giống vi sinh vật………………………………………………… .…....14 III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ………………………………………………….17 IV. GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ…………………………………..18 1. Nhân giống…………………………………………………………... 18 2. Chuẩn bị môi trường………………………………………………… 19 3. Tiệt trùng……………………………………………………………. 20 4. Lên men………………………………………………………………..21 5. Ly tâm lần 1………………………………………………..……….. 30 6. Kết tủa………………………………………………………………...31 7. Deacyl hóa…………………………………………………………… 32 8. Ly tâm lần 2………………………………………………….……… 33 9. Sấy…………………………………………………………………... 33 10. Nghiền……………………………………………………………….. 33 V. SẢN PHẨM………………………………………………………………… 34 VI. THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ………………………….………..……………38 Tài liệu tham khảo………………………………………………….…………….44 Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 4 LỜI NÓI ĐẦU Trong những thập kỉ gần đây, trong thực phẩm, dược phẩm, công nghiệp hóa chất việc sử dụng polysaccharide có nguồn gốc từ vi khuẩn ngày càng gia tăng. Thật ra, việc nghiên cứu những polymer sinh học từ lên men vi khuẩn đã bắt nguồn từ những năm 1880 với thành công đầu tiên là glycopolymer dextran, tiếp đến là xanthan (Jana & Ghosh 1997; Sanchezet al. 1997), Từ những năm 1969, việc nghiên cứu tiếp tục tập trung vào những polysaccharide mới có khả năng tan trong nước, và đã tìm ra được một polymer có tiềm năng quan trọng là gellan. Gellan đã bổ sung vào dòng những polysaccharide có nguồn gốc từ vi sinh vật đang được kiếm tìm, đóng vai trò quan trọng vì những tính chất mới của nó: là những chất tạo gel khi gia nhiệt và làm lạnh. Gellan được sản xuất và tiếp thị bởi một số công ty ở châu Âu, châu Mỹ… dưới những tên thương mại như: 'Gelrite', 'Phytagel' và 'Kelcogel' Chúng em xin cảm ơn PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn đã tạo điều kiện cho chúng em có dịp tìm hiểu và thực hiện đề tài tiểu luận lên men“Gellan” trên quy mô công nghiệp, để chúng em đáp ứng yêu cầu và nắm vững hơn những kiến thức của môn học Công nghệ lên men. Trong quá trình thực hiện mặc dù chúng em đã cố gắng hết sức nhưng bài báo cáo vẫn còn nhiều sai sót, cảm ơn thầy đã tận tình giúp đỡ và đưa ra những nhận xét để chúng em hiểu rõ được vấn đề hơn. Nhóm thực hiện Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 5 I/ TỔNG QUAN 1. Giới thiệu: Gellan là polymer có khối lượng phân tử khoảng 500 000 Dalton, được sử dụng trong thương mại dưới dạng bột màu trắng, tan trong nước tạo gel, không tan trong ethanol. Gellan là exopolysaccharide được tách từ quá trình lên men tĩnh, hiếu khí của vi khuẩn Sphingomonas paucimobilis. Cấu tạo của một đơn vị lặp lại dưới dạng mạch thẳng của gellan gồm : - β-1,3- D-glucose - β-1,4-D-glucuronic acid Tỉ lệ 2:1:1 - α-1,4- L-rhamnose Gellan có tiềm năng ứng dụng trong công nghệ thực phẩm, dược phẩm, y học… Hàm lượng acyl là một trong những nhân tố ảnh hưởng đến độ bền của gel. Dựa vào hàm lượng acyl, người ta phân loại Gellan thành 2 loại: - High acyl gellan ( native gellan). - Low acyl gellan: Deacylated gellan. Gellan với những hàm lượng acyl khác nhau sẽ cho ra những gel có tính chất khác nhau. Gellan tự nhiên cho ra gel mềm, đàn hồi , thuận nghịch nhiệt và yếu do nhiều nhóm acetyl và glyceryl ngăn chặn sự liên kết chặt chẽ giữa các chuỗi polymer của gellan trong việc hình thành nhiều chuỗi xoắn ốc, và ngăn cản sự gói chặt chuỗi xoắn đôi bằng liên kết ngang. Quá trình deacyl hóa gellan cho ra gel chắc, giòn và thuận nghịch nhiệt do sự vắng mặt của nhiều nhóm acetyl và glyceryl. Hình 1: Công thức cấu tạo của native gellan Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 6 Hình 2: Công thức cấu tạo của Low acyl gellan 2. Cơ chế tạo gel của Gellan Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 7 Hình 3: Cơ chế tạo gel của gellan. Khi ở nhiệt độ cao, gellan tồn tại dưới dạng những sợi cuộn. Khi hạ nhiệt độ xuống, các sợi duỗi ra và xoắn kép với nhau tạo ra sợi kép. Và các sợi kép này tiếp tục liên kết với nhau tạo nên các tinh thể gellan. Sự hình thành gel của gellan xảy ra nhanh chóng khi nâng và hạ nhiệt độ của dung dịch gellan với sự có mặt của các cation. Ở nhiệt độ thấp, các sợi kép của gellan sẽ hình thành những vòng xoắn có trật tự, trong khi ở nhiệt độ cao xuất hiện các polysaccharide dạng sợi đơn làm giảm độ nhớt của dung dịch. Nhiệt độ chuyển tiếp là khoảng 30 - 35 0 C. Dưới nhiệt độ chuyển tiếp, cấu trúc của dịch trở nên cứng dần và kết quả là hình thành gel. Các sợi xoắn liên kết với nhau bằng các mối nối và hình thành nên mạng lưới không gian ba chiều bằng cách tạo phức hợp với các cation và liên kết hydro với nước. Sự bổ sung các cation hóa trị một và hóa trị hai trong suốt quá trình làm lạnh sẽ làm tăng số cầu muối tại mối nối, vì thế cải thiện được tính chất tạo gel của gellan. Sự hình thành gel của gellan rất nhạy với sự có mặt của loại cation. Những cation hóa trị một như Na, K và các cation hóa trị hai như Ca, Mg thì thúc đẩy sự tạo gel. Và điểm nóng chảy của gel sẽ tăng lên khi tăng độ mạnh của ion. Các ion đối như cation tetramethylammonium (TMA) sẽ kìm hãm sự tạo gel. Sự bổ sung các cation thúc đẩy quá trình tạo gel sẽ dẫn đến sự tinh thể hóa những sợi này và hình thành gel bền. lượng lớn nhóm thế L-glycerate sẽ hạn chế sự tinh thể hóa ở một số vùng, vì thế sản xuất ra gel mềm hơn và đàn hồi.  Khả năng tạo gel phụ thuộc vào: a. Liên kết giữa các phân tử:. - Độ bền gel phụ thuộc chủ yếu vào lực liên kết giữa các phân tử. Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 8 Nếu chiều dài của vùng liên kết dài, lực liên kết giữa các chuỗi sẽ đủ lớn để chống lại áp lực và chống lại chuyển động nhiệt của các phân tử, gel tạo thành sẽ chắc bền. Nếu chiều dài của vùng liên kết ngắn và các chuỗi không được liên kết với nhau mạnh, các phân tử sẽ tách rời dưới tác dụng của áp lực hay sự tăng nhiệt độ (làm cho các chuỗi polymer chuyển động nhiệt), gel sẽ yếu và không ổn định. b. Cấu trúc các phân tử: - Những phân tử có nhánh không liên kết với nhau chặt chẽ, vì vậy không tạo những vùng liên kết có kích thước và sức mạnh đủ lớn để tạo thành gel. Chúng chỉ tạo cho dung dịch có độ nhớt và độ ổn định. - Những phân tử mạch thẳng tạo gel chắc bền hơn. c. Điện tích phân tử: Đối với các polysacchride tích điện, lực đẩy tĩnh điện giữa các nhóm tích điện cùng dấu sẽ ngăn cản sự tạo thành liên kết. - Ngoài ra còn phụ thuộc vào nhiệt độ, pH và sự có mặt của các yếu tố khác trong dung dịch. 3. Cơ chế tổng hợp gellan Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 9 Hình 4: cơ chế tổng hợp gellan. Gellan được cấu tạo từ các monomer: β-1,3- D-glucose; β-1,4-D-glucuronic acid; α-1,4- L-rhamnose nên trước khi tổng hợp được gellan, vi khuẩn phải tổng hợp các monomer này trước. Quá trình tổng hợp : Glucose từ môi trường lên men được được vi khuẩn hấp thụ qua thành tế bào. Dưới tác dụng của enzyme glucose kynase, glucose sẽ chuyển thành glucose-6-phosphate, tiếp theo enzyme Phosphoglucomutase sẽ chuyển glucose-6-phosphate thành glucose-1- phosphate. Từ glucose-1-phosphate, sẽ chia thành hai con đường sinh tổng hợp khác nhau:  Dưới tác dụng của enzyme Uridine Glucose Phosphorylase (UGP), glucose-1- phosphate sẽ tạo thành Uridine-5’-diphosphate-D-glucose (UDP-D-Glucose). Tiếp theo dưới tác dụng của Uridine Glucose Dehydrogenase sẽ tạo thành Uridine -5’- diphosphate Glucuronic acid.  Dưới tác dụng của enzyme Thymidine Glucose Phosphorylase (TGP), glucose-1- phosphate sẽ tạo thành Thymidine-5’-diphosphate-D-glucose (TDP-D-glucose). Tiếp tục enzyme thymidine Rhamnose synthetase sẽ tổng hợp TDP -D-glucose thành Thymidine-5’-diphosphate Rhamnose. Như vậy, từ Uridine-5’-diphosphate-D-glucose, Uridine-5’-diphosphate Glucuronic acid, Thymidine-5’-diphosphate Rhamnose sẽ tổng hợp thành gellan. (Theo tài liệu” N.B. Vartak, C.C. Lin, J.M. Cleary, M.J. Fagan, M.H. Saier,Glucose metabolism in 'Sphingomonas elodea': Pathway engineering via construction of a Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 10 glucose-6-phospate dehydrogenase insertion mutant, Microbiology, 141 (1995) 2339– 2350,) II/ NGUYÊN LIỆU: 1. Mật rỉ a. Khái quát về mật rỉ Rỉ đường là phế liệu có độ nhớt cao chứa đựng nhiều đường không kết tinh trong sản xuất đường từ mía hoặc củ cải đường. Những đặc tính quan trọng phù hợp với quá trình lên men bao gồm: - Chứa hàm lượng đường cao - Ngoài đường saccharose còn chứa nhiều chất hữu cơ, vô cơ, các chất thuộc vitamin và các chất kích thích sinh trưởng. - Hàm lượng đường khá cao ( thường nằm trong khoảng 40-50%), Lượng đường này chủ yếu là saccharose nên khi tiến hành lên men phải pha loãng tới nồng độ thích hợp. - Đặc điểm gây khó khăn lớn nhất trong quá trình lên men là hệ keo trong rỉ đường. Keo càng nhiều, khả năng hoà tan của oxy càng kém và khả năng trao đổi chất của vi sinh vật càng kém. Do đó công việc quan trọng nhất khi sử dụng rỉ đường là phải phá hệ keo này. - Vì rỉ đường là chất dinh dưỡng khá lý tưởng nên chúng dễ bị vi sinh vật xâm nhập và phát triển, thường gặp nhất là những vi sinh vật gây màng và gây chua, dẫn tới làm giảm chất lượng của rỉ đường.Vì vậy, trong sản xuất ta hay dùng fluosilicate natri 2 o /ooo so với trọng lượng mật rỉ để bảo quản. Thành phần hoá học của rỉ đường Thông thường tỉ lệ rỉ đường trong sản xuất đường mía chiếm khoảng 3-3,5% trọng lượng mía. Tùy thuộc vào giống mía, điều kiện trồng trọt, công nghệ sản xuất đường… mà thành phần rỉ đường dao động như sau: Nước: 15-20% ; Chất khô: 80-85% Trong đó có 60% là đường (40% saccharose , 20% fructose và glucose), 40% còn lại là chất phi đường. Trong thành phần phi đường có khoảng 30-32% hợp chất hữu cơ và 6-10% hợp chất vô cơ. Trong hợp chất vô cơ, theo Mắc-Dinit, gồm có: K2O: 3,5% Fe2O3: 0,2% MgO: 0,1% Sulfate: 1,6% CaO: 1,5% SiO2: 0,5% P2O5: 0,2% Chloride: 0,4% Trong những hợp chất hữu cơ gồm có hợp chất có chứa nitơ và không chứa nitơ. Những hợp chất chứa nitơ phần lớn ở dạng amin như: acid aspactic, acid glutamic, leucin, isoleucin. Nitơ tổng số chiếm khoảng 0,3-0,5% (ít hơn so với lượng nitơ có trong rỉ đường củ cải). Những hợp chất không chứa nitơ như: pectin, chất nhầy furfurol và oxymethylfurfurol…. Các chất khử không lên men được như các chất màu: Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 11 - Hợp chất caramel: hợp chất được tạo ra do sự mất nước của đường saccharose dưới tác dụng của nhiệt độ cao. Khi pH của dung dịch đường ổn định, cường độ màu sẽ tỉ lệ thuận với nhiệt độ. o Phức chất của phenol- Fe2+: phức chất này có màu vàng xanh. Hợp chất này không bị loại hết trong giai đoạn làm sạch nước mía và tồn tại trong mật rỉ. o Melanoidin: đây là sản phẩm ngưng tụ của đường khử với acid amin, trong đó chủ yếu là acid aspartic. o Melanin: đây là sản phẩm oxy hoá khử của acid amin dạng vòng có trong mật rỉ, trong đó chủ yếu là tyrosin dưới sự xúc tác của enzyme polypherroloxydase khi có mặt của oxy và Cu2+. Ngoài ra trong rỉ đường có một số vitamin (tính theo microgam trên 1 gam rỉ đường) như sau: Thiamine: 8,3 Folic acid: 0,038 Riboflavin: 2,5 Pyridosine: 6,5 Nicotimic acid: 21 Biotin: 12 Pantothenic acid: 21,4 Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 12 Bảng1: So sánh thành phần của rỉ đường mía và rỉ đường củ cải (tính trên rỉ đường chứa 75% chất khô – theo Baker, 1979) Thành phần Đơn vị tính Mía Củ cải Đường tổng số Chất hữu cơ không phải đường Chất tro sulfate hóa Chất hữu cơ tổng số Protein (N x 6,25) Na K Ca Cl P Biotin Folic acid Inositol Pantothenate Ca Piridosin Riboflavin Thiamine Nicotinic acid Cholin Chất khô Sucrose Raffinose Glucose Fructose Đường nghịch đảo Chất hữu cơ phi đường - Chứa Nitơ - Không chứa Nitơ Nitơ tổng Tro pH % % % % % % % % % mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg %kl mật rỉ %kl chất khô 48 – 56 9 – 12 10 – 15 60 – 65 2 – 4 0,1 – 0,4 1,5 – 5,0 0,4 – 0,8 0,7 – 3,0 0,6 – 2,0 1,2 – 3,2 Khoảng 0,04 Khoảng 6000 54 – 65 2 – 6,5 Khoảng 2,5 Khoảng 1,8 20 – 800 600 – 800 75 – 83 32 – 45 - 5 – 11 6 – 15 - 5 10 0,4 – 1,5 7 -11 4,5 – 6 48 – 52 12 – 17 10 – 12 63 – 65 6 – 10 0,3 – 0,7 2 – 7 0,1 – 0,5 0,5 – 1,5 0,02 – 0,07 0,04 – 0,13 Khoảng 0,2 5800 – 8000 50 – 100 Khoảng 5,4 Khoảng 0,4 Khoảng 1,3 20 – 45 400 – 600 76 – 84 58 – 64 0 – 4,2 - - 0 – 1,2 19 5 1,7 – 2,4 8,5 – 17,1 6,2 – 8,4  pH và độ đệm của rỉ đường: Bình thường, pH của rỉ đường từ 6,8 đến 7,2. Rỉ mới sản xuất ra có thể có pH = 7,2 – 8,9. Hiện nay, hầu hết các nhà máy đường của ta đều xử lý bằng lưu huỳnh nên pH của Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 13 rỉ đường thường thấp hơn và vào khoảng 5,6 – 6,0. Độ kiềm của rỉ vào khoảng 0,5 – 20 (10 kiềm tương đương 1 ml dung dịch H2SO4 1N trung hòa hết 100 g rỉ). Độ kiềm gây bởi các muối Canxi của acid carbonic và các acid hữu cơ khác. Đệm được biểu thị bằng thể tích dung dịch H2SO4 1N cần thiết để điều chỉnh dung dịch gồm 100 g rỉ + 100 g nước tới pH 4,5. Tùy theo pH của mật rỉ, độ đệm có thể từ 14 đến 45.  Vi sinh vật trong rỉ đường: Rỉ đường nhận được từ sản xuất luôn chứa một lượng vi sinh vật. Trong đó nguy hiểm nhất là vi khuẩn lactic và acetic. Mức độ nhiễm khuẩn được xác định bằng sự tăng độ chua, khi đó rỉ đường “tự lên men”. Mức tăng độ chua ( khi tự lên men sau 24h) trong phạm vi 0,2 – 0,50 xem là bình thường. Thực tế trong 1g rỉ đường chứa tới 100000 vi sinh vật không nha bào và 15000 vi sinh vật có khả năng tạo bào tử ở rỉ đường bị nhiễm nặng, con số vi sinh vật có thể đạt tới 50000 và 500000. Tuy nhiên đối với rỉ đường có nồng độ trên 70% hầu hết vi sinh vật trong rỉ đường đều chịu nằm yên nhưng khi pha loãng chúng sẽ bắt đầu hoạt động và làm giảm hàm lượng đường dẫn đến tăng tổn thất. Trong quá trình sản xuất cần có biện pháp xử lý phù hợp nhằm diệt bớt và hạn chế hoạt động của các loại tạp khuẩn này. Trong khi chuẩn bị lên men, rỉ đường được trộn với nước để giảm nồng độ đường xuống còn 15% và sau đó được đem tiệt trùng bằng phương pháp Pasteur, ta thu được hỗn hợp gọi là dịch lên men.  Ưu điểm khi sử dụng rỉ đường trong nguyên liệu: - Giá rẻ - Khối lượng lớn, dồi dào - Sử dụng tiện lợi - Nguồn cung cấp khá phổ biến Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 14 Bảng2: So sánh Thành phần dinh dưỡng trong môi trường lên men của 2 loại gellan: 2. Giống vi sinh vật: Sphingomonas paucimobilis ATCC 31461 được chọn sử dụng để tổng hợp gellan. Đây là nhóm vi khuẩn Gram âm, hình que, chịu nhiệt, hiếu khí, lớp vỏ ngoài có màu vàng, kích thước khoảng 0.8µm x 1.5-40 µm. Một số Sphingomonas có thể chuyển động và không có khả năng lên men. Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 15 Hình 5: Hình ảnh của vi khuẩn S. paucimobilis ATCC-31461 cấy trên erlen. Bảng 3: Một số đặc điểm của S. Paucimobilis ATCC-21461 STT Một số đặc tính Kết quả 1 Gram Gram ( - ) 2 Kích thước (µm) 1.5 – 5.0 3 Chuyển động Có 4 Sinh bào tử Không 5 Sinh trưởng ở 30 o C + Khả năng sinh acid từ (ASS) 6 Fructose - 7 Melezitose - 8 N-aceylglucosamine + 9 Khả năng hóa lỏng gellan + Kiểm tra lên men đường 10 2-ketogluconate + 11 L- Arabinose W 12 L-serine - Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 16 Chỉ tiêu chọn giống vi sinh vật) – Khả năng sinh độc tố: không có. – Khả sinh tổng hợp gellan: càng mạnh càng tốt. – Khả năng thích nghi của giống phải cao, tốc độ sinh trưởng mạnh. – Điều kiện nuôi cấy: đơn giản, là môi trường đặc trưng cho sự sinh trưởng của vi khuẩn và tổng hợp gellan. Môi trường dễ kiếm, giá thành không quá cao. – Sự ổn định của giống theo thời gian: càng lâu càng tốt. Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 17 III/ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Hình 6: Quy trình công nghệ của sản xuất gellan . Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 18 IV/ GIẢI THÍCH SƠ ĐỒ 1. Nhân giống: Mục đích: Chuẩn bị giống cho quá trình lên men. Quá trình nhân giống giúp gia tăng số lượng tế bào( tăng sinh khối), tích lũy đủ số lượng tế bào cần thiết để cấy giống vào môi trường lên men. a. Giữ giống: S. paucimobilis ATCC-31461 được giữ trên môi trường YPG bao gồm (g/l): - Chất chiết nấm men: 3 - Peptone: 5 - Glucose 30. - NaCl: 5 - Agar :20 Chỉnh pH=7. Con giống sẽ được cho vào 20ml môi trường trên (đã được tiệt trùng ở 121 0 C, 20 phút) trong một erlen 250ml, sau đó đem cho vào thiết bị lắc với vận tốc 180 rpm ở 30 0C trong 24 giờ. Đem cả canh trường đi ủ trong 48 giờ ở 300C, sau đó đem bảo quản ở 40C. b. Nhân giống: - Nhân giống là quá trình tăng dung tích, dịch chứa sinh khối qua nhiều cấp. Mỗi cấp nhân giống thường tăng dung khối từ 10-15 lần. Cứ làm như vậy cho đến khi toàn bộ dung tích đủ để tiến hành quá trình lên men. - Khi nhân giống giai đoạn phòng thí nghiệm, người ta sử dụng các dụng cụ thủy tinh như ống nghiệm, erlen với các dung tích 750 ml, 1l, 2l kết hợp với tủ ấm, tủ lắc điều nhiệt. Do thể tích môi trường nhỏ nên việc sử dụng máy lắc có thể đảm bảo được sự đồng nhất trong canh trường nuôi và cung cấp đầy đủ oxy cho sự sinh trưởng, phát triển của nhóm vi sinh vật hiếu khí. - Khi nhân giống ở giai đoạn phân xưởng, người ta sử dụng những thiết bị với dung tích khác nhau: 100l, 500l, 1m 3 , 3 m 3 , 5 m 3 , 10 m 3…hoặc lớn hơn tùy theo dung tích của thiết bị lên men đang sử dụng tại nhà máy. Phương pháp thực hiện: 10ml chứa môi trường glucose được tiệt trùng và canh trường vi sinh vật được ủ ở 30 oC trong 24h. Sau 24h, canh trường sẽ được chuyển vào 90ml môi trường đã tiệt trùng tương tự và tiếp tục ủ ở 30oC trong 24h. 100ml giống này sẽ được chuyển tiếp đến 900ml môi trường và được ủ tiếp. Các cấp nhân giống được thực hiện cho đến khi có đủ số lượng giống cần thiết cho quá trình lên men. Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 19 Hình 7. Thiết bị nhân giống 1. Hệ thống điều nhiệt (nhân giống trong erlen). 2. Bình nhân giống trung gian. 3. Thiết bị nhân giống. 4. Hệ thống lọc tách bụi và vi sinh vật. 5. Valve. 6. Bộ phận lọc hơi. 7. Bộ phận đo pH. 2. Chuẩn bị môi trường: Mục đích: Bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh vật. Môi trường lên men: Thành phần môi trường lên men(g/l) Glucose 30 Chất chiết nấm men 0.5 K2HPO4 0.5 MgSO4.7H2O 0.1 NH4NO3 0.9 Dung dịch muối, 1M Dung dịch muối chứa (g/100 ml) : MnCl2.4H2O: 0.18 FeSO4.7H2O: 0.248 H2BO3 :0.028 CuCl2. 2H2O 3.4 Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn GELLAN Trang 20 ZnCl2 2.1 CoCl2. 2H20 7.4 Na2MoO4. 2H2O 0.003 Disodium tartarate 0.21 3. Tiệt trùng Mục đích: Tiêu diệt vi sinh vật chuẩn bị cho quá trình lên men Thiết bị sử dụng: Thiết bị tiệt trùng liên tục YHC-20 Cấu tạo: gồm thùng chứa môi trường dinh dưỡng, bơm ly tâm, bộ đun nóng, bộ giữ nhiệt, bộ thu hồi nhiệt, bộ trao đổi nhiệt, hệ thống điều chỉnh tự động các thông số của quá trình. Nguyên tắc hoạt động: Trước khi bắt đầu hoạt động tất cả các thiết bị, đường ống dẫn và phụ tùng YHC được thanh trùng bằng hơi quá nhiệt. Hơi nước được đưa vào bộ đun nóng theo đường viền của van điều chỉnh tiêu hao hơi, sau