Chuong 2 Vi sinh vat trong cong nghe len men

1. VI SINH VT TRONG CÔNG
NGH LÊN MEN
Ths. Bùi Hng Quân
09.09.25.24.19/09.17.27.26.25
Email: buihongquan@hui.edu.vn
Website: www.buihongquan.tk
GBD gi gìn màu xanh cho quê hương, xây d
ng tương lai t ch

2. t lư
ng cuc sng

3. SINH LÝ VI SINH VT
Chia làm bn giai on:
– Pha lag: làm quen môi trưng, kéo dài hay ngn tùy theo
ging vi sinh vt
– Pha log: vi sinh vt phát trin mnh tăng sinh khi nhanh
theo c

4. p s 2n
– Pha cân bng: ngun dinh dưng bt u cn kit, s t bào
sinh ra bng s t bào cht i
– Pha suy vong: ngun dinh dưng ã cn kit, ch

5. t thi t
hot ng sng ca vi sinh vt tích t càng nhiu, s lư
ng
t bào cht nhiu hơn s lư
ng t bào sng
Trong công ngh lên men chúng ta thưng quan tâm n pha lag
và pha cân bng. Pha lag càng ngn thì quá trình lên men càng
nhanh

6. QUÁ TRÌNH LÊN MEN HAI PHA
• Pha 1: là pha sinh trư)ng, thu nhn sn
ph*m bc 1
– Sinh t+ng h
p protein và xây d
ng t bào
– Các t bào tr, sinh trư)ng nhanh và tăng
sinh khi
– Bao gm t nhân ging và thi gian u quá
trình lên men
– Sn ph*m trao +i ch

7. t không có ho-c bt
u tích t v.i s lư
ng nh/. D

8. u hiu
chuyn qua pha th0 hai

9. QUÁ TRÌNH LÊN MEN HAI PHA
• Pha 2: tích t các sn ph*m trao +i ch

10. t, các t bào vi sinh vt
trư)ng thành, sinh khi phát trin chm ho-c ngng phát trin =
thu nhn sn ph*m bc hai
– Bt u ging vi sinh vt phát trin chm li
– Các sn ph*m trao +i ch

11. t tích t trong pha này
– Môi trưng dinh dưng còn ít ho-c bt u cn kit
• Thi kỳ u pha 2: tích t nhiu sn ph*m trong môi trưng
• Thi kỳ cui pha 2:
– Sinh khi gim do t bào t
phân
– Tích t sn ph*m bc 2 ít
– Mt s sn ph*m li tr) thành ngun dinh dưng ca vi sinh
vt (ging có th ng hóa tr) li sn ph*m)
– Hin tư
ng t bào t
phân làm tăng nh.t d2ch lên men
– Quá trình lên men thu nhn sn ph*m bc 2: kt thúc trư.c
thi kỳ cui ca pha 2

12. QUÁ TRÌNH LÊN MEN HAI PHA
Thu sn ph*m bc 2:
• Thu sn ph*m bc 2 không nm trong giai on thu sinh
khi mà phi
i thi gian thoát ra môi trưng = chm hơn
• Vi sinh vt luôn có quá trình t
phân = thoát ra ngoài môi
trưng. Mun thu sn ph*m bc 2 phi
i qua giai on vi
sinh vt phát trin sinh khi c
c i
• Ch3n các iu kin phát trin ti ưu ca ging vi sinh vt
trong pha 1 (nu thu sn ph*m bc 2 thì càng cn nghiên
c0u rút ngn giai on này (pha log))
• Xác 2nh nhng iu kin chuyn tip t pha 1 sang pha 2
= kho sát bin ng ca quá trình lên men
• Tìm nhng nguyên nhân làm gim hàm lư
ng các sn ph*m
ư
c to thành sau khi ã t m0c ti a (t
phân, tp
nhi4m, ng hóa ngư
c li,…)

13. QUÁ TRÌNH LÊN MEN HAI PHA
• Pha 1:
– Môi trưng nhân ging giàu các ch

14. t dinh dưng
hơn môi trưng lên men
– Môi trưng nhân ging có hàm lư
ng ưng th

15. p
hơn môi trưng lên men
• Pha 2:
– Thành phn môi trưng nh hư)ng n s
chuyn
tip t pha 1 sang pha 2
– Thay +i thành phn môi trưng dinh dưng: thay
+i hot l
c và hình thái ca ging
– Thay +i hình thái: tính ch

16. t t bào

17. QUÁ TRÌNH LÊN MEN HAI PHA
• Phi bit sn ph*m cn thu sinh ra ) giai
on nào ca quá trình nuôi c

18. y
• Tìm ra trng thái sinh lý ca vi sinh vt
cho năng su

19. t to sn ph*m t cao nh

20. t
và duy trì nó trong thi gian dài
• Nhiu trưng h
p -t ra là vi sinh vt t
trng thái sinh trư)ng phát trin ti ưu
không ng thi cho ra sn ph*m v.i
hiu su

21. t cao

22. VAI TRÒ CA GING VI SINH VT
• Ging óng vai trò quyt 2nh:
–Năng su

23. t sinh h3c = gim chi
phí cho qúa trình sn xu

24. t
–Ch

25. t lư
ng sn ph*m lên men
–Vn u tư cho sn xu

26. t
–Giá thành sn ph*m

27. YÊU CU V GING
• Cho sn ph*m có s lư
ng và ch

28. t lư
ng cao hơn các
sn ph*m ph khác
• Năng su

29. t sinh h3c cao
• S5 dng các nguyên liu r, tin, d4 kim, ho-c phi
h
p v.i các ngun ph liu, ph thi công nghip
th
c ph*m
• Sn ph*m d4 thu nhn và tinh sch
• Tính +n 2nh ca ging
• Tính thích nghi trong iu kin lên men công nghip
• Tính cnh tranh và 0c ch, sinh sn và phát trin
mnh
• Tc trao +i ch

30. t mnh

31. PHÂN LP GING – PHÂN LP
T NHIÊN
• T
nhiên là ngun vô tn thu nhn
các ging vi sinh vt
• Nguyên tc cơ bn: cơ ch

32. t nào thì có
m-t vi sinh vt phân hy cơ ch

33. t ó
• Năng su

34. t sinh h3c không cao
• Chưa thích nghi sn xu

35. t quy mô
công nghip

36. TIN HÀNH PHÂN LP
• Xác 2nh v2 trí phân lp ging
• Môi trưng tp trung: loi dn các
vi sinh vt không mong mun
• Môi trưng -c hiu: ch8 cho phép vi
sinh vt cn phân lp phát trin
• 92nh danh ging cn phân lp

37. PHÂN LP GING TRONG NHÀ
MÁY
• D4 thích nghi trong iu kin sn
xu

38. t
• Cho năng su

39. t và ch

40. t lư
ng sn
ph*m sinh h3c cao
• Trong nư.c thi, ch

41. t thi có mt
vi sinh vt cn quan tâm nh

42. t
• Phân lp tương t
trong t
nhiên

43. HO T HÓA GING
• Môi trưng bi dưng
• Sàng l3c ging
• Rút g3n pha lag
• Chiu tia t5 ngoi, laser = không
gây t bin = kích hot ging. Ví
d: n

44. m

45. TUY
N CHN
• Nguyên tc: ) âu có cơ ch

46. t thì ) ó có vi sinh vt
phân gii cơ ch

47. t ó
• T
nhiên: có h gen +n 2nh
• Nhà máy: phòng thí nghim nhà máy, thùng lên men,
nư.c thi, ch

48. t thi
• Ngân hàng ging vi sinh vt
• Ví d:
– Phân lp ging Bifidobacteria 0ng dng trong sn xu

49. t
ch ph*m probiotic
– Phân lp ging Lactococcus lactis 0ng dng trong sn
xu

50. t ch ph*m Bacteriocin
– Phân lp ging Bacillus subtilis 0ng dng trong sn xu

51. t
probiotic

52. NÂNG CAO CH

53. T LƯNG GING
• Thay +i -c tính di truyn:
– Phương pháp di truyn c+ in
– Lai
• Ưu im: d4 th
c hin
• Như
c im: gi.i hn trong loài
– Phương pháp to t bào trn
– Gây t bin
• Ưu im: phá v gi.i hn loài
• Như
c im: không 2nh hư.ng
• Phương pháp hin i
– Phương pháp chuyn gen
– Phương pháp to dòng

54. HU

55. N LUYN THÍCH NGHI
• Nguyên tc: t

56. t c các vi sinh vt có kh năng thích nghi
cao
• Hu

57. n luyn thích nghi v.i iu kin sn xu

58. t công nghip
• Tip cn v.i năng su

59. t sinh h3c cao nh

60. t ca nó trong t
nhiên, nhng yu t nh hư)ng như: nhit , pH,
enzyme,…
• Bt nó phi thay +i quá trình trao +i ch

61. t
• Hu

62. n luyn thích nghi nâng cao ch

63. t lư
g ging
• Thay +i các yu t to ra tính thích nghi
• Tính thích nghi ch8 biu hin khi các yu t tác ng n
tính thích nghi ó tn ti (vì tính thích nghi không di
truyn)
• Ví d: nâng cao biu hin gen amylase

64. NGUYÊN LÝ SINH TNG HP
THA VI SINH VT
• Quá trình trao +i ch

65. t tuân theo
nguyên tc kinh t và hài hòa:
không t+ng h
p nhng ch

66. t quá
tha so v.i nhu cu phát trin
• Cơ ch sinh t+ng h
p tha (siêu
t+ng h
p): c

67. u trúc không gian
ca enzyme và cơ ch di truyn

68. Nhng nguyên tc iu hòa trao +i ch

69. t
• 9iu hòa hot tính enzyme nh s
0c ch quá trình
t+ng h
p ca chính nó
• A --- B --- C --- X
• (b) (c)
• Enzyme (a): thay +i c

70. u hình không gian khi có m-t
sn ph*m cui - gim b.t hot tính xúc tác
• (a) có kh năng gn v.i A
• Nu X dư tha = bao vây trung tâm d2 lp th =
trung tâm xúc tác b2 bin +i = (a) không th gn
v.i A mà ch8 gn v.i X = (a) không có hiu l
c
chuyn A thành B = chui sinh t+ng h
p X b2 gián
on = X gim

71. NGUYÊN LÝ SINH TNG HP
THA VI SINH VT
• V2 trí các axít amin trong c

72. u trúc
enzyme:
– S
sai lch th0 t
sp xp hay s lư
ng các
axít amin nm trong các trung tâm hot
ng
– S
thay +i axít amin trong trung tâm kim
ch - m

73. t kh năng kt h
p v.i ch

74. t kim
ch

75. NHNG PHƯƠNG PHÁP GI GING THUN
CHNG VÀ N NH HO T TÍNH SINH HC
Trên môi trưng agar:
– Ph+ bin, ơn gin, tin l
i
– Thi gian gi ging ngn
– D4 m

76. t hot tính di truyn ban u ca ging
– Tn nhiu công s0c
– D4 nhi4m bacteriophage, m

77. t nư.c

78. NHNG PHƯƠNG PHÁP GI GING THUN
CHNG VÀ N NH HO T TÍNH SINH HC
• Dưi lp du khoáng
– Ph lên môi trưng agar ã có vi sinh vt mt l.p
du khoáng
– Thi gian bo qun là 12 tháng
• Trên cát, t
– Gi vi sinh vt có bào t5
• Silicagen và ht ngũ cc
– Tương t

79. NHNG PHƯƠNG PHÁP GI GING THUN
CHNG VÀ N NH HO T TÍNH SINH HC
• Giy l c
– Bo qun vi sinh vt có bào t5 trong nhiu năm
– Thi gian ngn hơn so v.i gi ging trên cát,

80. t,
ngũ cc
• Gelatin
• Phương pháp lnh sâu
– S
phát trin ca vi sinh vt b2 0c ch ) nhit
lnh sâu

81. NHNG PHƯƠNG PHÁP GI GING THUN
CHNG VÀ N NH HO T TÍNH SINH HC
• Phương pháp ông khô
– Có 3 giai on:
– Lnh ông (tin ông khô)
– S

82. y chính
– S

83. y ph