Bài giảng Công nghệ lên men ĐH Y Dược

Bài giảng Công nghệ lên men ĐH Y Dược

Công nghệ lên men

Công nghệ lên men

 Định nghĩa: quá trình biến đổi do vi sinh vật thực hiện trong điều kiện yếm khí hay hiếu khí

 Sinh khối vi sinh vật

 Enzym – protein vi sinh vật

 Sản phẩm trao đổi chất: sơ cấp + thứ cấp

 Các biopolymer và biosurfactant

 Sản phẩm tái tổ hợp gen

Chủng vi sinh vật

1: Không gây bệnh cho người, động vật và môi trường

(GRAS - Generally Recognized As Safe)

2: Có thể gây khó chịu cho người, động vật và môi

trường

3: Gây bệnh, truyền bệnh nhưng có cách chữa trị

4: Gây bệnh, truyền bệnh rất nhanh nhưng chưa có cách chữa trị

Yêu cầu của chủng công nghệ

đường sinh tổng hợp sản phẩm đã được khảo sát kỹ

tăng trưởng

trừ khi đó chính là sản phẩm

sản phẩm

Cải tạo chủng

 Đột biến ngẫu nhiên

 Đột biến nhân tạo - cảm ứng

 Sử dụng base tương đồng

 Thay đổi về hóa học của các base

 Chiếu xạ

 Gây đột biến bằng transposon

 Thao tác di truyền trên vi sinh vật

Chiến lược thao tác di truyền

Sàng lọc thể đột biến

Làm giàu thể khuyết dưỡng bằng

Gây đột biến:

UV, HNO 2 ,…

Rửa và phân tán ở mật độ 107/ml

Thêm 100 U/ml penicillin

Loại bỏ penicillin Pha loãng đến 50-

100 tế bào/hộp Nuôi cấy 2-20 h

Môi trường hoàn chỉnh

Môi trường tối thiểu

Môi trường

hoàn chỉnh

Nhân bản

Bảo quản giống vi sinh vật

 Ngân hàng gốc (master cell bank)

 Ngân hàng làm việc (working cell bank)

Môi trường lên men

 Chất dinh dưỡng

 Yếu tố tăng trưởng

 Sinh khối

 Chất chuyển hóa sơ cấp

 Chất chuyển hóa thứ cấp

Các loại môi trường lên men

phần hóa học chính xác về mặt định tính và định lượng

biết thành phần chính xác của một vài hợp chất (về mặt định lượng đối với các chất cần quan tâm như yếu tố

tăng trưởng, các thành phần khác dựa theo kinh

nghiệm)

chủ yếu bắt nguồn từ các sản phẩm nông nghiệp hoặc

từ sữa vì chúng rẻ và tương đối dồi dào

Tiêu chí chọn thành phần môi trường

bị biến chất

lẫn, … không ảnh hưởng đến công thức chung, việc vận hành nồi cũng như xứ lý sau lên men

thành và năng suất sản phẩm trên gam cơ chất cao

phẩm phụ thấp không làm ảnh hưởng đến quá trình

tách sản phẩm chính sau đó

Biện pháp kiểm soát bọt

hoạch

Nước/hơi nước vào

Khí vô trùng Cổng phụ

Các thiết bị nuôi cấy khác

Các phương thức lên men

 Kiểu vận hành

 Lên men liên tục

Lên men bề mặt

7

6 6

1 2

3 4

5

1-Giá đựng khay ; 2-Khay ; 3-Cử a cho khô ng khí sạch và o buồ ng ; 4-Cử a cho khô ng khí

ra ; 5-Quạt ; 6-Chỗ phun nướ c ; 7-Bộ phậ n xả hơi nó ng để điề u chỉ nh nhiệ t độ củ a buồ ng.

Giám sát quá trình lên men

 flow injection analysis

 sequential injection analysis

 khối phổ (mass spectrometry - MS)

 lỏng hiệu năng cao (HPLC)

 sắc ký khí (GC)