Báo cáo thực hành Công nghệ lên men

1. Quy định liên quan đến phòng thí nghiệm 1.1 Quy tắc phòng thí nghiệm Để đảm bảo an toàn, tránh những trường hợp đáng tiếc xảy ra khi làm việc trong phòng thí nghiệm, mỗi cán bộ ( sinh viên thực tập ) phải thuộc và nắm vững các qu trình, quy định phòng thí nghiệm. Việc trang bị và sử dụng các thiết bị bảo hộ lao động là điều vô cùng cần thiết. Trước khi bắt đầu thao tác đảm bảo rằng các cán bộ đã nắm vững 14 điều quy định chung khi làm việc trong phòng thí nghiệm: Chỉ được làm thí nghiệm khi có sự hiện diện của người hướng dẫn trong phòng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

VIỆN CNSH&MT

BÁO CÁO THỰC TẬP

Học phần: Công nghệ lên men GVHD: Lê Phương Chung SVTT: Nguyễn Thị Trang MSSV: 54131562

Lớp: 54CNSH

1959

Mục lục

Bài 1 Chuẩn bị môi trường lên men 3

1 Quy định liên quan đến phòng thí nghiệm 3

1.1 Quy tắc phòng thí nghiệm 3

1.2 Quy định an toàn phòng thí nghiệm 4

1.3 Một số tình huống xử lý khi xảy ra sự cố phòng thí nghiệm 5

2 Quy trình sử dụng một số thiết bị, dụng cụ 6

2.1 Khử trùng dụng cụ và thiết bị 6

2.2 Thiết bị 6

3 Nội dung thực tập 6

Bài 2: Lên men lactic 7

1 Thí nghiệm lên men sữa chua 7

1.1 Chuẩn bị 7

1.2 Quy trình sản xuất sữa chua 7

1.3 Kết quả 8

1.4 Chi phí 9

2 Thí nghiệm quan sát tế bào vi sinh vật trong lên men lactic 9

2.1 Quy trình 9

2.2 Kết quả 10

Bài 3: Lên men sản xuất sinh khối 11

1 Thí nghiệm lên men bánh mì 11

1.1 Chuẩn bị 11

1.2 Quy trình 11

1.3 Kết quả 12

1.4 Chi phí 13

2 Thí nghiệm quan sát tế bào vi sinh vật trong lên men bánh mì 13

2.1 Quy trình 13

Bài 4: Lên men rượu 15

1 Thí nghiệm lên men rượu 15

1.1 Chuẩn bị 15

1.3 Kết quả 15

1.4 Chi phí 17

2 Quan sát tế bào vi sinh vật trong lên men rượu 17

2.1 Quy trình 17

2.2 Kết quả 18

Bài 5: Lên men vi sinh vật thu các hợp chất kháng khuẩn 19

1 Chuẩn bị 19

1.1 Vi sinh vật kiểm định 19

1.2 Môi trường 19

2 Quy trình 19

3 Kết quả 20

Bài 1 Chuẩn bị môi trường lên men

1 Quy định liên quan đến phòng thí nghiệm

1.1 Quy tắc phòng thí nghiệm

Để đảm bảo an toàn, tránh những trường hợp đáng tiếc xảy ra khi làm việc trong phòng thí nghiệm, mỗi cán bộ ( sinh viên thực tập ) phải thuộc và nắm vững các quy trình, quy định phòng thí nghiệm Việc trang bị và sử dụng các thiết bị bảo hộ lao động là điều vô cùng cần thiết

Trước khi bắt đầu thao tác đảm bảo rằng các cán bộ đã nắm vững 14 điều quy định chung khi làm việc trong phòng thí nghiệm:

- Chỉ được làm thí nghiệm khi có sự hiện diện của người hướng dẫn trong phòng thí nghiệm

- Đọc kỹ lý thuyết và suy nghĩ trước khi làm thí nghiệm

- Luôn luôn nhận biết nơi để các trang thiết bị an toàn

- Phải mặc áo choàng của phòng thí nghiệm

- Phải mang kính bảo hộ

- Phải cột tóc gọn lại

- Làm sạch bàn thí nghiệm cũ trước khi bắt đầu một thí nghiệm

- Không bao giờ được nếm thử các hóa chất thí nghiệm Không ăn uống trong phòng thí nghiệm

- Không được nhìn xuống ống thí nghiệm

- Nếu làm đổ hóa chất hoặc xảy ra tại nạn, báo cho người phụ trách ngay lập tức

- Sau khi làm việc phải rửa mặt, tay và các dụng cụ (nên dùng xà phòng)

- Nếu hóa chất rơi vào mắt, phải đi rửa mắt ngay lập tức

- Bỏ chất thải thí nghiệm vào đúng nơi quy định như được hướng dẫn, cất giữ, bảo quản hoá chất cẩn thận

- Nếu bạn chưa rõ vấn đề nào, hãy hỏi

 Nội quy phòng thí nghiệm:

- Mọi người làm việc trong phòng thí nghiệm (PTN) đều phải được học tập, kiểm tra về nội quy an toàn lao động, nắm vững các quy trình, quy phạm kĩ thuật và các biện pháp đảm bảo an toàn lao động

- Mỗi người chỉ làm việc trật tự, giữ gìn vệ sinh và tuân thủ hướng dẫn của cán bộ phụ trách tại nơi quy định Không tiếp khách lạ hoặc làm ngoài giờ quy định, nếu muốn làm ngoài giờ thì cần có sự đồng ý của trưởng PTN và phòng bảo vệ

- Phải đọc kĩ tài liệu, hiểu rõ mọi chi tiết của thí nghiệm trước lúc làm và lường trước các sự cố có thể xảy ra để chủ động phòng tránh

- Tiến hành thí nghiệm thì cần quan sát và ghi chép kĩ các số liệu để làm bản báo cáo thí nghiệm Sau giờ làm việc phải lau chùi, sắp xếp gọn gàng các thiết bị thí nghiệm và dụng cụ thí nghiệm

* Lưu ý: lấy hoá chất, dụng cụ thí nghiệm ở đâu thì đặt lại vị trí cũ Trước khi rời

khỏi PTN cần phải kiểm tra lại PTN, khoá các van nước, đóng ngắt cầu dao điện,

Ngoài những quy định chung nêu trên thì mỗi PTN tuỳ theo tính chất chuyên môn cần đề ra những quy định riêng nhằm đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và tài sản trong phòng

1.2 Quy định an toàn phòng thí nghiệm

Khẩu hiệu: “An toàn là bạn, tai nạn là thù” không chỉ cần có ở các công trường xây dựng mà còn cần xuất hiện ở các phòng thí nghiệm Yêu cầu an toàn ở phòng thí nghiệm không chỉ là đề phòng hỏa hoạn, tai nạn điện giật, an toàn về sức khỏe của nhân viên mà còn yêu cầu an toàn đối với vi sinh vật gây bệnh, an toàn cho môi trường xung quanh Mọi tai nạn trong phòng thí nghiệm đều có thể phòng ngừa nếu bạn thực hiện đúng các chỉ dẫn hoặc các qui định của phòng thí nghiệm

 Quy tắc an toàn:

- Biện pháp phòng ngừa luôn là biện pháp an toàn nhất

- Bạn phải biết làm gì nếu có hỏa hoạn xảy ra trong phòng thí nghiệm; hãy bình tĩnh và làm theo các bước bạn đã được chỉ dẫn

- Tất cả các thí nghiệm có sử dụng chất độc dễ bay hơi, có mùi khó chịu, các khí độc hoặc các acid đặc phải được tiến hành trong tủ hoặc nơi thoáng gió Cần tìm hiểu về các hoá chất dùng trong PTN để biết các đặc tính như: tính độc, khả năng cháy, nổ, để tránh xảy ra những sai sót khi tiến hành thí nghiệm, dẫn đến những hậu quả đáng tiếc

 Làm việc với các chất độc:

Trong PTN hoá học có nhiều loại hoá chất thường gặp nhưng lại có độc tính cao như: HCN, NaCN/KCN, Hg, HgCl2, CO, Cl2, Br2, NO, NO2, H2S, NO2, hay các loại chất dùng trong mảng tổng hợp hữu cơ như: CH3OH, pyriđin

C5H5N, THF, benzen, toluen, acrylonitrin, anilin, HCHO, CH2Cl2 Tất cả các chất không biết rõ ràng đều được coi là chất độc Khi làm việc với các hoá chất này cần chú ý kiểm tra chất lượng dụng cụ chứa đựng và dụng cụ tiến hành thí nghiệm Đặc biệt tuân thủ chặt chẽ các điều kiện đã nêu trong giáo trình, tài liệu

đã được chuẩn bị trước

Không trực tiếp đưa hoá chất lên mũi và ngửi mà phải để cách xa và dùng tay phất nhẹ cho chúng lên mùi

 Làm việc với các chất dễ cháy:

 Các chất thuộc nhóm chất dễ cháy, dễ bay hơi bốc lửa là ROH, dầu hoả, xăng, benzen, Khi làm việc với chúng cần chú ý là chỉ được phép đun nóng hay chưng cất chúng trên nồi cách thuỷ hoặc cách không khí trên bếp điện kín

 Không để gần nguồn nhiệt, cầu dao điện,

 Khi tiến hành kết tinh từ các dung môi dễ cháy thì cần thực hiện trong dụng

cụ riêng, có lắp sinh hàn hồi lưu

 Làm việc với các chất dễ nổ: Khi làm việc với các chất như H2, kiềm (kim loại & dung dịch), NaNH2/KNH2, axit đặc, các chất hữu cơ dễ nổ (đặc biệt là các polynitro) cũng như khi làm việc dưới áp suất thấp hay áp suất cao cần phải đeo kính bảo vệ (làm bằng thuỷ tinh hữu cơ) để che chở cho mắt và các bộ phận quan trọng trên gương mặt

- Không được cúi đầu về phía các chất lỏng đang đun sôi hoặc chất rắn đang đun nóng chảy để tránh bị hoá chất bắn vào mặt (có nhiều trường hợp không lưu ý vấn đề này) Khi đun nóng các dung dịch trong ống nghiệm phải dùng cặp và luôn chú ý quay miệng ống nghiệm về phía không có người, đặc biệt là khi đun nóng acid đặc hoặc kiềm đặc Phải biết chỗ để và sử dụng thành thạo các dụng cụ cứu hoả, các bình chữa cháy và hộp thuốc cứu thương để khi sự cố xảy ra có thể

xử lí nhanh chóng và hiệu quả

1.3 Một số tình huống xử lý khi xảy ra sự cố phòng thí nghiệm

 Hóa chất bắn vào mắt hay da: Nếu bị hóa chất bắn vào mắt của bạn hoặc trên da của bạn, ngay lập tức chạy đến vòi rửa mắt khẩn cấp và rửa ít nhất 20 phút Hãy gọi lớn tiếng để có người đến hỗ trợ

 Nhìn thấy bạn bị điện giật: Tiến hành cách ly bạn mình với nguồn điện bằng cách

sử dụng các vật cách điện để gạt dây điện ra khỏi người bạn mình hoặc dùng một lực mạnh đá bạn mình ra khỏi vùng điện Sau đó kéo bạn ra đất hay nơi có lá khô nhiều để dòng điện có thể đi ra ngoài Và cuối cùng là ngắt cầu dao và kêu người trợ giúp

 Dụng cụ thủy tinh bị vỡ: Dùng chổi và đồ xúc rác để dọn dẹp những mảnh vỡ chứ không dùng tay nhặt các mảnh vỡ Vì nếu nhặt có thể làm tay mình bị

thương hoặc bị nhiễm các hóa chất từ dụng cụ thủy tinh đó

 Đám cháy

- Cháy thiết bị: Bĩnh tĩnh lấy bình CO2 và làm theo hướng dẫn ở bình CO2 để dập tắt lửa Không nên dùng nước để dập tắt, vì như thế có thể làm đám cháy lớn hơn hoặc là làm hư hỏng các dụng cụ và thiết bị xung quanh đám cháy đó

- Cháy áo trên người: Cởi áo nhanh và vứt ra nơi thoáng ( nơi không có các thiết

bị và dụng cụ thí nghiệm ), sau đó dùng nước để dập lửa trên áo Trong trường hợp này không dùng CO2, vì CO2 gây độc cho cơ thể con người, dẫn đến tình trạng tồi tệ hơn

- Cồn: cồn 70% để khử trùng nơi làm việc và các dụng cụ trước khi tiến hành thí nghiệm

 Bài 1: Chuẩn bị môi trường lên men

 Bài 2: Lên men lactic ( sẩn xuất sữa chua )

 Bài 3: Lên men sản xuất sinh khối tế bào ( sản xuất bánh mì )

 Bài 4: Lên men rượu ( sản xuất rượu vang )

 Bài 5: Lên men vi sinh vật thu các hợp chất kháng khuẩn

 Bài 6: Thực tế tại xưởng sản xuất (Nhà máy bia Việt Đức)

Yêu cầu: sinh viên bố trí các thí nghiệm theo hướng dẫn trước khi lên lớp và tuân thủ các quy tắc phòng thí nghiệm

Bài 2: Lên men lactic

1 Thí nghiệm lên men sữa chua

1.1 Chuẩn bị

 Nguyên liệu:

- Sữa tươi: 1 lon sữa đặc, 2 bịch sữa không đường, 3 bịch sữa có đường

- 2 hũ sữa chua thương mại

 Thuyết minh quy trình

- Phối trộn: Cho 2 bịch sữa không đường và 3 bịch sữa có đường vào nồi, khuấy đều, đun nóng sau đó cho 1 lon sữa hộp vào Vừa cho vừa khuấy đều cho sữa đặc tan hết, sau đó đun đến 70-800C Mục đích của mình khi cho sữa hộp vào sau là để tránh trường hợp đường trong sữa hộp bị cháy, tan không hoàn toàn Còn việc đun nóng là để hòa trộn và khử trùng các vi sinh vật không chịu được nhiệt khác ( vi sinh vật lạ, có hại)

- Để nguội hỗn hợp đến 40-450C, đây là nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men của vi khuẩn lactic

- Bổ sung giống: cho 1 hũ sữa chua vào, trộn đều sau đó rót ra các hủ đựng ( 22

hủ )

- Ủ ở nhiệt độ 40-450C trong khoảng 18-24h Ủ nhằm mục đích tạo đủ thời gian, tạo điều kiện thích hợp cho quá trình lên men chuyển hóa đường lactose thành acid lactic

1.3 Kết quả

Hình: sữa chua sau khi lên men

 Đánh giá cảm quan: Sau 24h lên men sữa chua có vị ngọt, mùi thơm nồng, sánh mịn, không đọng nước trên bề mặt, có vị chua vừa và có màu trắng

 Giải thích: đây là sự lên men lactic là quá trình lên men yếm khí, sản phẩm tạo thành là acid lactic dưới tác dụng của vi khuẩn lactic

- Cơ chế của quá trình chuyển hóa đường trong sữa do vi khuẩn lactic

- Mùi thơm là mùi vị đặc trưng của sữa chua được tạo nên do tổ hợp của

acetadehyde, ethanol, acid acetic, aceton, di-acetyl, giúp sữa chua có mùi vị khác hẳn các sản phẩm khác

1.4 Chi phí

 Tổng chi phí cho 22 hũ sữa chua:

S=1*17000 + 2*6000 + 3*6000 + 3000*22 = 113000 (đồng ) Trong đó: 1 kg đường: 17000 đồng

Sữa không đường và sữa có đường: ( 2 + 3 )*6000 = 30000 đồng

+ Để khô lam kính tự nhiên hoặc cố định nhẹ trên đèn cồn

+ Nhuộm violet trong 1 phút, rửa nước

+ Nhuộm lugol trong vòng 1 phút, rửa nước

+ Tẩy bằng cồn 90 trong vòng 15 giây, rửa nước

+ Nhuộm Fuchsine trong vòng 1 phút, rửa nước

- Soi kính ở vật kínhở các vật kính lần lượt là 4x, 10x, 40x và 100x

tự nhiên, nguồn nguyên liệu không bị pha loãng cũng như không dùng các chất bảo quản dẫn đến làm chết vi khuẩn.

Bài 3: Lên men sản xuất sinh khối

1 Thí nghiệm lên men bánh mì

1.1 Chuẩn bị

 Nguyên liệu: 15kg bột mì, men bánh mì

 Dụng cụ, thiết bị: Nồi trộn nguyên liệu, bao tay, túi nilong, cân điện tử, kính hiển vi, lam kính, dầu soi kính, thuốc nhuộm xanhmethylen, thuốc nhuộm fucshine

1.2 Quy trình

Quy trình lên men bánh mì như sau:

Chuẩn bị nguyên liệu

Trộn Nhào bột Sản phẩm Chia bột Hấp/ nướng bánh Tạo hình Cho bánh nở

 Thuyết minh quy trình

- Chuẩn bị nguyên liệu: chia bột thành 3 phần bằng nhau, mỗi phần 500g

- Pha men bánh mì với các tỷ lệ tương ứng với bột:

+ 0.1% : 0.5g men bánh mì hòa với nước

+ 0.5% : 2.5g men bánh mì hòa với nước

+ 1% : 5g men bánh mì hòa với nước

- Trộn đều phần bột với dung dịch nước men tương ứng, nhào trộn đều, thêm nước vào cho bột đều, mịn Khâu này rất quan trọng nếu muốn bánh thật bông

và mềm, bột nhào chưa đủ hoặc nhào kĩ quá đều làm giảm khả năng nở của bột Khối bột được nhào đủ sẽ cho cảm giác trơn mịn, dẻo và dai, không dính

- Chia thành các phần nhỏ sau đó nặn hình bất kỳ, cho vào túi ni lông, không nên cột chặt quá Vì đây là quá trình lên men hiếu khí

- Ủ ở nhiệt độ phòng khoảng 2-4h sau đó quan sát kết quả Không nên để thời gian quá dài vì bột lên men quá lâu sẽ trở nên dính, khó thao tác và hơi chua

1.3 Kết quả

 Kết quả bánh mì trước và sau 2h của các mẫu tương ứng: 0.1%, 0.5%, 1%

Ta thấy tỷ lệ men giống 1% là nở tốt nhất, của 0.5% thì độ nở kém hơn một ít Vì vậy tỷ lệ men bổ sung từ 0.5%- 1% là đủ

 Cảm quan: Sau 2h bánh nở ra và có mùi thơm, hơi chua Hấp lên thì bánh

- Chính CO2 là tác nhân làm bánh mì nở CO2 tạo thành được giữ lại trong các

mạng gluten trong bột mì, là loại protein đặc biệt, chúng có tính chất đàn hồi và

tạo mạng Các protein khác không có tính chất này

- Khi hấp hay nướng bánh mì nở to cao, CO2 tăng thể tích, mạng gluten căngtúi chứa CO2 Khi to cao hơn, CO2 thoát khỏi túi chứa đóNhững lỗ xốp trong

bánhlàm bánh có độ xốp

- Song song với quá trình lên men, bao giờ cũng xảy ra quá trình lên men acid sinh

ra các sản phẩm như acid acetic, acid lactic, gây độ acid cho bột

- Trong suốt quá trình lên men bột nhào và lên men kết thúc, luôn xảy ra những phản ứng sinh hóa sinh ra các sản phẩm như: rượu, acid, este, andehyd, ceton, furfurol… nhằm tích tụ hương thơm và mùi vị đặc trưng cho bánh mì

1.4 Chi phí

Tổng chi phí cho toàn bộ quy trình

S = 2*10000 + 10000 = 30000 ( đồng ) Trong đó: 2Kg đường: 20000 đồng

Men: 10000 đồng

2 Thí nghiệm quan sát tế bào vi sinh vật trong lên men bánh mì

2.1 Quy trình

- Tiến hành pha loãng

- Nhuộm đơn với một trong các thuốc thử sau: xanh methylen, lugol, fuchsin Nhuộm xanh methylen ( hoặc fuchsin )

+ Dùng que cấy lấy một vòng từ dung dịch pha loãng dàn đều giữa lam kính + Để khô lam kính tự nhiên hoặc cố định nhẹ trên đèn cồn

+ Nhuộm xanh methylen ( hoặc fuchsin ) trong 1 phút, rửa nước

- Soi kính ở vật kính lần lần lượt là 4x, 10x, 40x và 100x

2.2 Kết quả (nấm men Saccharomyces )

 Nhuộm xanh methylen

 Đây là hình dạng tế bào nấm men, nó có dạng hình cầu, hình elip, bắt màu xanh của thuốc nhuộm xanh methylen

Các tế bào nấm men chết thì bắt màu xanh đậm còn các tế bào nấm men sống thì bắt màu nhạt hơn do hệ enzyme trong nó làm giảm màu

 Nhuộm fuchsin

 Đây là hình dạng tế bào nấm men, có dạng hình elip, hình cầu và bắt màu đỏ của fuchsin Ngoài ra ở một số tế bòa nấm men còn có sự nảy chồi chuẩn bị phân chia tế bào

Bài 4: Lên men rượu

1 Thí nghiệm lên men rượu

1.1 Chuẩn bị

 Nguyên liệu: 1 kg đường, 2 kg nho, nấm men

 Dụng cụ, thiết bị: Hủ đựng, bao tay, tủ ấm, kính hiển vi, lam kính, dầu soi kính, thuốc nhuộm xanhmethylen, fucshine

1.2 Quy trình

- Rửa nho, tách cuống Chú ý loại bỏ những quả nho thối và bị hư hỏng Rửa quả nho để làm giảm tỉ lệ nhiễm bẩn và nhiễm khuẩn khi tiết dịch

- Chia nho thành 3 phần bằng nhau ( mỗi phần tương ứng 600g nho )

- Cho nho lần lượt vào 3 hũ đựng, bóp hết lượng nho trong hũ sau đó cho đường tương ứng như sau:

Thêm đường: đường là thành phần quan trọng nhất trong dịch quả vì từ đường qua chuyển hóa của vi sinh vật sẽ tạo rượu

- Ủ ở nhiệt độ 37-450C trong 2 ngày rồi quan sát kết quả

1.3 Kết quả

 Kết quả rượu vang nho sau 3 ngày