Tiểu luận CNSH nhom 3

Phần I: Các quy trình công nghệ sinh học sử dụng trong công nghiệp Phần II: Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm Phần III: Ứng dụng trong công nghiệp năng lượng... Dịch này sẽ được tiế

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HOA LƯ LỚP LIÊN THÔNG SINH D1 HỆ VỪA HỌC VỪA LÀM

Bài tiểu luận ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC

TRONG CÔNG NGHIỆP

Giáo viên hướng dẫn: Bùi Thị PhươngThành viên nhóm: Phạm Thị Bích Phương

Lại Thị BìnhPhạm Thị ThuNguyễn Thị LựuĐinh Thị Phương Thảo

Phần I: Các quy trình công nghệ sinh học

sử dụng trong công nghiệp

Phần II: Ứng dụng trong công nghiệp

thực phẩm Phần III: Ứng dụng trong công nghiệp

năng lượng

Phần I: Quy trình công nghệ sinh học sử dụng

trong công nghiệp

QUY TRÌNH LÊN MEN

Nhìn chung, quy trình lên men gồm 3 giai đoạn chính :

Chuẩn bị trước lên men (Upstream) : gồm 2 nhóm công đoạn : chuẩn bị

nguyên liệu và chuẩn bị vi sinh vật.

Đối với nguyên liệu thô, ta cần phải làm sạch, nghiền nhỏ, chuyển thành dạng dung dịch

Đối với vi sinh vật, ta cần phải chuẩn bị một lượng phù hợp với thể tích làm việc của thiết bị lên men Điều này gồm nhân giống qua một số

bước Các bước đầu tiên được thực hiện trong phòng thí nghiệm Bước cuối cùng có thể phải thực hiện tại các thiết bị lên men cỡ nhỏ (pilot).

Lên men thực hiện trên một thiết bị lên men chuyên dụng

Xử lý sau lên men (Downstream) : Sau khi kết thúc quá trình lên men, ta thu nhận được dịch lên men Dịch này sẽ được tiếp tục xử lý qua một số công đoạn như :

lọc : để loại các tạp chất không tan,chuyển về dạng phù hợp (thí dụ chuyển

từ dạng axit sang dạng muối),

tinh chế : loại các tạp chất tan trong dịch lên men,

kết tinh : chuyển sản phẩm từ dạng tan sang dạng không tan,

ly tâm : tách riêng sản phẩm (ở dạng rắn) khỏi dịch lên men,

sấy : tách bớt nước có trong sản phẩm,

trích ly, chưng cất,

CÁC SẢN PHẨM CĂN BẢN CỦA CÔNG NGHỆ LÊN

MEN ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP

SINH KHỐI VI SINH VẬT: Gồm giống ban đầu cho sản xuất nấm men

bánh mì và men chăn nuôi, vaccine, protein đơn bào, phân vi sinh, chế phẩm diệt côn trùng, probiotic

ENZYME VI SINH VẬT: Amyloglicosidase,glucose isomerase, glucose

oxidase, cellulase, hemicellulase, pectinase, invertase

CÁC SẢN PHẨM TRAO ĐỔI CHẤT: gồm các sản phẩm sơ cấp và

thứ cấp.

Các sản phẩm sơ cấp gồm: rượu, bia, aminoacid, acid hữu cơ, vitamin Các sản phẩm thứ cấp gồm: thuốc kháng sinh, lipid VSV, sidephore, các chất tăng trưởng và các chất có hoạt tính sinh học

SẢN PHẨM TÁI TỔ HỢP GEN: Các r-protein và các sản phẩ khác được tạo

ra nhờ tế bào VSV chuyển gen

SẢN PHẨM CỦA CHUYỂN HÓA SINH HỌC: gồm các steroid, vitaminC, acrylamide, được sản xuất bằng tế bào VSV hoặc enzym

CÁC BYOPOLYMER VÀ BIOSURFACTANT: Các polysacchride ngoại bào như xathan, gellan, alginat vi sinh, celluose vi khuẩn, và các sản phẩm hoạt động bề mặt được sản xuất bằng công nghệ lên men

Phần II: Ứng dụng trong công nghiệp thực

+ Nước mắm được sản xuất bằng

cách ủ cá với lượng muối cao

( nhằm ức chế hoạt động của vi

khuẩn có hại) cùng với những vi

khuẩn có sẵn trong ruột cá sự

đảo trộn Và phụ gia đặc biệt làm

mất mùi tanh của cá đó là thính

gạo

+ Có ba nhóm enzyme chính

tham gia trong quá trình sản xuất

nước mắm Hệ enzym

Metalo-protease (Aminodipeptidase),

Hệ enzym serin-protease, Hệ

enzym acid-protease

Với một số nguyên liệu khác quy trình sản xuất khác tạo ra các sản phẩm có dạng sền sệt hặc bột nhão như mắm tôm, mắm ruốc, mắm moi, mắm cáy…

Các loại mắm truyền thống làm bằng phương pháp chế biến kết hợp việc ướp muối thủy sản với quá trình lên men trong một

thời gian nhất dịnh và trong điều kiện thích hợp sản phẩm sẽ

phân giải ngấu chín mắm tạo ra mùi vị đặc trưng và có thể tồn trữ lâu dài

Một số loại thủy sản được muối chua nhờ giấm, ớt có thành phẩm giữ hình dạng nguyên liệu ban đầu như: Mắm ba khía, tôm chua, mắm cá thu…

CÁC LOẠI LÊN MEN THỰC PHẨM CỔ TRUYỀN KHÁC

CÁC LOẠI DƯA CHUA

Các loại dưa muối làm từ rau quả tươi: dưa cải, dưa hành, cà

muối, kim chi … với vị chua được tạo ra do lên men lactic có sự tham gia của các nhóm vsv Bacterium brassicae acid,

lactobacillus cucumeris.pediococcus cerevisiae…

Dưa rau muống Dưa củ cải

Dưa rau giá Dưa chuột muối

Việc bảo quản các loại quả còn được ngâm đường để ức chế hoạt động vi khuẩn

Quất ngâm

CÁC SẢN PHẨM LÊN MEN TỪ SỮA

SỮA CHUA VÀ PHÔ MAI

Vị chua của các loại sữa

chua được tạo ra nhờ sự lên

men lactic của các vi khuẩn

thuộc chi lactocbacillus ,

streptococcus…

Trong sản xuất pho mat

protein casein của sữa được

lên men bằng vi khuẩn

lactic và nấm mốc

CÁC SẢN PHẨM LÊN MEN TỪ ĐẬU NÀNH

Sự lên men chủ yếu do

Tempeh là món ăn

truyền thống bằng đậu nành xuất xứ từ

Indonesia, qua công thức lên men để đóng thành bánh, nó cung cấp chất đạm thay thịt

CÁC SẢN PHẨM TỪ THỊT

Nem chua là hỗn hợp

thịt heo tươi trộn đường

được gói trong lá và

diễn ra sự lên men lactic

Các loại thịt

có thể được bảo quản và

sử dụng lâu hơn nhờ

phương pháp hút chân

không và bảo quản lạnh để hạn chế tối đa

sự xâm nhập của vi khuẩn

có hại, vsv phân hủy

CÁC SẢN PHẨM MỚI CỦA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Các chất ngọt ít năng lượng thay đường, các sản

phẩm chức năng

Aspartame (thành phần

của chất tạo ngọt nhãn

hiệu Equal và NutraSweet)

Sucralose (Splenda) Ngọt

hơn đường mía 600 lần

Được sử dụng trong nhiều

loại thực phẩm dành cho

người ăn kiêng, kẹo cao

su, món tráng miệng đông

lạnh làm từ sữa, các loại

nước ép trái cây và gelatin

Có thể được thêm trực tiếp

vào thức ăn

Saccharin (Sweet ‘N

Low, Sweet Twin,

NectaSweet) Ngọt hơn đường mía 200 700 lần Được sử dụng trong

nhiều loại thực phẩm và thức uống dành cho

người ăn kiêng Có thể

có dư vị đắng hoặc dư vị kim loại trong một số chất lỏng Không được

sử dụng trong quá trình nấu nướng

Được FDA cấp phép lưu hành

Stevia (Truvia, Pure Via, Sun Crystals) Chất tạo ngọt không sinh năng lượng có nguồn gốc từ thực vật Làm

từ cây cỏ ngọt (Stevia

rebaudiana), loài cây được trồng để lấy lá có vị ngọt Tên thường gọi bao gồm lá ngọt (sweetleaf, sweet leaf),

lá đường (sugarleaf), hay chỉ đơn giản là stevia Chiết xuất từ cây rebaudiana được phê duyệt sử dụng như một phụ gia thực phẩm Nó còn được coi là vi chất bổ sung vào thực phẩm (dietary

supplement)

Acesulfame K (Sunett và Sweet One) Chất tạo ngọt nhân tạo Là chất bền với nhiệt, do đó có thể được sử dụng trong quá trình nấu nướng Chất tạo ngọt này

có thể được thêm trực tiếp vào thưc ăn Nó được bán phổ biến dưới tên Sweet One Được sử dụng cùng với các chất ngọt khác,

chẳng hạn như saccharin, trong đồ uống có ga có

hàm lượng calo thấp và

các sản phẩm khác Được FDA cấp phép lưu hành

Neotame Chất tạo ngọt nhân tạo Được sử dụng trong nhiều loại thực phẩm và thức uống dành cho người

ăn kiêng

La Hán quả (Nectresse) Là loại

bột được chiết xuất từ La Hán quả

Có độ ngọt gấp 150 200 lần so với đường mía (xét trong dung dịch) Bền với nhiệt và có thể được sử

dụng trong chuẩn bị các loại thực phẩm cần qua nướng Loại đường này có thể tạo độ ngọt tương

đương với đường với liều lượng

sử dụng ít hơn (¼ muỗng cà phê tương đương với vị ngọt của 1

muỗng cà phê đường thông

thường)

Các sản phẩm nước uống lên men

Rượu: được tạo ra từ việc lên men

đường của các nguyên liệu như cơ

chất giàu đường(nước mía, củ cải

đường, nước trái cây chín…), tinh

bột từ các loại ngũ cốc( lúa mì, gạo,

ngô…), phức hợp lignocellulose từ

gỗ, phế thải nông nghiệp … Thực

hiện bởi nhiều loại nấm men chủ

yếu là các loài Saccharomyces và

một số vi khuẩn

Bia là thức uống có độ rượu

thấp, sủi bọt mạnh, được tạo ra

từ lên men rượu thường dùng

là lên men rượu trên dịch malt (

hạt đại mạch nẩy mầm) với hoa

houblon (hops)

Rượu cần là loại rượu được làm với men rượu được các dân tộc làm rất công phu từ các loại lá rừng có tinh dầu, các loại thuốc bắc, gừng, riềng v.v.

Nguyên liệu chính (cái rượu): cái rượu được làm từ những loại ngũ cốc thông dụng như ngô (bắp), sắn (khoai mì), gạo nếp, gạo tẻ, hạt ý dĩ, hạt bo bo, hạt cào (một loại cỏ), kê v.v

Rượu sake không những một loại

rượu gạo truyền thống mà sake còn được phong là quốc tửu của xứ sở

hoa anh nào này, rượu được sản xuất lên men trong một quá trình hết sức nghiêm ngặt, từ khâu chọn lựa giống gạo đến khâu ủ rượu cũng phải mất

từ 6 đến 12 tuần.

Rượu vang (từ tiếng Pháp

vin) là một loại thức uống có

cồn được lên men từ nước

nho Rượu vang đỏ thường

được lên men từ nước ép và

vỏ quả nho, còn rượu vang

trắng được lên men chỉ từ

nước nho.

Cognac là một loại rượu brandy

được làm từ nho trắng (phần lớn là nho ugni trắng) mà người ta trồng trong một khu vực được giới hạn chính xác trong hai vùng của

Charentes (16 và 17) và một phần của vùng Deux-Sèvres Khu vực này được chia làm các khu trồng nho (cru) được xác định dựa trên các tính chất về điều kiện tự nhiên kết tinh trong sản phẩm cuối cùng.

Phần III: Ứng dụng trong công nghiệp năng lượng

Diesel sinh học (Biodiesel)

là một loại nhiên liệu lỏng

có tính năng tương tự và có

thể sử dụng thay thế cho

loại dầu diesel truyền

thống Biodiesel được điều

chế bằng cách dẫn xuất từ

một số loại dầu mỡ sinh học

(dầu thực vật, mỡ động

vật), thường được thực hiện

thông qua quá trình

transester hóa bằng cách

cho phản ứng với các loại

rượu phổ biến nhất là

methanol

Khí sinh

học (Biogas) là một

loại khí hữu cơ

gồm Methane và các đồng đẳng khác

Biogas được tạo ra sau quá trình ủ lên men các sinh khối hữu cơ phế thải nông nghiệp, chủ yếu là cellulose, tạo thành sản phẩm ở dạng

khí Biogas có thể dùng làm nhiên liệu khí thay cho sản

phẩm khí gas từ sản phẩm dầu mỏ

Xăng sinh học (Biogasoline) là

một loại nhiên liệu lỏng, trong

đó có sử dụng ethanol như là một loại phụ gia nhiên liệu pha trộn vào xăng thay phụ gia chì Ethanol được chế biến thông qua quá trình lên men các sản phẩm hữu cơ như tinh bột, xen- lu-lô, lignocellulose Ethanol được pha chế với tỷ lệ thích

hợp với xăng tạo thành xăng sinh học có thể thay thế hoàn toàn cho loại xăng sử dụng phụ gia chì truyền thống.

Pin cao năng lượng từ virus sinh học

Pin mặt trời sinh học

nguyên tử) để chuyển nó thành electron tự do Nếu điện tử (electron) bứt khỏi một vị trí nào đó, nó sẽ để lại một lỗ trống tích điện dương cục bộ tại đó Do

có điện trường, các

electron và lỗ trống sẽ di chuyển về hai phía khác nhau của protein PS1.

BIOHYROGEN NGUỒN NĂNG LƯỢNG LÝ TƯỞNG