BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÀI THỰC HÀNH THEO HƯỚNG CHỦ ĐỘNG KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN ĐẾN SỰ TẠO THÀNH SINH KHỐI NẤM MEN T
Trang 1BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
BÀI THỰC HÀNH THEO HƯỚNG CHỦ ĐỘNG
KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN ĐẾN SỰ TẠO THÀNH SINH KHỐI NẤM MEN
TỪ Saccharomyces cerevisiae.
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Mai
Bộ môn: Thực hành Công nghệ Lên men
Nhóm thực hành: Nhóm 6 – CT5
TP.HCM, 2019
Trang 2BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
TP.HCM
BÀI THỰC HÀNH THEO HƯỚNG CHỦ ĐỘNG
KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN ĐẾN SỰ TẠO THÀNH SINH KHỐI NẤM MEN
TỪ Saccharomyces cerevisiae.
Thành viên nhóm thực hành:
TP.HCM, 2019
Trang 3MỤC LỤC
1 ĐẶT VẤN ĐỀ: 4
2 TỔNG QUAN: 4
2.1 Định nghĩa về lên men: 4
2.2 Giới thiệu về sản phẩm sinh khối từ vi sinh vật 4
2.3 Nấm men Saccharomyces cerevisiae: 5
2.4 Một số ứng dụng của nấm men Saccharomyces cerevisiae: 5
3 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 5
3.1 Nguyên liệu: 5
3.2 Dụng cụ, thiết bị, hóa chất, môi trường: 6
3.3 Cách tiến hành: 10
4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 11
4.1 Xác định pH 11
4.2 Xác định mật độ tế bào sinh ra nhiều hay ít sau mỗi thời gian nuôi cấy: 11
5 KẾT QUẢ & KẾT LUẬN 11
5.1 Kết quả: 11
5.2 Kết luận 12
Trang 41 ĐẶT VẤN ĐỀ:
-Nấm men là nhóm vi sinh vật gần gũi với con người từ xưa đến nay thông qua các sản phẩm nổi tiếng như: bia, rượu vang, bánh mì… Trước đây mọi người thường sử dụng NH4HCO3 để làm nở bột mì, nhược điểm của NH4HCO3 làm cho bánh mì có mùi vị không mong muốn
- Ngày nay do nhu cầu của con người ngày càng cao, để đáp ứng nhu cầu ăn ngon mặc đẹp của con người thì việc sản xuất nấm men để làm nở bột mì ngày
càng được chú trọng, Saccharomyces cerevisiae đã được đáp ứng nhu cầu đó là
làm cho bánh mì vừa xốp lại vừa thơm mùi đặc trưng ủa nấm men giúp cho ngành sản xuất bánh mì cùng với một số sản phẩm khác đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người Với những ứng dụng phong phú và đa dạng đó, đề tài nhóm em quan tâm là tiến hành nuôi cấy nấm men bánh mì thu sinh khối
2 TỔNG QUAN:
2.1 Định nghĩa về lên men:
-Quá trình lên men là hoạt động sống của tế bào vi sinh vật trong môi
trường Quá trình này xảy ra ở điều kiện tự nhiên và quy trình sản xuất công nghiệp
-Quá trình lên men trong điều kiện tự nhiên, được thực hiện bởi các vi sinh vật tự nhiên và vật chất lên men tự nhiên Quá trình lên men trong sản xuất công nghiệp là quá trình chuyển hóa chất hữu cơ nhờ vi sinh vật, tế bào hay enzyme của chúng, được kiểm soát từ giống vi sinh vật, cơ chất của phản ứng sinh học, quá trình pản ứng sinh học và quá trình thu nhận, tinh chế sản phẩm
2.2 Giới thiệu về sản phẩm sinh khối từ vi sinh vật
-Sinh khối vi sinh vật là khối lượng tế bào vi sinh vật còn sống
Trang 5-Sinh khối nấm men làm nở bột bánh mì là sinh khối men Saccharomyces
cerevisiae còn sống, còn hoạt tính lên men rượu, khi trộn với bột mì sẽ lên men
rượu, giải phóng ra CO2 làm phồng gluten (protein trong bột mì), bột nhào nở làm cho bánh mì xốp
2.3 Nấm men Saccharomyces cerevisiae:
-Nấm men Saccharomyces là một chi nấm men được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm như làm bánh mì, sản xuất cồn… Saccharomyces có nghĩa là
nấm đường và là loại vi sinh vật duy nhất được sản xuất với quy mô rất lớn trên thế giới
-Tế bào nấm men có các hình dạng như: hình cầu, hình ovan hoặc elip, hình quả chanh, hình trụ, hình thùy hoặc đôi khi còn kéo dài ra thành sợi Nấm men có thể thay đổi hình dáng và kích thước trong các giai đoạn phát triền và điều kiện môi trường xung quanh
-So với các vi sinh vật khác, tế bào nấm men có kích thước tương đối lớn: đường kính khoảng 7µm, chiều dài 8 – 12 µm (1 µm = 10-6m) Với kích thước này
ta có thể ước tính bề mặt của nấm men trong một lít dịch lên men vào khoảng 10
m2 và do vậy cường độ trao đổi chất của tế bào nấm men với môi trường xung quanh là vô cùng to lớn
-Tế bào nấm men được cấu tạo chủ yếu từ những thành phần cơ bản sau: vỏ
tế bào, màng sinh chất, tế bào chất, nhân tế bào và một số thành phần khác
-Trong tế bào nấm men hầu như chứa tất cả các chất cần thiết cho sự sống như: protein, glucid, lipid, các enzyme, các vitamin, các acid amine, các khoáng chất Về mặt dinh dưỡng nấm men rất giàu protein và vitamin, đặc biệt là vitamin nhóm B Sinh khối nấm men chứa khoảng 70–80 % H2O, 20–25 % chất khô.
2.4 Một số ứng dụng của nấm men Saccharomyces cerevisiae:
Trang 6-Hai trong những ứng dụng lâu đời nhất của Saccharomyces cerevisiae trong
công nghệ sinh học là đóng vai trò trong việc tạo ra đồ uống có cồn và sản xuất
bánh mì
-Một số ứng dụng khác của Saccharomyces cerevisiae là được sử dụng trong
sản xuất chế phẩm sinh học phục vụ nông nghiệp; sản xuất glycerol, enzyme
invertase và dược phẩm
3 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
3.1 Nguyên liệu:
- Nước:
- Nguồn hydrocacbon: dịch thủy phân tinh bột và đường có trong rỉ đường
- Nguồn nitơ và phospho: DPA ((NH4)2PO4)_Diamoniphosphate) và urea
- Nguồn khoáng: K2CO3, KCl cung cấp K; MgSO4.7H2O cung cấp Mg
3.2 Dụng cụ, thiết bị, hóa chất, môi trường:
A HÓA CHẤT VÀ VẬT LIỆU
ST
T
Tên hóa chất Quy cách Số lượng/ĐVT Ghi chú
1 Giống Saccharomyces
cerevisae
Thạch nghiêng 3 ống Giáo viên chuẩn bị
2 Đường glucose Bột 50 g
3 DAP Bột 2,5 g
4 KCl Bột 2,0 g
5 Khoai tây Bột 72 g
Trang 76 Glucose/Dextrose Bột 20 g
7 Cao nấm men Bột 0,1 g
8 Agar Bột 20 g
9 Nước cất Ml 1000 ml
10 Cồn 98 % 50 ml
11 Xanh methylene 0,1% 10 ml
12 Bông không thấm
nước
100 g
13 Bông thấm nước 50 g
14 NaOH 0,2 N 50 ml
15 HCl 0,2 N 50 ml
B DỤNG CỤ
STT Tên dụng cụ Quy cách Số lượng
/ĐVT
Ghi chú
1 Ống nghiệm Φ=24mm 5 cái
2 Ống nghiệm Φ=18mm 3 cái
3 Bình tam giác 250 ml 2 cái
4 Ống hút nhựa 2 cái
5 Quả bóp 2 cái
6 Bình tia 1 cái
7 Que cấy vòng 1 cái
Trang 88 Đèn cồn 1 cái
9 Cốc thủy tinh 1000 ml 1 cái
10 Cốc thủy tinh 200 ml 3 cái
11 Giá thủy tinh 1 cái
12 Phễu thủy tinh 2 cái
13 Đũa khuấy 1 cái
14 Giấy bạc 1 cuộn
15 Thung buộc 50 g
16 Giấy báo 1 Xấp
C THIẾT BỊ
STT Tên thiết bị Quy cách Số lượng /
ĐVT
Ghi chú
1 Cân điện tử 2 số lẻ 1 cái
5 Brix kế 1 cái
6 Tủ lạnh 1 máy
7 Máy lắc 1 máy
Trang 9D MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY
Tên hóa chất Hàm lượng
Glucose 50 g
Nước cất 400 ml
pH cuối 5,5
E MÔI TRƯỜNG PDA
Tên chất Hàm lượng
Khoai tây 72 g
Dextrose/Glucose 20 g
Cao nấm men 0,1 g
Nước cất 200 ml
3.3 Cách tiến hành:
Thực hiện ở nhiệt độ phòng thí nghiệm khoảng 28–32 oC
Tiến hành với 3 bình tam giác
- Bước 1:
Pha chế môi trường nuôi cấy nấm men (như bảng D) Cho canh trường vào 3 bình tam giác 250 ml
Trang 10 Pha chế mội trường giữ giống PDA (như bảng E) Cho canh trường vào 5 ống nghiệm ϕ24
Cho 10 ml nước cất vào 3 ống nghiệm ϕ18
- Bước 2: Bao gói giấy và bịch nắp dụng cụ, môi trường bằng giấy báo
- Bước 3: Hấp khử trùng môi trường nuôi cấy và dụng cụ ở 121oC, 15 – 20 phút
- Bước 4: Để môi trường qua 24 giờ để quan sát nhằm đảm bảo môi trường nuôi cấy không bị nhiễm các vi sinh vật khác
- Bước 5: Vệ sinh khu vực thao tác bằng cồn 70o và lấy môi trường để nguội
- Bước 6:: Cấy giống S.cerevisiae vào ống nghiệm chứ môi trường PDA, ủ 24h.
- Bước 7: Lấy nấm men đã được ủ sau đó cấy giống vào bình tam giác và nuôi trên máy lắc trong 12 – 48 giờ
(Tiến hành tăng sinh S cerevisiae: Hơ đỏ que cấy vòng, làm nguội và lấy một
vòng que cấy đầy hỗn hợp nấm men từ ống giữ giống, mở miệng bình môi trường
đã chuẩn bị trên cho đầu que cấy chứa nấm men vào và khuấy cho đến khi vòng que không còn khối nấm men Bao miệng bình lại và cho bình lên máy lắc ngang
để tạo oxy cho nấm men phát triển)
- Bước 8: Thiết lập thông số nuôi cấy (tốc độ cánh khuấy 100rpm, nhiệt độ nuôi cấy
30oC, pH 5,5, thổi khí 100 lít/h/lít canh trường…)
- Bước 9: Theo dõi các thông số trong quá trình nuôi cấy trong 48h (pH, nhiệt độ, nông độ chất khô, mật độ tế bào nấm men…)
4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
- Phương pháp hóa sinh:
Trang 114.1 Xác định pH
-Hiệu chỉnh máy đo bằng dịch chuẩn pH= 4, rửa đầu cực bằng nước cất rồi ngâm ngập đầu cực đo pH trong dung dịch cần đo, đọc giá trị hiển thị ổn định trên máy
4.2 Xác định mật độ tế bào sinh ra nhiều hay ít sau mỗi thời gian nuôi cấy: -Quan sát lượng sinh khối tạo ra trong bình tam giác ở mỗi thời gian xác định
5 KẾT QUẢ & KẾT LUẬN
5.1 Kết quả:
Bình nuôi
cấy
Thời gian (h) pH
Mật độ tế bào (nhiều/ít) Ghi chú
Bình 1
0 12 24 36 48
Bình 2
0 12 24 36 48 Bình 3
0 12 24 36 48
5.2 Kết luận