BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH VI SINH VẬT HỌC TUYỂN CHỌN VÀ KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN LÊN MEN ETHANOL BẰNG NẤM MEN CHỊU NHIỆT TỪ LÀO CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN PGS. TS NGÔ THỊ PHƢƠNG DUNG LÊ THỊ HỒNG NHUNG MSSV: 3103974 LỚP: VI SINH VẬT K36 Cần Thơ, Tháng 12/2013 PHẦN KÝ DUYỆT CÁN BỘ HƢỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN PGS. TS Ngô Thị Phƣơng Dung Lê Thị Hồng Nhung XÉT DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cần Thơ, ngày tháng năm 2013 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CẢM TẠ ---------- Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Cần Thơ, Ban Lãnh đạo Viện Nghiên cứu Phát triển Công nghệ Sinh học, Quý Thầy Cô tận tình giảng dạy em thời gian học tập vừa qua. Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Ngô Thị Phương Dung – người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện tốt để em thực đề tài nghiên cứu. Xin gửi lời biết ơn chân thành đến thầy cô cố vấn học tập lớp Vi sinh vật học khóa 36, thầy Võ Văn Song Toàn cô Nguyễn Thị Pha. Sự hỗ trợ nhiệt tình thầy cô giúp cho chúng em hoàn thành tốt trình học tập mình. Xin chân thành cảm ơn thầy Huỳnh Xuân Phong, thầy Phạm Hồng Quang anh Nguyễn Ngọc Thạnh – Cán phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Thực phẩm, đóng góp ý kiến hỗ trợ điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu này. Xin ghi ơn gia đình, anh chị cán phòng thí nghiệm Viện Nghiên cứu Phát triển Công nghệ Sinh học động viên, giúp đỡ suốt thời gian qua. Xin chân thành cảm ơn anh Nguyễn Hữu Tường anh chị khác phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Thực phẩm tận tình giúp đỡ dẫn để em hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu này. Kính chúc Quý Thầy Cô nhiều sức khỏe, thành đạt nhiều lĩnh vực có cống hiến quý báu cho nghiệp giáo dục đào tạo. Xin chân thành cảm ơn! Cần Thơ, ngày 15 tháng 11 năm 2013 Sinh viên thực Lê Thị Hồng Nhung TÓM TẮT ---------- Sản xuất ethanol từ nấm men chịu nhiệt quan tâm ý nấm men chịu nhiệt có khả phát triển điều kiện nhiệt độ cao có nhiều tiềm ứng dụng công nghiệp sản xuất ethanol. Trong nghiên cứu này, dòng nấm men thử khả chịu nhiệt mức nhiệt độ khác (40, 43, 45, 47 49ºC) khảo sát khả chịu ethanol nồng độ 4, 8, 10, 12, 14 15% (v/v). Tất dòng nấm men tiếp tục khảo sát khả lên men đường glucose 2% khả sinh ethanol nhiệt độ cao (nhiệt độ phòng 28 – 32ºC , 35, 40 45ºC). Nghiên cứu khả lên men môi trường rỉ đường điều kiện khác thực gồm có: mật số giống chủng (104, 105 106 tế bào/mL), nồng độ đường ban đầu (15, 20, 25 30ºBrix), thời gian lên men (3, ngày) pH môi trường (tự nhiên (pH 4,22), 4, 6). Kết cho thấy có dòng nấm men chịu nhiệt độ 43ºC (L29–1, L07–1, P4 L2b2) dòng phát triển nhiệt độ 45ºC (L07–1 L2b2). Tất dòng nấm men phát triển môi trường bổ sung 4, 8, 12 14% ethanol. Có dòng nấm men L29–1, L07–1 L2b2 phát triển môi trường có bổ sung 15% ethanol. Tất dòng nấm men có khả lên men nhanh mạnh môi trường glucose 2%. Điều kiện thích hợp cho dòng nấm men L2b2 phát triển lên men ethanol môi trường rỉ đường 40ºC mật số giống chủng 105 tế bào/mL, nồng độ đường 25ºBrix, thời gian lên men ngày pH môi trường 4,22. Từ khóa: khả chịu ethanol, khả chịu nhiệt, lên men ethanol, nấm men chịu nhiệt. MỤC LỤC Nội dung Trang PHẦN KÝ DUYỆT LỜI CẢM TẠ Tóm tắt Mục lục .ii Danh sách bảng iv Danh sách hình. . v Danh mục từ viết tắt vi CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài CHƢƠNG : LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU . 2.1. Giới thiệu chung nấm men 2.1.1. Hình thái tế bào nấm men 2.1.2. Cấu tạo tế bào nấm men . 2.1.3. Các hình thức sinh sản nấm men 2.1.4. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa nấm men 10 2.1.5. Sự sinh trưởng phát triển nấm men 12 2.1.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng nấm men điều kiện nuôi cấy thu sinh khối tế bào 13 2.1.7. Vai trò ứng dụng nấm men 15 2.2. Nấm men chịu nhiệt . 17 2.3. Một số dòng nấm men chịu nhiệt quan trọng . 19 2.3.1. Nấm men Kluyveromyces spp. . 19 2.3.2. Nấm men Saccharomyces spp. 19 2.3.3. Nấm men Candida spp. . 20 2.4. Sự lên men ethanol . 21 i 2.4.1. Khái quát trình lên men ethanol 21 2.4.2. Cơ chế trình lên men 22 2.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men ethanol nấm men . 24 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 3.1. Phương tiện thí nghiệm 29 3.1.1. Địa điểm nghiên cứu . 29 3.1.2. Thời gian thực . 29 3.1.3. Nguyên vật liệu . 29 3.1.4. Dụng cụ, thiết bị . 29 3.1.5. Hóa chất . 29 3.2. Phương pháp nghiên cứu 30 3.2.1. Thử nghiệm khả chịu nhiệt dòng nấm men 30 3.2.2. Thử nghiệm khả chịu ethanol dòng nấm men . 30 3.2.3. Khảo sát khả lên men đường glucose dòng nấm . 31 3.2.4. Khảo sát khả chịu ethanol dòng nấm men tuyển chọn 31 3.2.5. Khảo sát điều kiện lên men ethanol nhiệt độ cao dòng nấm men tuyển chọn 32 3.2.5.1. Khảo sát ảnh hưởng mật số giống chủng nồng độ đường . 32 3.2.5.2.Khảo sát ảnh hưởng thời gian pH môi trường 32 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN . 33 4.1. Khả chịu nhiệt dòng nấm men 33 4.2. Khả chịu ethanol dòng nấm men 34 4.3. Khả lên men đường glucose dòng nấm men 35 4.4. Khảo sát khả sinh ethanol nhiệt độ cao dòng nấm men 37 4.5. Khảo sát điều kiện lên men nhiệt độ cao dòng nấm men tuyển chọn 39 4.5.1. Ảnh hưởng mật số giống chủng nồng độ đường . 39 4.5.2. Ảnh hưởng thời gian lên men pH môi trường 43 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ . 46 ii 5.1. Kết luận 46 5.2. Đề nghị . 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC . Phụ lục 1. Hình ảnh thiết bị sử dụng phòng thí nghiệm . Phụ lục 2. Số liệu kết thí nghiệm Phụ lục 3. Kết phân tích thống kê iii DANH SÁCH BẢNG Tên bảng Trang Bảng 1. Sự diện ứng dụng nấm men số thực phẩm, thức uống có cồn sản phẩm lên men 16 Bảng 2. Những dòng nấm men khảo sát có khả phát triển sản sinh ethanol nhiệt độ 37°C đến 45°C. 18 Bảng 3. Khả chịu nhiệt dòng nấm men . 33 Bảng 4. Khả chịu ethanol dòng nấm men. 34 Bảng 5. Khả lên men glucose dòng nấm men . 35 iv DANH SÁCH HÌNH Tên hình Trang Hình 1. Tế bào nấm men kính hiển vi. . Hình 2. Một số hình dạng nấm men. Hình 3. Nấm men Kluyveromyces lactis Kluyveromyces m arxianus 19 Hình 4. Nấm men Saccharomyces cerevisia. 20 Hình 5. Nấm men Candida spp. 20 Hình 6. Cơ chế phân hủy đường tế bào nấm men. 24 Hình 7. Khuẩn lạc dòng nấm men 15% ethanol sau 48 ủ. . 34 Hình 8. Ảnh hưởng nhiệt độ ủ lên khả sinh ethanol dòng nấm men. 37 Hình 9. Ảnh hưởng mật số giống chủng nồng độ đường lên nồng độ ethanol sinh ra. . 39 Hình 10. Hàm lượng đường sử dụng trình lên men. . 42 Hình 11. Ảnh hưởng thời gian lên men pH môi trường. . 43 Hình 12. Giá trị pH sau lên men. 45 v CÁC TỪ VIẾT TẮT ADP Adenosine Diphosphate Atm Atmosphere ATP Adenosine Triphosphate DNA Deoxyribose nucleic acid g/L gram per liter Kcal Kilocalorie Kg Kilogam mL milliliter PGY Potato – Glucose – Yeast extract RNA Ribose nucleic acid YM agar Yeast extract – Malt extract – agar YPD Yeast extract – Pepton – D–glucose w/v weight per volume vi Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Trường Đại Học Cần Thơ Fonseca, G.G., E. Heinzle, C. Wittmann, and A.K. Gombert. 2008. The yeast Kluyveromyces marxianus and its biotechnological potential. Applied Microbiology and Biotechnology, 79: 339-354. Ghorbani, F., H. Younesi, A. E. Sri and G. Najafpour. 2011. Cane molasses fermentation for continuous ethanol production in an immobilized cells reactor by Saccharomyces cerevisiae. Renewable Energy, 36 (2): 503-509. Hacking, A.J., I.W.F Taylor and C.M. Hanas. 1984. Selection of yeast able to produce ethanol from glucose at 40ºC. Applied Microbiology and Biotechnology, 19: 361. Helena da Cruz, S., M. Batistote and J.R.Ernandes. 2003. Effect of sugar catabolite repression in correlation with the structural complexity of nitrogen source on yeast growth and fermentation. Journal of Industrial and Brewing, 109(4): 349-355. Hughes, D. B., N. J. Tudroszen, and C. J. Moye. 1984. The effect of temperature on the kinetics of ethanol production by a thermotorlerant strain of Kluyveromyces marxianus. Biotechnology Letter, 6: 1-6. Jacobson, G.K. and S.O. Jolly. 1989. Yeasts, molds and algae. Biotechnology, 7: 279-314. Kurtzman, C.P. and J. Piškur. 2006. Taxonomy and phylogenetic diversity among the yeasts. Topics in Current Genetics, 15: 29-46. Kurtzman, C.P. and J.W. Fell. 1997. The Yeasts, a Taxonomic Study. Fourth Edition. Amsterdam: Elsevier Science Publishing Company. Larue, F., S. Lafon-Lafourcade and P. Ribéreau-Gayon. 1980. Relationship between the sterol content of yeast cells and their fermentation activity in grape must. Applied and Environmental Microbiology, 39: 808. Lee, J.H., D. Williamson and P.L. Rogers. 1980. The effect of temperature on the kinetics of ethanol production by Saccharomyces uvarum. Biotechnology Letter, 2(4): 141-146. McCracken, L.D. and C.S. Gong. 1982. Fermentation of cellulose and hemicellulose carbohydrates by thermotolerant yeasts. Biotechnology Bioengineering, 25: 253-300. Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học 49 Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Trường Đại Học Cần Thơ Navarro, J.M. and G. Durand. 1978. Alcohol fermentation: effect of temperature on ethanol accumulation within yeast cells. Annals of Microbiology, 129B: 215224. Nonklang S., B.M. A. Abdel-Banat, K. Cha-aim, N. Moonjai, H. Hoshida, S. Limtong, M. Yamada and R. Akada. 2008. High-temperature ethanol fermentation and transformation with linear DNA in the thermotolerant yeast Kluyveromyces marxianus DMKU3-1042. Applied and Environmental Microbiology, 74(24): 7514-7521. Norr, A.A., A. Hameed, K.P. Bhatti, and S.A. Tunio. 2003. Bio-ethanol fermentation by the bioconversion of sugar from dates by Saccharomyces cerevisiae strain ASN-3 and HA-4. Biotechnology, 2(1): 8-17. Oberoi, H.S., N. Babbar, S.K. Sandhu, S.S. Dhaliwal, U. Kaur, B.S. Chadha and V.K. Bhargav. 2012. Ethanol production from alkali-treated rice straw via simultaneous saccharification họcthermotolerant and fermentation Pichia kudriavzevii using newly isolated HOP-1. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, 39(4): 557-566. Pecota, D. C., V. Rajgarhia, and N. A. Da Silva. 2007. Sequential gene integration for the engineering of Kluyveromyces marxianus. J. Biotechnol, 127:408-416. Pereira, F.B., P.M.R. Guimarães, J.A. Teixeira and L. Domingues. 2010. Optimization of low-cost medium for very high gravity ethanol fermentations by Saccharomyces cerevisiae using statistical experimental designs. Bioresource Technology, 101: 7856-7863. Roehr, M. 2001. The Biotechnology of Ethanol: Classical and Future Applications. Chichester: Wiley-VCH, pp. 232 Sripiromrak, A. 2006. Isolation and characterization of thermotolerant yeast for ethanol production. Thesis of Master of Science in Biotechnology. Suranaree University of Technology. Thailand. Torija, M.J., N. Rozes, M. Poblet, J.M. Guillamon, and A. Mas. 2003. Effects of fermentation temperature on the strain population of Saccharomyces cerevisiae. International Journal of Food Microbiology, 80: 47-53. Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học 50 Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Trường Đại Học Cần Thơ Wang, Z.X., J. Zhuge, H. Fang and B.A. Prior. 2001. Glycerol production by microbial fermentation: A review. Biotechnology Advances, 19: 201-223. Trang web: http:// antimicrobe.org/f14.asp ngày 20/7/2013 http://en.wikipedia.org/wiki/Yeast/, ngày 20/7/2013. http://.thuviensinhhoc.com ngày 11/7/2013. http://thuviensinhhoc.com/suckhoeso.com/khoahoc.com/vietsciences.free.fr/ angi.com.vn ngày 11/7/2013. http://visualphotos.com/ncyc.co.uk ngày 15/7/2013. http://psmicrographs.co.uk, ngày 15/7/2013. http://www.syadh.com/vb/imgcache8/3923.imgcache.jpg, Ngày15/7/2013) Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học 51 Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Trường Đại Học Cần Thơ PHỤ LỤC Phụ lục 1: Hình ảnh thiết bị sử dụng phòng thí nghiệm Hình 13. Cân phân tích Hình 15. Khúc xạ kế Hình 14. Hệ thống chƣng cất rƣợu Hính 16. Kính hiển vi Hình 17. Máy vortex Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Hình 18. pH kế Trường Đại Học Cần Thơ Hình 19. Nồi khử trùng nhiệt ƣớt Hình 21. Tủ ủ Hình 20. Water bath Hình 22. Tủ cấy Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Trường Đại Học Cần Thơ Phụ lục 2: Các số liệu thí nghiệm Bảng 6: Kết khảo sát lên men đƣờng glucose Dòng nấm Lần lặp Chiều cao cột khí CO2 men lại 12 16 20 24 L29–1 14 19 25 27 28 L29–1 13 18 24 26 27 L29–1 12 17 23 26 27 L07–1 16 27 28 29 30 L07–1 15 26 28 29 30 L07–1 14 25 27 28 30 L2b2 18 30 30 30 30 L2b2 17 26 30 30 30 L2b2 18 30 30 30 30 P4 15 19 28 28 28 28 P4 15 20 28 28 28 28 P4 20 20 30 30 30 30 Bảng 7: Kết khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ Dòng nấm men– Lần lặp nhiệt độ. Nồng độ đường Lượng đường Nồng độ sau lên men sử dụng ethanol (oBrix) (o Brix) 20o C (% w/v) L29–1– to phòng 17 2,34 L29–1– to phòng 17 3,08 L29–1– to phòng 17 3,08 L29–1– 35o C 17 3,08 L29–1– 35o C 17 2,64 L29–1– 35o C 16 3,08 L29–1– 40o C 17 2,64 L29–1– 40o C 18 1,2 Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Trường Đại Học Cần Thơ L29–1– 40o C 17 2,14 L29–1– 45o C 18,5 1,5 1,2 L29–1– 45o C 19 0.,75 L29–1– 45o C 18 P4– to phòng 16 2,84 P4– to phòng 17 3,28 P4– to phòng 17,5 2,5 2,84 P4– 35o C 16,5 3,5 3,08 P4– 35o C 17 2,64 P4– 35o C 16,5 3,5 3,08 P4– 40o C 17,5 2,5 2,34 P4– 40o C 17,5 2,5 2,34 P4– 40o C 17,5 2,5 1,89 P4– 45o C 19 0,43 P4– 45o C 19 P4– 45o C 19 1,5 L07–1– to phòng 17 2,64 L07–1– to phòng 17 2,64 L07–1– to phòng 17 2,64 L07–1– 35o C 17 3,08 L07–1– 35o C 16,5 3,5 3,08 L07–1– 35o C 17 2,44 L07–1– 40o C 17 2,84 L07–1– 40o C 17 2,34 L07–1– 40o C 17 2,84 L07–1– 45o C 19 0,43 L07–1– 45o C 19 0,43 L07–1– 45o C 19 0,43 L2b2– to phòng 17 2,34 L2b2– to phòng 17 2,64 L2b2– to phòng 17 2,64 Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Trường Đại Học Cần Thơ L2b2– 35o C 16,5 3,5 2,34 L2b2– 35o C 16,5 3,5 2,84 L2b2– 35o C 16,5 3,5 3,03 L2b2– 40o C 16 3,28 L2b2– 40o C 16 3,28 L2b2– 40o C 16 3,28 L2b2– 45o C 19 0,93 L2b2– 45o C 19 0,93 L2b2– 45o C 19 0,93 Bảng 8: Kết khảo sát ảnh hƣởng mật số giống chủng hàm lƣợng đƣờng Mật số tế bào (tb/ Lần lặp Nồng độ Lượng đường Nồng độ ml)– Nồng độ đường đường sau lên sử dụng ethanol 20oC (o Brix) men (oBrix) (oBrix) (% w/v) 106– Brix 15 13,5 1,5 1,39 106– Brix 15 13 1,89 106– Brix 15 13 1,39 106– Brix 20 17,5 2,5 2,34 106– Brix 20 17,5 2,5 2,34 106– Brix 20 18 2,14 106– Brix 25 23 2,34 106– Brix 25 22 2,34 106– Brix 25 22 2,34 106– Brix 30 28 1,84 106– Brix 30 27,5 2,5 1,84 106– Brix 30 28 1,84 107– Brix 15 13 1,7 107– Brix 15 12,5 2,5 1,89 107– Brix 15 13 2,07 Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Trường Đại Học Cần Thơ 107– Brix 20 17,5 2,5 2,14 107– Brix 20 17,5 2,5 1,89 107– Brix 20 17,5 2,5 2,07 107– Brix 25 21 3,03 107– Brix 25 21,5 3,5 3,03 107– Brix 25 21,5 3,5 3,03 107– Brix 30 27 2,34 107– Brix 30 27 2,34 107– Brix 30 28 1,89 108– Brix 15 13 1,89 108– Brix 15 12,5 2,5 1,75 108– Brix 15 12,5 2,5 1,57 108– Brix 20 17 2,53 108– Brix 20 17 2,25 108– Brix 20 17 2,53 108– Brix 25 21,5 3,5 2,53 108– Brix 25 21 2,53 108– Brix 25 21 3,03 108– Brix 30 27,5 2,5 1,57 108– Brix 30 27 2,07 108– Brix 30 27 2,07 Bảng 9: Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian lên men pH môi trƣờng Thời gian lên men– pH Lần lặp lại pH sau lên men Nồng độ ethanol 20o C (w/v) môi trường ngày– pH tự nhiên 4,14 2,43 ngày– pH tự nhiên 4,15 2,43 ngày– pH tự nhiên 4,14 2,43 ngày– pH 4,06 1,93 ngày– pH 4,06 1,93 Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Trường Đại Học Cần Thơ ngày– pH 4,05 1,93 ngày– pH 4,65 2,25 ngày– pH 4,65 1,93 ngày– pH 4,64 1,93 ngày– pH 5,11 1,93 ngày– pH 5,13 1,75 ngày– pH 5,11 1,93 ngày– pH tự nhiên 4,14 3,39 ngày– pH tự nhiên 4,15 3,39 ngày– pH tự nhiên 4,14 3,07 ngày– pH 4,01 2,6 ngày– pH 4,02 2,1 ngày– pH 4,01 2,1 ngày– pH 4,66 3,07 ngày– pH 4,65 2,6 ngày– pH 4,65 2,6 ngày– pH 5,14 3,07 ngày– pH 5,13 2,6 ngày– pH 5,14 2,6 ngày– pH tự nhiên 4,14 3,08 ngày– pH tự nhiên 4,15 3,78 ngày– pH tự nhiên 4,15 3,08 ngày– pH 4,01 3,08 ngày– pH 4,02 2,64 ngày– pH 4,01 2,64 ngày– pH 4,66 3,28 ngày– pH 4,65 2,58 ngày– pH 4,65 2,58 ngày– pH 5,14 2,34 ngày– pH 5,13 2,34 ngày– pH 5,14 2,34 Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Trường Đại Học Cần Thơ Phụ lục 3: Kết phân tích thống kê. Hình 23. Kết phân tích ANOVA khả lên men glucose 2% sau Hình 24. Kết phân tích ANOVA khả lên men glucose 2% sau giờ. Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Trường Đại Học Cần Thơ Hình 25. Kết phân tích ANOVA khả lên men glucose 2% sau 12 giờ. Hình 26. Kết phân tích ANOVA khả lên men glucose 2% sau 16 giờ. Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Trường Đại Học Cần Thơ Hình 26. Kết phân tích ANOVA khả lên men glucose 2% sau 20 giờ. Hình 26. Kết phân tích ANOVA khả lên men glucose 2% sau 24 giờ. Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Trường Đại Học Cần Thơ Hình 29. Kết phân tích ANOVA ảnh hƣởng nhiệt độ. Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Trường Đại Học Cần Thơ Hình 30 : Kết phân tích ANOVA ảnh hƣởng mật số giống chủng nồng độ đƣờng Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 – 2013 Trường Đại Học Cần Thơ Hình 31. Kết phân tích ANOVA ảnh hƣởng pH thời gian lên men Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học [...]... năng chịu nhiệt tương đối cao (42°C) Từ luận văn tốt nghiệp Tuyển chọn và khảo sát điều kiện lên men ethanol bằng nấm men chịu nhiệt , Nguyễn Hữu Tường (2013) đã tuyển chọn được 7 dòng nấm men có khả năng chịu nhiệt tương đối cao (43°C) Những dòng nấm men khác nhau chịu ảnh hưởng của nhiệt độ không giống nhau Số lượng dòng nấm men sinh ethanol cũng giảm theo nhiệt độ (Bảng 2) Bảng 2 Những dòng nấm men. .. ứng dụng vào thực nghiệm sản xuất ethanol ở Việt Nam Điều này có ý nghĩa quan trọng và là tiền đề cho việc đưa các dòng nấm men có triển vọng cao ứng dụng vào sản xuất ethanol sinh học Do đó đề tài Tuyển chọn và khảo sát điều kiện lên men ethanol bằng nấm men chịu nhiệt từ Lào được thực hiện 1.2 Mục tiêu của đề tài Mục tiêu của đề tài là chọn lọc dòng nấm men có khả năng chịu nhiệt và nồng độ ethanol. .. trình lên men ở nhiệt độ cao còn có thể kể đến Saccharomyces uvarum với khả năng phát triển tối ưu ở khoảng nhiệt độ 25 – 43°C và loài Candida spp với khả năng lên men glucose ở nhiệt độ 40°C (McCracken và Gong, 1982) Từ đề tài nghiên cứu khoa học “Phân lập và tuyển chọn các dòng nấm men chịu nhiệt có khả năng lên men ethanol mạnh”, Nguyễn Vân Anh et al (2011) đã tuyển chọn được 11 dòng nấm men có... để sản xuất ethanol công nghiệp Bốn dòng nấm men từ Lào do Trung tâm nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Công nghệ Lên men sản phẩm Nông nghiệp, Khoa Công nghệ, Trường Đại học Khon Kaen, Thái Lan phân lập Bốn dòng này cũng có tính chịu được nhiệt độ cao và có khả năng lên men ethanol mạnh Việc tiếp tục nghiên cứu đặc tính lên men của các dòng nấm men này cũng như khảo sát các điều kiện lên men của chúng... sinh học, nấm men được sử dụng để chuyển hóa đường thành ethanol trong điều kiện kỵ khí Nấm men có tiềm năng rất lớn trong việc lên men chuyển hóa đường thành ethanol Tuy nhiên, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của nấm men như nguồn carbon, nguồn nitơ, pH, đặc biệt là nhiệt độ và nồng độ ethanol Do đó, đặc tính chịu nhiệt và chịu ethanol của nấm men rất quan trọng trong việc tổng hợp ethanol thông... năng chịu nhiệt cao (Limtong et al., 2009) Nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hoạt động của nấm men Arthur và Watson (1976) đã xác định nhiệt độ phát triển của nấm men ưa lạnh (psychrophilic) trong khoảng 2 – 20°C; nấm men ưa nhiệt độ trung bình (mesophilic) là 5 – 35°C; nấm men chịu nhiệt (thermotolerant) là 8 – 42°C; ưa nhiệt (thermophilic) là 28 – 45°C Theo Roehr (2001), nấm men chịu nhiệt. .. sinh học (được sinh ra từ sự trao đổi chất để duy trì sự sống của nấm men) Tùy theo sản phẩm tích tụ sau quá trình lên men người ta chia làm nhiều kiểu lên men khác nhau Tuy nhiên, có hai hình thức lên men chính: lên men yếm khí và lên men hiếu khí – Lên men yếm khí: là sự phân hủy đường không có sự hiện diện của oxy như quá trình lên men lactic, len men rượu, butylic,… – Lên men hiếu khí: là sự phân... nhiên, nếu bắt đầu lên men ở nhiệt độ thấp thì khả năng lên men sẽ cao và kéo dài hơn Nếu làm lạnh dịch đường từ 20 – 22°C sẽ hạn chế được sự phát triển của tạp khuẩn Sau 8 – 10 giờ, nhiệt độ lên men sẽ tăng lên 28 – 30°C Ở nhiệt độ cao, hoạt tính của nấm men sẽ giảm nhanh nhưng chủ yếu là dễ bị nhiễm lactic và nấm men hoang dại, sản phẩm tạo nhiều ester và aldehyde Ở nhiệt độ 30oC, nấm men hoang dại phát... trên trái đất từ sinh khối thực vật, nhưng việc xử lý phân cắt cellulose thành glucose khó khăn và tốn kém hơn nhiều 2.4.2 Cơ chế của quá trình lên men Để lên men, người ta cho vào môi trường một lượng tế bào nấm men nhất định Tùy theo phương pháp lên men mà lượng nấm men cho vào khác nhau Thông thường khi lên men, lượng tế bào nấm men phải đạt được >100 triệu tế bào trong 1 mL dung dịch lên men Do diện... trường lên men: để so sánh tính chịu đựng độ cồn cao của các chủng men, có thể sử dụng phương pháp cho lên men trong dung dịch đường có nồng độ cồn cao, khoảng 15 – 30% (w/v), hoặc có thể sử dụng phương pháp lên men liên tục bằng cách bổ sung glucose vào trong quá trình lên men từ từ, liên tục đến một thời điểm nào đó khi không thấy dấu hiệu lên men xảy ra nữa Khi kết thúc quá trình lên men, chủng nấm men . 29 3. 1.5. Hóa chất 29 3. 2. Phương pháp nghiên cứu 30 3. 2.1. Thử nghiệm khả năng chịu nhiệt của các dòng nấm men 30 3. 2.2. Thử nghiệm khả năng chịu ethanol của các dòng nấm men 30 3. 2 .3. Khảo. men 24 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 3. 1. Phương tiện thí nghiệm 29 3. 1.1. Địa điểm nghiên cứu 29 3. 1.2. Thời gian thực hiện 29 3. 1 .3. Nguyên vật liệu 29 3. 1.4. Dụng cụ,. chủng và nồng độ đường 32 3. 2.5.2.Khảo sát ảnh hưởng của thời gian và pH của môi trường 32 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 33 4.1. Khả năng chịu nhiệt của các dòng nấm men 33 4.2. Khả năng chịu