BÀI THẢO LUẬN Thu nhận emzyme Amylase từ vi sinh vật I Nguồn thu nhận Amylase từ vi sinh vật Nguồn thu nhận chủ yếu là: Nấm mốc Nấm men Xạ khuẩn Vi khuẩn III Thu nhận Enzyme Amylase từ vi sinh vật  Sơ đồ quy trình thu nhận Amylase từ vi sinh vật Nguyên liệu Giống VSV Xử lí nguyên liệu Nhân giống Trộn giống VSV Giống cho sản xuất Nuôi cấy Thu nhận enzyme thô Tinh chế Thu nhận enzyme Bảo quản  Tổng quan quy trình: Nguyên liệu: Nguồn tinh bột có nguồn gốc từ thiên nhiên như: cám mì, cám gạo, đậu nành Xử lý nguyên liệu • Hấp trùng: Thanh trùng áp suất 1-1,5atm thời gian 45- 60 phút • Làm nguội: Sau trùng môi trường làm nguội Trộn giống vi sinh vật • Sau làm nguội, tiến hành cấy giống rắn bào tử vào môi trường trùng, ủ thành đống vài • Tỷ lệ giống đưa vào nuôi cấy thường vào khoảng 0,5- 20% so với khối lượng môi trường 4 Nuôi cấy • Sau trộn giống, môi trường trải khay với chiều dài 2- 3cm, đưa vào phòng nuôi cấy, đặt giá đỡ • Nhiệt độ thích hợp cho nấm sợi phát triển 28- 32ºC • Thời gian nuôi nấm sợi thu nhận enzym vào khoảng 36-60 Điều phụ thuộc vào chủng nấm Asp.oryzae điều kiện môi trường phụ thuộc điều kiện nuôi cấy 5 Thu nhận enzyme thô • Kết thúc trình nuôi cấy ta thu chế phẩm enzyme Amylase, chế phẩm gọi chế phẩm enzyme thô • Tùy theo mục đích sử dụng mà ta dùng enzyme thô không cần trình tinh Tinh chế enzyme • Nghiền: mục đích trình nghiền phá vỡ thành tế bào, vừa làm nhỏ thành phần chế phẩm thô • Trích ly/ lọc: sau nghiền mịn, người ta cho nước vào để chiết enzym α- Amylase • Kết tủa enzyme  Tiến hành kết tủa enzyme α- Amylase nhờ vào tác nhân gây kết  Trong công nghệ tinh chế enzyme, người ta thường dùng cồn, sunfat amon • Lọc/ ly tâm: Khi cho chất kết tủa vào dung dịch enzyme thô người ta tiến hành khuấy nhẹ, sau để yên điều kiện nhệt độ lạnh (thường 4- 7°C), theo thời gian kết tủa lắng xuống đáy • Sấy: Ở trạng thái enzyme dễ bị biến tính để dễ bảo quản người ta sấy 40°C để độ ẩm đạt 5-8% 8 Thu nhận chế phẩm Amylase Trong số trường hợp chế phẩm enzyme α- Amylase dạng kết tủa chưa hoàn toàn mặt hóa học có số enzyme enzyme Amylase mà ta quan tâm III Các phương pháp lên men Phương pháp lên men bề mặt 1.1 Môi trường sử dụng • Môi trường lỏng: môi trường lỏng, vi sinh vật phát triển bề mặt môi trường, tạo thành khuẩn lạc ngăn cách pha lỏng (môi trường) pha khí (không khí) • Môi trường đặc: môi trường này, vi sinh vật phát triển bề mặt môi trường , nhận chất dinh dưỡng từ hạt môi trường sinh tổng hợp enzyme nội bào ngoại bào 1.2 Các giai đoạn: gồm giai đoạn  Giai đoạn 1: Giai đoạn kéo dài 10-14 kể từ thời gian bắt đầu nuôi cấy  Nhiệt độ tăng chậm  Sợi nấm bắt đầu hình thành có màu trắng màu sữa  Thành phần dinh dưỡng bắt đầu có thay đổi  Khối môi trường rời rạc  Enzyme bắt đầu hình thành  Giai đoạn 2: giai đoạn kéo dài 14- 18  Môi trường kết lại chặt  Độ ẩm môi trường giảm dần  Nhiệt độ môi trường tăng nhanh lên tới 40- 45°C  Các chất dinh dưỡng bắt đầu giảm nhanh đồng hóa mạnh nấm sợi  Enzyme Amylase tổng hợp mạnh  Lượng O₂ không khí giảm CO₂ tăng dần  Giai đoạn 3: giai đoạn kéo dài 10- 20  Quá trình trao đổi chất yếu dần, mức độ chất dinh dưỡng giảm  Nhiệt độ môi trường giảm, làm giảm lượng khí môi trường xuống 20- 25% thể tích không khí/ thể tích phòng nuôi cấy/  Nhiệt độ trì 30°C, giai đoạn này, bào tử hình thành nhiều lượng enzyme Amylase tạo giảm xuống Phương pháp bề mặt sâu Áp dụng cho tất vi sinh kị khí hiếu khí 2.1 Môi trường sử dụng Vi sinh vật nuôi cấy môi trường lỏng với chất chủ yếu đa số trường hợp tinh bột 2.2 Phương pháp nuôi cấy Gồm phương pháp:  Nuôi cấy gián đoạn: Sau chu kì từ 2- ngày nhiệt độ từ 28- 30°C, người ta thu toàn dịch nuôi cấy loại chế phẩm enzyme thô  Nuôi cấy liên tục: Quá trình nuôi cấy liên tục nuôi cấy hay nhiều thiết bị Như dòng môi trường vào dòng sản phẩm IV Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men chất lượng enzyme Chủng vi sinh vật Muốn nhận chế phẩm Amylase có họat độ cao, trước hết phải tuyển chủng, nghiên cứu xem chủng, giống có khỉ tích tụ nhiều Amylase Môi trường dinh dưỡng Độ ẩm môi trường 20 34 42 Phương Hoạt độ Hoạt độ Hoạt độ án thí Độ Amylase Độ Amylase đv/g Độ Amylase đv/g nghiệm ẩm % đv/g canh ẩm % canh trường ẩm % canh trường trường khô khô khô Khay 27,8 15.0 23,8 18,0 22,0 20,5 để hở Khay 46,4 20,4 42,4 32,9 42,4 36,7 đậy nắp Qua bảng số liệu thấy rõ hoạt lực Amylase canh trường nuôi nấm sợi, bị hong khô giảm gần hai lần Điều khẳng định cần thiết phải giữ ẩm cho môi trường mức độ tối thích Trong trình sinh trưởng VSV tiêu thụ 25-35% chất dinh dưỡng môi trường thải lượng lớn nhiệt sinh lý CO2 4 Không khí Asp.oryzae Vi sinh vật hoàn toàn hiếu khí, phát triển bình thường đầy đủ oxy Để đáp ứng điều kiện nuôi này, môi trường phải xốp, rải thành lớp dày không 2,5-3cm, phòng nuôi phải thoáng Nhiệt độ Nhiệt độ thích hợp cho phát triển hình thành enzym 28-32oC Nhiệt độ nấm mốc tỏa môi trường bị nóng lên 40oC Do cần giữ cho nhiệt độ môi trường không xuống 27oC không cao 36oC 6 Ảnh hưởng pH pH thích hợp cho Asp.oryzae môi trường acid yếu khoảng 5,5-6,5 Vi sinh vật Aspa.Wamori Bac.amyloliquefaciens Enzyme α- Amylase β- Amylase Glucoamylase α- Amylase Glucoamylase α- Amylase Glucoamylase α- Amylase β- Amylase Glucoamylase α- Amylase pHopt 4,5-6,2 3,5-7,0 4,5-4,7 4,7-6,0 3,8 3,8 5,0 5,5-5,9 4,8 4,8 5,7-6,0 Toopt 40 50 55-75 65 50 50 55 50-57 30 50 55-60 Bac.diastaticus Bac.subtilis Endomyces sp Phizopase doleamar α- Amylase α- Amylase Glucoamylase Glucoamylase 5,8 4,6-5,1 4,8 5,5 70 37 55 45 Asp.niger Asp.asami Asp.arysee Nhiệt độ nuôi Để có lượng amylase lớn, tùy vào đặc tính sinh lý chủng giống yêu cầu thu sản phẩm mà dừng nuôi thời điểm thích hợp Chủng Asp.oryzae 476 Asp.oryzae KC Asp.oryzae 8F1 Thời gian nuôi ( giờ) 24-25 30-36 24-30 Sục khí khuấy trộn Phần lớn vi sinh vật tạo Amylase VSV hiếu khí Vì sinh trưởng cuả chúng phụ thuộc vào lượng oxy phân tử hoà tan dịch nuôi cấy Cảm ơn cô bạn lắng nghe! ... Aspa.Wamori Bac.amyloliquefaciens Enzyme α- Amylase β- Amylase Glucoamylase α- Amylase Glucoamylase α- Amylase Glucoamylase α- Amylase β- Amylase Glucoamylase α- Amylase pHopt 4,5-6,2 3,5-7,0 4,5-4,7...I Nguồn thu nhận Amylase từ vi sinh vật Nguồn thu nhận chủ yếu là: Nấm mốc Nấm men Xạ khuẩn Vi khuẩn III Thu nhận Enzyme Amylase từ vi sinh vật  Sơ đồ quy trình thu nhận Amylase từ vi... nấm sợi thu nhận enzym vào khoảng 36-60 Điều phụ thu c vào chủng nấm Asp.oryzae điều kiện môi trường phụ thu c điều kiện nuôi cấy 5 Thu nhận enzyme thô • Kết thúc trình nuôi cấy ta thu chế phẩm