Giáo trình Báo cáo vi sinh lên men Acid tổng hợp

BÁO CÁO VI SINH LÊN MEN ACID TỔNG HỢP Mục lục I.MỞ ĐẦU......................................................................................1 II.VI SINH VẬT THAM GIA.......................................................2 III.QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA................................................3 IV.CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG.................................................7 V.ỨNG DỤNG................................................................................9 VI.TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................12 Trường dại học nha trang. Khoa chế biến. Lớp 50_tp1. GVHD:NGUYỄN MINH TRÍ. Nhóm 1 . Thành viên: 1.HOÀNG THỊ THÚY AN. 2. NGUYỄN HỒNG ANH. 3. NGUYỄN THÚY QUỲNH ANH . 4.ĐẶNG DUY ÂN. 5.LÊ NGỌC ẨN. 6.TRỊNH THÁI BÌNH. 7.NGUYỄN THANH BÌNH. 8.PHAN DUY BỬU. 9.TRẦN XUÂN CẢM. 10.CHU PHỤNG CƯỜNG. 11NGUYỄN VĂN CHIẾN. 12.HOÀNG PHAN THU DIỄM. 13.NGUYỄN THỊ HOÀNG DIỆU. 14.NGUYỄN THỊ DUNG. 15.NGUYỄN THỊ THÙY DUNG. 16.TRÀ NGÔ THÙY DƯƠNG. 17.NGUYỄN THỊ HỒNG DUYÊN. 18.NGÔ SĨ ĐẠI. 19.NGUYỄN THỊ HỒNG ĐẬM. 20.BÙI ĐỨC ĐƯƠNG. 21.PHAN HOÀNG GIA. Báo cáo vi sinh vật. LÊN MEN ACID TỔNG HỢP. I.MỞ ĐẦU: Trong chiến lược phát triển nền kinh tế quốc dân,chế biến nông lâm thủy sản là một ngành mũi nhọn đóng vai trò rất quan trọng để nâng cao giá trị nguồn nguyên liệu.trong đó các sản phẩm lên men chiếm tỉ lệ cao và có nhu cầu rất lớn trong đời sống xã hội. lên men là một trong những kĩ thuật lâu đời nhất cuả sự chế biến thực phẩm và mang tầm quan trọng kinh tế to lớn.sự xuất hiện quy trình chế biến và sử dụng của thực phẩm lên men được viết nhiều (cambell_platt 1987, Steinkraus 1997).một vài sản phẩm lên men (phomat,bia,rượu, nước tương). Lên men là gì? Lên men là quá trình phân giải trong điều kiện kỵ khí.là quá trình oxi hóa khử các chất mà kết quả là một phần cơ chất bị khử, còn một phần còn lại bị oxi hóa.oxi không tham gia vào quá trình oxi hóa này mà quá trình này chỉ là tách H ra khỏi cơ chất .hydrogen được thoát ra dưới dạng khí hoặc có thể liên kết với các sản phẩm phân giải của chính quá trình đó.Năng lượng sinh ra trong quá trình lên men sẽ được chi phí cho một phần liên kết cao năng.Sản phẩm của quá trình này ngoài CO2 còn có những hợp chất chưa được oxi hóa hoàn toàn như : rượu,andehyt,acid hữu cơ[1] Có nhiều nguyên liệu có khả năng lên men rượu :nguyên liệu chứa tinh bột(amylose), nguyên liệu chứa đường; nguyên liệu chứa cellulose.ở đây ta nghiên cứu quá trình lên men rượu từ nguyên liệu chứa tinh bột. II.VI SINH VẬT THAM GIA. Nấm mốc : thủy phân tinh bột thành đường. Nấm men : lên men dịch đường thành rượu. Vi khuẩn lactic acid hóa dịch đường trước khi lên men. nấm men: Chủ yếu là họ Saccharomyces cerevisiae , loài sacch cerevisice Chúng có khả năng lên men giucoza, matoza, fructoza, cazarona, mantoza, và 1/3 rafinoza. Khi lên men có khả năng tích lũy 13% rượu. nấm mốc: Aspergillus oryae có hệ enzyme amylase và procaese được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nước tương và nước chấm. Aspergillus usamii giàu enzyme amylase ,được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất rượu. Aspergillus awamori giàu hệ enzyme amylase Mucor.rouxiid được sử dụng rộng rãi trong sản xuất rượu theo phương pháp amylo,tạo nhiều enzyme amylase.[2] vi khuẩn  : Bổ sung vào trước quá trình lên men. Tạo pH thích hợp lên men rượu . Tạo hương cho rượu Quá trình lên men hydrocacbon được thực hiện bởi nhóm vi khuẩn hô hấp kỵ khí có bào tử thuộc giống clostridium bao gồm các vi khuẩn gram dương(Gr+). clostridium III.QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA: Đầu tiên phải có sự chuyển hóa tinh bột thành đường. giai đoạn này thường sử dụng nấm mốc là nguồn giàu amilaza, xúc tác cho quá trình chuyển hóa. (C6H10O5)n n C6H12O6 amylase Sự tạo thành acid pyruvic (chu trình EMP). - Giai đoạn 1: (giai đoạn hoạt hóa). + Phản ứng phosphoryl hoá: Glucoza + Hexokinaza +ATPG-6-P  + ADP. Glucose thụ động phải tốn một năng lượng 1ATP để kích hoạt thành glucose-6-P hoạt động nhờ enzyme hexokinaza để tạo thành glucose-6-P + Phản ứng đồng phân hoá: G-6-P +Pglucozo-Isomeraza   Fr-6-p CH2OPO32- O POCH2 O CH2OH H H P_glucose OH OH H H H OH OH isomerase H H OH OH H Glucose-6 p fructose-6 p Glucose-6-P chuyển đồng phân nhờ enzyme isomerase để trở thành fructose-6-P + Phản ứng phosphoryl hoá:   Fr-6-P+ ATP+ P-Fructozo kinaza    Fr 1,6 di-P. Fructose-6-P được kích hoạt nhờ một năng lượng ATP với sự tham gia của enzyme photphofructose kinaza để tạo fructose-1,6-di-photphat. - Giai đoạn 2: (cắt mạch cacbon). +glix+ Phản ứng phân cắt:   Fr 1,6- di-P + Aldolaza dioxiaxeton –P eraldehyt . Fructose-1,6-di-photpho hoạt động tương đối đối xứng nên dễ bị cắt thành 2 phân tử 2C bởi enzyme aldolase đó là dioxiaxeton phophat và glixeraldehyt-3-photphat. + Phản ứng đồng phân hoá:   Dioxyaceton-P glyceraldehyt -3 P. Sau đó dioxiaxeton-P chuyển hết về glyceraldehyt -3 P nhờ enzyme triophotphat isomeraza - Giai đoạn 3: (giai đoạn oxi hóa). + Phản ứng oxy hoá: Glyceraldehid-3P +glyceraldehid-3-P-dehydrogenaza + H3PO4 + NAD+acid-1,3 di-P-glyceric + NADH2 + Pi Glyceraldehyt-3Pnhường H cho coenzyme NAD+ của enzyme glyceraldehid-3-P-dehydrogenaza để tạo coenzyme khử NADH+ H+ với sự tham gia của 1phân tử H3PO4 sản phẩm tạo thành là axit 1,3 di-P-glyceric. + Phản ứng phosphoryl hoá:   Acid-1,3 di-Pglyceric +PGlyceral-dehidkinaza +ADP A.3-P-glyceric + ATP. Acid-1,3 di-Pglyceric cắt liên kết cao năng ,năng lượng thoát ra đủ tổng hợp 1 ATP nhf enzyme PGlyceral-dehidkinaza.tạo thành A.3-P-glyceric. - Giai đoạn 4:(tạo thành acid pyruvic). + Phản ứng thay đổi vị trí nội phân tử:   A.3-P-glyceric +P glyceratmutaza  Acid-2 P-glyceric. A.3-P-glyceric chuyển nội phân thành A xit -2 Pglyceric nhờ enzyme P- glyceratmutaza . + Phản ứng loai nước:   Acid-2 Pglyceric + Enolaza acid-P-enolpyruvic + H2O. Acid -2 Pglyceric loại nước bởi enzyme Enolaza để tạo thành sản phẩm là acid-P-enolpyruvic. + Phản ứng phosphoryl hoá: A.3P – enolpyruvic + pyruvatkinaza + ADP acid pyruvic  + ATP A.3P – enolpyruvic cắt liên kết cao năng ,năng lượng tạo ra tổng hợp trực tiếp 1ATP nhờ enzyme pyruvatkinaza và hình thành nên acid pyruvic Sự tạo thành acetylcoa:  Acid pyruvic +CoA  +NAD+     AcetylCoA + NADH2 + CO2. Acid pyruvic chịu sự tác động của enzym piruvat dehidrogenaza, enzym này có coenzyme NAD+  với sự kích hoạt của CoA mang chức SH, lúc đó acid pyruvic nhường 2H cho Coenzyme   NAD+ tạo enzyme khử NADH+    H+    giải phóng CO2, tạo acetylcoa. Sự tạo thành acid acetic và ethanol. 2ADP 2ATP 2Pi 2CH3 -C = O 2 CH3COOH 2CoA acid acetic SCoA Acetyl CoA 4H 2CoA 4H 2CH3CHO 2CH3CH2OH Acetaldehyt ethanol 2 Acetylcoa tạo thành ở trên cắt liên kết cao năng tạo thành 2 acid acetic với sự tham gia của 2 pi (H3PO4) , năng lượng tạo ra tổng hợp nên 2 ATP ,giải phóng 2CoA .Ngoài ra 2 acetyl CoA còn có thể đi theo con đường khác là acetyl CoA kết hợp với 4H giải phóng 2 CoA tạo ra 2 acetaldehyt, 2 acetaldehyt tạo thành kết hợp với 4 H tạo thành 2 ethanol. IV CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG: Ảnh hưởng của nhiệt độ: nhiệt độ ảnh hưởng của các enzyme và ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của vi sinh vật.Nhiệt độ tối ưu: 28-320C Ngoài ra nhiệt độ môi trường lên men còn có tác dụng trên các phương diện sau: Tốc độ tạo thành và giải phóng sản phẩm Trạng thái vật lý của hệ thống như sự hợp thể hoặc tạo ra các hạt của hệ sôi Đảm bảo lọc chất lỏng khỏi sinh khôi dễ dàng hơn Nhiệt độ còn điều hòa chất lượng của nước giải khát bia trong quá trình lên men (lên men bia ở nhiệt độ thấp). Trong thực tế một chủng vi sinh vật nếu điều kiện nhiệt độ khác sẽ cho các sản phẩm lên men khác. Ảnh hưởng của PH môi trường: PH của môi trường ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình trao đỏi chất của vi sinh vật,do vậy PH ảnh hưởng đến quá trình lên men. pH tối ưu để tạo cồn là 4,5-5,0 pH thích hợp khoảng 4,8-5,2 để đường hóa diễn ra Tác nhân gây lên men vi sinh vật: vi sinh vật là nhân tố chủ yếu gây lên men song khả năng lên men ở các vi sinh vật là khác nhau,ngay cả trong cùng một loại vi sinh vật cũng không giống nhau nếu điều kiện lên men khác nhau.[3] V.ỨNG DỤNG: ứng dụng trong sản xuất rượu gạo. Sơ đồ quy trình sản xuất rượu gạo: Ứng dụng trong sản xuất rượu whisky,scotch,rượu rum,rượu nếp,rượu gạo,rượu cần,rượu sake. VD: Để sản xuất rượu Rum nặng thồng thường phải sử dụng Shizosaccharomyces. Ngoài ra vi khuẩn Saccharo butilium cũng tham gia lên men rượu Rum ở tỷ lệ 1/5 so với nấm men. Vi khuẩn thường được bổ sung khi dịch lên men có nồng độ đường = 6% trọng lượng thể tích và độ cồn đạt từ 3,5 - 4,5% Về nguyên tắc: chủng nấm men trong sản xuất nông nghiệp phải chịu được nồng độ cồn từ 12 - 15% theo thể tích. Bởi vậy chúng còn có khả năng thuỷ phân các oligosaccarit của ngũ cốc thành glucozơ. Điều này là cần thiết để chuyển hoàn toàn ngũ cốc thành etanol + CO2. Ngoài ra để nâng cao hiệu suất tạo cồn người ta còn bổ sung enzim thuỷ phân tinh bột vào khâu xử lý ban đầu Ứng dụng trong sản xuất vacxin. Ứng dụng trong sản xuất cồn. VI.TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1]sách vi sinh vật học ,nguyễn lân dũng_nguyễn đình quyết. [2]trang 144 sách cơ sở vi sinh vật công nghiệp,nhà xuất bản đại học quốc gia TP HCM. [3]trang 26,27 sách công nghệ chế biến sản phẩm lên men ,PGS_TS trần thị luyến. [4]trang web chính google.com.vn. Xin chân thành cảm ơn thầy và các bạn!