1. CHƯƠNG III
LÊN MEN CÁC SẢN PHẨM TỪ
SINH KHỐI TẾ BÀO VI SINH VẬT
SẢN XUẤT PROTEIN ĐƠN BÀO

2. MỤC TIÊU
• Nắm được ưu và nhược điểm của protein
đơn bào từ vi sinh vật
• Nắm được các vi sinh vật tham gia vào
quá trình sản xuất protein đơn bào.
• Hiểu rõ Quy trình chung để sản xuất
protein đơn bào.

3. NỘI DUNG
1.Ưu và nhược điểm của protein từ vi sinh
vật.
2. Các yêu cầu cơ bản của việc sản xuất
protein đơn bào.
3. Vi sinh vật dùng trong sản xuất protein
đơn bào.
4. Quy trình sản xuất protein đơn bào từ vi
sinh vật.

4. SẢN XUẤT PROTEIN ĐƠN BÀO
1. Ưu và nhược điểm của sản xuất protein
từ vi sinh vật
1.1. Ưu điểm:
+ Ít tốn diện tích
+ Tốc độ sinh trưởng cao: gấp 100 – 1000 lần so với đại gia súc
+ Không phụ thuộc vào khí hậu
+ Thành phần và giá trị dinh dưỡng của sinh khối có thể điều
chỉnh được bằng cách thay đổi thành phần môi trường, điều kiện
nuôi cấy hoặc tạo giống mới
+Sử dụng nguyên liệu sẵn có và rẻ tiền.

5. 1.2. Nhược điểm
+ Trong sinh khối của vi sinh vật chứa nhiều axit nucleic (10-20%)
không có lợi cho sức khỏe của con người.
+ Protein vi sinh vật có hương vị chưa cao
+ Cần phải nắm bắt được kỹ thuật, thiết bị nuôi cấy vi sinh vật
+ Khó áp dụng sản xuất ở quy mô nhỏ

6. 2. Các yêu cầu cơ bản của việc sản xuất protein đơn bào
2.1. Sử dụng nguyên liệu rẻ tiền
2.2. Tốc độ sinh trưởng cao
2.3. Hàm lượng protein cao
2.4. Chất lượng protein cao
2.5. Khả năng tiêu hóa của protein
2.6. Sự an toàn về độc tố
2.7 + Vi sinh vật phải dễ tách, dễ xử lý.
+ Tính không mẫn cảm với sự tạp nhiễm.

7. * Các giải pháp kỹ thuật làm giảm lượng acid nucleic
• Giảm mạnh tốc độ sinh trưởng.
• Chiết rút ARN bằng NaOH 10% nóng.
• Thủy phân ARN bằng kiềm và tách protein hòa tan trong đó
bằng kết tủa
• Phân hủy ARN bởi enzym nucleaza đưa vào hoặc của bản
thân tế bào.

8. 3.Vi sinh vật dùng trong sản xuất protein đơn bào
3.1. Nấm men:
Nấm men giàu protein (40 – 60%)
Giàu vitamin (nhất là vitamin nhóm B)
Sử dụng rộng rãi nhất là Candida, Torulopsis, Saccharomyces …

9. 3.2. Nấm sợi:
• Hàm lượng protein thấp (30%)
• Rất dễ tách sinh khối và tạo hương vị đặc biệt.
• trong thực phẩm người ta sử dụng các loại
Morchella và các hỗn hợp giống

10. 3.3 Vi khuẩn
Vi khuẩn dùng để sản xuất protein đơn bào thường được nuôi
cấy trên cacbuahydro
+ Thường sử dụng các giống Pseudomonas, Flavobacterium,
Mycobacteriuum, Nocardia.
+ Đối với nguyên liệu là metan người ta thường sử dụng
Methylomonas methania, Methylococens capsulatus

11. 3.4. Vi khuẩn lam và vi tảo
• Hàm lượng protein chiếm khoảng 40 - 60%
• Hàm lượng aminoaxit của hai loại này khá cân đối
• Chứa nhiều vitamin: A, B, K, C, B12
• Trong sinh khối của vi khuẩn lam còn có chứa kháng sinh
nên bảo quản tốt.

12. 4. Quy trình sản xuất protein đơn bào từ vi sinh vật
Nguyên liệu
chuẩn bị môi trường dinh dưỡng
Xử lý môi trường
Vi sinh vật thuần khiết Lên men
tách sinh khối
xử lý Hoàn thiện Sản phẩm

13. * Nguyên liệu:
+ Rỉ đường
+ Nước thải của nhà mấy sữa
+ Tinh bột, dịch gỗ thủy phân, dextrin, cacbuahydro…
* Xử lý:
+ Làm sạch
+ Nghiền nhỏ
+ Thủy phân
*Nguồn dinh dưỡng bổ sung:
+ N, P, k,…
+ Các nguyên tố vi lượng và kích thich sinh trương
(cao ngô, cao nấm men.
+ Các chất điều chỉnh pH: NH4+, NaOH….

14. *Khử trùng môi trường
• Thiết bị tiệt trùng liên tục YHC
• 1-Thùng chứa; 2-Bơm; 3- Bộ đun nóng; 4- Bộ giữ; 5- Bộ lấy mẫu; 6-
Thiết bị trao đổi nhiệt- thu hồi; 7- Thiết bị trao đổi nhiệt- thiết bị làm
mát; 8- Thiết bị lên men.

15. * Công tác chuẩn bị giống
+ Cấy giống trong phòng thí nghiệm
Lượng dịch trong bình Nồng độ,
pH Nhiệt độ, oC Thời gian,h
%
Trong ống nghiêm 10ml 13-14 - 25 – 32 24
90 ml trong bình 250 ml 13-14 - 25 – 32 18-24
900 ml trong bình 2 lít 13-16 - 25 – 32 18-24
9 lít trong thùng 10 lít 15-18 - 25 – 32 15-18

16. + Nhân giống trong sản xuất
Sơ đồ nuôi cấy giống.
1.Thùng gây men 150 l cấp 1 chứa 100 l dịch; 2.Thùng đường hóa
thêm và xử lý dich đường; 3 và 4. Hai thùng gây men cấp II có dung
tích bằng dung tích thùng đường hóa thêm và đều bằng 10% so với thùng lên men.

17. * Các phương pháp lên men
+ Lên men gián đoạn:
Thùng lên men gián đoạn.
1.ruột gà làm lạnh cần 0,4-
0,5m2/m3 thùng; 2.Ống dẫn dịch
đường và men giống; 3.Ống tháo
giấm chín; 4.Ống thoát CO2;
5.Cửa quan sát và vệ sinh; 6.Đầu
ống nối hệ thống vệ sinh 7 với
phía trong thùng; 8. Van lấy mẫu;
9. Đầu ống nối hệ thống sục khí
hoặc CO2 và hơi thanh trùng.

20. + Lên men liên tục
Sơ đồ lên men liên tục

21. + Lên men cải tiến (bán liên tục)
Sơ đồ lên men bán liên tục

23. * Tách sinh khối
+ Lọc
+ Lắng
+ Ly tâm…
*Xử lý sinh khối
+ Rửa
+ Chiết rút protein (Loại bớt ARN – sấy)…

24. CÂU HỎI
• Bài 1: trong thực tế sản xuất protein đơn
bào người ta thường sử dụng loại vi sinh
vật nào? Phân tích lấy ví dụ?
• Bài 2: Bạn hãy phân tích yêu cầu về
chủng vi sinh vật để sản xuất protein đơn
bào?

25. TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Trần Thị Thanh. Công nghệ vi sinh. Tái bản
lần thứ ba. Nhà xuất bản Giáo dục.
• Nguyễn Xuân Thành, Nguyễn Bá Hiên, Hoàng
Hải, Vũ Thị Hoan. Giáo trình vi sinh vật học
công nghiệp. Nhà xuất bản Giáo dục.
• Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm
Văn Ty. Vi sinh vật học. Nhà xuất bản Giáo
dục.
• Lương Đức Phẩm. Nấm men công nghiệp.
Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
• Các webside