moitinhdau_41176
New Member
Download miễn phí Đề tài Lên men ethanol với vi khuẩn zymomonas mobilis
- Nhiệt độ tối ưu cho quá trình lên men là 30oC.
- Khi nhiệt độ của môi trường lên men tăng từ 30 – 36oC (nồng độ glucose không đổi trong hỗn hợp nhập liệu) thì nồng độ sinh khối giảm và tốc độ hấp thu glucose tăng dần.
- Khi tăng nhiệt độ khoảng 2 – 3oC, hiệu suất chuyển hóa glucose tăng từ 82% đến 90%.
- Tuy nhiên, nhiệt độ cao quá mức sẽ có nhiều glucose thất thoát trong canh trường, hiệu suất chuyển hóa giảm còn 65%.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LÊN MEN ETHANOL VỚI VI KHUẨN ZYMOMONAS MOBILIS GVHD: PGS. TS. Lê Văn Việt Mẫn SVTH : Văn Thị Ánh Minh Chương 1: Giới thiệu về loài vi khuẩn Zymomonas mobilis 1. Một số nguồn phân lập Z. mobilis 2. Đặc điểm nhận dạng: Là một loài vi khuẩn gram âm, có roi dài từ 1 – 1.4µm Không hình thành bào tử Một số loài có từ 1 -4 tiên mao. Không phát triển trên môi trường thạch hay nước thịt dinh dưỡng. Là loài vi khuẩn vi hiếu khí (kỵ khí không bắt buộc) Có thể lên men đường glucose và fructose Tạo ra số mol ethanol và CO2 bằng nhau Chứa khoảng 47.5 – 49.5% guanine và cytosine (G+C). Chương 1: Giới thiệu về loài vi khuẩn Zymomonas mobilis 3. Danh pháp Zymomonas mobilis Giống : Zymomonas Loài : Zymomonas mobilis Loài phụ Zymomonas mobilis subsp. mobilis Chủng tiêu biểu : ATCC 10988 (NCIB 8938, NNRL B-806, DSM 424, IMG 1655, L192) Loài phụ Zymomonas mobilis subsp. pomaceae Chủng tiêu biểu : ATCC 29192 (NCIB 11200) Chương 1: Giới thiệu về loài vi khuẩn Zymomonas mobilis 4. Thành phần hóa học của tế bào: 5. Điều kiện sinh trưởng: pH = 3.5 – 7.5 Nhiệt độ: 25 - 30oC Nồng độ ethanol là 5.5% Nồng độ glucose là 20% Nồng độ NaCl 1% Rất nhạy cảm với thuốc nhuộm (brilliant green, malachite green…) … Chương 1: Giới thiệu về loài vi khuẩn Zymomonas mobilis Chương 2: Cơ chế chuyển hóa đường thành ethanol bởi Zymomonas mobilis Cơ chế lên men chính của vi khuẩn Zymomonas từ nguồn cơ chất glucose và fructose là con đường Entner-Doudoroff. Con đường Entner – Doudoroff Do đó cân bằng chung của con đường KDPG là : Glucose 2 piruvat + ATP + NADH2 + NADPH2 Các enzyme của con đường Entner – Doudoroff có thể kháng cự tốt hơn với ethanol nên Z. mobilis có thể nhanh chóng hấp thu glucose và sản xuất ethanol nhiều hơn 15% w/v. Màng tế bào của Z. mobilis có chứa nhiều loại acid béo giúp nó chịu được nồng độ ethanol cao. Chương 2: Cơ chế chuyển hóa đường thành ethanol bởi Zymomonas mobilis Sự hình thành các sản phẩm phụ 1. Sản phẩm phụ là Acrolein 2. Sản phẩm phụ là sorbitol 3.Sản phẩm phụ là glycerol 3-phosphate, dihydroxyacetone và glycerol Chương 2: Cơ chế chuyển hóa đường thành ethanol bởi Zymomonas mobilis Chương 3: Phương pháp lên men ethanol với Zymomonas mobilis 1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 1.1. Nồng độ đường ban đầu Hiệu suất lên men cực đại ứng với 15% (w/v) nồng độ đường ban đầu. Gia tăng nồng độ đường ban đầu từ 15–20% sẽ làm giảm hiệu suất lên men. Với 25 % (w/v) tất cả các chủng đều giảm khả năng hấp thu cơ chất và lên men ethanol. Chương 3: Phương pháp lên men ethanol với Zymomonas mobilis 1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 1.2. Cơ chất 1.2.1. Glucose hay fructose Chương 3: Phương pháp lên men ethanol với Zymomonas mobilis 1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 1.2. Cơ chất: 1.2.2. Hỗn hợp glucose và fructose Với cùng một nồng độ trong hỗn hợp glucose và fructose thì fructose được Z. mobilis hấp thu chậm hơn, do : Sự kìm hãm enzyme fructokinase bởi glucose. Enzyme glucose-fructose oxidoreductase xúc tác phản ứng hình thành sorbitol từ fructose, một chất giúp Z. mobilis chịu được áp suất thẩm thấu trong môi trường có nồng độ đường cao. Cơ chế tích lũy và chuyển hóa glucose và fructose ở Z. mobilis Chương 3: Phương pháp lên men ethanol với Zymomonas mobilis 1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 1.2. Cơ chất: 1.2.3. Hỗn hợp glucose và xylose Chương 3: Phương pháp lên men ethanol với Zymomonas mobilis 1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 1.2. Cơ chất: 1.2.3. Hỗn hợp glucose và xylose Tốc độ sinh trưởng, sử dụng cơ chất riêng, sản lượng sinh khối và sản xuất ethanol trên cơ chất là xylose của chủng Z.mobilis ZM4 (pZP5) tái tổ hợp thấp hơn trên cơ chất là glucose hay hỗn hợp glucose – xylose. Z. mobilis hấp thu đường glucose trước, còn xylose thì được hấp thu sau với tốc độ chậm hơn ●- Xylose; - glucose; ■- ethanol; - sinh khối. - xylitol; - acetic acid; □, glycerol; - acetoin. Sự lên men của chủng tái tổ hợp ZM4 (pZB5) trên các cơ chất khác nhau Chương 3: Phương pháp lên men ethanol với Zymomonas mobilis 1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 1.2. Cơ chất: 1.2.4. Arabinose 3 L-arabinose + 3ADP + 3 Pi 5 ethanol + 5CO2 + 3ATP + 3H2O (mol) Hiệu suất ethanol lý thuyết là 0.51 g ethanol/g L-arabinose hay 1.67 mol ethanol/ mol L-arabinose. Có hơn 27g/lít ethanol được sản xuất ra trong môi trường có nồng độ glucose và arabinose ban đầu cao với pH =5.25. Do bị kìm hãm cạnh tranh bởi glucose nên arabinose sẽ bị hấp thu chậm hơn, khi glucose cạn kiệt, arabinose sẽ được hấp thu nhanh chóng ngay sau đó. Chương 3: Phương pháp lên men ethanol với Zymomonas mobilis 1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 1.3. Nồng độ glucose Bảng 16 : Hiệu suất sinh tổng hợp ethanol và sử dụng glucose bởi 2 chủng thuộc loài Z. mobilis trong lên men tĩnh (30oC, thời gian lên men 48 giờ và 72 giờ cho nồng độ glucose là 250g/l) Chương 3: Phương pháp lên men ethanol với Zymomonas mobilis 1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 1.4. pH ban đầu Hiệu suất lên men đạt cực đại ở pH 7 và thấp nhất ở pH 4, chứng tỏ nếu gia tăng pH ban đầu thì sự hấp thu cơ chất và hiệu suất lên men cũng tăng. Do đó pH tối ưu cho sự lên men ethanol với Z. mobilis được chọn là 7. Chương 3: Phương pháp lên men ethanol với Zymomonas mobilis 1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 1.5. Nhiệt độ Nhiệt độ tối ưu cho quá trình lên men là 30oC. Khi nhiệt độ của môi trường lên men tăng từ 30 – 36oC (nồng độ glucose không đổi trong hỗn hợp nhập liệu) thì nồng độ sinh khối giảm và tốc độ hấp thu glucose tăng dần. Khi tăng nhiệt độ khoảng 2 – 3oC, hiệu suất chuyển hóa glucose tăng từ 82% đến 90%. Tuy nhiên, nhiệt độ cao quá mức sẽ có nhiều glucose thất thoát trong canh trường, hiệu suất chuyển hóa giảm còn 65%. Chương 3: Phương pháp lên men ethanol với Zymomonas mobilis 1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 1.6. Nồng độ ethanol ban đầu Nếu có ethanol ban đầu trong môi trường dinh dưỡng thì sẽ làm giảm sản xuất sinh khối, hấp thu cơ chất, sản xuất ethanol, hiệu suất và hệ số chuyển hóa đường. Cụ thể : Với môi trường là sucrose có 2.5% ethanol ban đầu thì hiệu suất ethanol giảm 48.8%, hiệu suất sinh khối giảm 25% và tổng lượng đường hấp thu giảm 28.3%. Với môi trường là glucose có 3% ethanol ban đầu thì hấp thu đường giảm 60 – 65%. (Moreau và cộng sự, 1997). Chương 3: Phương pháp lên men ethanol với Zymomonas mobilis 1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 1.6. Nồng độ ethanol ban đầu Ở nồng độ ethanol rất cao (20%, wt/vol), sự lên men bị kìm hãm hoàn toàn. Thêm ethanol vào quá trình lên men sẽ ức chế khả năng lên men của tế bào Z. mobilis . Chương 3: Phương pháp lên men ethanol với Zymomonas mobilis 2. Phương pháp thực hiện 2.1. Vi khuẩn tự do Khả năng kết bông của Z. mobilis : So với bông tụ của nấm men, bông tụ của Z. mobilis có thể chịu được điều kiện pH cao hơn (pH 6). Z. mobilis có thể sản xuất ra các polyme nhân tạo như polyarcylamide, polyethylenimine và chitosan hay các đại phân tử ngoại bào như polysaccharide (levan, cellulose). Những chủng Z. mobilis này có hiệu suất chuyển hóa glucose và fructose cao (gần 96%) và năng suất ethanol đạt cực đại ở độ pha loãng 0.9 – 1.8h-1. Hình ảnh Zymomonas mobilis ở trạng thái đơn lẻ và kết bông Chương 3: Phương pháp ...
Tags: zymomonas mobilis