Tiến Sĩ Tuyển chọn và cải thiện các chủng acetobacter xylinum tạo cellulose vi khuẩn để sản xuất và ứng dụng

TUYỂN CHỌN VÀ CẢI THIỆN CÁC CHỦNG ACETOBACTER XYLINUM TẠO CELLULOSE VI KHUẨN ĐỂ SẢN XUẤT VÀ ỨNG DỤNG Ở QUY MÔ PILOT


Nguyễn Thúy Hương


Trang nhan đề

Mục lục
Danh mục các ký hiệu viết tắt

Chương_1: Mở đầu.

Chương_2: Tổng quan tài liệu.

Chương_3: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu.

Chương_4: Kết quả và thảo luận.

Chương_5: Kết luận và đề nghị.

Các bài báo khoa học được đăng

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

MỤC LỤC
Danh mục các ký hiệu các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các đồ thị, biểu đồ
Danh mục các hình
Chương 1. MỞ ĐẦU----------------------------------------------------------------------------------1
. Mục tiêu của đề tài
. Nội dung của đề tài
. Những điểm mới của luận án
Chương 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU-------------------------------------------------------------4
2.1 Cellulose vi khuẩn --------------------------------------------------------------------------4
2.1.1 Cấu trúc cellulose vi khuẩn --------------------------------------------------------------4
2.1.2 Một số tính chất của cellulose vi khuẩn -----------------------------------------------9
2.2 Vi sinh vật sản sinh cellulose --------------------------------------------- ---------------10
2.2.1 Nhóm vi sinh vật có khả năng sản sinh cellulose -------------------------------------10
2.2.2 Đặc điểm chung Acetobacter – giống vi khuẩn sinh cellulose hiệu quả cao-------11
2.2.3 Đặc điểm sinh học của vi khuẩn Acetobacter xylinum -------------------------------13
2.2.4 Sinh tổng hợp cellulose ở vi khuẩn Acetobacter xylinum --------------------------14
2.3 Lên men thu nhận cellulose vi khuẩn --------------------------------------------------19
2.4 Ứng dụng của cellulose vi khuẩn và triển vọng---------------------------------------25
2.5 Mối quan hệ giữa tính đề kháng Sulfaguanidine và sinh tổng hợp cellulose
gia tăng ở chủng đột biến Acetobacter xylinum---------------------------------------29
2.6 Cố định tế bào vi sinh vật----------------------------------------------------------------32
Chương 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU----------------------------36
3.1 Giống------------------------------------------------------------------------------------------36
3.2 Nguyên liệu và môi trường dinh dưỡng--------------------------------------------------36
3.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu------------------------- --------------------------39
3.3.1 Các bước thí nghiệm ---------------- -----------------------------------------------------39
3.3.2 Lập bộ sưu tập giống----------------------------------------------------------------------39
3.3.3 Sàng lọc giống phù hợp với nguồn nguyên liệu--------------------------------------42
3.3.4 Cải thiện giống: Đột biến bằng tia UV, chọn lọc dòng đột biến kháng
Sulfaguanidine, có khả năng tổng hợp cellulose cao---------------------------------------42
3.3.5 Khảo sát quá trình nhân giống quy mô nhỏ và quy mô pilot------------------------44
3.3.6 Thành phần môi trường phù hợp phương thức lên men bề mặt và lên men chìm45
3.3.7 Một số điều kiện nuôi cấy ảnh hưởng đến quá trình lên men bề mặt và lên men
chìm BC -------------------------------------------------------------------------------------------46
3.3.8 Nghiên cứu biến động trong quá trình lên men BC ở quy mô phòng thí nghiệm46
3.3.9 Thử nghiệm lên men BC ở quy mô pilot-----------------------------------------------47
3.3.10 Phương pháp xử lý BC------------------------------------------------------------------47
3.3.11 Phương pháp cố định vi khuẩn A.xylinum trên BC----------------------------------49
3.3.12 Tạo 2 chế phẩm A.xylinum BC16 và A.xylinum BC16S1 . Ứng dụng chế phẩm
Acetobacter xylinum để lên men BC-----------------------------------------------------------50
3.3.13 Cố định vi khuẩn Lactic và ứng dụng lên men sữa chua---------------------------51
3.3.14 Thăm dò sử dụng sinh khối Acetobacter xylinum làm tác nhân kết dính để tạo
một số vật liệu có giá trị từ phế thải nông nghiệp----------------------------------52
3.3.15 Phương pháp xử lý số liệu--------------------------------------------------------------52
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN-------------------------------------------------------53
4.1 Lập bộ sưu tập giống---------------------------------------------------------------------------53
4.2 Các kiểu lên men trên những nguồn nguyên liệu khác nhau----------------------59
4.2.1 Môi trường rỉ đường----------------------------------------------------------------------59
4.2.1.1 Sàng lọc giống cho nguồn nguyên liệu rỉ đường------------------------------------59
4.2.1.2 Đột biến bằng tia UV chọn lọc dòng có khả năng sản sinh BC cao trên môi
trường rỉ đường------------------------------------------------------------------------------62
4.2.1.3 Nhân giống A.xylinum BC16 và A.xylinum BC16S1----------------------------------64
4.2.1.4 Thành phần môi trường rỉ đường phù hợp kiểu lên men bề mặt -----------------66
4.2.1.5 Thành phần môi trường rỉ đường phù hợp kiểu lên men chìm---------------------68
4.2.2 Môi trường nước mía------------------------------------------------------------------------70
4.2.2.1 Sàng lọc giống phù hợp với môi trường nước mía------------------------------------70
4.2.2.2 Nhân giống A.xylinumBC17-----------------------------------------------------------72
4.2.2.3 Thành phần môi trường nước mía phù hợp kiểu lên men bề
mặt và lên men chìm sản xuất BC -----------------------------------------------------73
4.2.3 Một số môi trường khác--------------------------------------------------------------------75
4.3 Các điều kiện nuôi cấy ảnh hưởng đến quá trình lên men----------------------------78
4.4 Thử nghiệm lên men sản xuất BC ở quy mô pilot--------------------------------------86
4.4.1 Lên men bề mặt quy mô pilot trên diện tích rộng 1,5 m2 ----------------------------86
4.4.2 Lên men bề mặt quy mô pilot trên khay nhỏ------------------------------------------87
4.4.3 Lên men chìm quy mô 75 lít/mẻ --------------------------------------------------------88
4.5 Xử lý BC và sản phẩm BC ---------------------------------------------------------------91
4.6 Ứng dụng mới của cellulose vi khuẩn (BC): Dùng BC làm chất nền ( matrix) và
giá đỡ ( supporter) để cố định tế bào vi khuẩn ----------------------------------------94
4.6.1 BC phù hợp với các yêu cầu cơ bản của chất nền (matrix) trong kỹ thuật cố định vi
sinh vật--------------------------------------------------------------------------------------94
4.6.2 Thăm dò một số phương pháp cố định vi khuẩn lên chất nền ( matrix)-----------95
4.6.3 Cố định tế bào vi khuẩn Acetobacter xylinum trên chất nền- giá đỡ BC tạo chế
phẩm để ứng dụng trong lên men cellulose vi khuẩn-------------------------------97
4.6.4 Cố định vi khuẩn Lactic tạo chế phẩm vi khuẩn Lactic ----------------------------110
4.7 Ứng dụng sinh khối Acetobacter xylinum làm tác nhân kết dính--------------------113
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ--------------------------------------------------------117
Các bài báo khoa học được đăng
Tài liệu tham khảo
Phụ lục