✨Lên men công nghiệp

Lên men công nghiệp

Lên men công nghiệp là ứng dụng lên men có chủ đích trong quá trình sản xuất. Ngoài sản xuất hàng loạt đồ ăn và đồ uống lên men, lên men công nghiệp có ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa chất. Hóa chất hàng hóa, chẳng hạn như acid acetic, acid citric và ethanol đều do lên men làm ra. Bên cạnh đó, gần như mọi enzym công nghiệp được sản xuất với mục đích thương mại (ví dụ như lipase, invertase và rennet) đều do lên men tạo nên bằng vi sinh vật biến đổi di truyền. Ở một vài trường hợp, sản xuất sinh khối là mục tiêu hướng tới của lên men, như ở trường hợp của protein đơn bào, nấm men làm bánh và giống vi sinh vật khởi động (starter culture) của vi khuẩn acid lactic dùng trong chế biến pho mát.

Nhìn chung, lên men công nghiệp có thể được chia làm bốn loại:

  • Sản xuất sinh khối (vật liệu tế bào dễ kiếm)
  • Sản xuất chất chuyển hóa ngoại bào (hợp chất hóa học)
  • Sản xuất thành phần nội bào (enzym và các protein khác)
  • Biến đổi cơ chất (cơ chất bị biến đổi chính là sản phẩm)

Những loại này không nhất thiết phải bị tách biệt nhau, song mang lại khuôn mẫu để nắm được khác biệt ở lối tiếp cận. Sinh vật thường được dùng là vi sinh vật (đặc biệt là vi khuẩn, tảo và nấm, như nấm men và mốc), song lên men công nghiệp còn có thể tham gia nuôi cấy tế bào từ động vật và thực vật, chẳng hạn như tế bào CHO và tế bào côn trùng. Các nhà nghiên cứu cần xem xét đặc biệt với các sinh vật cụ thể được dùng trong lên men, ví dụ như mức độ oxy hòa tan, mức độ dinh dưỡng và nhiệt độ. Tỉ lệ lên men phụ thuộc vào mật độ vi sinh vật, tế bào, thành phần tế bào và enzym cũng như nhiệt độ, pH và mức độ oxy ở lên men kị khí. Khâu thu hồi sản phẩm thường liên quan tới nồng độ dung dịch.

Tổng quan chung quá trình

Ở hầu hết lên men công nghiệp, sinh vật hoặc tế bào nhân thực được ngâm trong môi trường chất lỏng; mặt khác, lên men hạt ca cao, quả cà phê và miso diễn ra trên bề mặt ẩm của môi trường.

Ngoài ra còn có những điều cần cân nhắc về quy trình lên men công nghiệp. Ví dụ, để tránh ô nhiễm sinh học, môi trường lên men, không khí và dụng cụ phải được khử trùng. Có thể kiểm soát bọt bằng cách phá hủy bọt bằng cơ học hoặc chất chống tạo bọt hóa học. Một số yếu tố khác khác phải được đo đếm và kiểm soát như áp suất, nhiệt độ, công suất khuấy trên trục và độ nhớt. Một yếu tố quan trọng trong lên men công nghiệp là mở rộng quy mô. Đây là sự chuyển đổi từ quy trình thí nghiệm sang quy trình công nghiệp. Trong ngành vi sinh công nghiệp, những nhà nghiên cứu biết rõ là những thứ gì hoạt động tốt trong quy mô thí nghiệm (nhỏ), song chưa chắc sẽ có kết quả tốt khi áp dụng ở quy mô công nghiệp. Tuy nhiên thông số đã được thử nghiệm dùng làm tiêu chí mở rộng quy mô, chưa có một công thức chung nào vì tính đa dạng trong quy trình lên men. Phương pháp phổ biến nhất là duy trì mức tiêu thụ điện năng không đổi trên mỗi đơn vị nước dùng và duy trì tỉ lệ vận chuyển thể tích không đổi. Sau pha lag, tỷ lệ sinh trưởng ở sinh vật tăng đều trong một khoảng thời gian nhất định—đây là pha log hoặc theo số mũ. nước ép mía hoặc nước ép củ cải đường được dùng để tiết kiệm chi phí. Thay vào đó, những phương thức lên men nhạy hơn có thể sử dụng glucose, sucrose, glycerol hoặc đường tinh chất khác, làm giảm biến đổi và giúp đảm bảo độ tinh khiết ở sản phẩm cuối cùng. Sinh vật được dùng để sản xuất enzym như beta galactosidase, invertase hoặc các amylase khác có thể được cho ăn tinh bột nhằm chọn lọc sinh vật biểu hiện enzym với số lượng lớn.

Nguồn cố định đạm là yếu tố cần thiết ở đa số sinh vật để tổng hợp protein, acid nucleic và các thành phần tế bào kahcs. Tuy vào khả năng tiết enzym của sinh vật, nitơ có thể được cung cấp dưới dạng protein số lượng lớn, như bột đậu nành; dưới dạng polypeptide tiền tiêu hóa, như peptone hoặc tryptone; hay dạng muối amoniac hoặc nitrat. Chi phí cũng là yếu tô quan trọng trong khâu lựa nguồn nitơ. Phosphor là chất cần thiết để sản xuất phospholipid ở màng tế bào và để sản xuất acid nucleic. Hàm lượng phosphor cần bổ sung phụ thuộc vào thành phần nước dùng và nhu cầu của sinh vật, cũng như mục tiêu của lên men. Ví dụ, một vài chủng cấy sẽ không tạo ra chất chuyển hóa thứ cấp nếu có phosphor.

Phát triển môi trường tối ưu để lên men là yếu tố then chốt để tối ưu hóa hiệu quả. Một-yếu-tố-ở-một-thời-điểm (One-factor-at-a-time, viết tắt là OFAT) là lựa chọn ưu tiên mà các nhà nghiên cứu dùng để thiết kế thành phần môi trường. Phương pháp này chỉ thay đổi một yếu ở một thời điểm, đồng thời giữ nguyên các nồng độ khác. Phương pháp này có thể chia thành các nhóm nhỏ. Đầu tiên là thí nghiệm loại trừ (Removal Experiment). Ở thí nghiệm này, tất cả các thành phần của môi trường bị lần lượt bị loại bỏ rồi các nhà nghiên cứu quan sát tác động của chúng lên môi trường. Thí nghiệm bổ sung liên quan tới đánh giá tác động của nitơ và carbon để bổ sung vào sản xuất. Thí nghiệm cuối là thí nghiệm thay thế. Thí nghiệm này liên quan tới thay thế nguồn carbon và nitơ có tác dụng nâng cao tác động sản xuất theo dự định. Nhìn chung, OFAT có ưu thế lớn so với các phương pháp tối ưu khác do tính đơn giản.

Sản xuất sinh khối

Đôi khi tế bào vi sinh hoặc sinh khối là sản phẩm theo dự định của lên men. Các ví dụ gồm protein đơn bào, nấm men làm bánh, lactobacillus, E. coli,... Ở trường hợp protein đơn bào, tảo được trồng ở các ao mở và rộng nhằm tạo điều kiện cho quang hợp diễn ra. Nếu sinh khối được dùng để cấy cho phương thức lên men khác, cần phải tiến hành thận trọng để ngăn ngừa đột biến.

Sản xuất chất chuyển hóa ngoại bào

Chất chuyển hóa có thể được chia làm hai nhóm: những chất được tạo ra ở pha sinh trưởng của sinh vật, gọi là chất chuyển hóa sơ cấp và những chất ra đời ở pha cân bằng, gọi là chất chuyển hóa thứ cấp. Một vài ví dụ về chất chuyển hóa sơ cấp là ethanol, acid citric, acid glutamic, lysine, vitamin và polysaccharide. Một vài ví dụ về chất chuyển hóa thứ cấp là penicillin, cyclosporin A, gibberellin, và lovastatin. và_ Corynebacterium _chuyên sản xuất lysine, threonine, tryptophan và các amino acid khác. Tất cả những hợp chất này ra đời trong khâu "kinh doanh" thông thường của tế bào và bị thải ra môi trường. Do đó không cần phải phá cấu trúc tế bào để thu hồi sản phẩm.

Chất chuyển hóa thứ cấp

Chất chuyển hóa thứ cấp là những hợp chất ra đời ở pha cân bằng; ví dụ như penicillin ngăn ngừa vi khuẩn sinh trưởng, song có thể cạnh tranh với nấm mốc Penicillium để giành nguồn nguyên liệu. Một số vi khuẩn như loài Lactobacillus có thể sản xuất bacteriocin nhằm ngăn các vi khuẩn cạnh tranh sinh trưởng. Những hợp chất này có giá trị rõ rệt với con người nhằm ngăn vi khuẩn sinh trưởng, dưới dạng kháng sinh hoặc sát trùng (như gramicidin S). Thuốc diệt nấm như griseofulvin cũng được tạo thành làm chất chuyển hóa thứ cấp.

Lên men chính xác

Lên men chính xác là phương thức sản xuất các sản phẩm chức năng cụ thể, nhằm giảm sản xuất phụ phẩm không như ý thông qua ứng sinh học tổng hợp, đặc biệt là các "nhà máy tế bào tổng hợp gen với các bộ gen kỹ thuật và con đường trao đổi chất - chúng được tối ưu hóa để sản xuất hợp chất như ý một cách hiệu quả nhất có thể với nguồn nguyên liệu sẵn có Lên men chính xác ở vi sinh vật biến đổi gen có thể dùng để sản xuất protein nhằm nuôi cấy tế bào, mang lại cho môi trường nuôi cấy tế bào không cần huyết thanh ở quy trình sản xuất thịt nuôi cấy. Một ấn phẩm năm 2021 chỉ ra rằng sản xuất protein vi sinh vật dựa vào quang điện có thể sử dụng đất ít hơn 10 lần so với trồng đậu nành, song tạo ra một lượng protein tương đương.

👁️ 0 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
**Lên men công nghiệp** là ứng dụng lên men có chủ đích trong quá trình sản xuất. Ngoài sản xuất hàng loạt đồ ăn và đồ uống lên men, lên men công nghiệp có ứng
nhỏ|Quá trình lên men đang diễn ra: bong bóng [[carbon dioxide tạo thành một lớp bọt ở bề mặt hỗn hợp lên men..]] **Lên men** là quá trình trao đổi chất tạo ra thay đổi
**Công nghiệp năng lượng** bao gồm hàng loạt các ngành công nghiệp khác nhau, từ khai thác các dạng năng lượng (như than, dầu mỏ, khí đốt...) cho đến sản xuất điện năng. Nó có
NAGICO – VIÊN BỔ NÃO PHÒNG CHỐNG ĐỘT QUỴ [CHÍNH HÃNG VIỆN HÀN LÂM] TÁC DỤNG: Tăng cường tuần hoàn não Phá tan cục máu đông giúp phòng ngừa đột quỵ do tai biến mạch
phải|Cấu trúc của [[insulin.]] liên_kết=https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp tin:Insulincrystals.jpg|nhỏ|Tinh thể [[insulin]] **Công nghệ sinh học** là một lĩnh vực sinh học rộng lớn, liên quan đến việc sử dụng các hệ thống sống và sinh vật để phát
nhỏ|Hộp mái dốc (_châsse_) [[Nghệ thuật Gothic|Gothic; 1185–1200; men khảm trên đồng thếp vàng; cao 17,7 cm, rộng 17,4 cm, sâu 10,1 cm; Louvre-Lens, Lens, Pháp.]] nhỏ|Đĩa [[Nghệ thuật Trung Quốc|Trung Hoa với miệng hình
Nước tương không chỉ là một loại gia vị quen thuộc trong ẩm thực Á Đông mà còn là sản phẩm mang tiềm năng lớn trên thị trường thực phẩm toàn cầu. Tuy nhiên, trên
Nước tương không chỉ là một loại gia vị quen thuộc trong ẩm thực Á Đông mà còn là sản phẩm mang tiềm năng lớn trên thị trường thực phẩm toàn cầu. Tuy nhiên, trên
Bệnh dạ dày, đường ruột đang là một trong những vấn đề đáng lo ngại ở nước ta vì thực phẩm bẩn. Không những thế, với lối sống công nghiệp hiện đại hóa, chúng ta
**Thủ công nghiệp Đại Việt thời Lê Sơ** chiếm vị trí khá quan trọng trong nền kinh tế Đại Việt thời Lê Sơ. Có hai loại hình là thủ công nghiệp trong nhân dân và
Peel da an toàn với công nghệ vi sinh lên men Da xỉn màu, đốm nâu, mụn li ti hay sần sùi kém mịn màng,…là vấn đề của rất nhiều bạn gái. Đó là lúc
Peel da an toàn với công nghệ vi sinh lên men Da xỉn màu, đốm nâu, mụn li ti hay sần sùi kém mịn màng,…là vấn đề của rất nhiều bạn gái. Đó là lúc
Nước ép thanh long lên men được đánh giá là một trong những loại nước ép có hương vị thơm ngon và dễ uống. Bên cạnh sử dụng nước ép để uống tươi bạn cũng
Tiền giấy mệnh giá 500 [[đồng Việt Nam Cộng hòa|đồng phát hành năm 1966]] **Kinh tế Việt Nam Cộng hòa** (1955-1975) là một nền kinh tế theo hướng thị trường, đang phát triển, và mở
MÔ TẢ SẢN PHẨMTẩy da - Tẩy tế bào da từ Táo Đỏ lên men se khít lỗ chân lông WHISIS Hàn Quốc 120mlXuất xứ: Hàn QuốcThương hiệu: WHISISThể tích: 120ml Chuỗi cửa hàng Mỹ
Tẩy da chết - Tẩy tế bào da chết từ Táo Đỏ lên men se khít lỗ chân lông WHISIS Hàn Quốc 120mlXuất xứ: Hàn QuốcThương hiệu: WHISISThể tích: 120ml Chuỗi cửa hàng Mỹ Phẩm
Nước mắm là một gia vị không thể thiếu trong ẩm thực Việt Nam, góp phần tạo nên hương vị đậm đà cho các món ăn. Trên thị trường hiện nay có hai loại nước
**Thủ công nghiệp Việt Nam thời Lý** có hai loại hình là thủ công nghiệp trong nhân dân và do triều đình tổ chức. Các ngành nghề gồm các ngành dệt, làm gốm, đúc đồng
**Câu lạc bộ bóng đá Thể Công – Viettel** (), còn được biết đến với tên ngắn gọn là **Thể Công**, là một câu lạc bộ bóng đá chuyên nghiệp Việt Nam thuộc biên chế
**Thắng cảnh Agave và khu công nghiệp cũ ở Tequila** là một Di sản thế giới được UNESCO công nhận tại Mexico. Di sản có diện tích 35.019 ha là một phần của cảnh quan
Chocolate là một món ăn vặt ngọt ngào và thơm ngon đã quá quen thuộc với chúng ta nhưng bạn có thể chưa biết chocolate thường ngày chúng ta ăn được chia làm hai loại
Chocolate là một món ăn vặt ngọt ngào và thơm ngon đã quá quen thuộc với chúng ta nhưng bạn có thể chưa biết chocolate thường ngày chúng ta ăn được chia làm hai loại
Trong bối cảnh đô thị hóa nhanh chóng và công nghiệp hóa sâu rộng, trạm bơm không chỉ là một thiết bị kỹ thuật đơn thuần, mà đã trở thành "trái tim" vận hành của
**Thủ công nghiệp Đàng Ngoài thời Lê trung hưng** có những biến đổi lớn so với thời Lê Sơ, do sự tác động từ sự du nhập của khoa học kỹ thuật phương Tây. Không
thumb|upright=1.2|Tháp cân bằng nước Blaenavon **Cảnh quan Công nghiệp Blaenavon** là một Di sản thế giới được UNESCO công nhận vào năm 2000 nằm tại Blaenavon và khu vực xung quanh thuộc Torfaen, xứ Wales.
**Men gốm** là một lớp thủy tinh có chiều dày từ 0,15–0,4 mm phủ lên bề mặt xương gốm. Lớp thủy tinh này hình thành trong quá trình nung và có tác dụng làm cho
MEN AZ48 :CẢI THIỆN TÁO BÓN SAU 48h-HẾT BÓN ĂN NGON VẸN TRÒN TÌNH MẸ.✔️ TÁO BÓN ,mọi lứa tuổi (đặc biệt phụ nữ mang thai, sau sinh, trẻ nhỏ, người già)✔️KÍCH THÍCH ĂN,Giúp trẻ
**Anna Scott, Công tước thứ 1 xứ Buccleuch** cũng gọi là **Anne Scott** (11 tháng 2 năm 1651 – 6 tháng 2 năm 1732) là một Nữ Công tước người Scotland giàu có. Sau khi
**X-Men** (**Những người đột biến**) là một nhóm các siêu anh hùng truyện tranh trong các truyện tranh Marvel (_Marvel Comics_). Được sáng tác bởi Stan Lee và Jack Kirby, X-Men xuất hiện lần đầu
MENAZ48là kết quả của đề tài nghiên cứu khoa học 10 năm của Viện Công Nghiệp Thực Phẩm – Bộ Công Thương. Sự kết hợp giữa vi khuẩn có lợi cho đường ruộtvàcông nghệ thủy
MEN AZ48 - HỖ TRỢ TÁO BÓN/Bé Ăn Ngon (Hàng chính hãng)Mua 3 hộp tặng thêm 1 hộp cùng loại.- Sự kết hợp hoàn hảo giữa chất xơ hòa tan và hàng tỷ lợi khuẩn-
Xịt nước hoa hằng ngày X-Men Everyday Perfume Mann Up Amber 50mlMuốn có gấu chỉ cần đẹp trai? Chưa chắc đâu, thời buổi này đẹp trai sao bằng thần thái! Sao không để mùi hương
Xịt nước hoa hằng ngày X-Men Everyday Perfume Mann Up Air 50mlMuốn có gấu chỉ cần đẹp trai?Chưa chắc đâu, thời buổi này đẹp trai sao bằng thần thái!Sao không để mùi hương giúp bạn
SERUM THẢO MỘC THE FLEURATinh Chất Dưỡng Sáng Da, Mịn Da, Giảm Thâm, Trắng Dathe FleurA với niềm đam mê về các sản phẩm thảo mộc có nguồn gốc thiên nhiên, thảo mộc thân thiện
MEN AZ48 hộp 20 gói/ Men tiêu hoá az48 giúp bé hết táo bón giúp bé ăn ngonHệ thống phân phối hàng của Viện công nghệ Thực Phẩm đảm bảo hàng chính hãng 100%.Hiệu quả
**Ireland** (phiên âm: "Ai-len"; phát âm tiếng Anh: ; ), hay còn được gọi chi tiết là **Cộng hòa Ireland** (, ), là một quốc gia ở tây bắc châu Âu, chiếm khoảng 5/6 diện
**Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Triều Tiên** (), gọi ngắn là **Triều Tiên** (, MR: Chosŏn) hay **Bắc Triều Tiên** (, MR: Puk-chosŏn) là một quốc gia ở Đông Á, tạo thành nửa phía
Sứ mệnh của chuyên mỹ phẩm ngành Spa: Là điểm đến mua sắm mỹ phẩm đáng tin cậy nhất của khách hàng nhờ năng lực cung cấp các dòng mỹ phẩm của các thương hiệu
KHÔNG CÓ CON ĐƯỜNG NÀO TRẢI ĐẦY HOA!CŨNG GIỐNG NHƯ CÁC SP KHOA HỌC KHÔNG PHẢI DỄ DÀNG MÀ CÓ!Các sp khoc học FIRI đều là những siêu phẩm được nghiên cứu kĩ lưỡng từ
- Địa chỉ: Ấp Mỹ Thới, Xã Mỹ Xương, Huyện Cao Lãnh, Tỉnh Đồng Tháp, Việt Nam - Điện thoại: 0966 451 441 - Mã số thuế: 1402176848 - Website: https://oolongsen.com/ - Ngày thành lập:
Địa chỉ: Ấp Mỹ Thới, Xã Mỹ Xương, Huyện Cao Lãnh, Tỉnh Đồng Tháp, Việt Nam Điện thoại: 0966 451 441 Mã số thuế: 1402176848 Website: https://oolongsen.com/ Ngày thành lập: 26-09-2024 Vị trí: Huyện Cao
Sứ mệnh của chuyên mỹ phẩm ngành Spa: Là điểm đến mua sắm mỹ phẩm đáng tin cậy nhất của khách hàng nhờ năng lực cung cấp các dòng mỹ phẩm của các thương hiệu
Sứ mệnh của chuyên mỹ phẩm ngành Spa: Là điểm đến mua sắm mỹ phẩm đáng tin cậy nhất của khách hàng nhờ năng lực cung cấp các dòng mỹ phẩm của các thương hiệu
Sứ mệnh của chuyên mỹ phẩm ngành Spa: Là điểm đến mua sắm mỹ phẩm đáng tin cậy nhất của khách hàng nhờ năng lực cung cấp các dòng mỹ phẩm của các thương hiệu
Công Ty Cổ Phần Đầu Tư Thương Mại Xây Dựng Dịch Vụ Và Sản Xuất Ecohome là đơn vị chuyên sản xuất Trà Oolong Sen được làm 100% từ lá sen tươi.Công Ty Cổ Phần
Công Ty Cổ Phần Đầu Tư Thương Mại Xây Dựng Dịch Vụ Và Sản Xuất Ecohome là đơn vị chuyên sản xuất Trà Oolong Sen được làm 100% từ lá sen tươi.Công Ty Cổ Phần
MEN AZ48 :CẢI THIỆN TÁO BÓN SAU 48h-HẾT BÓN ĂN NGON VẸN TRÒN TÌNH MẸ.✔️ TÁO BÓN ,mọi lứa tuổi (đặc biệt phụ nữ mang thai, sau sinh, trẻ nhỏ, người già)✔️KÍCH THÍCH ĂN,Giúp trẻ
MEN AZ48 :CẢI THIỆN TÁO BÓN SAU 48h-HẾT BÓN ĂN NGON VẸN TRÒN TÌNH MẸ.✔️ TÁO BÓN ,mọi lứa tuổi (đặc biệt phụ nữ mang thai, sau sinh, trẻ nhỏ, người già)✔️KÍCH THÍCH ĂN,Giúp trẻ
·Men khử mùi hôi cống rãnh, chuồng trại, ủ phân vật nuôi·Giảm chi phí trong chănnuôi, kéo dài thời gian sử dụng đệm lót.·- Phân huỷ phân, nướctiểu trên nền chuồng nuôi·- Khử mùi hôi,
Công ty Cổ phần Toàn Hải Vân (TTC Phú Quốc) là thành viên của Tập đoàn TTC, được thành lập ngày 16 tháng 4 năm 2009, là chủ đầu tư dự án khu phức hợp