Bài 27: Ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn

Hướng dẫn giải

Khi muối chua, thực phẩm không bị các vi sinh vật khác phân hủy và có thể bảo quản được lâu hơn vì:

- Khi muối chua, thời gian đầu nhờ tỉ lệ muối 5 – 6 % trong dung dịch muối chua giúp ức chế các vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm nhưng vẫn đảm bảo cho các vi khuẩn lên men lactic hoạt động tốt.

- Thời gian sau, khi các vi khuẩn lên men lactic hoạt động mạnh, sinh ra nhiều acid lactic, tạo môi trường có độ pH thấp nên ức chế được các vi sinh vật gây hư hỏng khác.

(Trả lời bởi Minh Lệ)

Hướng dẫn giải

- Các đặc điểm có lợi của vi sinh vật đối với con người:

+ Một số vi sinh vật có khả năng tiết kháng sinh tiêu diệt các loại vi sinh vật khác và các loại côn trùng mà không gây hại đến sức khỏe con người.

+ Khả năng phân giải các chất gây ô nhiễm, hoặc các chất tham gia vào quá trình tạo thực phẩm.

+ Khả năng tổng hợp các acid amin quý, các protein cần thiết cho y học và nghiên cứu, các dinh dưỡng cho cây trồng.

+ Một số vi sinh vật là sinh vật chuyển gene hoặc là kháng nguyên tạo ra các chế phẩm y học phục vụ điều trị bệnh cho con người.

+ Phụ thuộc vào các yếu tố sinh trưởng nên được ứng dụng để bảo quản thực phẩm.

- Các đặc điểm có hại của vi sinh vật đối với con người:

+ Sinh sản nhanh nên tạo ra các vết mốc hay phân hủy xenlulose ở các nội thất bằng gỗ làm mất mỹ quan của đồ dùng.

+ Có thể tạo ra các chất độc cho thực phẩm hay phá hủy tế bào các tế bào trong cơ thể người gây bệnh cho con người như ngộ độc, viêm nhiễm,...

(Trả lời bởi Minh Lệ)

Hướng dẫn giải

Cơ sở khoa học của việc ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn:

- Khả năng phân hủy các chất hữu cơ

- Khả năng tổng hợp các chất hữu cơ, tiết kháng sinh giúp tiêu diệt vi sinh vật khác hoặc các loại côn trùng.

- Là vector chuyển gene hoặc là kháng nguyên

- Các yếu tố ảnh hưởng đến các hoạt động của vi sinh vật

(Trả lời bởi Minh Lệ)

Hướng dẫn giải

Ứng dụng trong thực tiễn	Cơ sở khoa học
Xử  lý rác thải, các chất gây ô nhiễm, sản xuất thực phẩm (bánh kẹo, nước mắm, syrup,…)	Khả năng phân hủy các chất hữu cơ
Tạo ra các sản phẩm chăm sóc sức khỏe con người	Khả năng tổng hợp các chất hữu cơ, tiết kháng sinh
Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học	Khả năng tiết kháng sinh giúp tiêu diệt các vi sinh vật khác hoặc các loại côn trùng
Sản xuất các chế phẩm dùng trong y học (vaccine, hormone…)	Là vectơ chuyển gene hoặc là kháng nguyên
Bảo quản thực phẩm	Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật

(Trả lời bởi Minh Lệ)

Hướng dẫn giải

Quy trình sản xuất penicillin:

• Công đoạn 1. Lên men: Thực hiện theo các bước: Nhân giống → Lên men sản xuất.

- Nhân giống: Chọn chủng Penicillin chrysogenum, chọn môi trường nuôi cấy. Sau đó, trên môi trường nuôi cấy được chọn, tiến hành nhân giống nhỏ rồi nhân giống sản xuất.

- Lên men sản xuất: Tiến hành theo 2 pha. Pha 1 là pha sinh trưởng, tính từ khi cấy giống vào thùng lên men đến khi sinh khối ngừng tăng lên. Pha 2 là pha sinh tổng hợp để tích tụ chất kháng sinh. Môi trường lên men phải đảm bảo đủ chất dinh dưỡng, để đạt năng suất cao cần phải thêm tiền chất phenylacetic. Mặt khác, quá trình lên men cần đảm bảo các thông số như pH, nhiệt độ, độ thông khí và thời gian.

• Công đoạn 2. Tinh chế thu penicillin tự nhiên: Thực hiện theo các bước: Lọc tách sinh khối → Trích li bằng dung môi → Hấp thụ bằng than hoạt tính → Nhả và lọc loại than → Kết tinh penicillin → Lọc tách tinh thể → Rửa tinh thể → Sấy khô. Sản phẩm thu được dưới dạng sản phẩm bột muối penicillin.

(Trả lời bởi Minh Lệ)

Hướng dẫn giải

Quá trình sản xuất thuốc trừ sâu Bt theo phương pháp lên men chìm:

- Bước 1: Chuẩn bị giống vi khuẩn chủng Bacillus thuringiensis chuẩn.

- Bước 2: Nhân giống. Thực hiện nhân giống cấp 1 trên máy lắc và nhân giống cấp 2 trong nồi lên men 500 lít hoặc 5000 lít.

- Bước 3: Lên men.

- Bước 4: Li tâm để thu sinh khối.

- Bước 5: Sấy, nghiền sinh khối vi khuẩn.

- Bước 6: Phối trộn phụ gia và đóng gói sản phẩm. Sản phẩm có thể ở dạng chai hoặc dạng gói.

(Trả lời bởi Minh Lệ)

Hướng dẫn giải

• Một số loại thuốc kháng sinh, thuốc trừ sâu được sản xuất từ vi sinh vật:

- Một số loại thuốc kháng sinh được sản xuất từ vi sinh vật: penicillin, tetracyclin, ampicillin, amoxicillin, cephalexin, erythromycin, azithromycin, clarithromycin,…

- Một số loại thuốc trừ sâu được sản xuất từ vi sinh vật: Firibiotox P, Firibiotox C (chế phẩm trừ sâu Bt); Ometar, Biovip (chế phẩm nấm trừ côn trùng); TriB1 (Trichoderma),…

• Giải thích hiện tượng sữa chuyển từ trạng thái lỏng sang dạng đông đặc sau khi lên men: Khi lên men, vi khuẩn lactic chuyển hóa đường có trong sữa thành acid lactic, làm giảm độ pH trong dịch sữa. Khi pH giảm, protein trong sữa kết tủa lại, chuyển sang dạng đông đặc. Do đó, khả năng đông tụ sữa cũng là tiêu chí đánh giá sự thành công của việc làm sữa chua.

(Trả lời bởi Minh Lệ)

Hướng dẫn giải

Giải thích hiện tượng sữa chuyển từ trạng thái lỏng sang dạng đông đặc sau khi lên men: Khi lên men, vi khuẩn lactic chuyển hóa đường có trong sữa thành acid lactic, làm giảm độ pH trong dịch sữa. Khi pH giảm, protein trong sữa kết tủa lại, chuyển sang dạng đông đặc. Do đó, khả năng đông tụ sữa cũng là tiêu chí đánh giá sự thành công của việc làm sữa chua.

(Trả lời bởi Minh Lệ)

Hướng dẫn giải

Quá trình xử lí nước thải bằng phương pháp bùn hoạt tính 

- Nước thải xử lí sơ cấp cho vào bể sục không khí

- Nước qua bể lắng có chưa bùn hoạt tính

- Nước sạch được đưa ra ngoài và bùn hoạt tính  được đưa trở lại làm giống cùng nước thải sử lí sơ cấp. 

 - Bùn thừa được phân giải yếm khí

Quá trình xử lí nước thải bằng bể UASB

- Nước được bơm vào bể qua hệ thống ống phun nước thải

- Nước thải được xử lý bằng bùn than hoạt tính

- Khí thải được thu bằng tấm chắn khí.

- Nước thải đã được xử lí được đưa ra ngoài.

(Trả lời bởi Minh Lệ)

Hướng dẫn giải

Quy trình muối chua rau, củ, quả:

- Bước 1. Sơ chế nguyên liệu: Rửa sạch nguyên liệu, sơ chế (cắt rau cải thành đoạn ngắn; gọt vỏ củ, quả và cắt thành lát mỏng, ngắn).

- Bước 2. Lên men: Cho nguyên liệu đã xử lí vào vại, hũ sành hoặc lọ thủy tinh, đổ ngập dung dịch nước muối 5 – 6 % (đun sôi, để ấm), nén chặt, đậy kín và đặt ở nơi ấm có nhiệt độ khoảng 28 – 30 ^oC.

- Bước 3. Thu nhận và bảo quản: Sau khoảng thời gian 2 – 3 ngày, kiểm tra sản phẩm (ăn có vị chua, giòn, có mùi thơm, rau có màu vàng đặc trưng), loại bớt nước và bảo quản trong ngăn mát tủ lạnh.

Lưu ý:

+ Tiệt trùng tất cả dụng cụ làm dưa chua bằng nước sôi trong khoảng thời gian 2 – 3 phút.

+ Có thể phơi héo nguyên liệu để làm giảm lượng nước, dưa chua sẽ giòn hơn.

+ Cần nén chặt để dưa cải không nổi lên mặt nước nhằm đảm bảo quá trình lên men kị khí. Có thể tăng lượng muối hợp lí để hạn chế quá trình lên men, tăng thời gian bảo quản ở nhiệt độ thường.

(Trả lời bởi Minh Lệ)