Nội dung chi tiết môn học Chƣơng 1: Giới thiệu các quá trình lên men 1.1

ĐỀ CƢƠNG MÔN HỌC CÔNG NGHỆ LÊN MEN II (Fermentation Technology II) 1. Thông tin chung về môn học - Tên môn học: Công nghệ lên men II - Mã môn học: 211204 - Số tín chỉ: 03 - Các môn học tiên quyết: Vi sinh đại cương, Thiết bị và kỹ thuật Công nghệ sinh học, Công nghệ lên men I - Giờ tín chỉ đối với các hoạt động: 45 tiết + Nghe giảng lý thuyết: 10 tiết + Làm bài tập cá nhân và nhóm: 1,5 tiết + Hoạt động theo nhóm – thảo luận: 3,5 tiết + Thực hành: 30 tiết + Tự học: 45 tiết 2. Mục tiêu của môn học Môn học cung cấp cho sinh viên ngành Công nghệ Sinh học những kiến thức để làm quen với các bước chính trong một quá trình lên men, hiểu được nhu cầu và các yếu tố ảnh hưởng lên một quá trình lên men xét về khía cạnh kỹ thuật và kinh tế. Môn học giúp sinh viên nắm vững các thao tác nuôi cấy, phân lập, bảo tồn vi sinh vật công nghiệp, cách thức nghiên cứu và kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng lên một quá trình lên men. Cẩn thận, tỉ mỉ, tinh thần năng động của sinh viên trong quá trình tìm tài liệu tham khảo và tìm hiểu ứng dụng của các quá trình lên men trong cuộc sống sẽ được đánh giá cao. 3. Tóm tắt nội dung môn học Môn học giới thiệu kiến thức về: cấu trúc cơ bản của một quá trình lên men, các kiểu lên men điển hình, việc phân lập, bảo tồn và cải tiến giống; môi trường, chất phụ gia và các nguyên liệu dùng trong lên men; việc cấy giống và việc bảo đảm không lây nhiễm trong suốt quá trình lên men, phương pháp thu hoạch và tinh chế sản phẩm sau lên men, xử lý chất thải sau lên men, và cách tính hiệu quả kinh tế của một quá trình lên men. 4. Nội dung chi tiết môn học Chƣơng 1: Giới thiệu các quá trình lên men 1.1. Sinh khối vi sinh vật 1.2. Enzyme vi sinh vật 1.3. Các hợp chất tạo ra bởi vi sinh vật 1.4. Các sản phẩm tái tổ hợp 1.5. Các phần của một quá trình lên men Chƣơng 2: Động học tăng trƣởng của vi sinh vật ở một số quá trình lên men tiêu biểu 2.1. Lên men từng mẻ 2.2. Lên men liên tục 2.3. So sánh lên men từng mẻ và lên men liên tục trong các quá trình công nghiệp Chƣơng 3: Phân lập, bảo quản và cải tiến các giống vi sinh vật công nghiệp quan trọng 3.1. Phương pháp phân lập các giống vi sinh vật công nghiệp quan trọng 3.2. Phương pháp bảo tồn các giống vi sinh vật công nghiệp quan trọng 3.3. Việc cải tiến các giống vi sinh vật công nghiệp quan trọng Chƣơng 4: Các loại môi trƣờng dùng trong lên men công nghiệp 4.1. Các môi trường lên men tiêu biểu 4.2. Công thức môi trường lên men 4.3. Nguồn năng lượng, carbon, nitơ, khóang, các nhân tố tăng trưởng, dung dịch đệm, các tiền chất, các chất điều hòa trao đổi chất, chất phá bọt, nhu cầu oxi. 4.4. Việc tối ưu hóa môi trường lên men.. 46.

Chƣơng 5: Vấn đề khử trùng 5.1. Khử trùng môi trường 5.2. Thiết kế quá trình khử trùng cho lên men từng mẻ 5.3. Thiết kế quá trình khử trùng cho lên men liên tục Chƣơng 6: Quá trình cấy giống vi sinh vật trong lên men công nghiệp 6.1. Các yêu cầu trong việc cấy chuyền giống 6.2. Cấy giống nấm men 6.3. Cấy giống vi khuẩn 6.4. Cấy giống nấm sợi Chƣơng 7: Động học của quá trình tạo sản phẩm 7.1. Mô hình tạo sản phẩm không theo cấu trúc 7.2. Mô hình tạo sản phẩm có cấu trúc theo các phản ứng hóa học 7.3. Mô hình tạo sản phẩm có cấu trúc theo cơ chế di truyền 7.4. Động học của quá trình tạo sản phẩm bởi vi sinh vật sợi Chƣơng 8: Thu hoạch và tinh chế các sản phẩm lên men 8.1. Loại bỏ tế bào vi sinh vật và các chất rắn khác 8.2. Tách bọt 8.3. Kết tủa 8.4. Lọc 8.5. Ly tâm 8.6. Phá vỡ tế bào 8.7. Ly trích 8.8. Sấy khô 8.9. Kết tinh Chƣơng 9: Xử lý chất thải đầu ra của quá trình lên men 9.1. Độ đậm đặc chất hữu cơ trong nước thải/ chất thải của các quá trình lên men 9.2. Phương thức thải chất thải sau quá trình lên men 9.3. Phương thức xử lý chất thải sau quá trình lên men 9.4. Phương thức xử lý sản phẩm phụ của các quá trình lên men Chƣơng 10: Tính toán hiệu quả kinh tế của quá trình lên men 10.1.Quá trình lên men các chất hóa sinh tinh khiết: enzyme, protein tái tổ hợp, kháng sinh, vitamin, alkaloid, nucleoside, steroid, kháng thể đơn dòng. 10.2. Quá trình lên men hiếu khí: lên men rượu, cồn nhiên liệu,chất hữu cơ và các amino acid 10.3.Quá trình sản xuất protein đơn dòng 10.4.Quá trình sản xuất khí methan 10.5.Những khó khăn có thể gặp 5. Học liệu 5.1. Học liệu bắt buộc 1. P.F.Standbury, A. Whitaker, S.J Hall. 1994. Principles of fermentation technology, Reed Educational and Professional Publishing Ltd., 2. Micheal L. Shuler, Fikret Kargi. 2002. Bioprocess engineering- basic concepts. Prentice-Hall, Inc 5.2. Học liệu tham khảo 1. Henry G. Schwartzberg, M.A.Rao. 1990. Biotechnology and food process engineering. Marcel Dekker, Inc. 2. Roger G. Harrison, Paul Todd, Scott R. Rudge, Demetri P. Petrides. 2003. Bioseparations science and engineering. Oxford University Press. 6. Chính sách đối với môn học và các yêu cầu khác của giảng viên Hiểu được lý thuyết, thực hiện thí nghiệm đúng qui trình, phương pháp và giải thích được kết quả thí nghiệm trên nền lý thuyết. Sinh viên dịch thuật ít nhất 2 tài liệu khoa học (bài báo, chương mục của sách) do giáo viên cung cấp.. 47.

7. Phƣơng pháp, hình thức kiểm tra - đánh giá kết quả học tập môn học Kiểm tra sự hiện diện thông qua các bài tập trên lớp và thảo luận nhóm, đánh giá tinh thần tích cực trên lớp qua các đóng góp trong các giờ thảo luận. Nội dung đánh giá: kiểm tra thực hành (30%), seminar (30%), kiểm tra - đánh giá cuối kì (40%). Tiêu chí đánh giá các loại bài tập: Làm hoàn chỉnh theo yêu cầu và nộp đúng thời hạn. 48.