61 Qua bảng số liệu 3.6 ta thấy (xem hình 4.4): 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 0 5 10 Thời gian (ngày) Nồng Độ acid 1 2.5 5 7.5 10 Hình 4.4 Ảnh hưởng của nồng độ nước đường trong quá trình lên men chậm Thảo luận: từ biểu đồ hình 4.4 của thí nghiệm lên men chậm thăm dò có thể rút ra một số nhận xét sau: qua khảo sát thực nghiệm môi trường nước đường hàm lượng 7,5% tạo ra được nồng độ cao nhất nhưng tốn thời gian lâu hơn so với môi trường nước đường hàm lượng 2,5% (nồng độ acid tạo ra gần xấp xỉ). Về vấn đề này có thể được giải thích như sau: Do giống vi sinh vật acetobacter aceti này được nuôi cấy và giữ giống trong môi trường hàm lượng đường 1%. Cho nên khi tăng hàm lượng đường lên: 2.5%, 5%, 7.5%,… đem so ra thì là quá cao so với điều kiện sống của vi khuẩn. Vì thế với môi trường nước đường hàm lượng 7,5% thì vi khuẩn giấm cần thời gian thích nghi lâu hơn so với môi trường nước đường lượng 2,5%. Mặc khác, trong quá trình thích nghi với môi trường giàu đường thì vi khuẩn đã chuyển một phần đường thành rượu. Sau đó vi khuẩn phát triển thực hiện quá trình lên men chuyển hóa rượu thành acid acetic nên lượng acid được sinh ra cao hơn. 62 4.3.2 Thí nghiệm chính (lên men nhanh) Sau quá trình lên men, khảo sát thực nghiệm ta thu được bảng số liệu sau: Bảng 3.7 Nồng độ chuyển hóa (C i /C 0 ) của các môi trường nước đường lên men nhanh Ci/C 0 Giờ (h) ND2.5% ND5% ND7.5% 2 1.221212 1.142857 1.082888 4 1.116279 1.071429 1.040816 6 1.098143 1.054038 1.050725 10 1.075556 1.02381 1.040724 12 1.06278 1.028384 1.038961 14 1.060345 1.030435 1.037815 16 1.044905 1.027957 1.032258 20 1.039451 1.025586 1.02439 22 1.040076 1.017143 1.031553 24 1.037951 1.018657 1.020492 26 1.014815 1.01107 1.012097 28 1.016544 1.023766 1.023891 32 1.009091 1.006897 1.023569 34 1.013962 1.010309 1.019934 36 1.013937 1.012007 1.018062 38 1.019064 1.010256 1.006061 63 Qua bảng số liệu 3.7 ta thấy (xem hình 4.5): 1 1.1 1.2 1.3 0 10 20 30 40 Th ờ i gian (h) Nồng độ Ci/Co 2.50% 5% 7.50% Hình 4.5 Ảnh hưởng của nồng độ nước đường trong quá trình lên men nhanh Thảo luận: qua biểu đồ 4.5 quá trình lên men nhanh môi trường nước đường hàm lượng 2,5% có độ chuyển hóa tốt hơn là do vi sinh vật thích nghi nhanh hơn so với môi trường hàm lượng đường cao (5% hay 7.5%). Với môi trường giàu đường khi tưới qua tháp thì vi khuẩn không đủ thời gian vừa thích nghi, vừa tạo hệ enzym chuyển hóa đường thành rượu. Nên độ chuyển hóa môi trường hàm lượng 5% và 7.5% sẽ không bằng độ chuyển hóa sản phẩm của môi trường hàm lượng 2,5%. Qua đấy chúng ta cũng thấy rằng: nếu sử dụng môi trường nhiều đường đem rượu hóa trước khi lên men nhanh sẽ đạt hiệu quả tốt hơn vì khi đó không mất thời thời gian thích nghi cũng như tạo hệ enzym chuyển hóa đường thành rượu. 64 4.4 Thí nghiệm thực nghiệm so sánh giữa lên men nhanh và lên men chậm với môi trường nước đường Sau quá trình khảo sát lên men thực nghiệm nhanh và chậm (xem phần 3.3.4.2.2) ta thu được kết quả qua bảng số liệu 3.8 và 3.9 sau: Bảng 3.8 Kết quả lên men nhanh của môi trường nước đường Bảng 3.9 Kết quả lên men chậm của môi trường nước đường Bảng 3.8 Bảng 3.9 T (h) C(%) acid T (h) C(%) acid 0 2.244 0 2.232 2 2.43 8 2.244 4 2.448 24 2.262 6 2.496 48 2.472 8 2.52 60 3.18 16 2.55 72 3.5 18 2.76 84 4.4 20 2.88 96 5.15 22 2.964 24 2.988 30 3.012 32 3.48 34 3.6 36 3.648 38 3.684 44 3.72 46 3.984 48 4.068 50 4.116 52 4.176 65 Qua bảng số liệu 3.8 và 3.9 ta thấy (xem hình 4.6): 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 0 20 40 60 80 100 Th ờ i gian (h) C% acid nhanh ch ậ m Hình 4.6 So sánh đối chứng giữa phương pháp nhanh và chậm của môi trường nước đường Thảo luận: từ đồ thị 4.6 ta thấy rằng về thời gian lên men lâu cho cả hai phương pháp nhanh và chậm thì nồng độ acid sinh ra không khác biệt nhau là mấy (nếu không muốn nói là lượng acid sinh ra ở lên men nhanh còn thấp hơn chậm). Nhưng trong khoảng thời gian ngắn khoảng 40h thì lên men chậm vi khuẩn cần thích nghi, tăng trưởng và phát triển để thực hiện quá trình lên men sau đó. Còn lên men nhanh thì màng vi sinh vật đã bám và phát triển trên vật liệu bám chỉ làm nhiệm vụ chuyển hóa rượu thành acid. Trong quá trình thí nghiệm ta thấy sau khoảng thời gian gần 60 h, trong bình lên men chậm bắt đầu xuất hiện màng vi khuẩn giấm trên mặt dung dịch. Từ lúc đó acid trong dịch lên men được sinh ra rất nhanh (phù hợp với đồ thị hình 4.6). 66 Đây chính là ưu điểm làm quá trình lên men nhanh. Để đạt được nồng độ acid cao khoảng 4,5 lên men nhanh chỉ cần thời gian khoảng 40h còn lên men chậm thì cần thời gian gấp đôi và phảI qua thời gian tiềm phát. Từ hình trên ta thấy rằng, trong quá trình lên men nhanh muốn đạt nồng độ acid là 4.5 % thì phải qua 4 chu kỳ hoàn lưu. Qua đó trong sản xuất muốn đạt nồng độ acid đó ta có thể thiết kế hệ thống cột chêm có chiều dài gấp 4 lần (nhược điểm là khi đó thiết bị lên men sẽ khá cao rất khó tìm vị trí lắp đặt và bất tiện) hoặc lắp 4 hệ thống riêng biệt nối tiếp nhau. 4.5 Khảo sát khả năng thay thế của thân tre làm chất mang vi khuẩn acid acetic Sau thời gian lên men nhanh các môi trường thí nghiệm. Kiểm tra bằng quan sát và nhận xét định tính các tính chất của các phần tử đệm ở bảng 3.10: Bảng 3.10 Kết quả kiểm tra định tính các tính chất của chất mang chế tạo từ tre STT Chỉ tiêu Tính chất 1 Độ rắn Không giảm nhiều 2 Độ nhám Không đổi 3 Bề mặt riêng Không đổi 4 Độ xốp Không đổi 5 Màu sắc Đậm hơn Qua đó cho thấy sau quá trình lên men, chất mang vi khuẩn làm từ thân tre vẫn còn đảm bảo tốt mọi yêu cầu về công nghệ lên men đưa ra. Đặc biệt là trong quá trình lên men, đệm tre không tiết ra chất gây hại cho vi khuẩn giấm. 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua kết quả thu được chúng ta có thể rút ra một số kết luận sau: 1.Trong cùng điều kiện lên men: môi trường, nhiệt độ giống vi khuẩn giấm acetobacter aceti phương pháp lên men nhanh cho sản phẩm có nồng độ acid xấp xỉ 4.2% sau thời gian 52h, với cùng thời gian này, phương pháp lên men chậm cho sản phẩm có nồng độ chỉ đạt gần 2,6%. Điều này chứng tỏ thiết bị lên men nhanh có bề mặt lên men lớn hơn lên men chậm nhiều lần nên cho năng suất cao hơn. Rõ ràng, phương pháp lên men nhanh được chọn để nghiên cứu có ưu thế vượt trội so với phương pháp chậm. 2. Để đạt hiệu suất cao trong quá trình lên men nhanh, môi trường lên men có thể tăng hàm lượng nước dừa lên đến hơn 30%. Nếu môi trường là dung dich nước đường pha thì hàm lượng đường có thể nằm trong khoảng 2 – 7%. 3. Sự cung cấp oxy là yếu tố quyết định đến kỹ thuật sản xuất giấm. 4.Kết quả cho thấy đệm làm từ thân tre Việt Nam sau khi gia công – xử lý hoàn toàn có thể dùng để thay thế cho phôi gỗ sồi trong lên men giấm theo phương pháp nhanh. Vì sau thời gian dài chịu tác dụng của môi trường lên men, các tính chất của các phần tử đệm cho thấy vẫn còn đảm bảo tốt mọi yêu cầu của công nghệ lên men. Kiến nghị - Cần có biên pháp để giảm được lượng rượu và acid acetic bay hơi ở nhiệt độ thường với từng nồng độ xác định. - Cần thí nghiệm khảo sát thêm tốc độ sục khí ảnh hưởng để quá trình lên men đạt được hiệu suất cao nhất. - Có thể sử dụng nguồn nguyên liệu tự nhiên (nguồn phế liệu của công nghệ chế biến thực phẩm: nước ép dứa -từ vỏ và cùi quả dứa, nước ép từ mía,…) lên men nhằm tận dụng nguồn nước ép có chứa đường. 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Hữu Hiếu, 2004. Nghiên cứu công nghệ sản xuất acid acetic bằng phương pháp sinh học. Luận văn thạc sĩ. Đại học Bách Khoa TP.HCM 2. Đinh Khắc Hải, 2001. Thiết kế phân xưởng sản xuất acid acetic bằng phương pháp lên men phục vụ chế biến mủ cao su. Luận văn tốt nghiệp. Đại học Bách Khoa TP.HCM 3. Nguyễn Đức Lượng,2002. Công nghệ vi sinh. Tập 2. NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM 4. Đinh Thị Kim Nhung, 1996. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của vi khuẩn Acetobacter và ứng dụng chúng trong lên men acetic theo phương pháp chìm. Luân văn phó tiến sĩ Khoa Học Sinh Học, Hà Nội. 5. Lương Đức Phẩm, 1998. Công nghệ vi sinh. Nxb Nông Nghiệp Hà Nội. 6. Lê Ngọc Tú, 1998. Hóa sinh công nghiệp. Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật. 7. Nguyễn Công Huân, 1985. Tiểu công nghiệp thực phẩm. Nxb Tp.Hồ Chí Minh. 8. Nguyễn Lân Dũng và ctv, 1997. Vi sinh vật học. Nhà xuất bản giáo dục. 9. Vương Thị Việt Hoa, 2003. Giáo trình thực tập vi sinh thực phẩm. Trường Đại Học Nông Lâm. 10. Trần Minh Tâm, 2000. Công nghệ vi sinh ứng dụng. Nxb Nông Nghiệp, Tp.Hồ Chí Minh. 11. Vương Thị Việt Hoa, 1999. Giáo trình vi sinh vật học đại cương. Trường Đại Học Nông Lâm. 12. Các luận văn có liên quan về sản xuất giấm. 13. Các chất gia vị - giấm, 2003. www.thuvienhoasen.org/u-dd-10- giavinauan.htm. . bị lên men nhanh có bề mặt lên men lớn hơn lên men chậm nhiều lần nên cho năng suất cao hơn. Rõ ràng, phương pháp lên men nhanh được chọn để nghiên cứu có ưu thế vượt trội so với phương pháp. mía,…) lên men nhằm tận dụng nguồn nước ép có chứa đường. 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Hữu Hiếu, 2004. Nghiên cứu công nghệ sản xuất acid acetic bằng phương pháp sinh học. Luận văn thạc. 2.43 8 2.244 4 2.4 48 24 2.262 6 2.496 48 2.472 8 2.52 60 3. 18 16 2.55 72 3.5 18 2.76 84 4.4 20 2 .88 96 5.15 22 2.964 24 2. 988 30 3.012 32 3. 48 34