Luận văn : Nghiên cứu sản xuất acid acetic theo phương pháp lên men nhanh bằng nguồn nguyên liệu tự nhiên part 8 pps

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... Qua đấy chúng ta cũng thấy rằng: nếu sử dụng môi trường nh

Trang 1

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

Thời gian (ngày)

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

Trang 2

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

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

Trang 3

Qua bảng số liệu 3.7 ta thấy (xem hình 4.5):

1 1.1 1.2 1.3

Thời gian (h)

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 b ằng độ chu yển 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

Trang 4

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

T (h)

C(%) acid

T (h)

C(%) acid

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

Trang 5

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

Thời gian (h)

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 kh ác 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 ngh i, 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)

Trang 6

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 h ệ 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

3 Bề mặt riêng Không đổi

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

Trang 7

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 đ ệm 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 h ơi 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

Trang 8

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