2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 Thời gian (giờ) Nồng độ acid acetic (%) 40 80 120 160 Poly. (80) Poly. (40) Poly. (120) Poly. (160) Đồ thò 4.7: Đồ thò biểu diễn nồng độ acid acetic theo thời gian ở các lưu lượng lỏng khác nhau Nhận xét: Nồng độ acid acetic tăng dần theo qui luật đường cong, ban đầu tăng nhanh sau đó tăng chậm dần đến một giới hạn nào đó thì không tăng nữa. Lý do, lúc đầu nồng độ rượu còn cao nên khi dòch lên men đi qua tháp tốc độ chuyển hóa rượu thành acid acetic cao cho nên nồng độ acid acetic của sản phẩm tăng nhanh. Sau đó, nồng độ cơ chất giảm dần thì tốc độ chuyển hóa rượu thành acid acetic giảm dần, dẫn đến nồng độ acid acetic tăng chậm dần lên đến giới hạn. Khi tăng lưu lượng lỏng từ thấp lên cao thì nồng độ acid tăng dần và đi qua điểm cực đại (xem đồ thò 4.8). Điều này được giải thích như sau: khi lưu lượng lỏng tăng làm cho quá trình thấm ướt màng vi khuẩn giấm bám trên bề mặt đệm tre tăng lên. Ban đầu, quá trình này sẽ tăng theo sự tăng của lưu lượng lỏng đến cực đại, nhưng khi tiếp tục tăng lưu lượng lỏng qúa giới hạn (thấm ướt hoàn toàn bề mặt màng) dẫn đến bề mặt màng lỏng phủ bên ngoài màng vi khuẩn tăng lên. Chính màng lỏng này đã làm tăng trở lực khuếch tán oxy từ không khí váo tế bào vi khuẩn giấm làm chậm tốc độ xâm nhập của oxy. Vì vậy, tốc độ chuyển hóa rượu thành acid acetic giảm. 61 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 0 40 80 120 160 Lưu lượng lỏng (ml/phút) Nồng độ acid acetic (%) 8 12 16 20 24 30 36 Đồ thò 4.8: Đồ thò biểu diễn ảnh hưởng của lưu lượng lỏng đến kết quả lên men acid acetic theo phương pháp nhanh Sau 48 giờ (2 ngày) lên men theo phương pháp nhanh với các lưu lượng lỏng khác nhau ta được kết quả: ở lưu lượng lỏng 40 ml/phút nồng độ acid acetic đạt được là 3,300%; 80 ml/phút là 3,528%; 120 ml/phút là 3,264 và lưu lượng lỏng 160 ml/phút sau 38 giờ lên men là 2,736%. Như vậy, ở lưu lượng lỏng 80 ml/phút thì trong cùng lượng thời gian ta thu được sản phẩm có nồng độ acid acetic cao nhất (3,528%). 4.7 Khảo sát khả năng thay thế của thân tre làm chất mang vi khuẩn acid acetic Sau một thời gian tiến hành thí nghiệm, lấy các mẫu đệm tre ra kiểm tra bằng quan sát và nhận xét đònh tính các tính chất của các phần tử đệm ở bảng 4.8 62 Bảng 4.8 : Kết quả kiểm tra đònh tính các tính chất của chất mang chế tạo từ tre STT Chỉ tiêu Tính chất 1 Độ cứng 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 tốt mọi yêu cầu về công nghệ lên men đưa ra. Đặc biệt là trong quá trình lên men, đệm tre không tiết ra các chất có hại cho vi khuẩn giấm. Vì thế ta có thể sử dụng đệm tre trong thời gian dài trong công nghệ sản xuất acid acetic theo phương pháp lên men nhanh. 63 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ I.KẾT LUẬN Từ những kết quả nghiên cứu ở trên có thể rút ra những kết luận sau: 1. Hàm lượng gelatin thích hợp nhất để tách tanin ra khỏi dòch quả điều trong sản xuất acid acetic là 1,5 g/l, hiệu quả tách tanin tương ứng là 72,5% (xem bảng 4.1 và đồ thò 4.1) 2. Hàm lượng tanin còn sót ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả lên men acid acetic (xem đồ thò 4.3) 3. Tổng hàm lượng chất khô (độ Brix) có ảnh hưởng không lớn đến hiệu quả lên men acid acetic. Độ Brix thích hợp nhất cho sản xuất acid acetic theo phương pháp lên men từ dòch nước ép quả điều là 9% (xem đồ thò 4.4). 4. Sau 48 giờ (2 ngày) lên men acid acetic từ dòch nước ép quả điều theo phương pháp nhanh ta thu được dung dòch acid acetic có nồng độ 3,828% (xem đồ thò 4.5). Có thể tận dụng nước ép quả điều có bổ sung 4% cồn để sản xuất acid acetic theo phương pháp nhanh trong thời gian ngắn mà không cần bổ sung bất kỳ nguồn khoáng vi lượng và đa lượng nào trong dòch lên men. 5. Trong cùng một điều kiện lên men: môi trường, nhiệt độ, giống vi khuẩn giấm,… phương pháp lên men nhanh cho sản phẩm có nồng độ acid acetic là 3,816% chỉ trong 48 giờ, với cùng khoảng thời gian này phương pháp chậm cho sản phẩm có nồng độ chỉ đạt được 2,232%. Và muốn đạt được nồng độ là 3,828% acid acetic thì ở phương pháp chậm phải cần khoảng thời gian là 102 giờ (tức là hơn 4 ngày) (xem đồ thò 4.6) 6. Lưu lượng lỏng thích hợp nhất cho lên men giấm theo phương pháp nhanh là 80 ml/phút (xem đồ thò 4.7 và 4.8). 7. Kết quả cho thấy đệm làm từ thân tre Việt Nam sau khi gia công xử lý hoàn toàn có thể thay thế cho phoi gỗ sồi trong lên men giấm theo phương pháp nhanh của nước ngoài. Vì sau thời gian dài chòu tác dụng của môi trường lên men, các tính 64 chất của các phần tử đệm, cho thấy vẫn còn đảm tốt mọi yêu cầu của công nghệ lên men (xem bảng 4.8) II. ĐỀ NGHỊ 1. Có thể kết hợp nhiều phương pháp xử lý tách tanin triệt để hơn để nâng cao hiệu quả sản xuất acid acetic từ dòch ép quả điều. 2. Cải thiện thiết bò để hạn chế sự bay hơi của cồn nhằm làm tăng hiệu quả sản xuất acid acetic. 3. Có thể làm tăng chiều cao tháp để tăng thời gian lưu của cơ chất trong tháp để tăng hiệu quả và giảm thời gian lên men. Hoặc có thể đặt nhiều tháp (5 đến 10 tháp) nối tiếp nhau, sản phẩm đầu ra của tháp này là đầu vào của cơ chất kia, như vậy sẽ làm giảm đáng kể thời gian lên men và sẽ làm tăng hiệu quả cho công nghệ sản xuất acid acetic theo phương pháp nhanh. 4. Nên có thêm một giai đoạn lên men rượu dòch ép trái điều để chuyển hóa nguồn đường trong dòch ép thành rượu. Sau đó, tiến hành lên men giấm để chuyển hóa rượu thành acid acetic mà không cần bổ sung hàm lượng rượu ban đầu (4%V). Như vậy sẽ giúp làm giảm giá thành của sản phẩm xuống. 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT 1. Nguyễn Hữu Hiếu, 2004. Nghiên cứu công nghệ sản xuất acid acetic bằng phương pháp sinh học. Luận văn thạc só. Đại học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh. 2. Phạm Quốc Dủ, 1994. Nghiên cứu tách tanin khỏi dòch ép trái điều. Luận văn tốt nghiệp đại học. Đại học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh. 3. Nguyễn Thi Cẩm Tứ, 2003. Phân lập, tuyển chọn, nghiên cứu đặc điểm sinh học của một số chủng acetobacter để ứng dụng lên men giấm. Luận văn tốt nghiệp đại học. Đại học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh. 4. Nguyễn Thò Hiền, 1998. Nghiên cứu xử lý tách tanin trong dòch quả điều. Luận văn tốt nghiệp cap học. Trường Đại học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh. 5. Kiều Hữu nh, 1999. Giáo trình vi sinh vật học công nghiệp. Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 6. Vương Thò Việt Hoa, 2003. Giáo trình thực tập vi sinh thực phẩm. Trường Đại học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh. 7. Nguyễn Lân Dũng và ctv,1976. Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh học, tập 2. Nxb Khoa học và Kỹ thuật. 8. Nguyễn Đức Lượng, 2002. Công nghệ vi sinh, tập 2. Nxb Đại học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh. 9. Lương Đức Phẩm, 1998. Công nghệ vi sinh. Nxb Nông Nghiệp Hà Nội. 10. Phạm Đình Thanh, 2003. Hạt điều sản xuất và chế biến. Nxb Nông Nghiệp. TP.HCM. 11. Lê Văn Nhương, 1990. Nghiên cứu công nghệ lên men sản xuất giấm năng xuất cao. Nxb Nông nghiệp Hà Nội. 66 TIEÁNG NÖÔÙC NGOAØI 12. Ebner. H. 1985. Process for the production of vinegar. P.Patent. Nember 453078 13. Hans G. Schlegel. 1993. General microbiology. Nxb Cambridge University Press. 14. Bhaskara Rao, E.V.V. and H.H. Khan (eds). 1984. Cashew research and development. Indian Soc. Plantation Crops, Kerala, India. 15. Heiric. E. 1987. Process and production vinegar. P. Patent. Number 2090717. 67 PHỤ LỤC PHỤ LỤC I: Phương pháp phân tích xác đònh nồng độ acid acetic Dựa vào phương pháp chuẩn độ acid – bazơ để xác đònh nồng độ acid acetic có trong mẫu dựa vào phản ứng: CH 3 COOH + NaOH = CH 3 COONa + H 2 O Trong đó, dung dòch chuẩn NaOH đã biết trước nồng độ (C NaOH = 0,1N), chỉ thò màu là phenolphtalein. Hoàn toàn xác đònh được nồng độ acid acetic dựa theo đònh luật tác dụng đương lượng gam theo công thức: C = N*6(%) Trong đó: - N = Mẫu NaOH . NaOH V N V : nồng độ đương lượng gam của acid acetic (N) - NaOH V : thể tích NaOH phản ứng với mẫu (ml) - NaOH N : nồng độ đương lượng gam của NaOH (0,1N) - Mẫu V : thể tích mẫu lấy phân tích (5 ml) - 6 : số hiệu chỉnh từ nồng độ đương lượng gam sang nồng độ phần trăm. PHỤ LỤC II: Phương pháp xác đònh hàm lượng tanin Cách tiến hành: Hút 5 ml mẫu dòch ép quả điều cho vào bình erlenmeyer 500ml, thêm vào đó 20 ml dung dòch Indigocarmin 0,5%, cho vào thêm 300 ml nước cất. Đem chuẩn độ bằng dung dòch Postassium permanganate (KMnO 4 ) 0,1M cho đến khi chuyển từ màu xanh dương của Indigocarmin sang màu vàng sáng thì dừng lại, ta có được số ml KmnO 4 cần để chuẩn độ. Làm song song với 5 ml nước cất . 68 Công thức tính: Hàm lương tanin có trong 5 ml mẫu là: M = (N – n)*0,00487 (gam) Trong đó: - M : hàm lượng tanin có trong 5ml mẫu (g) - N : Số ml KMnO 4 dùng để chuẩn độ 5 ml mẫu. - n : Số ml KMnO 4 dùng để chuẩn độ 5 ml nước cất. - 0,00487 : số gam tanin tương ứng với 1 ml KMnO 4 0,1M. 69 . quả lên men acid acetic. Độ Brix thích hợp nhất cho sản xuất acid acetic theo phương pháp lên men từ dòch nước ép quả điều là 9% (xem đồ thò 4.4). 4. Sau 48 giờ (2 ngày) lên men acid acetic. trong dòch lên men. 5. Trong cùng một điều kiện lên men: môi trường, nhiệt độ, giống vi khuẩn giấm,… phương pháp lên men nhanh cho sản phẩm có nồng độ acid acetic là 3 ,81 6% chỉ trong 48 giờ, với. 2004. Nghiên cứu công nghệ sản xuất acid acetic bằng phương pháp sinh học. Luận văn thạc só. Đại học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh. 2. Phạm Quốc Dủ, 1994. Nghiên cứu tách tanin khỏi dòch ép trái điều.