CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤM ĂN

PHẦN I.LỜI MỞ ĐẦU6PHẦN II.TỔNG QUAN VỀ GIẤM ĂN7II.1.GIớI THIệU CHUNG7II.1.1.Định nghĩa7II.1.2.Công thức cấu tạo7II.1.3.Tính chất lý hóa:7II.2.PHÂN LOạI:7II.3.THÀNH PHầN DINH DƯỡNG CÓ TRONG GIấM:8II.4.TÌNH HÌNH SảN XUấT VÀ NHU CầU Về GIấM:9II.5.CHứC NĂNG CủA GIấM ĐốI VớI CƠ THể NGƯờI, ứNG DụNG:10II.6.CÁC PHƯƠNG PHÁP SảN XUấT11II.6.1.Phương pháp hoá gỗ11II.6.2.Phương pháp hoá học12II.6.3.Phương pháp sinh học12II.7.VI SINH VậT TổNG HợP12II.7.1.Giới thiệu12II.7.2.Phân loại13

Đề tài: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤM ĂNMỤC LỤC

PHẦN I LỜI MỞ ĐẦU

Thế giới vi sinh vật rất đa dạng và phong phú Chúng ở quanh ta và ở mọi nơi, thậm chí có cả trong cơ thể con người Chúng có cả những mặt lợi và mặt hại Nếu chúng ta biết và sử dụng chúng vào mục đích có lợi sẽ giúp cho cuộc sống con người tốt hơn và ngược lại nó sẽ đem lại hậu quả không tốt, có khi còn hại đến hệ sinh thái, môi trường và cuộc sống con người

Từ thời cổ xưa, con người đã biết ứng dụng hoạt tính có lợi của vi sinh vật phục vụ đời sống của mình Nhưng phải đến khi Louis Pasteur tìm ra nguyên nhân lên men và một loạt các công trình khoa học về vi sinh vật được nghiên cứu có kết quả thì việc ứng dụng vào sản xuất vi sinh vật mới phát triển mạnh và trở thành một ngành công nghệ phục vụ cho cuộc sống con người.Ngày nay, vi sinh vật được ứng dụng nhiều trong cuộc sống, nhất là trong thực phẩm, y học, chăn nuôi, thú y,… Vì vậy, trong bài báo cáo này, nhóm xin trình bày về công nghệ sản xuất giấm ăn, là một trong những ứng dụng do sự lên men vi sinh vật

Giấm là loại thực phẩm được con người biết đến từ lâu, giấm đã là một nhân tố quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong ẩm thực, nội trợ và ngày nay giấm còn được sử dụng như là một loại dầu, kem làm trắng da, mượt tóc cho phái đẹp và được sử dụng rộng rãi hơn phát triển theo nhu cầu ngày càng cao của con người

Sự chuyển từ rượu hay nước trái cây sang giấm là quá trình hóa học trong đó rượu bị oxy hóa tạo axitaxetic Trong công nghiệp thường gọi là lên men giấm, đây là môt quá trình áp dụng vi si

nh vật vào chế biến thực phẩm đã có từ lâu đời Màu sắc và hương thơm của nó phụ thuộc rất nhiều vào chất liệu mà từ đó nó được tạo ra

PHẦN II TỔNG QUAN VỀ GIẤM ĂN

II.1 Giới thiệu chung

II.1.1 Định nghĩa

Giấm là một chất lỏng có tính axit yếu, sản xuất từ sự lên men của rượu, hoặc từ các chất

có chứa tinh bột hoặc đường Chủng vi khuẩn Acetobacter là tác nhân chính trong quá trình lên

men tạo thành axit axetic

Giấm có mùi thơm đặc trưng và có chút vị ngọt thanh Giấm có pH từ 4-5, chứa khoảng 1-5% axit axetic tùy theo nhu cầu sử dụng, ngoài ra còn chứa các thành phần dinh dưỡng khác như đường, protein, vitamin,…

II.1.2 Công thức cấu tạo

II.1.3 Tính chất lý hóa:

Giấm ăn là một loại thực phẩm có tính axit yếu, không độc hại đối với cơ thể con người Giấm là chất lỏng, màu sắc tùy theo từng loại nguyên liệu tạo nên giấm (trắng, đỏ, đen,…) có vị chua và tan vô hạn trong nước

- Khối lượng phân tử: 60.05 kg/kmol.

II.2 Phân loại:

a) Giấm có thể được phân loại theo nguyên liệu chế biến như sau:

- Giấm gạo lấy lương thực (gạo,…) làm nguyên liệu chính, thông qua việc ủ vi

sinh vật lên men Thành phần dinh dưỡng của nó có axit axetic, đường, axit hữu cơ, vitamin, muối vô cơ… rất tốt cho việc trao đổi chất cơ thể Tùy theo vùng nguyên liệu ở mỗi nước khác nhau sẽ cho ra các loại giấm mang hương vị đặc trưng từng vùng miền Loại giấm nầy được dùng rộng rãi ở các nước châu Á như Hàn quốc, Nhật bản, Trung quốc và Việt nam Giấm gạo có thể có màu trong suốt, vàng nhạt, đỏ hay đen

- Giấm trắng có màu trong suốt đến vàng nhạt thường được làm từ rượu gạo

Đây là loại thông dụng nhất, được dùng ở hầu hết các nước châu Á Nó có nồng độ axit axetic cao nhất trong các loại giấm gạo

- Giấm đỏ được làm từ gạo Hồng, có mùi vị đặc trưng nhưng ít chua hơn giấm

trắng Loại giấm này được sản xuất ở Trung quốc nên được đồng bào ta gọi là giấm Tiều hay giấm Tàu Ở Việt nam, giấm đỏ là một loại gia vị không thể thiếu trong những tiệm mì do người Việt gốc Hoa làm chủ

- Giấm đen được làm từ gạo nếp than ít chua hơn cả giấm đỏ, nhưng có mùi vị

nồng hơn Loại giấm được dùng phổ biến ở miền nam Trung quốc để ướp thức ăn và làm nước chấm

- Giấm táo được làm từ nước táo cho lên men thành rượu, sau đó thành giấm

Giấm thường có màu vàng nhạt

- Giấm nho được làm từ rượu vang (rượu nho) Loại giấm này có màu vàng nhạt

hay đỏ, tùy thuộc vào màu sắc của rượu vang Loại giấm này được phổ biến ở vùng Địa Trung Hải, nơi sản xuất nhiều rượu vang

b) Ngoài ra, giấm cũng có thể được phân loại theo mục đích sử dụng:

+ Loại nấu nướng: độ axit axetic 4-5% vị nồng thơm dịu, vốn có tác dụng tẩy mùi tanh,

giúp tươi thịt Đối với thịt, cá, hải sản…vô cùng thích hợp Nếu như dùng giấm trắng cất, vẫn không thể ảnh hưởng màu sắc thức ăn vốn có

+ Loại ngon cơm: Độ axit axetic 3- 4%, vị khá ngọt thích hợp để trộn thức ăn, nước

chấm như trộn dưa chuột, điểm tâm…có tác dụng làm tươi giòn thức ăn Loại giấm này có giấm gạo hoa hồng, giấm gạo cất

+ Loại bảo vệ sức khỏe: Độ axit axetic khá thấp, khoảng 3% Khẩu vị khá ngon, mỗi

buổi sáng sớm hay sau khi ăn uống 1 thìa là tốt, có thể tăng cường thân thể và tác dụng phòng chống bệnh, loại giấm này có hơn 10 loại

+ Loại nước uống: độ axit axetic 1% Loại thức uống này từ giấm gạo có vị chua ngọt,

dễ uống, thường cho thêm nước trái cây như táo, lê… cho thêm đá và gas CO2

II.3 Thành phần dinh dưỡng có trong giấm:

- Lượng axit amin phong phú: Gồm khoảng 18 loại axit amin, có 8 loại a.a thực vật cung cấp, còn lại là sinh ra trong quá trình lên men

- Trong giấm còn có các vitamin B1, B2, C… bắt nguồn từ kết quả trao đổi chất vi sinh vật trong quá trình lên men thức ăn và nguyên liệu

- Thành phần muối vô cơ có trong giấm rất phong phú như Na, K, Ca, Fe, Cu, Zn… giúp cho giấm tăng thêm hương vị, cân bằng môi trường kiềm, axit trong cơ thể

- Các nguyên tố vi lượng Ca, Fe, Cu, P… giúp quá trình lão hóa, già yếu giảm, là thành phần không thể thiếu trong quá trình trao đổi chất, vận chuyển O2 vào máu đi nuôi cơ thể

II.4 Tình hình sản xuất và nhu cầu về giấm:

Các nước xuất khẩu giấm lớn nhất trong năm 2009 dựa trên cả giá trị và khối lượng là Ý,

trong thể loại này Ý xuất khẩu nhiều hơn bất kỳ quốc gia khác, khối lượng xuất khẩu của Ý là

83 triệu lít so với 49 triệu lít mà Đức xuất khẩu

Tây Ban Nha, nước xuất khẩu giấm lớn thứ ba trong năm 2009 đạt giá trị 30 triệu USD và một khối lượng 30,6 triệu lít, giảm 9% (3.000.000$) so với năm 2008

Pháp, Mỹ , Nhật Bản, và Hy Lạp cũng là một trong mười quốc gia hàng đầu xuất khẩu

giấm

Trong số mười nước xuất khẩu giấm hàng đầu, một nửa có sự suy giảm về giá trị xuất khẩu

từ năm 2008 đến năm 2009.Mặc dù vậy, tổng số quốc gia báo cáo (bao gồm tất cả các nước xuất khẩu) tăng 4 triệu USD Điều này chủ yếu do sự gia tăng trong giá trị xuất khẩu giấm ở các nước trong khu vực Châu Á Thái Bình Dương

Tổng giấm xuất khẩu đã tăng 30% từ 370$ năm 2005 lên 483,000,000$ trong năm 2009, liên tục tăng trong thời gian bốn năm

Vào năm 1996, Sở Công nghiệp tỉnh Quảng Ngãi đã lập báo cáo khả thi dự án xây dựng nhà máy sản xuất axit axetic công nghiệp có công suất 1.500 - 2.000 tấn/năm, sử dụng nguyên liệu là rượn etylic sản xuất từ rỉ đường, là một sản phẩm phụ của nhà máy đường.Tuy nhiên cho tới nay

dự án này vẫn chưa được thực hiện

Axit axetic được sản xuất chủ yếu theo hai phương pháp sinh học và tổng hợp Tuy nhiên, ngày nay, lượng axit sản xuất theo phương pháp sinh học chỉ chiếm khoảng 10% sản lượng thế giới, nhưng nó vẫn là một phương pháp quan trọng dùng để sản xuất giấm, theo các luật về độ tinh khiết thực phẩm ở một số quốc gia quy định rằng giấm sử dụng trong thực phẩm phải có nguồn gốc từ sinh học Khoảng 75% axit axetic được sản xuất công nghiệp được dùng để sản xuất theo phương pháp cacbonyl hóa metanol Khoảng 15% còn lại được sản xuất từ các phương pháp thay thế khác Tổng sản lượng axit axetic giấm ước tính khoảng 5 triệu tấn/năm, khoảng nửa trong số đó được sản xuất ở Hoa Kỳ Sản lượng ở châu Âu khoảng 1 triệu tấn/năm và đang giảm, trong khi đó Nhật Bảnsản xuất khoảng 0,7 triệu tấn/năm Khoảng 1,5 triệu tấn được tái chế hàng năm, nâng tổng sản lượng trên thị trướng thế giới lên 6,5 triệu tấn/năm Hai nhà sản xuất axit axetic giấm lớn nhất là Celanese và Công ty hóa BP Các nhà sản xuất lớn khác như Millennium Chemicals,Sterling Chemicals, Samsung, Eastman, và Svensk Etanolkemi

II.5 Chức năng của giấm đối với cơ thể người, ứng dụng:

II.5.1 Giúp hệ tiêu hóa tốt hơn:

Các chất có trong giấm như các axit amin… có thể kích thích trung khu thần kinh não của người làm cho bộ máy tiêu hoá tiết ra dịch men làm cho cơ thể tiêu hóa thức ăn tốt hơn

II.5.2 Diệt khuẩn kháng độc:

Giấm có tính diệt khuẩn mạnh, ức chế khả năng phát triển của vi khuẩn, ví dụ như vi khuẩn que bệnh thương hàn, đại tràng…

II.5.3 Phòng già yếu:

Giấm có khả năng chống lão hóa, trì hoãn cơ thể già yếu, ức chế , hạ thấp khả năng hình thành loại mỡ oxy hóa

II.5.4 Phòng trị cao huyết áp, sơ cứng động mạch:

Giấm giúp máu chảy lưu thông bình thường, huyết áp ổn định.

Bài tiết ion Na+, ức chế lượng muối dư thừa trong cơ thể, từ đó ổn định huyết áp

II.5.5 Phòng trị bệnh béo phì:

Theo nghiên cứu giấm chứa axit amin, các loại muối amoni, ngoài ra giấm còn thúc đẩy chuyển hóa mỡ trong cơ thể thành dạng năng lượng tiêu hao, thúc đẩy quá trình hấp thụ các protit, đường… dễ dàng hơn, do đó có tác dụng làm giảm béo phì, kháng ung thư

II.5.6 Làm đẹp da, mượt tóc:

Không những ức chế sắc tố da, giảm vết nhăn ở người già mà có thể tăng tuần hoàn máu cho da thay thế tế bào già, làm co rút lỗ chân lông lại làm cho da vừa mịn, vừa láng bóng Giấm còn chứa một lượng các chất như canxi, axít amin, vitamin B, glycerin, axít succinic, đường… rất phong phú và một số loại muối, các chất này rất có lợi cho da Dùng nước có pha thêm giấm

để rửa có thể giúp da hấp thụ được một số chất dinh dưỡng vô cùng quan trọng, từ đó làm cho da trở nên mềm mại, tăng cường sức sống cho da

Có thể dùng giấm để thay cho loại dầu xả dưỡng tóc thông thường vì nó có tác dụng làm cho tóc đen hơn, bóng mượt và loại trừ gàu Muốn tạo cho tóc hương thơm quyến rũ tự nhiên, lại kích thích tóc mọc nhanh thì dùng nước hoa hồng pha với giấm để xả lại tóc

II.5.7 Làm tỉnh rượu:

Các chất axit trong giấm có thể cùng hấp thụ lượng cồn trong cơ thể người, làm giảm độc

tố cồn có trong máu nhờ đó làm tỉnh rượu

II.5.8 Công dụng trong nội trợ:

Xoong nồi nấu bị cháy khê, thức ăn nấu bị dính nồi, rửa nhanh và sạch hơn nếu ta rắc lên đáy một ít muối và rót một ít giấm rồi để 10-15 phút

Ðáy ấm đun nước bị cặn, vết loang của café, nước chè, trà dưới đáy chén, ta hãy đổ vào 1 lít nước pha với 3-5 thìa giấm, đun sôi chừng 30 phút, đem cạo thì cặn sẽ bong Rồi chỉ cần tráng qua một lần nước lạnh nữa, cái ấm sạch và sáng

- Ngoài ra, giấm pha loãng từ 3-5% như công cụ kiểm tra bệnh ung thư tử cung Giấm còn được coi như một đại lý đông máu, làm nhanh lành vết bỏng và viêm da Rượu giấm giúp chống lại chứng viêm dạ dày và mật, ngăn ngừa các tác hại của thuốc độc.

- Giấm được sử dụng như một chất tẩy rửa, làm dung môi để làm sạch nhựa epoxy

Tuy nhiên, nếu dùng các loại giấm không đúng liều lượng (độ pH) dễ gây ngộ độc, hạ Kali máu, hyperreninemia và loãng xương

II.6 Các phương pháp sản xuất

II.6.1 Phương pháp hoá gỗ

Cùng với sự phát triển của ngành khai thác và chế biến gỗ, người ta đã biết cách sản xuất axit axetic từ dạng nguyên liệu này Bằng cách chưng cất gỗ đã lên men, người ta thu được nhiều hỗn hợp nhiều chất khác nhau, trong đó axit axetic có hàm lượng rất lớn

II.6.2 Phương pháp hoá học

Phương pháp này dựa trên quá trình oxy hóa axetaldehyt thành axit axetic, có xúc tác của Mangan rồi sau đó chưng cất phân đoạn ở nhiệt độ 50- 800C

Phản ứng oxy hoá xảy ra như sau:

C2H2 + H2O CH3CHO CH3COOH

Hiện nay, người ta tổng hợp axit axetic từ methanol và CO bằng phản ứng cacbonyl hoá

CH3OH + CO CH3COOH

II.6.3 Phương pháp sinh học

Hiện nay, người ta sản xuất axit axetic chủ yếu bằng phương pháp lên men So với những phương pháp khác phương pháp này có nhiều ưu điểm và được ứng dụng sản xuất rất rộng rãi

a) Nguyên liệu để sản xuất axit axetic bằng phương pháp lên men rất dễ kiếm Có thể sử dụng nguyên liệu chứa đường ( nước ép trái cây, nước trái dừa, nước ép mía,….) có thể sử dụng nguyên liệu chứa tinh bột hoặc có thể sử dụng nguyên liệu chứa cồn

• Nếu sản xuất từ nguyên liệu chứa tinh bột, phải qua ba giai đoạn chuyển hoá

– giai đoạn chuyển tinh bột thành đường– giai đoạn chyển đường thành cồn– giai đoạn chuyển cồn thành axit axetic

• Nếu sản xuất từ nguồn nguyên liệu chứa đường thì qua hai giai đoạn:

– giai đoạn chuyển đường thành cồn– giai đoạn chuyển cồn thành axit axetic

• Nếu sản xuất từ nguồn nguyên liệu đã chứa cồn thì ta chỉ cần tạo điều kiện thuận lợi để

vi khuẩn axetic chuyển hoá cồn thành axit axetic

b) Qúa trình chuyển hoá được thực hiên ở điều kiện rất ôn hoà, không cần nhiệt độ cao,

áp suất hay máy móc, thiết bị phức tạp

c) Công nghệ sản xuất axit axetic hạn chế đến mức tối đa việc gây ô nhiễm môi trường

II.7 Vi sinh vật tổng hợp

II.7.1 Giới thiệu

Hiện nay người ta đã tìm ra hơn 20 loài vi khuẩn có khả năng lên men tạo axit

axetic Gọi chung là Acetobacter, đây là trực khuẩn khá lớn thuộc loài vi khuẩn lên

men hiếu khí bắt buộc, nhiệt độ thích hợp cho chúng sinh trưởng là 30 – 400C Trong

tự nhiên chúng phân bố rất rộng rãi trong không khí và rau quả, nhiều trường hợp có thể phát triển đồng thời cùng với nấm men trên cơ chất thực vật có nhiều đường

Vi khuẩn Acetobacter aceti thuộc giống Acetobacter (chu mao) và Acetomonas

(tiêm mao ở một đầu) Nhiều loài khi phát triển lâu trên môi trường dễ dàng sinh ra những dạng có hình thái đặc biệt (tế bào phình to hay kéo dài, có thể phân nhánh)

Việc nghiên cứu vi khuẩn do Louis Pasteur thực hiện từ năm 1862 khi ông dùng kính hiển vi quan sát màng mỏng xuất hiện trên rượu vang chua

II.7.2 Phân loại

Một số chủng Acetobacter điển hình:

chuỗi dài, không di động Chúng bắt màu vàng với dung dịch Iot, có khả năng phát triển ở nồng độ cồn khá cao 11% và có khả năng oxy hóa cồn tạo thành 6% axit axetic Nhiệt độ phát triển tối ưu là 340C Nếu nhiệt độ cao quá 400C sẽ gây ra hiện tượng co

tế bào và tạo thành hình quả lê

hình sợi dài, tạo thành lớp váng khô nhăn nheo, nhuộm màu xanh với Iod Có thể tạo được 6,2% axit axetic

cao), không di động, trên cơ chất tạo váng dày trong, có khả năng phát triển ở nồng độ rượu khá cao 10 – 12% và có khả năng tích lũy 9,5% axit axetic

dày trên cơ chất, nhuộm bằng Iot và axit sunfuric sẽ có màu xanh, có khả năng tạo được 4,5% axit axetic

dày không bền, có khả năng tích lũy 11,5% axit axetic

II.7.3 Yêu cầu

Đối với mỗi phương pháp khác nhau cần phải chọn những chủng vi khuẩn có đặc tính thích hợp để quá trình lên men đạt hiệu quả cao nhất Nhưng chúng phải thỏa mãn một số yêu cầu sau:

 Phải oxy hóa rượu tốt nhất và oxy hóa giấm thấp nhất

 Phải tạo ra giấm có chất lượng tốt (thơm, có nồng độ axit phù hợp)

 Chịu được độ rượu và axit cao

 Các tính chất ban đầu của chúng phải được giữ nguyên trong suốt quá trình

 Điều kiện nuôi cấy, phân lập và bảo quản giống đơn giản, không tốn kém

Do khảo sát nghiên cứu trên phương pháp lên men nhanh, do đó cần yêu cầu chủng vi khuẩn phải tạo được màng mỏng tơi xốp,có độ bám dính cao, tích lũy và chịu

được độ axit cao thì giống hay dùng nhất là Actobacter aceti.

II.8 Sơ đồ qui trình công nghệ

PHẦN III THUYẾT MINH QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ

III.1. Chuẩn bị môi trường

III.1.1.Mục đích

Chuẩn bị môi trường cho quá trình lên men

Việc bổ sung môi trường giúp cung cấp đầy đủ nguồn C, N, khoáng chất và các yếu tố

sinh trưởng cho vi khuẩn Acetobacter aceti sinh trưởng và lên men tạo axit axetic.

III.1.2 Các biến đổi

 Vật lý: tăng về thể tích và khối lượng của môi trường lên men.

 Hoá học : thành phần hoá học của môi trường thay đổi.

III.1.3 Thiết bị

Tiến hành phối trộn trong các bồn phối trộn làm bằng thép không rỉ

Môi trường với thành phần cơ chất đầy đủ, theo tỷ lệ tối ưu sẽ giúp cho quá trình lên men diễn ra nhanh và sản phẩm lên men đạt chất lượng tốt Môi trường phải đảm bảo đầy đủ các nguyên tố cơ bản (C, N…), khoáng, các yếu tố sinh trưởng cần thiết cho quá trình trao đổi

chất của vi khuẩn Acetobacter aceti Trong lên men acetic ta cần chú ý đến nồng độ cồn ban

đầu và nồng độ acetic axit sau lên men Ở hàm lượng cồn cao, vi khuẩn acetic vẫn có thể lên

men được, tuy nhiên thời gian lên men rất lâu Chủng Acetobacter aceti có khả năng chịu

được hàm lượng cồn khoảng 11%

Môi trường dùng trong lên men axit axetic thường là 1 trong 2 môi trường sau:

Trong đó, photphat và nitơ đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa năng lượng của hệ thống sinh học Photphat được bổ sung dưới dạng muối vô cơ như kali photphat hay photphat amon Nồng độ photphat thường nằm trong khoảng 0.1-0.5% Nitơ được đưa vào môi trường dưới dạng muối vô cơ như nitrat, muối amon, urê…

Glucose đóng vai trò là nguồn cung cấp gluxit để cung cấp năng lượng bổ sung cho cơ thể vi sinh vật Ngoài ra, còn là nguồn cung cấp vật liệu xây dựng sinh tổng hợp các cấu tử cần thiết của tế bào

Để pha trộn các thành phần dinh dưỡng trong môi trường dinh dưỡng ta cần có thiết bị Nồi đảo trộn và pha chế môi trường:

Thiết bị đảo trộn cơ học

1-ống hút, 2-dẫn động, 3- trục khuấy trộn, 4- vỏ, 5- lớp tráng, 6-các cánh đảo trộn, 7- cửa quan sát, 8- vòng đỡ, 9- bộ đảo dạng khung, 10- bộ cào, 11- tấm chặn

Sơ đồ thiết bị đơn giản nhưng trang bị đầy đủ các chi tiết cần thiết Được chế tạo từ thép không rỉ để tránh sự ăn mòn và sự giải phóng các ion sắt Các van xả của thùng phải có tính chịu

áp lực cao để có thể chịu được khi khử trùng ở áp lực cao

Thùng pha chế trên nắp có các đường ống để dẫn nguyên liệu vào và dẫn môi trường ra ở đáy thùng để đưa vào thiết bị lên men Trên nắp của thùng có của kính để quan sát môi trường bên trong thùng còn có lắp các thiết bị đo và điều chỉnh độ pH, to, oxy hòa tan Phía bên trong sẽ

có trục dẫn động có các cánh khuấy giúp cho các cấu tử trong môi trường được trộn lẫn vào nhau

III.2 Nhân giống

III.2.1.Mục đích

chuẩn bị số lượng vi khuẩn cần thiết cho quá trình lên men tạo axit axetic

III.2.2.Các biến đổi

Sinh học: sự gia tăng số lượng tế bào vi sinh vật.

Hóa học: các phản ứng xảy ra trong quá trình trao đổi chất của vi sinh vật.

Acetobacter aceti được nuôi cấy trên môi trường agar đầy đủ chất dinh dưỡng giữ ở

40C

III.3.1.Mục đích

52 Chuyển hóa rựou thành axit axetic nhờ vi khuẩn Acetobacter aceti

III.3.2.Các biến đổi

53 + Vật lý:

 Nhiệt độ: tăng do quá trình trao đổi chất của vi sinh vật toả nhiệt

 Khối lượng cơ chất giảm, khối lượng sản phẩm tăng

54 + Hóa sinh:

55 Chuỗi phản ứng sinh hoá diễn ra trong tế bào để chuyển hoá rượu thành axit axetic:

56 + Hóa học: Thành phần các hợp chất trong môi trường thay đổi Thành

phần không khí thay đổi do vi sinh vật giải phóng khí CO2 trong quá trình lên men

57 + Sinh học:

58 Gia tăng số lượng của vi khuẩn axit axetic trong quá trình lên men Đồng thời trong giai đoạn đầu của quá trình lên men số lựơng của các vi sinh vật tạp nhiễm cũng gia tăng Nhưng càng về sau khi nồng độ axit axetic trong dịch lên men ngày càng tăng thì một số vi sinh vật tạp cũng bị ức chế và giảm số lượng

III.3.3.Bản chất của quá trình lên men axit axetic

59 Lên men axit axetic là quá trình oxy hóa cồn thành axit axetic, nhờ vi khuẩn

Acetobacter aceti trong điều kiện hiếu khí.

60 Quá trình lên men là quá trình oxy hóa khử sinh học để thu năng lượng và các hợp chất trung gian cho tế bào sinh vật Nhưng tế bào sống chỉ sử dụng năng lượng dưới dạng hóa năng tàng trữ trong mạch cacbon và được phóng ra do sự chuyển electron từ mức năng lượng này sang mức năng lượng khác

61 Các phản ứng sinh hóa xảy ra trong các quá trình lên men là những phản ứng chuyển hydro Nhưng sự chuyển hydro cũng tương đương với sự chuyển electron, vì lẽ nguyên tử hydro có thể tách thành proton H+ và electron Các enzyme xúc tác quá trình tách nguyên tử hydro khỏi cơ chất gọi là enzyme dehydrogenaza

62 Trong quá trình lên men giấm, rượu được oxy hóa thành axit axetic Ở đây sự chuyển hydro được thực hiện nhờ sự xuất hiện của NADP (Nicotinamit ađenin dinucleotit photphat dạng oxy hóa) Hydro được NADP nhận (trở thành NADPH2) được chuyển qua chuỗi

hô hấp để thu năng lượng Song cơ chất không bị phân giải hoàn toàn nên được gọi là quá trình oxy hóa không hoàn toàn

III.3.4.Cơ chế phản ứng của quá trình lên men axit axetic

63 Lên men giấm là quá trình oxy hoá rượu thành axit axetic nhờ có enzyme alcohol oxydaza xúc tác trong điều kiện hiếu khí: