quy trình sản xuất thạch dừa

Là quá trình oxy hóa với sự tham gia của vi khuẩn tạo váng trên môi trường nước dừa già hoặc nước cốt dừa trong điều kiện hảo khí.Bản chất thạch dừa... Chuẩn bị giống để sản xuất  Giống

Là quá trình oxy hóa với sự tham gia của vi khuẩn tạo váng trên môi trường nước dừa già hoặc nước cốt dừa trong điều kiện hảo khí.

Bản chất thạch dừa

Nguyên liệu trong sản xuất thạch dừa

Nước dừa

Chủng vi sinh vật

Môi trường

Nước dừa:

 Dừa được sử dụng sản xuất nata là nước dừa già vào khoảng 11-12 tháng tuổi

 Nước dừa là loại nước giải khát phổ biến vì chứa

nhiều chất dinh dưỡng như: đường, protein, lipid, vitamin, và khoáng nhưng với nồng độ rất loãng

STT Thành phần Khối lượng1

234567891011121314

Chất khôĐường tổng số

TroKNaCaMgFeCuPSProteinDầu béo

Tỉ trọng

4.712.080.023.121.52.93.00.010.043.73.40.550.741.02

Bảng 1: Thành phần hoá học của nước dừa

STT Vitamin Hàm lượng (g/l)1

2345

Acid ascorbicPenthothennicAcid nicotinicAcid folic

Riboflavin

30.0520.0640.030.00001

Bảng 2 : Các vitamin có trong nước dừa

STT Acid amin Hàm lượng

(% khối lượng/ amin

tổng số)

123456789101112

Acid glutamicArginineLeucineLysineProlineAsparticTyrosineAlamineHistidinePhenyl alanin

SenineCystein

14.512.754.184.514.123.62.832.412.051.230.911.17

Bảng 3 : Các acid amin có trong nước dừa.

Chủng vi sinh vật :

 Giống vi sinh vật dùng trong sản xuất thạch dừa là

Acetobacter xylinum.

 Giống vi khuẩn Acetobacter thuộc họ

Pseudomonadieae, phân bố rộng rãi trong tự nhiên và

có thể phân lập được các vi khuẩn này từ không khí, đất, nước, lương thực thực phẩm, dấm, rượu, bia, hoa

quả… Có khoảng 20 loài thuộc giống Acetobacter đã

được phân lập, trong đó có nhiều loài có ý nghĩa kinh

tế

Vi khuẩn Acetobacter

Dạng hình que, tuỳ điều kiện nuôi cấy (nhiệt độ,

thành phần môi trường nuôi cấy) mà các vi khuẩn

acetobacter có thể sinh ra các tế bào có hình thái khác biệt dạng kéo dài hoặc phình to ra.

 Kích thước thay đổi tuỳ loài (0.3-0.6 x 1.0-8.0μm).m).

 Có thể di động (có tiên mao đơn hoặc chu mao), hoặc không di động (không có tiên mao).

 Hiếu khí bắt buộc.

 Chịu được độ acid cao.

 Vi khuẩn acetobacter có khả năng đồng hoá nhiều

nguồn thức ăn cacbon khác nhau nhưng không sử

dụng được tinh bột.

 Tế bào đứng riêng lẽ hoặc kết thành từng chuỗi.

Một số loại có khả năng tạo thành váng trên môi trường lỏng, khả năng tạo thành váng thay đổi tuỳ loại:

 Acetobacter xylinum: tạo thành váng cellulose khá dày

 Acetobacter curvum: sinh acid acetic với nồng độ cao

nhưng tạo thành váng không chắc chắn

Acetobacter xylinum

Đặc điểm của Acetobacter xylinum

 Chủng Acetobacter xylinum này có nguồn từ

Philippin Acetobacter xylinum thuộc nhóm vi khuẩn

acetic Theo hệ thống phân loại của nhà khoa học

Bergey thì Acetobacter xylinum thuộc: lớp

Schizommycetes, bộ seudomonadales, Phọ

Pseudomonadieae.

 A.xylinum là loại vi khuẩn hình que dài khoảng 2μm, m,

gram âm, đứng riêng lẽ hoặc xếp thành chuỗi, có khả năng di động nhờ tiên mao.

Có khả năng tạo váng hemicellulose khá dày, bắt

màu với thuốc nhuộm Iod và H 2 SO 4

 A.xylinum sinh trưởng ở điều kiện pH < 5, nhiệt độ

khoảng 28-32 độ C và có thể tích luỹ 4.5% acid acetic

Sinh lý, sinh hoá

 A.xylinum hấp thụ đường glucose từ môi trường

nuôi cấy Trong tế bào vi khuẩn, glucose này sẽ kết hợp với acid béo tạo thành một tiền chất nằm trên

màng tế bào Kế đó nó được thoát ra ngoài tế bào

cùng với một enzyme Enzyme này có thể polyme

hoá glucose thành cellulose.

 A.xylinum tạo nên lớp cellulose dày là do môi

trường nuôi cấy nước dừa có bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết Cellulose là những polisaccharide không tan trong nước mà tan trong môi trường kiềm

Đó cũng là thành phần chính của màng tế bào thực vật

Hình1 Vi khuẩn A xylinum

Chuẩn bị giống để sản xuất

 Giống Acetobacter xylinum được nuôi trong môi trường

 Cấy giống , để trong tủ ấm 3- 4 ngày

 Tiến hành nhân giống, có thể qua 1 cấp hoăc hai cấp hoặc nhiều hơn tuỳ theo qui mô sản xuất Nếu thành phần môi

trường nhân giống như trên nhưng không có Agar gọi là môi trường dịch thể Môi trường được khử trùng ở 100C trong

30 phút Để nguội đến 30C, cấy giống theo tỉ lệ 10% Lắc hay sục khí trong thời gian 18- 20 giờ Sau đó giống được đưa vào sản xuất

Thành phần môi trường sản xuất

nata de coco

Quy trình sản xuất thạch dừa

Giai đoạn 1: nước dừa  thạch thô Giai đoạn 2: thạch thô  nata de coco

Giai đoạn 1: nước dừa  thạch thô

Lọc Nguyên liệu

Trộn đều Đun sôi 10 – 45’

Để nguội Cho acid acetic Cấy giống

Lên men 28 -32 0 C trong 9

Giai đoạn 2: thạch thô  nata de coco

Bảo quản thạch dừa

@ Ức chế vi khuẩn và nấm men bằng cách sử dụng nồng

độ đường cao Với nồng độ đường khoảng 70-80% nó sẽ tạo ra một áp suất thẩm thấu cao, sẽ hoàn toàn có thể ức chế được hoạt động của vi khuẩn và nấm men Phương pháp bảo quản này được áp dụng đối với sản phẩm mứt thạch dừa

@ Sử dụng muối natribenzoate : Với nồng độ muối sử

dụng khoảng 0.05 – 0.1%, sản phẩm thạch dừa có thể giữ được phẩm chất ban đầu sau 4 tháng

I Gi i thi u: ới thiệu: ệu:

1 nh ngh a: Định nghĩa: ĩa:

•Là quá trình oxy hóa rượu thành acid axetic dưới tác dụng của vi khuẩn Trong công nghiệp thường gọi là lên men giấm.

Giấm là dung dịch nước chứa 3% axid axetic Giấm có thể tính tuổi từ năm 1000 trước công nguyên và đời xưa dùng giấm là nước uống Jessus

2 L ch s : ịnh nghĩa: ử :

Ứng dụng của giấm làm gia vị đã được hàng thế kỉ Giấm được dùng như vị thuốc, tác nhân phá hủy và chất bảo quản Vào thời trung nguyên, những nhà

luyện kim đổ giấm lên trên chì để tạo chì axetate Thời kì Phục hưng, làm giấm là nghề đem lại lợi

nhuận ở Pháp Nước này đã sản xuất gần 150 loại

giấm có mùi vị từ việc bổ sung tiêu, cỏ ba lá, hoa

hồng, thìa là, và mâm xôi

Sản xuất giấm cũng được phát triển ở Anh, sinh lời đến nỗi năm 1693 Nghị viện thiết lập thuế trên giấm – bia Vào thời kì đầu ở Mỹ, sản xuất giấm rượu táo là nền tảng của nông nghiệp và kinh tế hộ gia đình, được giá gấp 3 lần rượu táo thô truyền thống.

3 Phân loại

+ Gi m c t (cũng gọi là giấm gạo) lấy lương thực, đường 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

+ Gi m pha ch (giấm hóa học) thì lấy axid axetic tinh của thành ế (giấm hóa học) thì lấy axid axetic tinh của thành phần hóa học làm nguyên liệu chính , thêm H2O pha loãng mà thành, không có thành phần dinh dưỡng khác Nếu sử dụng axit axetic công nghiệp để làm giấm dùng pha chế để ăn đối với cơ thể là có hại

Ngoài ra, trong giấm có vitamin B1, B2, C …, Muối vô cơ trong giấm vô cùng phong phú Na, K, Ca, Fe, Cu, Zn, P…

5 Chức năng :

Thứ gia vị chua này đĩng vai trị khá quan trọng trong chế biến mĩn ăn Ăn các mĩn bún thêm chút dấm làm dậy mùi thơm của mĩn ăn Pha nước chấm khơng thể thiếu dấm Dấm được chế biến từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau như ngơ, cao lương, đại mạch, gạo tẻ, hoa quả Thời gian gần đây, các nhà nghiên cứu cịn phát hiện ra nhiều cơng dụng khác của dấm trong chữa bệnh, làm đẹp.

-Bôi dấm vào vết đốt của muỗi, rệp sẽ giảm sưng và

ngứa.

- Cho chút dấm vào nồi cháo đường vị ngọt sẽ đậm hơn.

- Người bị say xe uống một cốc nước ấm pha dấm sẽ

thấy dễ chịu hơn.

- Cho một ít dấm vào nước tắm, sau khi tắm xong người

sẽ thấy dễ chịu, hết mệt mỏi.

- Dấm sao với rau răng ngựa có thể trị bệnh trĩ đỏ, trĩ

trắng.

- Cho chút dấm vào tương đậu nành, tương đậu sẽ có

mầu sắc đẹp hơn, ngon hơn.

- Cho một hai giọt dấm vào kem đánh răng sẽ tẩy hết

được vết han khói thuốc giúp răng trắng sạch Nhưng sau khi tẩy cao răng phải xúc miệng thật sạch.

II Bản chất của quá trình lên men acetic :

1 Nguyên liệu lên men axetic:

Tinh bột Đ ường Rượu Oxi hóa acetic Acid

R ượu u hóa

ng Đường hóa

2 Tác nhân lên men là vi khuẩn axetic :

 Hiện nay người ta đã tìm ra hơn 20 loài vi khuẩn acetic gọi chung là Acetobacter là trực khuẩn khá lớn thuộc loài hiếu khí bắt buộc, nhiệt độ thích hợp là 30 -330C Trong tự nhiên chúng phân bố rất rộng rãi trong không khí và rau quả.

Việc nghiên cứu vi khuẩn

do pasteur thực hiện từ

năm 1862 khi ông dùng

kính hiển vi quan sát

màng mỏng xuất hiện

trên rượu vang chua Một

số vi khuẩn điển hình:

- Acetobarter axeti axeti.

3 Cơ chế phản ứng lên men acetic

Sự lên men acetic là quá trình là quá trình oxy hóa rượu etylic thành acid acetic dưới tác dụng của vi khuẩn nhóm acetobacter trong điều kiện hiếu khí.

Phương trình tổng quát:

Phản ứng xảy ra trong tế bào của vi khuẩn Muốn phản ứng được xảy ra, C2H5OH vaØ O2 phải được thẩm thấu vào trong tế bào Khi đó các enzyme oxy hóa có trong tế bào của vi khuẩn tham gia oxy hóa rượu tạo thành

CH3COOH CH3COOH được tạo thành sẽ thoát ra khỏi tế bào và tan trong dung dịch môi trường.

CH 3 COOH

O2

C 2 H 5 OH

CH 3 COOH

Hình 3.1 Quá trình oxy hóa rượu

thành acid acetic

CH 3 COOH

C 2 H 5 OH

Trong sự oxy hóa ethanol thành acid acetic, chuyển hóa thực chất là 1 sự sử dụng cơ chất Ở đây NADPH2 xuất hiện được chuyển hóa qua chuỗi hô hấp để thu năng lượng, song cơ chất không bị phân giải hoàn toàn do vậy quá trình cũng còn được gọi là sự oxy hóa không hoàn toàn Loại chuyển hóa này có thể trải qua nhiều bước.

Các phản ứng được dùng để sản xuất giấm ăn nhờ A suboxidans

H CHO

CH OH

CH

CH3 2  alcoholdeh  ydrogenase  3  2

Sau sự hydrate hóa acetaldehyde sẽ diễn ra 1 loại H2 lần thứ 2

H COOH

CH OH

Hidro được NADP nhận và qua các citochrome được chuyển

đến O2 là chất nhận điện tử cuối cùng

III Những điều kiện cần cho lên men acetic:

1 Nguyên liệu:

Như đã nói nguyên liệu trực tiếp là rượu etylic Các

nguyên liệu khác đều qua chuyển hóa tạo rượu etylic trước khi lên men acetic Hiện nay người ta dùng nước ép trái cây để lên men dấm, có sản phẩm thơm ngon Ngoài ra còn cần các chất dinh dưỡng như: đường, muối khoáng, chất có nitơ dễ đồng hóa ( muối amon ), lượng

ít acid acetic tạo pH acid ban đầu, thích hợp cho vi

khuẩn lên men.

2 Nồng độ a.acetic:

Trong quá trình lên men nồng độ a.acetic tạo ra có ảnh hưởng đến sự lên men của vi khuẩn Khoảng 8% thì vi khuẩn hoạt động yếu, từ 12 – 14% vi khuẩn bị đình chỉ hoạt động.

3.Nhiệt độ lên men: phù hợp là 30-340C.

4.Thoáng khí:

Lên men axetic là lên men hiếu khí do vậy rất cần oxy và sự thoáng khí Quá trình oxy hóa chỉ xảy

ra khi vi khuẩn tiếp xúc trực tiếp với không khí Tính

Trong điều kiện yếm khí thì vi khuẩn axetic sẽ sử

dụng chất dinh dưỡng mà không tạo ra giấm.

IV KỸ THUẬT SẢN XUẤT GIẤM:

Có 2 phương pháp chính:

Phương pháp lên men chậm

Phương pháp lên men nhanh

1.Phương pháp lên men chậm ( còn gọi là orleand hay

pháp)

Đây là phương pháp thủ công lâu đời, chủ yếu sản xuất

dấm từ rượu vang Dịch lên men pha theo tỉ lệ: 4% rượu: axetic 2% hay rượu 3%: a.axetic 3%.

Dịch lên men cho vào thùng gỗ và cho lên men trong

không khí, trên bề mặt sẽ tạo màng vi khuẩn axetic Quá trình lên men kết thúc sau vài tuần khi nồng độ rượu còn 0,3 – 0,5% thì lấy giấm ra và cho dịch lên men mới vào.

Sản xuất theo phương pháp này giấm thơm ngon nhưng tốc độ lên men chậm.

Nước ép nho

2 Phương pháp lên men nhanh :( phương pháp Đức )

Người ta cho dịch men chảy liên tục qua thùng hình trụ cao 6-9m Trong thùng có chứa vỏ dăm bào gỗ, hoặc

than gỗ, than cốc, lõi bắp… để sát trùng dụng cụ và acid hóa môi trường sũng như đưa vi khuẩn vào người ta

thường dùng giấm mới sản xuất để tráng qua dụng cụ trước khi cho dịch lên men chảy qua.

Môi trường được đưa từ trên xuống, chảy qua lớp chất mang có chứa các tế bào vi khuẩn Cồn sẽ thẩm thấu vào tế bào vi khuẩn, không khí được đưa từ dưới đáy

thiết bị lên trên, thẩm thấu vào trong tế bào vi khuẩn

Vi khuẩn tiến hành quá trình oxy hóa rượu thành

theo dung dịch xuống đáy thiết bị lên men Người ta thu nhận từ đáy thiết bị lên men.

Quá trình lên men được thực hiện ở nhiệt độ 24-37oC

Thời gian lên men kéo dài 8-10 ngày Trong trường hợp dịch lên men cuối cùng chứa lượng axit acetic thấp, người

ta tiến hành tái lên men

bằng cách bơm chúng ngược lại từ trên xuống

Thùng lên men có lỗ thông hơi, thoáng khí Theo

phương pháp này sản phẩm có nồng độ a.acetic 9% và

tốc độ lên men khá nhanh và liên tục.

Trong quá trình sản xuất giấm ta phải đề phòng những vi

sinh vật có hại, như: vi khuẩn axetic dai ( acetobacter

xylinum ) và một số nấm có khả năng oxy hóa a.axetic

thành CO2 và H2O làm tổn thất giấm Ngoài ra còn có

“lươn giấm” do loài ruồi giấm mang vào làm đục giấm, tạo mùi khó chịu.

IV Phương pháp nâng cao nồng độ axit axetic

trong dịch lên men :

Hàm lượng axit axetic có trong dịch lên men thường

không cao, trong khoảng 5-10% Axit axetic có trong dịch lên men thường lẫn với các chất khác, do đó, dịch sau lên men chỉ có thể sử dụng để chế biến thực phẩm Trong

nhiều nghành cần sử dụng axit axetic, người ta yêu cầu hàm lượng axit axetic trong dung dịch phải cao và có độ tinh khiết Chính vì thế việc nâng cao hàm lượng axit

axetic trong dung dịch lên men và làm sạch axit axetic là việc làm rất cần thiết.

Những phương pháp để nâng cao hàm lượng và tinh chế axit axetic

1 Phương pháp chưng cất:

Mục đích sử dụng phương pháp này để nhận axit axetic có hàm lượng cao hơn Phương pháp này rất đơn giản và dễ thực hiện Tuy nhiên, phương pháp này

thường tiêu hao nhiều năng lượng và hàm lượng axit axetic thường không cao

2 Phương pháp chưng cất bằng muối:

làm thay đổi trạng thái cân bằng lỏng-hơi Trong chưng cất có sự tham gia của muối CaCl2 hoặc CH3COONa,

hiệu suất thu nhận axit axetic thường rất cao

điểm:

năng lượng cho quá trình này

3 Phương pháp chưng cất- trích ly :

- Phương pháp này được thực hiện trên cơ sở những cấu tử phân

ly có độ bay hơi nhỏ hơn cấu tử đã có trong hỗn hợp Cấu tử phân ly này sẽ kết hợp với một cấu tử có trong dung dịch tạo

ra một hỗn hợp khó bay hơi và thoát ra ở dưới đáy tháp chưng cất Cấu tử phân ly cần có tính chất hòa tan chọn lọc và

không được hòa tan cấu tử cần tách Đặc điểm của phương pháp này như sau:

- Sử dụng một cấu tử trung gian để làm thay đổi độ bay hơi

tương đối của các cấu tử trong hỗn hợp

- Người ta thường thu hồi cấu tử phân ly để sử dụng lại

- Các cấu tử phân ly có tính chọn lọc cao, nên trong quá trình chưng cất cần chọn đúng chất phân ly

Phương pháp này rất phức tạp Tuy nhiên, phương pháp này có

ưu điểm là thu nhận được sản phẩm có chất lượng cao

6 NGUYỄN KiỀU DiỄM

7 LƯU VŨ ĐAN PHƯỢNG

8 NGUYỄN THỊ MỸ THÔNG

9 PHẠM THỊ THẢO NGUYÊN