Từ xưa đến nay cây Dừa rất quen thuộc đối với nhiều nước trên thế giới như philippin, Indonesia, Ấn Độ , Việt Nam. cây dừa đã đem lại nhiều nguồn lợi nhuận . Đặc biệt là các sản phẩm của nó như: gỗ dừa, kẹo dừa , bánh tráng, đồ mỹ nghệ và làm nhiên liệu. Tuy nhiên, lượng nước dừa hàng năm chỉ sử dụng một ít vào giải khát, lượng còn lại thải ra ngoài từ các nhà máy cơm dừa nạo sấy. Đó là nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường trầm trọng. Do đó, việc tận dụng nước dừa già vào sản xuất là nhu cầu cấp thiết để giải quyết môi trường và làm tăng giá trị của cây dừa. Trong số các thành tựu đạt được thì công nghệ sản xuất thạch dừa là hướng giải quyết tốt nhất và hiệu quả nhất. Dừa là cây thuộc họ Palmas, bộ Spadiciflorales. Cây dừa thường ra hoa từ năm 712 tuổi sau khi trồng. Tự thụ phấn đến khi trái chín 1213 tháng. Khi chín trái dừa nặng 1,2 – 2 kg. Thạch dừa (Nata de coco) là một loại thực phẩm phổ biến được tạo ra từ sự lên men vi khuẩn Acetobacter xylinum. Đây là một trong số các loại thực phẩm thương mại đầu tiên ứng dụng từ cellulose vi khuẩn. Sản phẩm thạch dừa là một món ăn tráng miệng dai, trong suốt và ăn rất ngon, có bản chất hóa học là polysaccharide nên không có giá trị dinh dưỡng cao nhưng có đặc tính kích thích nhu động ruột làm cho việc điều hòa bài tiết được tốt hơn. Chế phẩm từ dừa này có tác dụng phòng ngừa ung thư và có thể giữ cho da được mịn màng. Thạch dừa là loại thực phẩm chứa ít năng lượng và có giá trị cảm quan cao là phương thuốc thần diệu để giảm nguy cơ bệnh béo phì. Nhờ sự lên men của vi khuẩn Acetobacter xylinum trên nước dừa già tạo ra sản phẩm có hàm lương chất xơ cao rất tốt cho hệ tiêu hòa giúp cơ thể chống bệnh ung thư ruột kết. II Cấu trúc của thạch dừa: Bản chất của thạch dừa là một màng nhày có cấu trúc là hemicellulose. Do thạch dừa có bản chất là polysaccharide ngoại bào nên cố khả năng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau. Cho đến nay, việc ứng dụng thạch dừa mới chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu chế biến thành những sản phẩm kẹo, jelly, các sản phẩm giải khát. Hàm ẩm của thạch dừa là một mạng polymer sinh học, có khả năng giữ nước rất lớn. Miếng thạch dừa sai khi sấy ở 90oC thì mỏng như tờ giấy, bề mặt láng bóng và rất dai chắc.Kết quả xác định hàm ẩm của thạch dừa là 99% , thể hiện rõ bản chất háo nước của thạch dừa ( do chuối polymer của mạng thạch dừa chứa các nhóm –OH nên rất dễ dàng tạo liên kết hidro với nước). Cấu trúc mạng polysaccharide của thạch dừa: Thạch dừa có cấu trúc mạng là các polysaccharide, chúng sắp xếp không theo trật tự, không theo quy luật , chúng đan xen vào nhau rất chằng chịt theo mọi phía. Do trong quá trình lên men, các vi khuẩn Acetibacter xylinum đã chuyển động hỗn loạn không theo quy luật. Đó là nguyên nhân tạo nên tính dai và chắc về mọi phía của mieenhs thạch. Bên cạnh đó, mạng luôn luôn ngậm một lượng nước đáng kể (99%). Thành phần monosaccharide chính của thạch dừa là socboza nằm ở dạng Lsocboza, thường chứa trong vi khuẩn lên men dịch trái cây. Công thức cấu tạo của Lsocboza là : CH2OHCOHOCHHCOHHOCHCH2OH. Phần II: Sản xuất thạch dừa I Nguyên liệu sản xuất thạch dừa: I.1 Nước dừa: a) NGuồn gốc: Nước dừa được thu mua chủ yếu từ các cơ sở sản xuất cơm dừa nạo sấy. Ở những vùng có nhiều dừa thì sản xuất thạch dừa từ nguồn nguyên liệu nước dừa già có hiệu quả kinh tế rất cao bởi nó rất tốt cho quá trình lên men vừa giải quyết vấn đề môi trường. b) Phân loại: Nước dừa trong sản xuất thạch dừa gồm 2 loại là nước dừa già và nước dừa non. c) Thành phần hóa học của nước dừa: Trung bình một trái dừa có chứa 300ml nước, chiếm 25% trọng lượng trái dừa. Nước dừa là loại nước giải khát phổ biến vì chứa nhiều chất dinh dưỡng như : đường, protein, lipid, vitamin và khoáng những với nồng độ rất thấp. STT Thành phần Nước dừa già Nước dừa non 1 Tổng chất rắn (%) 5.4 6.5 2 Đường khử (%) 0.2 4.4 3 KHoáng (%) 0.5 0.6 4 Protein (%) 0.1 0.01 5 Chất béo (%) 0.1 0.01 6 Acid (mg %) 60 120 7 Ph 5.2 4.5 8 K (mg %) 247 290 9 Na (mg %) 48 42 10 Ca (mg %) 40 44 11 Mg (mg %) 15 10 12 P (mg %) 6.3 9.2 13 Fe (mg %) 79 106 14 Cu (mg %) 26 26 Đường có trong nước dừa chủ yếu dưới dạng đường khử ( glucose và fructose) còn đường sucrose chỉ xuất hiện sau này khi trái chín dần và lượng đường khử giảm. Khoáng: Nước dừa non chừa hầu hết các khoáng chất như K, Ca, Na, P, Fe.... Trong đó thì K chiếm hơn phân nửa lượng khoáng chất, điều này có thể giải thích là do ảnh hưởng của chế độ bón phân Kali.Nước dừa non giàu K và một số khoáng chất khác giữ vai tro quan trọng trong việc tăng sự bài tiết chất thải. Protein: Nước dừa chứa một lượng rất nhỏ protein. Hàm lượng alanine, arginnine, cysteine trong protein của nước dừa non cao hơn hàm lượng có trong sữa bò. Nước dừa non có chứa acid ascorbic (vitamin C) và các vitamin nhóm B. Lượng vitamin C trong khoảng 2,2 – 3,7 mgml và lượng này giảm dần kho cơm dừa cứng dần Chất kích thích sinh trưởng : hexitol, sorbitol, ribosid.... d) Giá trị dinh dưỡng của nước dừa: Nước dừa là một thức uống bổ dưỡng, làm mát và tăng cương sinh lực cơ thể. Nước dơaf chứa lượng đường vừa đủ cung cấp cho cơ thể dưới dạng đường dễ tiêu hóa. Nước dừa chứa nhiều đạm cần thieeys cho cơ thể dưới dạng nit acid amin thay thế và không thay thế. Nước dừa còn chứa nhiều vitamin và chất khoáng. Lượng vitamin C trong 1 trái dừa đủ cung cấp cho nhu cầu cơ thể mỗi ngày. Nước dừa có nhiều tính năng chữa bệnh như Nước dừa chứa những hợp chất hữu cơ kích thích cho sự phát triển. Nước dừa loại trừ chất độc trong trường hợp ngộ độc khoáng, giúp khử trùng và ngăn nhiễm trùng đường tiết niệu, lợi tiểu . Nước dừa có thể được tiêm vào tĩnh mạch trong các trươgf hợp khẩn cấp thay thế huyết thanh máu bởi vì nó vô trùng, không sinh nhiệt và dễ dàng được cơ thể chấp nhận. e) Tác hại của nước dừa: Nước dừa chứa lượng Kali cao làm mất cân bằng hệ điện phân trong tế bào, ngoài ra nước dừa còn chứa khá nhiều đường không thích hợp cho người bị bệnh tiểu đường và béo phì. Nước dừa chỉ có hại khi ta làm dụng hay sử dụng vào các trường hợp bệnh cấm dùng. Dùng nước dừa không đúng lúc cũng có hại như dùng nước dừa với đá vào buổi tối rất dễ bị bệnh. f) Ứng dụng của nước dừa: Do thành phần hóa học có trong nước dừa rất đa dạng và có giá trị dinh dưỡng nên nước dừa đã được sử dụng như 1 loại nước giải khát phổ biến. Nước dừa còn là môi trường nuôi cấy vi khuẩn và nó còn kích thích sự tăng trưởng của vi khuẩn. Nước dừa dùng để nuôi nấm men Saccharomyces fragilis tạo ra protein đơn bào bổ sung nguồn protein thực phẩm cho con người. Dùng nước dừa để nuôi nấm men có ưu điểm là không cần bổ sung một số chất dinh dưỡng. Nước dừa dùng để sản xuất thạch dừa. I.2 Vi sinh vật trong sản xuất thạch dừa: Giống vi sinh vật dùng trong sản xuất thạch dừa là Acetobacter xylinum. 1 Đăc điểm giống vi khuẩn Acetobacter: Giống vi khuẩn Acetobacter thuộc họ Pseudomonadieae, phân booss 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 và mô tả, trong đó có nhiều loài có ý nghĩa kinh tế. Vi khuẩn Acetobacter : Dạng hình que, tùy điều kiện nuôi cấy ( to, 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 tùy loài. Có thể di động ( có tiên mao đơn hoặc chu mao), hoặc không di động ( không có tiên mao). Không sinh nha bào tử. Hiếu khí bắt buộc. Chịu được độ acid cao Vi khuẩn Acetobacter có khả năng đồng hóa nhiều nguồn thức ăn carbon khác nhau: đường, acid hữu cơ... nhưng không sử dụng được tinh bột. Tế bào đứng riêng lẽ hoặc kết thành từng chuỗi. Có khả năng tạo thành váng trên môi trường lỏng Vi khuẩn Acetobacter có khả năng đồng hóa muối và phân giải peptone. Một số loài đòi hỏi một số vitamin , acid, khoáng ở dạng muối vô cơ, hữu cơ hoặc hợp chất hữu cơ. Do đó, các môi trường bia, dịch tự phân nấm men, nước mạch nha, nước trái cây...là nguồn dinh dưỡng rất tốt cho sự phát triển của vi khuẩn Acetobacter. 2 Phân loại giống vi khuẩn Acetobacter: Bảng phân loại Acetobacter của JFrateur Acetobacter xylinum: Trực khuẩn không di động tạo thành váng nhăn và khá dày. Váng có chưa hemicellulose nên khi gặp H2SO4 và thuốc nhuộm Iod sẽ bắt màu xanh. Có thể tích lũy 4,5 % acid acetic trong môi trường. Thường gặp loài vi khuẩn này cùng với nấm men trong nấm chè còn gọi là thủy hoài sâm, một loại sản phẩm giải khát bổ dưỡng theo cách làm của người Trung Hoa. Acetobacter schutzenbachi: Trực khuẩn khá dài, tạo thành váng dày, và không bền vững, có khả năng tích lũy trong môi trường đến 11,5% acid acetic do đó thường được sử dụng để làm giấm. Acetobacter suboxydans: tạo thành váng mỏng, dễ vỡ ra, có khả năng chuyển hóa glucose thành acid gluconic hay sorbic thành sorbose. Loại vi khuẩn này muốn phát triển bình thường cân được cung cấp một số chất sinh trưởng như acid pẩ amino penzoic , acid panthoteric, acid nicotinic. Acetobacter orleansen: Trực khuẩn dài trung bình không di động. Gặp điều kiện nhiệt độ cao có thể sinh ra các tế bào dị hình kéo dài hoặc phình to ra. Tọa ra váng rất dày trên môi trường dịch thể. Có thể phát triển được có nồng độ rượu cao và làm tích lũy đến 9,5% acid acetic. Thường được dùng trong công nghiệp chuyển rượu vang thành giấm, phát triển thích hợp ở nhiệt độ 2530 oC. Acetobacter aceti: Trực khuẩn ngắn, không di động, thường xếp thành từng chuỗi dài. Váng của vi khuẩn bắt đầu màu vàng khi nhuộm bằng thuốc nhuộm Iod , chúng có thể phát triển trong môi trường có nồng độ rượu khá cao 11% và có thể tích lũy đến 6% acid acetic trong môi trường, phát triển thích hợp nhất ở nhiệt độ 34oC. Acetobacter pasteurianum:Hình dạng tương tự như loại trên nhưng váng vi khuẩn có dạng khô và nhăn nheo, váng bắt màu xanh khi nhuộm với thuốc Iod. 3 Giống vi khuẩn Acetobacter xylinum: a) Nguồn gốc: CHủng Acetobacter xylinum thuộc nhóm vi khuẩn Acetic. Thuộc lớp Schizommycetes, bộ Pseudomonadales, họ Pseudomonadieae. b) Đặc điểm: Acetobacter xylinum là loại vi khuẩn hình que thẳng hoặc hơi cong dài khoảng 2µm , đứng riêng lẻ hoặc xếp thành chuỗi, có khả năng di chuyển nhờ tiên mao. Chúng là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc, vì vậy chúng tăng trưởng ở bề mặt tiếp xúc giữa môi trường lỏng và môi trường khí. KHi phát triển trên môi trường nuôi cấy, các tế bào được bao bọc bởi chất nhầy tạo thành váng nhăn khá dày, bắt màu xanh với thuốc nhuộm Iod và H2SO4 , có khả năng tạo váng hemicellulose khá dày. Acetobacter xylinum có thể tích lũy 4,5% acid acetic, sinh trưởng ở pH