BÁO CÁO VI SINH QUÁ TRÌNH LÊN MEN AXIT AXETIC VÀ ỨNG DỤNG SẢN XUẤT GIẤM

CHƯƠNG I. ĐẶT VẤN ĐỀI.1. Tình hình chungNgày nay, khi nền kinh tế ngày càng phát triển, mức sống con người được nâng cao thì nhu cầu ăn uống của con người ngày càng được quan tâm và đòi hỏi các mặt hàng không những phải đa dạng phong phú mà còn phải có tính dược phẩm, dinh dưỡng. Từ xưa, giấm đã là một nhân tố quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong ẩm thực, nội trợ là loại thực phẩm được con người biết đến từ hàng ngàn năm nay và đã trở thành văn hóa ẩm thực không thể thiếu trong mỗi bữa ăn của gia đình cũng như trong những dịp quan trọng như ngày lễ, tết của nhiều quốc gia. 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. I.2. Lịch sử hình thành và phát triển của giấmỨng 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, thì 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.

CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ

I.1 Tình hình chung

Ngày nay, khi nền kinh tế ngày càng phát triển, mức sống con ngườiđược nâng cao thì nhu cầu ăn uống của con người ngày càng được quan tâm vàđòi hỏi các mặt hàng không những phải đa dạng phong phú mà còn phải cótính dược phẩm, dinh dưỡng

Từ xưa, giấm đã là một nhân tố quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong ẩm thực, nội trợ là loại thực phẩm được con người biết đến từ hàng ngàn năm nay và đã trở thành văn hóa ẩm thực không thể thiếu trong mỗi bữa ăn của gia đình cũng như trong những dịp quan trọng như ngày lễ, tết của nhiều quốc gia 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

I.2 Lịch sử hình thành và phát triển của giấm

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,thì 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 giágấp 3 lần rượu táo thô truyền thống

Sự chuyển từ rượu hay nước trái cây sang giấm là quá trình hóa học trong

đó rượu ethylic bị oxy hóa tạo axid axetic

Về mặt lịch sử, nhiều phương pháp khác đã được dùng để tạo giấm Ở phương pháp chậm, tự nhiên vại rượu táo để mở đặt trong nhiệt độ phòng Suốt khoảng vài tháng, nước trái cây lên men thành rượu và sau đó bị oxy hóa thành acid acetic

Phương pháp Orleans (Pháp) được gọi là phương pháp liên tục Nước tráicây được thêm định kì vào những mẻ giấm nhỏ và trữ trong thùng gỗ Khi nước trái cây chua, ta sẽ vớt ra ở trên thùng

Cả phương pháp chậm và liên tục đều đòi hỏi vài tháng để sản xuất giấm Trong sản xuất giấm thương mại hiện nay, phương pháp thông thường và

phương pháp lên men chìm được ứng dụng Những phương pháp này dựa trên mục tiêu pha trộn nhiều oxy đến mức có thể vào sản phẩm rượu

Phương trình tổng quát:

C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O + 117 Kcal

II.2 Cơ chế của quá trình lên men giấm

Quá trình lên men nhờ một nhóm vi khuẩn được gọi chung là vi khuẩn acetic, chúng oxy hóa rượu etylic thành acid acetic.Phản ứng xảy ra trong tế bào của vi khuẩn Muốn phản ứng được xảy ra, C2H5OH va 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

Hydro được NADP nhận và qua các xitocrom của chuỗi hô hấp được chuyểncho O2 (chất nhận).

Từ trước đến nay chúng ta xếp quá trình này thuộc lên men hiếu khí nhưng thựcchất đây là một quá trình chuyển hóa: vi sinh vật sử dụng cơ chất etanol và chuyển thành acid acetic NADPH2 xuất hiện trong quá trình này có lẽ được

chuyển hóa qua chuỗi hô hấp để thu năng lượng Loại chuyển hóa này có thể trải qua nhiều bước Quá trình này cũng được coi là oxy hóa không hoàn

toàn.Cơ chất bị phân giải không hoàn toàn, trong đó oxy là chất nhận hydro

Các đại diện của vi khuẩn acetic (Acetobacter, gluconobacter) oxy hóa không

chỉ etanol mà cả 1 phổ rộng các rượu bậc 1, 2 cũng như các polyol Người ta phân biệt các loài vi khuẩn mà sản phẩm của chúng được giữ lại được gọi là cácloài oxy hóa thấp (suboxidant), thuộc về nhóm này có vi khuẩn acetic tạm thời sau đó lại bị oxy hóa tiếp được xếp vào nhóm oxy hóa cao (peroxidant) chẳng

hạn A.peroxidans, A pasteurianum, giữa 2 nhóm này có sự chuyển tiếp.

Trong lên men acetic cơ chất dinh dưỡng chủ yếu là cồn etanol với nồng độ trên dưới 10% trong môi trường Ngoài ra còn có thêm một ít đường, nguồn N

vô cơ hoặc hữu cơ, cũng như các chất khoáng khác.v.v

II.3 Vi sinh vật trong quá trình lên men axit axetic

Vi khuẩn Acetobacter là tác nhân chính của quá trình lên men acetic nên còn

được gọi là vi khuẩn acetic.Đây là những vi khuẩn phổ biến trong tự nhiên, có trên bề mặt lá, quả, hoa, tạo acid acetic từ rượu etylic

II.3.1 Đặc điểm hình thái

 Vi khuẩn actic là vi khuẩn gram âm, không sinh bào tử

 Về hình dạng tế bào vi khuẩn acid acetic là trực khuẩn hình que tới elip, kích thước tế bào 0.6-0.8 mm/ 1-3 mm Các tế bào đứng tách riêng rẽ, 1

số xếp 2 tế bào, 1 số khác xếp thành chuỗi dài Một số loại đặc biệt có tế bào hình cầu, có loại hình chỉ Tùy điều kiện pH môi trường, nhiệt độ nuôi 1 số loài có thể có dạng hình bán nguyệt Nhiều loài vi khuẩn acetic khi phát triển trên môi trường thiếu thức ăn hay môi trường đã nuôi cấy lâu (môi trường già) dễ sinh ra hình thái đặc biệt (tế bào phình to hay kéo dài ra) có thể phân nhánh

và thay vào đó 1 lớp màng mỏng mới lại tiếp tục phát triển Dung dịch dưới màng bao giờ cũng trong suốt Khi nuôi cấy màng người ta thấy có sợi cellulose giống như ở trong sợi bông Loại 2 có màng mỏng như giấy celophan, 1 số khác trên bề mặt của màng không nhẵn mà nhăn nheo, 1

số nữa tạo màng mỏng dễ vỡ bám trên thành bình và dung dịch nuôi không trong

II.3.2 Đặc điểm sinh trưởng

 Vi khuẩn acetic phát triển tốt trên môi trường nước bia, các môi trường

có chứa cao nấm men, glucose, rượu etylic hay manitol

 Có hai ngưỡng pH: pH thích hợp từ 5,4 đến 6,8, pH thích ứng cho sự lên men từ 3,5 đến 4,5.

 Phát triển tốt trong điều kiện hiếu khí bắt buộc, nhiệt độ 25-30oC, pH 6,8

5,4- Tính chất đặc trưng của vi khuẩn acetic là khả năng oxy hóa rượu etylic thành acid acetic ở pH 4.5

 Ngoài ra còn thực hiện quá trình oxy hóa acid acetic oxy hóa lactate, chuyển glucose thành gluconate, oxy hóa không hoàn toàn các hợp chất hữu cơ khác (các loại đường và dẫn xuất của chúng) để tạo thành các hợp chất ketone, hay các acid hữu cơ tương ứng

 Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn acetic đối với nguồn C, N và chất sinh trưởng cũng rất đa dạng Vi khuẩn acetic sử dụng đường, etylic và các acid hữu cơ làm nguồn C, muối amon làm nguồn N

 Trong quá trình phát triển vi khuẩn acetic có nhu cầu đối với 1 số acid amin như valin, alanin, prolin, isolosine

 Một số chất kích thích sinh trưởng như acid nicotine, acid amin, folic và biotin… có vai trò quan trọng trong sinh trưởng của vi khuẩn acetic

 Một số vi khuẩn acetic có khả năng tổng hợp poly saccaride phân tử lớn như cellulose, tinh bột, dextran… và người ta ứng dụng khả năng này trong sản xuất công nghiệp Một số loài tổng hợp được những sợi

cellulose giống như bông A xylimum, acetigenum, viizingianum

II.3.3 Phân loại

Năm 1950 Frateur chính thức đưa ra khóa phân loại mới dựa trên tiêu chuẩn

 Khả năng tạo catalase

 Khả năng tổng hợp các keto từ các rượu bậc cao như glycerol,manitol, sorbitol

 Khả năng oxy hóa acetate thành CO2 và H2O

 Khả năng oxy hóa glucose thành acid gluconic

 Khả năng sử dụng muối amon làm nguồn nitơ và sử dụng rượu etylic làm nguồn cacbon

 Tạo sắc tố nâu

 Tổng hợp cellulose

Trên cơ sở này, Frateur chia vi khuẩn acetid làm 4 nhóm

Phân loại vi khuẩn acid theo Frateur

Subosydans Acetobacter subosydaz,

Có đầy đủ các đặc điểm trên

Oxydans Acetobacter ascendans

Acetobacter ransens Actobacter lovaniens

Không có khả năng tạo các hợp cất keto

Peroxydans Acetobacter peroxydans

Acetobacter paradoxum

Không chứa catalase, không oxy hóa glucose

II.4.Sơ lược quy trình sản xuất axit axetic

II.5 Một số ứng dụng quan trọng trong sản xuất axit axetic

II.5.1 Ứng dụng trong chế biến mủ cao su

Trong sản xuất mủ cao su, người ta rất sợ hiện tượng đông đặc của mủ trước khi đưa đi chế biến Để chống đông mủ cao su, người ta thường dùng NH3 3% Lượng NH3 được sử dụng tùy theo loại mủ đem sơ che

Mủ đổ xông khói, người ta sử dụng lượng NH3 là 0,6-1g/l mu

Mủ đánh đông không pha loãng, người ta thường sử dụng lượng NH3 là 0,6g/l

0,3-Khi đổ mủ vào xô hoặc thùng chứa, người ta thường dùng NH3 để chống đông Theo đó, mủ được pha loãng với nước đến độ cao su thô ( DRC) khoảng 14%, pH=4,7 Tuy nhiên, tùy theo hệ thống máy cán, người ta có thể thay đổi pH hoặc độ cao su thô cho thích hợp

Sau khi pha loãng và khuấy trộn mủ với NH3, người ta cho thêm vào dung dịch axit axetic 2,5% với lượng là 3,5- 10kg/tấn dung dịch mủ cao su, khi cho axit vào người ta khuấy liên tục

Nhu cầu về axit axetic trong chế biến mủ cao su là hết sức lớn Hiện nay, nước ta vẫn phải nhập axit axetic từ bên ngoài

II.5.2.Ứng dụng axit axetic trong công nghệ thực phẩm

Với hàm lượng axit axetic từ 5-10%, người ta gọi dung dịch này là giấm ăn Giấm ăn được sử dụng trong công nghệ thực phẩm để chế biến đồ hộp rau, quả, gia vị trong các bữa ăn gia đình Lượng giấm ăn được sử dụng trong công nghệ thực phẩm rất lớn, do đó, việc sản xuất giấm ăn không chỉ mang tính chất thủ công mà đã trở thành một ngành sản xuất theo qui mô công nghiệp ở nhiều nước trên thế giới

II.5.3.Ứng dụng trong công nghiệp khác

Axit axetic còn được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như công nghiệp sản xuất chất màu, dung môi hữu cơ, tổng hợp chất dẻo tơ sợi Những ngành sản xuất này đòi hỏi lượng axit axetic nhiều và có chất lượng cao hơn dung dịch axit axetic dùng trong công nghệ thực phẩm và trong công nghệ chế biến mủ cao su

CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG VSV TRONG SẢN XUẤT GIẤM

III.1 Tổng quan về giấm

Giấm là một chất lỏng có tính axit sản xuất

từ sự lên men của ethanol, giấm được làm từ sự lên men của các chất có chứa tinh bột và đường, ethanol là kết quả đầu tiên của quá trình lên men đường sau

đó bị oxi hóa thành acid acetic bởi vi khuẩn acid acetic Vi khuẩn Acetobacter

là tác nhân chính trong quá trình lên men acetic, mùi thơm đặc trưng, màu trắng đục hoặc hơi vàng, giấm có pH từ 2.4-3.4, chủ yếu là acid acetic, ngoài ra còn chứa một ít đường, protein,…

III.2 Phân loại

Giấm được chia làm 2 loại: giấm gạo và giấm pha chế

- Giấm cất (cũng gọi là giấm gạo) lấy lương thực, đường làm nguyên liệu chính,

nhờ quá trình lên men của vi khuẩn acetic Tùy theo vùng nguyên liệu ở mỗi

nước khác nhau sẽ cho ra các loại giấm mang hương vị đặc trưng từng vùng

miền 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

- Giấm pha chế hay còn gọi là giấm hóa học được sản xuất dựa trên nguyên liệu chính là axit axetic tinh luyện, pha thêm nước mà thành, không có thêm thành phần dinh dưỡng khác.Loại này thường dùng trong công nghiệp luyện kim hoặc sát khuẩn Nếu sử dụng axit axetic công nghiệp để làm giấm dùng pha chế để ăn đối với cơ thể là có hại

III.3 Thành phần dinh dưỡng của giấm:

- Số axit amin phong phú: Gồm 18 loại a.a mà cơ thể không tổng hợp được thì đều có trong giấm, có 8 loại a.a thực vật cung cấp, còn lại là sinh ra trong quá trình lên men

- Do giấm có vị ngọt thanh nên giấm trở nên đều hợp ngủ vị giúp cơ thể hấp thụ

dể tiêu hóa thức ăn, kích thích hệ men đường ruột hoạt động tốt hơn

- Hàm lượng acit hữu cơ trong giấm khá nhiều, giá trị thức ăn của giấm gạo càng cao Axit hữu cơ lấy axit axetic là thành phần chính còn có hơn 10 loại axitlactic, axit gốc xeton, axit citric, axit axetic…Một số axit hữu cơ này cũng là kếtquả của việc tổng hợp và phân giải trong quá trình quá trình trao đổi chất từ 3 loại chất dinh dưỡng lớn protid, mỡ, đường trong quá trình phản ứng sinh học cung cấp năng lượng cho cơ thể Việc tổng hợp axit hữu cơ làm vị axit của thức

ăn chua càng thanh, dịu ngọt, lưu lại lâu trong miệng (giấm hóa học không có chất hữu cơ vào miệng chua, nếm sẽ lưu vị đắng) làm giấm càng có vị tươi và

ngon Hơn nữa giấm mà có nhiều axit hữu cơ có thể tăng sự ngon miệng, giúp tiêu hóa Trong nấu nướng thêm 1 chút giấm, trong giấm có axit hữu cơ có thể làm thành phần dinh dưỡng trong thức ăn được chế biến làm cơ thể càng dễ hấp thụ.

- Trong giấm có vitamin B1, B2, C … bắt nguồn từ kết quả trao đổi chất vi sinhvật trong quá trình lên men thức ăn và nguyên liệu Một số sinh tố dinh dưỡng loại này là thành phần tạo thành men phụ của một số men trong quá trình trao đồi chất cơ thể, có tác dụng quan trọng trong cuộc sống của con người

- Muối vô cơ trong giấm vô cùng phong phú Na, K, Ca, Fe, Cu, Zn, P… một số khoáng chất lấy từ nguyên liệu giấm, đồ chứa thức ăn trong quá trao đổi chất hay tăng thên do người gia công thêm vào Những nguyên tố đó giúp cho giấm tăng thêm hương vị, cân bằng môi trường kiềm, axit trong cơ thể Như muối có tác dụng điều hòa ngũ vị, làm cho giấm càng thêm mùi vị, có tác dụng quan trọng cân bằng môi trường axit kiềm trong cơ thể Sắt là 1 thành phần tạo thành hồng huyết cầu giúp việc vận chuyển O2 và tạo máu cho cơ thể

- Nguyên tố vi lượng Ca, Fe, Cu, P… giúp quá trình sinh lý chống già yếu và quá trình sinh trưởng ở tuổi dậy thì hoặc là thành phần không thể thiếu trong việc trao đổi chất

III.4 Nguyên liệu chế biến giấm

Có thể sử dụng tất cả các loại nguyên liệu có nguồn gốc từ nông nghiệpbao gồm tinh bột hoặc đường hoặc cả tinh bột và đường qua quá trình lên men

có vị giấm gồm lượng axit axetic cho phép

Dựa vào nguyên liệu lên men giấm người ta chia ra 2 nhóm nguyên liệu chínhsau:

+ Nguyên liệu chứa nhiều tinh bột : Gạo, ngô, lúa mì, đại mạch

+ Nguyên liệu chứa đường: Mật ong, nho, táo, điều

Nguyên liệu lên men giấm.

III.5 Qui trình làm giấm

Quá trình sản xuất giấm ăn gồm có những giai đoạn sau:

1) Chuẩn bị môi trường,

2) Lên men

3) Hoàn thành phẩm

Nguyên liệu dùng để sản xuất là các loại nước quả (chưa hoặc đã lên menrượu), rượu và bia kém phẩm chất, các loại dịch đường, nhưng chủ yếu vẫn làcác loại rượu Trong đó, nước nho và rượu nho là nguyên liệu sản xuất giấm cóchất lượng cao Rượu etylic là nguồn nguyên liệu được dùng phổ biến trongcông nghiệp lên men axetic Các loại quả chín được ép lấy nước và các loại dịchđường có lẫn nấm men rượu sẽ xảy ra quá trình lên men rượu, biến các loạiđường thành rượu etylic và thu được dịch rượu nhẹ Cũng có trường hợp người

ta bổ sung nấm men Saccharomyces vào các loại dịch trên trước khi làm giấm.Quá trình lên men rượu tư nhiên (hoặc có thêm rượu nhẹ) kéo dài 2-3 tuần, xácmen lắng xuống phía dưới và ta gạn lấy dịch trong có nồng độ rượu thấp để cholên men acetic

Nồng độ rượu thích hợp cho lên men axetic là 10-13%, trường hợp cao hơn

sẽ ức chế giống vi khuẩn axetic phát triển và một phần rượu không bị oxy hóa

Đóng chai

thành giấm, còn trường hợp rượu quá thấp sẽ xảy ra hiện tượng oxy hóa triệt đểbiến giấm thành CO2 và nước.

Trong môi trường dinh dưỡng, ngoài rượu etylic, cần phải có đủ các chấtđảm bảo cho vi khuẩn sống và hoạt động, gồm có các nguồn cacbon, nitơ, cácchất khoáng: K, Mg, Ca, Fe, P, S…

Nguồn cacbon ở đây có thể là đường, nguồn nitơ là các axit amin, peptonhoặc muối amon Các chất khoáng dùng ở dạng muối vô cơ hoặc hợp chất hữu

cơ Nước mạch nha, bia, nước hoa quả, dịch nấm men… là những nguồn dinhdưỡng rất tốt đối với vi khuẩn axetic Nhưng sử dụng các nguồn này phải cẩnthận, vì dùng với liều lượng cao sẽ làm cho vi khuẩn phát triển mạnh, kém khảnăng lên men hoặc tạo điều kiện cho các vi sinh vật khác phát triển

Trong sản xuất người ta thường dùng môi trường có thành phần như sau: cứ

100 lít cồn tuyệt đối thêm 25 gam superphotphat, 25 gam amon sunfat, 0,9 gamkali cacbonat, 500 gam glucoza hoặc dịch đường thủy phân từ tinh bột tươngđượng với lượng đường glucoza Có thể dùng sacroza thay cho glucoza Nướcpha thành 800-1000 lít môi trường

Vi khuẩn acetic thường tiêu hóa rất ít các chất dinh dưỡng Để có được dấm

có chất lượng cao và tránh hiện tượng nhạt ở phoi bào cần phải bổ sung các chấtdinh dưỡng làm nhiều lần, nhưng mỗi lần với lượng thấp Nếu trường hợp lênmen bị yếu, thì có thể bổ sung vào môi trường dịch malt hoặc bia

Môi trường nhân giống hoặc lên men cần được axit hóa bằng chính axitaxetic nhằm kích thích giống phát triển và ức chế các vi khuẩn khác

Trong quá trình lên men nhanh có thể dùng hệ vi khuẩn acetic thuần khiết tựnhiên, có nghĩa là lúc đầu tạo điều kiện cho một số loài cùng một nhóm nhiễm

từ không khí phát triển luôn luôn ở môi trường acid acetic Nhưng trong sảnxuất còn dùng các chủng thuần khiết và thu được hiệu quả cao Các chủng

thường dùng là Acetobacter schiitzenbachii hoặc Acetobacter curvum 86 và 96.

Trước khi cho lên men ở thùng lớn cần phải nhân giống ở bình tam giác vàthùng nhỏ Trong bình tam giác có dịch đường nồng độ 5-60Bx và 3-5% rượu.Thùng nhân giống có cấu tạo giống thùng lên men nhưng nhỏ hơn Các phoi bào

đã vô trùng trong thùng nhân giống được acid hóa bằng acid acetic 6-9% Cáchlàm như sau: trong thùng nhỏ xếp các phoi bào đã được nấu sơ bộ đã diệt trùng,rôi tẩm ướt phoi bào bằng dung dịch axit axetic Thanh trùng thùng có phoi bào

ở nồi hấp 1atm trong 30 phút Làm nguội tới 300C, cấy giống từ bình tam giácsang Sau khi cấy giống người ta đổ vào thùng nhân giống hỗn hợp 6% acetic và3% rượu etylic Nuôi ở 300C khoảng 5-7 ngày Sau đó chuyển dịch giống sangthùng lên men Trước khi cấy chuyền giống này, thùng lên men được rửa sạch,xếp phoi bào và cho hơi nóng đi qua, rồi thấm ướt phoi bào bằng dung dịch

acetic 6%, hấp ở 700C trong 15 phút Phương pháp lên men nhanh với chủngthuần khiết có nhiều ưu điểm: Quá trình lên men ngắn ngày, dễ kiểm tra, giáthành hạ.

Trong quá trình sản xuất nếu lên men liên tục không nghỉ thì có thể khôngphải nhân giống lại Ở các thùng lên men chậm khi đạt được độ chua của giấmcần thiết, người ta rút dịch ra khỏi thùng và lại cho thêm dịch mới Trong khithao tác không làm vỡ váng cái giấm Các thùng lên men nhanh chứa các phoibào đã tẩm axit axetic cho phun mù dịch rượu nhạt chảy từ trên xuống và thổikhí từ đưới lên liên tục, không phải nhân giống lại mà hiệu suất men vẫn bảođảm Ở đây cần chú ý quá trình thổi khí phải liên tục không được gián đoạn

III.6 Vi sinh vật trong sản xuất giấm

Vi khuẩn Acetobacter là vi khuẩn lấy năng lượng từ quá trình oxy hóa ethanol

để tạo thành acid acetic trong quá trình lên men Hiện nay người ta biết đến

hàng chục loài vi khuẩn axetic thuộc họ Acetobacter

Để quá trình lên men giấm đạt hiệu quả cao, lựa chọn những chủng vi khuẩn thỏa điều kiện:

1 Phải oxy hoá etylic tốt nhất

2 Tạo giấm có nồng độ acid acetic cao, chịu được độ cồn và acid cao

3 Các tính chất ban đầu được giữ nguyên trong suốt quá trình lên men

4 Các điều kiện phân lập, nuôi cấy, bảo quản giống đơn giản không tốn kém nhiều phù hợp với điều kiện Việt Nam

Người ta thường sử dụng những giống sau:

- A aceti:

Trực khuẩn ngắn có dạng hình que kích thước 0,4-0,8 và 1-1,2 mm, không sinh bào tử, không di động thường xếp thành chuỗi dài Gram âm, màu vàng vớithuốc nhuộm iod Chúng tạo thành khuẩn lạc to, sáng trên gellatin với dịch lên men chứa 10% đường saccharose, tạo thành màng dày nhẵn, không được nâng lên theo thành bình, có khả năng phát triển trên môi trường có nồng độ rượu khácao (11%), có khả năng tích lũy 6% acid acetic Nhiệt độ thích hợp phát triển

34oC Nếu nhiệt độ cao quá 43oC sẽ gây ra hiện tượng co tế bào và tạo thành hình quả lê Thường thấy chúng phát triển trong bia

- A xylinum

Trực khuẩn dạng hình que 2 mm, đứng riêng rẽ hay xếp thành chuỗi không di động Các tế bào được bao bọc bởi chất nhầy, tạo váng nhẵn khá dày, bắt màu xanh với thuốc nhuộm iod và H2SO4 (phản ứng của hemicellulose) vì váng có chứa hemicellulose Chúng tích tụ được 4-5% acid axetic và có nhược điểm là oxi hóa tiếp tục acid acetic thành CO2 và H2O nên làm giảm hiệu suất thu hồi Chúng được sử dụng trong ngành sản xuất nước uống lên men có ga

- A orleaneuse

Hình thái vi khuẩn này giống hai vi khuẩn trên, nhưng lại có kích thước nhỏ hơn nhiều Đặc biệt hai đầu của tế bào thường nhỏ lại Nhiều trường hợp người

ta lẫn lộn vi khuẩn này với vi khuẩn kỵ khí Clostridium Trong dịch nước cấy,

chúng thường tạo ra một váng rất mỏng trên bề mặt Váng vi khuẩn thường rất chắc, khi nhuộm với iot, tế bào sẽ chuyển sang màu vàng Vi khuẩn này chịu đựng được lượng cồn đến 12%, và trong điều kiện lên men thích hợp, chúng có thể tạo ra được 9,5% axit axetic

- A Schiitzenbachii

Vi khuẩn này thuộc vi khuẩn hình que, nhưng kích thước của chúng dài hơn các giống đã trình bày ở trên Chúng không tạo bào tử, không có khả năng chuyển động và thuộc vi khuẩn gram (-)

Khi phát triển ở môi trường lỏng, chúng tạo ra lớp màng dày nhưng không chắc Ở các nước trên thế giới, người ta thường sử dụng chúng để sản xuất giấmtheo phương pháp chìm

Trong điều kiện môi trường thuận lợi, chúng có khả năng tạo được 11-12% axit axetic

- A curvum

Về cơ bản vi khuẩn này giống A Schiitzenbachii

Trong môi trường lên men thuận lợi, vi khuẩn này có thể tạo ra được

10-11% axit axetic Vi khuẩn A curvum tạo váng rất chắc trên bề mặt môi trường

Nhiệt độ lên men tối ưu của vi khuẩn này là 35-37oC

- A.suboxydans

Trong sản xuất giấm người ta thường sử dụng chủng A Suboxydans vì chúng

có khả năng chịu đựng được nồng độ cồn rất cao Nếu trong môi trường, ta cho thêm một lượng nhỏ các chất dinh dưỡng cần thiết, ví dụ như glucose, vi khuẩn này có thể chuyển hóa hoàn toàn cồn thành axit axetic Lượng axit axetic tạo được từ quá trình lên men có thể lên đến 13%

Nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn này tiến hành lên men là 28-30oC Thời gian lên men xảy ra rất nhanh, chỉ cần 48h, lượng axit axetic có thể đạt được đến 13%

Trong quá trình lên men cần phải thông khí liên tục vì vi khuẩn này cần lượng oxy rất nhiều cho quá trình chuyển hóa cồn thành axit axetic và cho quá trình phát triển