lên men Giấm

MỤC LỤC Chương 1 Giới thiệu 1.1 Lòch sử 3 1.2 Tổng quan về giấm 4 1.2.1 Phân loại giấm 5 1.2.2 Thành phần dinh dưỡng của giấm 8 Chương 2 Tác nhân vi sinh vật 12 2.1 Đặc điểm hình thái 12 2.2 Đặc điểm sinh trưởng 14 2.3 Phân loại 14 2.4 Một số vi khuẩn thường sử dụng trong lên men giấm 16 2.5nh hưởng của các điểu kiện môi trường dinh dưỡng tới quá trình lên men 19 axetic 2.5.1 nh hưởng của oxy 19 2.5.2 nh hưởng của nhiệt độ 20 2.5.3 nh hưởng của các nguồn C, N, P và các nguyên tố vi lượng 21 1 Chương 3 Bản chất sinh hóa 21 Chương 4 Kỹ thuật sản xuất axit axetic 4.1 Những yêu cầu kỹ thuật 4.1.1 Nồng độ axetic 24 4.1.2 Nồng độ rượu 24 4.1.3 Nhiệt độ 25 4.1.4 Độ thoáng khí 25 4.2 Quá trình làm giấm 26 4.3 Các phương pháp lên men 4.3.1 Phương pháp lên men chậm 26 4.3.2 Phương pháp lên men nhanh 27 4.3.3 Phương pháp lên men chìm 29 4.3.4 Phương pháp kết hợp 29 4.4 Phương pháp nâng cao nồng độ axit axetic trong dòch lên men 4.4.1 Phương pháp chưng cất 30 4.4.2 Phương pháp chưng cất bằng muối 30 2 4.4.3 Phương pháp chưng cất- trích ly 31 4.4.4 Phương pháp chưng cất chân không 31 Chương 5 Biến động sinh hóa 5.1 Biến động vi sinh vật 31 5.2 Biến động hóa học 32 5.3 Một số dạng hư hỏng axit axetic 33 5.3.1 Giấm bò đục và giảm độ chua 33 5.3.2 Hiện tượng lươn giấm 33 5.3.3 Bọ giấm 34 5.3.4 Ruồi giấm 34 Chương 6 Một số ứng dụng quan trọng của axit axetic 6.1 Ứng dụng trong chế biến mủ cao su 35 6.2 Ứng dụng axit axetic trong công nghệ thực phẩm 35 6.3 Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm 36 Tài liệu tham khảo 38 3 Chương 1: GIỚI THIỆU Giấm là rượu đã bò chua. Giấm là dung dòch 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. 1. Lòch sử Ứng dụng của giấm làm gia vò đã được hàng thế kỉ. Giấm được dùng như vò 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 vò 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 Nghò 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. Sự chuyển từ rượu hay nước trái cây sang giấm là quá trình hóa học trong đó rượu ethylic bò oxy hóa tạo axid axetic. Về mặt lòch 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 bò oxy hóa thành acid acetic. 4 Phương pháp Orleans (Pháp) được gọi là phương pháp liên tục. Nước trái cây được thêm đònh 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. 1.2. Tổng quan về giấm 1.2.1.Phân loại dấm Giấm có thành phần giấm cất (chưng) và giấm pha chế Hình ảnh: Giấm ni bằng chuối Giấm cất (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, 5 đường, axit hữu cơ, vitamin, muối vô cơ… rất tốt cho việc trao đổi chất cơ thể. Còn giấm pha chế (giấm hóa học) thì lấy axid axetic tinh của thành phần hóa học làm nguyên liệu chính , thêm H 2 O 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. Hình ảnh về giấm mật Giấm cất ở Châu Á có lòch sử lâu đời hơn 2000 năm nhiều chủng loại. Do hoàn cảnh đòa lý, nguyên liệu không giống nhau, giấm ăn ở các nước cũng không giống nhau. Phát triển dần theo nhu cầu người ta đã chia theo hiệu lực và công dụng của giấm từ loại đơn thuần gia vò phát triển thành loại dùng để nấu nướng, loại làm ngon cơm, loại giữ sức khỏe và loại nước uống + Loại nấu nướng: độ axit axetic 5% vò nồng thơm dòu, vốn có tác dụng tẩy mùi tanh, giúp tươi thòt. Đối với thòt, cá, hải sản…vô cùng thích hợp. Nếu như dùng giấm trắng cất, vẫn không thể ảnh hưởng màu sắc thức ăn vốn có 6 + Loại ngon cơm: Độ axit axetic 4%, vò khá ngọt thích hợp để trộn thức ăn, nước chấm như trộn dưa chuột, điểm tâm…có tác dụng tươi giòn. Loại giấm này có giấm gạo hoa hồng, giấm gạo cất và giấm làm ngon cơm + Loại bảo vệ sức khỏe: Độ axid axetic khá thấp khoảng 3%. Khẩu vò 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 acetic 1%. Trong quá trình lên men thêm đường, trái cây… hình thành trào lưu là nước uống axit amin. Loại thức uống này từ giấm gạo có vò chua ngọt, dễ uống, thường cho thêm nước trái cây như táo, lê… cho thêm đá và gas CO 2 1.2.2.Thành phần dinh dưỡng của giấm: Có acit amin phong phú: 18 loại acit amin cơ thể người không tổng hợp được trong giấm đều có, có 8 loại acit amin thực vật cung cấp. Do giấm có vò ngọt nên giấm trở nên điều hợp ngũ vò giúp cho cơ thể hấp thụ và tiêu hóa thức ăn. Hàm lượng acit hữu cơ trong giấm khá nhiều, giá trò thức ăn của giấm gạo càng cao. Axit hữu cơ lấy axit axetic là thành phần chính còn có hơn 10 loại axit lactic, axit gốc xeton, axit citric, axit axetic…Một số axit hữu cơ này cũng là kết quả 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 vò axit của thức ăn chua càng thanh, 7 dòu ngọt, lưu lại lâu trong miệng (giấm hóa học không có chất hữu cơ vào miệng chua, nếm sẽ lưu vò đắng) làm giấm càng có vò 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 sinh vật 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. Như muối có tác dụng điều hòa ngũ vò, làm cho giấm càng thêm mùi vò, 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 O 2 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 Giấm đối với cơ thể người có 20 chức năng: 8 1. Đẩy lùi và trừ bệnh tật : có acid hữu cơ nhiều xúc tiến thay thế đường và làm cho acid lactic và acid acetic tồn trữ trong cơ bắp gây nên việc phân giải các chất gây mệt mỏi nên hết bệnh. 2. Điều tiết độ kiềm acid dòch thể, duy trì tương đối ổn đònh của môi trường trong cơ thể: theo các nhà dinh dưỡng học phân tích dấm là loại thực phẩm tính kiềm sinh lý, qua sự thay thế trao đổi chất trong cơ thể sản sinh phản ứng tính kiềm. Do cơ thể mỗi ngày dùng một lượng lớn thức ăn tính acid như : thòt, cá, trứng… uống một chút dấm có thể trung hòa phản ứng tính acid, từ đó duy trì cân đối acid kiềm trong môi trường cơ thể . Hình: cơng dụng của giấm trong chế biến thức ăn 3. Giúp tiêu hóa, lợi cho hấp thụ : thức ăn chua có thể nâng cao độ acid dòch dạ dày, các chất trong dấm cũng như acid amin… có thể kích thích 9 trung khu thần kinh não của người làm cho bộ máy tiêu hóa tiết ra giúp tăng cường chức năng tiêu hóa của dạ dày. Đồng thời dấm có khả năng làm hòa tan các chất dinh dưỡng muối vô cơ phosphat, Fe, Ca… trong thức ăn càng nhiều, nó có khả năng phòng chống sự phá hoại của vitamin C. Ở đây không những nâng cao giá trò dinh dưỡng của thức ăn, lại có lợi cho tiêu hóa và hấp thu.ï 4. Phòng già yếu : dấm có khả năng ức chế và hạ thấp trong cơ thể hình thành loại mỡ oxi hóa có tác dụng trì hoãn cơ thể già yếu. 5. Diệt khuẩn kháng độc : có tính diệt khuẩn mạnh, ức chế khả năng của vi trùng, ví dụ như vi trùng que bệnh thương hàn, vi trùng qua đại tràng… gặp dấm điều bò tiêu diệt hoặc ngừng phát triển. 6. Phòng trò cao huyết áp và sơ cứng động mạch : Đông y có tác dụng tàn huyết làm cho mạch máu chảy bình thường, huyết áp ổn đònh. Tây y nơi dấm có thể xúc tiến bài tiến ion Na, ức chế sự dư thừa muối trong cơ thể, từ đó ổn đònh huyết áp. Nói chung dấm đối với huyết áp và sơ động mạch có tác dụng trò liệu rất tốt. 7. Tăng cường chức năng bài tiết của thận, phòng ngừa sỏi thận trong cơ thể. Nước tiểu của con người thường mang tính acid, dễ dàng làm muối trong nước tiểu kết tinh thành sỏi, dấm có thể làm nước tiểu biến thành kiềm tính, có thể phòng chống sỏi đồng thời làm hòa tan sỏi thận tính acid. 8. Phòng trò bệnh béo phì : theo nghiên cứu dấm chứa acid amoni, ngoài việc thúc đẩy mỡ chuyển hóa nhiều trong cơ thể người thành năng lượng 10 [...]... khi lên men ở phần trên chảy xuống Dưới cùng là hệ thống thổi khí mạnh, khí sẽ được thổi qua phần dung dòch này rồi chuyển ngược lên phần trên( giống thiết bò lên men chìm) 4.4 Phương pháp nâng cao nồng độ axit axetic trong dòch lên men Hàm lượng axit axetic có trong dòch lên men thường không cao, trong khoảng 510% Axit axetic có trong dòch lên men thường lẫn với các chất khác, do đó, dòch sau lên men. .. Phương pháp lên men chìm Người ta thiết kế hệ thống lên men axetic được gọi là acetator Người ta cho dung dòch lên men vào thiết bò và tiến hành thổi khí rất mạnh Khi đó trong dung dòch lên men sẽ tạo ra thể huyền phù và dung dòch lên men Hai thể này luôn luôn được trộn lẫn nhau và như vậy, quá trình oxy hóa xảy ra rất mãnh liệt 4.3.4 Phương pháp kết hợp: 29 Người ta thiết kế hệ thống lên men bao gồm... nhận từ đáy thiết bò 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 dòch lên men cuối cùng chứa lượng axit axetic thấp, người ta tiến hành tái lên men bằng cách bơm chúng ngược lại từ trên xuống Ngoài ra còn có những phương pháp lên men nhanh khác: + Phương pháp nhúng: người ta thiết kế thùng lên men hình trụ, bên trong lắp nhiều giỏ... hưởng đến hiệu suất lên men và không độc cho người, nhưng số lượng lớn chúng làm vỡ màng giấm, làm, vẩn đục giấm 5.2 Biến động hóa học • pH giảm dần trong quá trình lên men • Rượu: nồng độ giảm nhưng sau lên men cần để lại nồng độ rượu khoảng 0.30.5% • Axit axetic: nồng độ tăng dần • Hàm lượng đường giảm 5.3 Một số dạng hư hỏng axit axetic 5.3.1 Giấm bò đục và giảm độ chua Trong sản xuất giấm, thường xảy... thường thấy hai loại bọ giấm Loại to, màu trắng, có kích thước 0,8-1,5 mm Loại nhỏ, màu nâu, có kích thước 0,3-0,4 mm Bọ giấm làm thay đổi chất lượng của giấm Nhiều khi bọ giấm xuất hiện với một lượng rất lớn và ăn lươn giấm 5.3.4 Ruồi giấm 34 Ở những cơ sở sản xuất giấm, người ta thường thấy có rất nhiều ruồi giấm Ruồi giấm thường có màu nâu đỏ, có kích thước khoảng 2,5-3 mm Ruồi giấm thường phát triển... supepphosphat, 25g sunphat amon, 0,9g K2CO3 và 500g glucose hoặc tinh bột được thủy phân 24 Hình ảnh: Thau chứa giấm Hình ảnh: Giấm 25 4.2 Qui trình làm giấm Rượu trắng Nước Trộn đều Giống vi sinh vật Lên men Bảo quản Sản phẩm Lão hoá Đóng chai 4.3 Các phương pháp lên men 26 đường 4.3.1.Phương pháp lên men chậm Phương pháp này được người Pháp thực hiện từ rất lâu và được coi như là phương pháp truyền thống... nhầy trên bề mặt, làm cho giấm thành phẩm có cặn nhầy Acetobacter aceti làm vẩn đục giấm Khi cho môi trường vào thùng lên men phân bổ không đều, tạo cho khối phoi bào có những vùng có độ acid thấp và ở đây chính là các ổ nhiễm có điều kiện cho các vi sinh vật tạp dẫn phát triển • Lươn giấm: trong thùng lên men và giấm thành phẩm hay gặp một loại giun tròn nhỏ, gọi là lươn giấm Angillula aceti Con đực... Acetobacter paradoxum glucose 4 Một số vi khuẩn thường sử dụng trong lên men giấm 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, chòu 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... 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... dung dòch + Phương pháp hình trống quay: người ta thiết kế thiết bò lên men có hình trụ nằm ngang bên trong một thùng chứa dung dòch lên men hở nắp Thiết bò hình trụ này được bọc một lớp vật liệu có khả năng thấm nước và có khả năng giữ vi sinh vật Một nửa thiết bò này nằm trong lòng dung dòch lên men, một nửa nằm trên dung dòch lên men và được tiếp xúc với không khí Khi vận hành, một nửa thiết bò luôn . Quá trình làm giấm 26 4.3 Các phương pháp lên men 4.3.1 Phương pháp lên men chậm 26 4.3.2 Phương pháp lên men nhanh 27 4.3.3 Phương pháp lên men chìm 29. Tổng quan về giấm 1.2.1.Phân loại dấm Giấm có thành phần giấm cất (chưng) và giấm pha chế Hình ảnh: Giấm ni bằng chuối Giấm cất (cũng gọi là giấm gạo) lấy