BC lên men giấm

Bảng 1.1 Phân loại vi khuẩn acetic theo Frateur Tên nhóm Vi khuẩn đại diện Đặc điểm Subosydans Acetobacter subosydaz, Acetobacter melanogennum Không co khả năng oxy hóa acid acetic thà

Báo cáo: Lên men Dấm

Acid hữu cơ, vitamin, muối vô

cơ

b) Dấm pha chế ( Dấm hóa học):

Nguyên liệu chính: acid

acetic tinh, nước pha

loãng.

Không có thành phần dinh dưỡng khác.

Phương pháp dùng để tạo giấm: Truy n th ng: ề ố

+ Phương pháp chậm

+ Phương pháp liên tục

Hi n đ i: ệ ạ

+ Phương pháp thông thường + Phương pháp lên men chìm

2 Thành phần dinh dưỡng của Dấm:

Chứa các acid amin phong phúHàm lượng acid hữu cơ khá nhiều, chủ yếu

là acid acetic, ngoài ra còn 10 loại acid lactic, acid citric,

Chứa vitamin B1, B2, C,

Muối vô cơ rất phong phú: Na, K, Ca, Fe,

Cu, Zn, P…

Chức năng của dấm trong cơ thể người:

Đẩy lùi và trừ bệnh tật Điều tiết độ kiềm acid dịch thể, duy trì tương đối ổn định của môi trường trong cơ thể.

Giúp tiêu hóa, lợi cho hấp thụ Phòng già yếu

Diệt khuẩn, kháng độc

Phòng trị cao huyết áp, xơ cứng động mạch

Tăng cường chức năng bài tiết của thận, phòng ngừa sỏi thận trong cơ thể.

Phòng trị bệnh béo phì Diệt kí sinh trùng như giun đũa, giun kim

Kháng ung thư Làm đẹp da

Làm tỉnh rượu

II Tác nhân vi sinh vật:

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

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

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

Có khả năng tạo thành váng trên môi trường lỏng

Trên môi trường

đặc,khuẩn lạc tròn, đều đặn, đường kính 3 nm

Đặc điểm sinh trưởng:

Phát triển tốt trên môi trường nước bia, glucose, rươu etylic hay manitol

Hiếu khí bắt buộc, pH= 5,4 - 5,8; t0 = 25 -30 0COxy hóa etylic thành acid acetic ở pH = 4,5

Oxy hóa acid acetic, oxy hóa lactate, chuyển glucose thành gluconate, oxy hóa không hoàn toàn các hợp chất hữu cơ khác để tạo thành các hợp chất ketone, hay các acid hữu cơ tương ứng

Sử dụng đường, etylic và các acid hữu cơ làm

nguồn C, muối amon làm nguồn N

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

Có khả năng tổng hợp poly saccaride phân tử lớn

Bảng 1.1 Phân loại vi khuẩn acetic theo Frateur

Tên nhóm Vi khuẩn đại diện Đặc điểm

Subosydans Acetobacter subosydaz,

Acetobacter melanogennum

Không co khả năng oxy

hóa acid acetic thành

CO2 và H2O

Mezoxydans Acetobacter aceti,

Acetobacter xylinum, Acetobacter mezoxydan

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

1 Một số vi khuẩn thường sử dụng trong lên men

– Các tính chất ban đầu được giữ nguyên trong

suốt quá trình lên men – Các điều kiện phân lập, nuôi cấy, bảo quản giống

đơn giản không tốn kém nhiều phù hợp với điều kiện Việt Nam

2 Ảnh hưởng của các điều kiện môi trường dinh dưỡng tới quá trình lên men axetic

Ảnh hưởng của oxy :

Càng thoáng khí năng suất càng cao

Ảnh hưởng nhiệt độ

Nhiệt độ thích hợp cho acetobacter là từ 25-32oC

Nhiệt độ thích hợp cho quá trình sản xuất giấm 22-35oC, nhiệt độ tối ưu là 18-24oC, 27-32oC

 Ảnh hưởng của các nguồn C, N, P và các

nguyên tố vi lượng

Sự acid hóa của dịch lên men:

Ban đầu người ta thường cho vào 1 lượng giấm nhất định để axit hóa môi trường nhằm:

• Ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật

• Đưa vào dịch lên men một lượng tế bào nhất định

Độ acid ban đầu 2-6%

Hàm lượng etylic trong dịch lên men

Etylic được sử dụng như cơ chất Hàm

lượng rượu 2-10% thể tích

Để tránh hiện tượng oxy hoá tiếp tục acid

acetic thành CO2 và H2O cần có 1 lượng rượu sót trong sản phẩm từ 0.2-0.5%

Các chất C, N, P và nguyên tố vi lượng

Cần bổ sung 1 số muối khoáng (NH4)2SO4,

KH2PO4, CaHPO4, FeCl3…

Cần được bổ sung vitamin, chất kích thích

sinh trưởng như pepton, cao nấm men…

Cần bổ sung sake, muối đậu nành, acid

lactic, glycerine

III Bản chất sinh hóa:

Lên men axetic là quá trình oxy hóa rượu thành axit axetic, nhờ vi khuẩn axetic, trong điều kiện hiếu khí

Phương trình tổng quát:

C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O + 117 Kcal

Quá trình oxy hóa rượu 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

Hidro được NADP nhận và qua các

citochrome được chuyển đến O2 là chất nhận

alcoholddyhydrogenase

aldehydehydrogenase

IV Kỹ thuật sản xuất axit axetic

 Những yêu cầu kỹ thuật

Nồng độ axetic:

      Axit axetic sinh ra sẽ gây ảnh hưởng ức chế đến sinh lý của vi khuẩn axetic

      Tùy từng loại mà chúng có khả năng tồn tại ở những nồng độ rượu khác nhau Thông thường nồng độ rượu từ 11-13%

Trong sản xuất, người ta thường giữ lại độ rượu trong môi trường là 0,3-0,5%

    Nhiệt độ

       Tùy theo từng loài mà nhiệt độ tối

ưu khác nhau, thường là 30-40oC

       Oxy là một yếu tố quan trọng cho quá trình lên men giấm Càng được thoáng khí khả năng oxy hóa càng tốt

 Qui trình làm giấm  Rượu trắng

Trộn đều Lên men Bảo quản Sản phẩm Lão hoá Đóng chai

Giống vi sinh vật

 Các phương pháp lên men

Phương pháp lên men chậm 

Nước ép nhoThùng gỗ 250-300lLên men

Sản phẩm

orleaneuse

 Phương pháp lên men nhanh

Lớp phoi bào Nước vô trùng Giống vi khuẩn axetic Dòng môi trường từ trên xuống Thổi khí từ dưới lên

      Oxy hóa rượu

CH3COOH đáy thiết bị lên men.

Thu nhận

 Phương pháp lên men chìm

     Người ta thiết kế hệ thống lên men axetic được gọi là acetator cho dung dịch lên men vào thiết bị và tiến hành thổi khí rất

mạnh thể huyền phù và dung dịch

lên men Hai thể này luôn luôn được trộn lẫn nhau và như vậy, quá trình oxy hóa xảy ra

rất mãnh liệt

Phương pháp kết hợp:

      Thiết kế hệ thống lên men bao gồm hai phần: + Phần trên là lớp đệm hay lớp chất mang chứa vi

sinh vật ( giống phương pháp nhanh),

+ Lớp giữa chỉ là một thùng chứa dung dịch sau khi lên men ở phần trên chảy xuống

+ Dưới cùng là hệ thống thổi khí mạnh, khí sẽ được thổi qua phần dung dịch này rồi chuyển ngược lên

phần trên

Phương pháp nâng cao nồng độ axit axetic trong dịch lên men

+ Mục đích: 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

 Phương pháp chưng cất bằng muối:

Sử dụng một cấu tử có khả năng phân ly mạnh 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

+ Phương pháp này có ưu điểm:

• Tốn ít năng lượng

• Sản phẩm đạt độ tinh khiết cao

+ Tuy nhiên, phương pháp này cũng có những nhược điểm:

• Phải hoàn nguyên cấu tử phân ly nên tốn thiết bị và năng lượng cho quá trình này

 Phương pháp chưng cất- trích

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

- 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 chưng cất chân không:

Phương pháp này rất phức tạp Tuy nhiên, phương pháp này có ưu điểm là thu nhận

được sản phẩm có chất lượng cao

Quá trình biến đổi hoá học

pH giảm dần trong quá trình lên men Rượu: nồng độ giảm nhưng sau lên men cần để lại nồng độ rượu khoảng 0.3-0.5%

Axit axetic: nồng độ tăng dần Hàm lượng đường giảm

Một số dạng hư hỏng axit axetic

Giấm bị đục và giảm độ chua Hiện tượng lươn giấm

Bọ giấm Ruồi giấm

V MỘT SỐ ỨNG DỤNG QUAN TRỌNG CỦA AXIT AXETIC 

Ứng dụng trong chế biến mủ cao su Ứng dụng axit axetic trong công nghệ thực phẩm

Ứng dụng trong công nghiệp khácnhư công nghiệp sản xuất chất màu, dung môi hữu cơ, tổng hợp chất dẻo tơ sợi