Quá trình sản xuất Acid lactic

BÁO CÁO MÔN VI SINH THỰC PHẨM •Sinh viên thực hiện:  LÊ HOÀNG ANH - 60500034  NGUYỄN THỊ HỒNG CHÂU 60500256  NGÔ ANH THƯ - 60502874  NGUYỄN ANH THƯ - 60502875  VŨ DIỆU UYỂN - 60503471  HOÀNG YẾN - 60503651 Q TRÌNH SẢN XUẤT ACID LACTIC • Các loại vi sinh vật dùng để sản xuất acid lactic • Điều kiện ảnh hưởng q trình sản xuất • Sản xuất acid lactic phương pháp mạ điện • Ứng dụng acid lactic VI KHUẨN LACTIC • Vi khuẩn lactic da dạng, ứng dụng việc lên men thực phẩm, nhóm vi khuẩn gram dương, khơng hơ hấp, khơng có dạng bào tử, có dạng hình cầu hình que Trong đó, tất vi khuẩn hình que khơng di động lấy carbohydrate làm nguồn lượng • Vi khuẩn lactic tiến hành phản ứng nó, làm biến đổi carbohydrate thành acid lactic, CO2 acid hữu khác mà khơng cần đến oxy, chúng xếp vào loại vi khuẩn vi hiếu khí • Sản phẩm mà vi khuẩn lactic tạo acid lactic – sản phẩm cuối q trình lên men carbohydrate Mơi trường acid kiềm hãm phát triển số vi sinh vật có hại Chúng nhóm vi khuẩn quan trọng việc tạo hương vị cho thực phẩm lên men, làm nhiệm vụ lên men bột nhào chua, bia, tất men sữa, tinh bột sắn, … • Lactobalicillus, Leuconostoc, Pediococcus Streptococcus giống thuộc nhóm LACTOBALICILLUS Lactobacillus casei Lactococcus lactis Lactobacillus brevis Lactobacillus helveticus • Lactobacilli vi khuẩn gram dương có nhiều hình dạng từ dài, thon, hình que thơng thường hình cầu, chúng phổ biến thường vơ hại • Sự biến dưỡng chúng q trình lên men, số hiếu khí chịu dưỡng sử dụng oxy nhờ enzyme flavoprotein oxidase, số lại kị khí bắt buộc • Bào tử vi khuẩn Lactobacilli kị khí tùy tiện, phận lại lại kị khí bất buộc • Sự phát triển thuận lợi pH từ 5.5 ÷ 5.8 cấu tạo đòi hỏi nhu cầu dinh dưỡng phức tạp amino acids, peptides, nucleotide bases, vitamins, khống chất, acid béo, carbohydrates Lactobacilli chia làm nhóm dựa mơ hình lên men chúng: • Homofermentative: sản xuất 80% acid lactic từ glucose • Heterofermentative: sản xuất 50% acid lactic, lại ethanol, acid acetic, carbon dioxide • Một dạng biết đến heterofermentative, chúng sản xuất DL-acid lactic, acid acetic carbon dioxide Lactobacilli tồn sữa làm trung gian cho q trình sau: • • Sự phân giải protein: (proteolysis) Protein phân giải thành tiểu phần dễ tiêu hóa protease Protein + H2O polypeptide từ Lactobacilli Các hoạt động Lactobacilli ruột giúp protein dễ dàng hấp thu, hữu ích cho trẻ em, người dưỡng bệnh người cao tuổi quan tiêu hóa yếu Sự phân giải lipid: (lipolysis) Các acid béo phức tạp phân giải thành tiểu phân dễ dàng hấp thụ: lipase từ Lactobacilli Triglyceride acid béo + glycerol Q trình giúp ích cho giảm béo Nhiều nghiên cứu cho thấy Lactobacilli phân giải cholesterol serum lipid Lactobacilli trợ giúp việc phá vỡ liên hợp muối mật Những phát có tầm quan trọng đáng kể việc khám chữa bệnh Các chất kháng sinh Các chất kháng sinh có ảnh hưởng lớn đến vi khuẩn lactic Qua nghiên cứu người ta tìm nhiều loại chất kháng sinh khác : penicilin, tirotrixin, gramixidin, actinomixin, actinomixetin, micromosponin, streptomicin Với penicilin lượng nhỏ đủ để ức chế nhiều lồi vi khuẩn lactic , đặc biệt streptomicin có tính kháng sinh mạnh làm ngăn cản hẳn phát triển lồi vi khuẩn , streptomicin có tác dụng tiêu diệt khơng vi khẩun gram dương mà vi khuẩn nhuộm gram âm Trong q trình lên men lactic , lí hàm lượng chất kháng sinh tạo mơi trường nhiều vi khuẩn đủ lớn ảnh hưởng nhiều đến tốc độ q trình lên men, làm giảm hiệu suất lên men Nồng độ acid Acid lactic sản phẩm q trình lên men lactic họat động sống vi khuẩn lactic tạo nên Vi khuẩn lactic loại vi sinh vật phát triển mạnh, chịu acid, nhiên với lượng acid tích lũy mơi trường ngày nhiều dẫn đến chỗ tiêu diệt chúng, điều giải thích thay đổi hình thái vi khuẩn lactic ủ chua thức ăn hay muối chua rau Lượng acid lactic sinh tới nòng độ ức chế hòan tồn vi khuẩn lactic Đây giới hạn độ acid, tùy lồi vi khuẩn lactic mà độ acid tới hạn khác Vai trò số nguồn khác vi khuẩn lactic • Protide: Protide chất sở ngun sinh chất Protide sữa nguồn nitơ cần thiết cho vi khuẩn lactic Sự tương tác casein với vi khuẩn lactic sữa có mặt ion H mơi trường làm tăng khả lên men lactic Ngồi ra, casein chất đệm có tính trung hòa lượng acid sinh q trình lên men • Pepton: Việc bổ sung pepton vào mơi trường giúp cho phát triển mạnh vi khuẩn lactic làm tăng tốc độ lên men, có số vi khuẩn lactic phát triển mơi trường pepton Trong mơi trường tự nhiên , nguồn pepton thường khơng đủ để vi khuẩn lactic phát triển mức độ mạnh • Acid amin : Đây nguồn vi khuẩn lactic hấp thụ dễ dàng , nghiên cứu nhu cầu vi khuẩn acid amin , nhà khoa học nhận thấy số lớn vi khuẩn lactic để phát triển tốt cần đến 16 loại acid amin Streptococcus lactis cremoris phát triển tốt mơi trường cần có acid amin prolin , acid glutamic, valin , metionin , loxin , izoloxin , histidin , phenylalanin , acginin Như nguồn gốc acid amin tốt giúp cho vi khuẩn lactic phát triển mạnh mẽ làm tăng hiệu suất q trình lên men Với loại vi khuẩn sinh hương , acid amin ngồi việc sử dụng làm nguồn dinh dưỡng cần thiết cho họat động sống tế bào , dùng để tạo hương thơm Trong acid amin serin có tác dụng ức chế phát triển nhiều lồi Streptococcus Q TRÌNH SẢN XUẤT ACID LACTIC THEO PHƯƠNG PHÁP MÀNG MẠ ĐIỆN I GIỚI THIỆU Cái mới: ngăn cách màng mạ điện điều khiển mối liên hệ với q trình lên men => lúc thu acid hữu điều chỉnh lên men.ctic • Thuận lợi: khơng cần xử lý loại bỏ vi sinh vật, protein,… tách sản phẩm nhờ vào kỹ thuật chống bẩn tích hợp II Q TRÌNH SẢN XUẤT CẤU TẠO HỆ THỐNG REED Một đơn vị REED (Reverse ElectroEnhanced Dialysis) gồm nhiều khung, trang bị bới màng trao đổi anion nằm xen miếng đệm cho dòng chứa chất dinh dưỡng dòng chất thẩm tích SỰ TRAO ĐỔI ION Ngun tắc hệ thống Có dòng điện chiều khơng đổi qua ngăn kín chứa dịch lên men => tăng cường việc giải phóng lactate Lactate sinh qua ngăn kín chứa kiềm SƠ ĐỒ Q TRÌNH SẢN XUẤT Q TRÌNH A • Từ thùng ngun liệu, chất bơm vào thùng lên men tái chế • Các chất dinh dưỡng từ thùng lên men đưa tới hệ thống REED • Hơi kiềm bơm vào EDBM • Dung dịch kiềm tái tạo, trở lại REED, bổ sung lượng base khác Q TRÌNH B • Dung dịch acid từ EDBM đưa tới chồng thẩm tách điện (ED), vận hành theo quy trình lập trình sẵn để loại anion vơ khỏi acid lactic đặc chúng Q TRÌNH C • Acid lactic tinh đặc đến 88% ba thiết bị bay • Ống (S-13) làm nóng lại với bể đặc từ hai thiết bị trước đến thiết bị thứ ba • Phần acid lactic đặc rời thiết bị thứ nhất, theo ống (S-17) dẫn đến thiết bị • 88% sản phẩm acid lactic dẫn đến thùng chứa (T-7), dòng đặc tách riêng dẫn đến thiết bị đặc trực tiếp KẾT LUẬN • Q trình thiết kế để sản xuất aid lactic từ nguồn tái chế khí thải cơng nghiệp • Khơng có bước độc hại • Khơng cần điều chỉnh pH • Sự tinh khiết acid lactic phụ thuộc vào acid hữu tao thành ion vơ thêm vào bước lên men ... 60503651 Q TRÌNH SẢN XUẤT ACID LACTIC • Các loại vi sinh vật dùng để sản xuất acid lactic • Điều kiện ảnh hưởng q trình sản xuất • Sản xuất acid lactic phương pháp mạ điện • Ứng dụng acid lactic. .. glucose • Heterofermentative: sản xuất 50% acid lactic, lại ethanol, acid acetic, carbon dioxide • Một dạng biết đến heterofermentative, chúng sản xuất DL -acid lactic, acid acetic carbon dioxide... khuẩn lactic tiến hành phản ứng nó, làm biến đổi carbohydrate thành acid lactic, CO2 acid hữu khác mà khơng cần đến oxy, chúng xếp vào loại vi khuẩn vi hiếu khí • Sản phẩm mà vi khuẩn lactic tạo acid