Đề tài: Công nghệ sản xuất glycerol bằng phương pháp lên men

GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL PHẦN 1: TỔNG QUÁT VỀ GLYCEROL - Glycerol ( 1,2,3 – propane trial) rượu gồm có hai nhóm rượu sơ cấp nhóm rượu thứ cấp - Được phát vào năm 1779 Scheele xà phịng hóa dầu olive Hình 1: Cơng thức phân tử glycerol Hình 2: Cấu trúc không gian glycerol - Tổng hợp trực tiếp từ CO H2 khơng có giá trị thực tiễn - Thu nhận từ trình thủy phân chất béo cơng nghiệp xà phịng, sản lượng thấp nên thường tổng hợp từ chủng vi sinh vật - Đối với tất trình sử dụng bisulfite chủng S cerevisiae sử dụng để tạo glycerol Ngồi ra, cịn số chủng khác để tổng hợp glycerol : Bacillus subtilites, Candida, Torula, Lactobacillus, Aspergillus nige Dunaliella tertiolecta Hình 3: Bacillus subtilites Hình 4: Candida Trang GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL Hình : Torula Hình : Lactobacillus Hình 7: Aspergillus nige Hình 8: Dunaliella tertiolecta  Cơ chế tạo thành glycerol: - Nếu điều kiện bình thường, theo chu trình Embden – Meyerhof – Parnas, Acetandehyt bị khử thành ethanol theo phương trình sau: CH3 -CHO + DPNH + H+ - CH3 -CH2 OH + DPN + Khi có mặt sunfit hyrazit, thiosemicabazit, acetandehyte khơng thể đóng vai trị nhận hydro Trong trường hợp này, hydroxyaceton photphateđược hình thành giai đọan tiếp nhận hydro tạo thành glycerol photphate Glycerol photphate tiếp tục phẻn ứng tạo thành glycerol Trang GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL  Một số ứng dụng: - Mỹ phẩm: · Cung cấp sản phẩm chăm sóc sức khỏe thuốc làm mềm da, giữ ẩm bơi trơn · Glycerol có mùi dễ chịu khả hòa tân tốt sorbitol · Làm kem đánh răng, nước súc miệng, sản phẩm chăm sóc da, kem dưỡng da, sản phẩm chăm sóc tóc xà phòng - Thức ăn nước giải khát: · Cung cấp chất tạo độ ẩm, chất hòa tan chất tạo độ ngọt,có thể giúp bảo quản thực phẩm · Hòa tan chất tạo hương (như vani) phẩm màu · Tạo độ ẩm độ mềm cho kẹo, bánh nhiều trường hợp người ta sử dụng cho thịt phô mai · Sản xuất sảm phẩm tạo nhũ tương đơn đa glyceride · Dùng sản xuất polyglycerol ester dùng sản xuất bánh bơ thực vật · Dùng làm chất bổ sung vào sản phẩm có độ béo nhằm mục đích tạo độ béo cho phù hợp · Glycerol có độ 60% độ đường sucrose · Glycerol không làm tăng đường huyết, không tạo điều kiện cho vi khuẩn miệng phát triển gây sâu · Glycerol sử dụng khơng cần phải pha lỗng, khơng gây tượng rút nước mơ, mà khơng tạo tượng phồng nước miệng đau dày - Làm thuốc: · Được dùng điều chế thuốc dược phẩm,công dụng chủ yếu để tăng mềm mại, bôi trơn hay sử dụng chất tạo độ ẩm.Và có tác dụng làm giảm căng thẳng trí não · Bào chế thuốc giúp nhuận tràng, sirô trị bệnh ho, rượu thuốc hay thuốc long đườm · Được sử dụng thay rượu, sử dụng chất làm tăng khả hòa tan dịch chết thảo mộc dùng chữa bệnh Trang GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT I Gạo: 1) Khái quát: · Họ : Poaceae/Gramineae · Phân họ : Oryzoideae · Tộc : Oryzeae · Chi : Oryza · Lồi : Oryza Sativar L Hình 9: Sản phẩm gạo 2) : 10 Trang GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL 11 - h t Vỏ trấu : · Lớp bao hạt · Gồm tế bào rỗng có thành cellulose · Các tế bào vỏ trấu kết với nhờ khoáng lignin Vỏ trấu có gân rõ, xù xì ráp nên dễ bám vi sinh vật Màu sắc vỏ trấu đa dạng: màu nâu, vàng · Độ dày vỏ trấu phụ thuộc vào giống hạt, độ mẩy: khoảng 0,12 – 0,15 mm, chiếm khoảng 18 – 19,6% so với toàn hạt - Vỏ hạt: · Liên kết chặt với lớp aleurone, liên kết lỏng lẻo với lớp vỏ · Lớp vỏ hạt chứa cellulose nhiều protid glucid vỏ - Vỏ quả: · Thành phần gồm cellulose, pentosan, pectin, khoáng · Chiều dày tế bào không giống nhau, gần phôi lớp vỏ mỏng Trang GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL - Lớp aleurone: · Bao bọc nội nhũ phôi · Chiếm khoảng – 12% khối lượng hạt · Chứa nhiều protid (chủ yếu enzym), tinh bột, cellulose, pentosan, lipid, phần lớn vitamin khoáng hạt · Khi xay xát hạt, lớp aleurone bị vụn thành cám Do có chứa nhiều lipid khơng no nên cám dễ bị oxi hóa gây mùi - Nội nhũ: · Phần dự trữ chất dinh dưỡng hạt · Tế bào nội nhũ lớn, thành mỏng · Chứa tinh bột, protid, lượng nhỏ lipid, khoáng, cellulose số sản phẩm phân giải tinh bột dextrin, đường - Phôi: · Chứa nhiều chất dinh dưỡng cần cho phát triển · Gồm: protid, glucid hịa tan, nhiều lipid, khống, cellulose, vitamin Phơi dễ bị hư hỏng, chất dinh dưỡng phôi dễ bị biến đổi 3) Thành phần hóa học: - Trong gạo, tinh bột chiếm từ 70 – 85%, phần lại là: protein, lipid, đường, cenlulose, vitamin tro… - Đặc điểm hạt tinh bột: kích thước hạt tinh bột nhỏ hệ thống hạt tinh bột Bảng 1: Hạt tinh bột số loại gạo: Thành phần Tinh bột, % Hàm lượng Kích thước Nhiệt độ hồ hạt tinh theo chất Amiloza %theo khô tinh bột Tám thơm 85.00 18.30 70-80 2-10 Chiêm chanh 83.00 26.30 70-80 2-10 Mộc tuyền 82.40 21.00 70-80 2-10 Loại gạo hóa, C bột (đường Hình dạng kính : d) Trang 10 Đa giác GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL Bảng 2: Thành phần hóa học 100g gạo Loại gạo Các số Tám thơm Chiêm canh Mộc tuyền Nước (% theochất khô) 12 11.50 12.20 Nitơ (% theo chất khơ) 1.13 1.34 1.25 Nitơ hồ tan (% theo chất khô) 0.15 0.10 0.10 Đường chung (% chất khô) 0.71 0.92 0.87 Đường khử (% theo chất khô) 0.19 0.13 0.16 Tinh bột (% theo chất khô) 85 83 82.40 Dextrin (% theo chất khô) 0.70 0.95 0.72 Cellulose (% theo chất khô) 0.46 0.53 0.45 Tro (% theo chất khô) 0.72 0.70 0.72 Vitamin B1 mg% - 0.05 0.068 Vitamin B2 mg% - 0.012 0.024 4) Các tiêu chất lượng: - Chỉ tiêu cảm quan: · Đồng màu sắc, kích thước · Khơng có hạt bị mốc, mối mọt · Khơng có mùi hơi, khơng có cát sạn - Chỉ tiêu vật lý: · Độ ẩm : 12% - 14% · Độ hòa tan : 80% - 85% Trang 11 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL - Chỉ tiêu hóa lí: Bảng 3: Các tiêu hóa lý đánh giá chất lượng gạo: TT Hạng chất lượng Chỉ tiêu Độ ẩm (% khối lượng, không lớn hơn) 14 14 14 14 Tạp chất (% khối lượng, không lớn hơn) 2 2 Hạt bạc trắng (% khối lượng, không lớn hơn) 12 20 40 Hạt biến vàng (% khối lượng, không lớn hơn) 0.5 Hạt khơng hồn thiện (% khối lượng, không lớn hơn) Hạt bị hư hỏng (% khối lượng, không lớn hơn) 0,5 Hạt rạn nứt (% khối lượng, không lớn hơn) 10 15 25 40 Hạt lẫn loại (% khối lượng, không lớn hơn) 10 15 20 Hạt đỏ (% khối lượng, không lớn hơn) 15 10 Sâu mọt sống hại thóc (% khối lượng, khơng lớn hơn) 5 5 - Chỉ tiêu hóa học: Dư lượng hóa chất trừ sâu, tính miligam 1kg gạo, khơng vượt mức qui định bảng 4: Định mức dư lượng thuốc trừ sâu Tên hóa chất Mức Linđan (666.NHC, HCH) 0,5 Diazinon 0,1 Diclovot ( Dichlovos) 0,3 Malathion 2,0 Wolfatoo Methylparathion 0,7 Dimethoat ( B, 5B, Rogor) 1,0 Trang 12 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL II Vi sinh vật: Giống vi sinh vật sử dụng sản xuất Glycerol Saccharomyces cerevisiae Hình 12: Sacharomyces cerevisiae  Khái quát chung: - Là loại vi sinh vật đơn bào - Thuộc Endomycetales - Họ Saccharomycetaceae - Giống Saccharomyces - Có thể sống điều kiện hiếu khí hay kị khí - Hình dạng: tế bào hình bầu dục mơi trường giàu chất dinh dưỡng Trong điều kiện kị khí, tế bào có hình trịn; ngược lại, điều kiện hiếu khí tế bào kéo dài - Kích thước thay đổi khoảng 2,5 - 10 àm ì 4,5 -21àm Mt s tính chất sinh lí nấm men: - Nhiệt độ tối ưu: 28 - 32o C - pH tối ưu: 4.5 – 5.5 - Saccharomyces cerevisiae lên men nhiều loại đường (glucose, fructose, saccharose, maltose, rafinose, dextrin …) nhiều loại nguyên liệu khác ( gạo, ngô, khoai, sắn… với lượng đường dung dịch 12 – 14%, có 16 – 18%) : · Không thể lên men lactose, xenlobiose… · Khơng đồng hóa D - glucozamin, D- ribose, D-xilose, L- arabinose, D- arabinose, L- ramnose, xenlobiose Trang 13 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL - Chịu thuốc sát trùng Na2 SiF6 nồng độ 0,02 – 0,025% nên lên men điều kiện bắt buộc phải dùng thuốc sát trùng  Hệ enzym tế bào nấm men: Hệ enzym nấm men hệ enzym nội bào, phức hệ enzym cần thiết cho trình sinh tổng hợp sinh khối thuộc nhóm enzym sau: · Nhóm enzym kinaza : Glucokinaza, kinaza, pyruvatekinaza, phosphofructosekinaza, … nhóm enzym chủ yếu vận chuyển gốc tới cho q trình phản ứng · Nhóm enzym izomeraza : aldolaza, glucozaphosphatizomeraza, …nhóm enzym chủ yếu thay đổi đồng phân chất · Nhóm enzym mutaza : phospholyxeratmutaza,…chủ yếu làm chức hoán vị nhóm chức phân tử chất · Nhóm enzym dehydrogenaza : NAD, NADP, FAD…chính nhóm enzym oxy hố khử tham gia q trình chuyển hóa đường · Nhóm enzym proteaze, lipaza tham gia trình thủy phân có mặt tế bào nấm men  Chỉ tiêu chọn giống: · · Không sinh độc tố · Ổn định hoạt tính bền trước điều kiện môi trường thay đổi · Khả tổng hợp glycerol: mạnh tốt · Điều kiện ni cấy: đơn giản, mơi trường dễ tìm, giá thành khơng q cao · Khả thích nghi giống cao, tốc độ sinh trưởng mạnh III Nước : - Trong ngành công nghiệp sản xuất , nước sử dụng với mục đích khác - Trong q trình cơng nghệ, nước dùng để xử lý nguyên liệu, vận chuyển nguyên liệu, nấu nguyên liệu, pha lõang dung dịch, vệ sinh thiết bị, cấp nước cho lò hơi, …Ngòai ra, nước dùng cho nhu cầu sinh họat, chữa cháy khu vực sản xuất - Lượng nước sử dụng quy trình sản xuất glycerol nhiều so với quy trình sản xuất khác, khỏang 50% lượng nước sử dụng hòan tòan, nước thải cơng đọan sử dụng cho mục đích khác - Các muối cacbonate sunfate canxi kali có nước tạo thành độ cứng cho nước.Người ta phân lọai độ ng nước sau: độ cứng tạm thời ( muối CO 2-), độ cứng Trang 14 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL Dịch hóa: a Mục đích: - Phá vỡ cấu trúc hạt tinh bột - Làm tinh bột trương nở hoàn toàn b Các biến đổi: - Vật lý: · Tăng nồng độ chất khô · Giảm độ nhớt · Tăng diện tích tiếp xúc cho hạt tinh bột - Hóa lý: · Tăng khả hịa tan cho hạt tinh bột - Hóa học: · Liên kết hydro với nưóc bị phá vỡ - Sinh học: · VSV bị ức chế hay tiêu diệt c Phương pháp thực hiện: - Tiến hành làm nguội hỗn hợp 95 - 100o C, đưa vào thiết bị dịch hóa - Chỉnh pH hỗn hợp 5.5, bổ sung Ca2+ nồng độ 100ppm chế phẩm - amylase chịu nhiệt d Thiết bị: - Cấu tạo: thiết bị thùng kín, vỏ ngồi có áo cách nhiệt, thùng chia làm nhiều ngăn, ngăn có cánh khuấy nối chung với trục dẫn động - Hoạt động: · Đây thiết bị hoạt động hoạt động liên tục, dịch bơm vào thùng dịch hóa, dung dịch chảy từ xuống qua ngăn theo ống trung tâm · Dung dịch lưu thời gian cố định thùng, áo cách nhiệt phía ngồi nhằm giữ nhiệt độ dịch hóa đảm bảo 95 - 100o C dịch đảm bảo đảo trộn liên tục cánh khuấy - Các thông số: · Nhiệt độ : 95 - 100o C · Thời gian : 30 – 60 phút · pH : 5,5 Trang 24 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL DUNG DỊCH VÀO DUNG DỊCH RA Hình 17 : Thiết bị dịch hóa  Làm nguội : a Mục đích: Chuẩn bị: Tạo điều kiện thuận lợi cho trình đường hóa b Các biến đổi: Nhiệt độ dung dịch giảm biến đổi khác không đáng kể c Phương pháp thực hiện: - Dùng thiết bị truyền nhiệt gián tiếp dạng hình trụ có cánh khuấy, tác nhân trao đổi nhiệt nước lạnh hay glycol - Các thông số cần lưu ý: · Nhiệt độ dung dịch đường sau dịch hóa : khỏang 100o C · Nhiệt độ tác nhân lạnh : khỏang 40o C · Nhiệt độ dung dịch đường sau làm nguội : khỏang 50 - 60o C Trang 25 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL d Thiết bị: - Thiết bị có cấu tạo đơn giản, gồm ống lồng vào nhau, ống bên có cánh khuấy, lớp áo dùng để gia nhiệt hay làm nguội - Áp dụng cho loại thực phẩm có độ nhớt cao, dạng huyền phù Thiết bị tháo lắp dễ dàng, hạn chế tượng đóng cặn, bụi q trình xử lý nhệt - Hoạt động: Hỗn hợp dịch đường ống phía cùng, cịn tác nhân lạnh ngoài, phương pháp tiếp xúc gián tiếp với tác nhân lạnh hệ thống cánh khuấy hoạt động liên tục, hổn hợp làm nguội Hình 18: Thiết bị ống lồng ống Đường hóa: a Mục đích: Tạo hỗn hợp gồm đường đơn giản ( glucose) thuận lợi cho trình lên men b Các biến đổi: - Vật lý: · Tăng hàm lượng chất khô · Tăng khả truyền nhiệt · Giảm độ nhớt - Hóa lý: · Tăng khả hịa tan - Hóa sinh: · Có tác dụng -amylase gluco-amylase lên mạch amylose amylopectin tạo thành hỗn hợp sản phẩm chủ yếu glucose dextrin mạch ngắn Trang 26 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL - Hố học: · Có thể xảy phản ứng Maillard tạo thành hợp chất làm sậm màu dung dịch c Phương pháp thực hiện: - Dung dịch đường sau làm nguộí bơm vào thiết bị đường hóa - Bổ sung enzym gluco-amylase vào điều chỉnh pH dung dịch pH tối ưu glucoamylase , q trình đường hóa, dung dịch đảo trộn liên tục hệ thống cánh khuấy - Trong giai đoạn này, khoảng phút cần tiến hành thử khả đường hóa cách: lấy vài chục ml nước dịch đường hóa cho vào – giọt I2 ( N/50), dịch bị biến màu ( xanh, tím…) q trình đường hóa chưa kết thúc, ngược lại, dịch khơng bị biến màu q trình đường hóa xem kết thúc d Thiết bị: - Tương tự thiết bị dịch hóa - Các thơng số: · Nhiệt độ : 50 - 60o C · pH : khoảng 5.5 · Thời gian : Thử I2 để xác định thời điểm kết thúc trình V Chuẩn bị mơi trường: - Mục đích: Bổ sung chất dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh vật - Môi trường lên men: Thành phần môi trường lên men (g/l) · Glucose :30 · Nồng độ đường : 14 – 16% · Nitrat amon :5 · Diphosphate kali : 0.75 · Sunfit natri : 40 · Peptone : 10 · Bột chiết nấm men :5 · K PO4 : 0.5 · MgSO 7H2 O : 0.1 · MgSO 7H2 O : 0.1 · NH4 NO3 : 0.9 Trang 27 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL VI Thanh trùng mơi trường: 1) Mục đích: Tiêu diệt vi sinh vật chuẩn bị cho trình lên men 2) Các biến đổi : - Vật lý: · Nhiệt độ: tăng - Hóa học: · Các phản ứng hóa học: Maillard, caramen… · Độ ẩm: giảm - Hóa lý: · Sự đông tụ protein · Sự bốc chất dễ bay - Sinh học: · Tiêu diệt vi sinh vật 3) Phương pháp thực hiện: - Dịch lên men bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng ống - Cấu tạo : Đơn giản, gồm hai ống lồng vào nhau, dịch lên men phần ống bên tác nhân gia nhiệt phần ống ngồi Hình 19: Thiết bị ống lồng ống - Các thông số: · Nhiệt độ : 70 – 80o C · Thời gian : - 10 phút Trang 28 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL VII Lên men: Mục đich: Chuyển hóa đường thành glycerol tác dụng nấm men điều kiện pH nhiệt độ thích hợp Các biến đổi: - Vật lý: · Có tăng nhiệt độ trình lên men nên cần thực điều nhiệt liên tục - Hóa lý: · Có thay đổi pH · Sự giảm oxy hóa khử · Sự biến tính đơng tụ protein - Hóa học: · Phản ứng ester hóa tạo số sản phẩm phụ - Sinh học: · Sự sinh trưởng phát triển nấm men - Hóa sinh: · Sự tiêu hao chất hình thành nên sản phẩm - Cảm quan: · Màu sắc dịch lên men trở nên đục Quá trình thực hiện: - Bơm dịch lên men vào thiết bị lên men - Tiến hành trình lên men Lượng dịch chiếm khoảng 90% thể tích thiết bị, cung cấp hàm lượng O khoảng 0.035g/l dung dịch thời gian đầu Trong trình lên men, cần kiểm tra điều chỉnh pH nhiệt độ môi trường - Trong trình lên men, cần quan tâm đến số cố thường xảy ra:  Lên men chậm: Nguyên nhân: · Nhiệt độ dịch lên men qua thấp, men giống sinh sản chậm · Thiếu chất dinh dưỡng · Số lượng tế bào nấm men sống không đủ Khắc phục: · Tăng cường theo dõi nhiệt độ ổn định · Bổ sung chất dinh dưỡng: (NH4 )2 SO4 , Ca3 (PO4 )2 Trang 29 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL  Sinh màng: ( thường gặp trường hợp lên men rỉ đường) Nguyên nhân: · Vi khuẩn sinh màng xâm nhập Khắc phục: · Giảm bớt lượng sulfate amon  Lên men nhanh: Nguyên nhân: · Đường sót tăng · Nhiệt độ lên men tăng cao · Vi khuẩn xâm nhập vào trình lên men · Nấm men bị chết nhiều Khắc phục: · Tăng cường kiểm tra nhiệt độ lên men, dội nước kịp thời · Đề phòng vi khuẩn · Khống chế nồng độ đường cao - Cơ sở trình: Trang 30 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL 11 H2 SO3 acetaldehyte Acetaldehyte 12 sunlfunate Trang 31 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL NADH2 13 14 14 Thiết bị: - T : - Hình 20: Thiết bị lên men Trang 32 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL - - - - - - - ; - - - - - - - - - Các thông số: · pH : khoảng 6.5 – 8.0 · Nhiệt độ : 28 – 32o C · Thời gian : 72 – 96h VIII Chưng cất: Mục đích: - Nhằm phân tách thành phần riêng biệt hổn hợp chất lỏng có nhiệt độ sơi khác Các biến đổi: - Vật lý: · Có gia tăng nhiệt độ đáng kể - Hóa lý: · Có bay nước thành phần khác - Hóa học: · Ở nhiệt độ cao xảy phản ứng Maillard · Protien bị biến tính - Hóa sinh: · Enzym bị vơ hoạt nhiệt độ cao Quá trình thực hiện: - Cơ sở trình: · Chưng cất trình tách dung dịch cách đun sơi nó, ngưng tụ bay để hai phần : phần nhẹ có nhiệt độ sơi thấp, chứa chất dễ bay hơi, phần nặng cặn chưng cất · Hơi chất lỏng nhiệt độ khác có áp suất riêng phần khác nhau, chất lỏng có áp suất riêng phần lớn chất lỏ ng sơi nhiệt độ thấp dễ bốc - Thực hiện: · Sẽ thực trình chưng cất phân đoạn với nhiều giai đoạn ứng với nhiệt độ khác Trang 33 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL · Hỗn hợp dịch lên men đưa vào thùng chưng cất B, tác nhân nhiệt A đưa vào thiết bị (hơi nước), lượng thu nhận đưa vào thiết bị ngưng tụ C để thu nhận glycerol, lượng khí khơng ngưng tụ thảy qua thiết bị hút chân không phần ngưng tụ thiết bị ngưng tụ bề mặt D, dung dịch glycerol loãng thu nhận ta E Bảng 5: Nhiệt độ sôi cùa Glycerol với áp suất khác Áp suất tuyệt đối (mmHg) Nhiệt độ sôi (o C) 10 167.2 20 182.2 40 198.0 60 208.0 100 220.1 200 240.0 400 263.0 760 290.0 Thiết bị: - Sử dụng thiết bị chưng cất phân đoạn hình: Trang 34 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL Hình 21 : Thiết bị chưng cất - Các thông số : · Hiệu suất thu hồi glycerol 80-90% · Nồng độ glycerol 95-98% PHẦN 5: SẢN PHẨM  Chỉ tiêu cảm quan: · Nhớt, sánh sirô, không lẫn tạp chất · Trong suốt, khơng màu · Có vị · Mùi thơm đặc trưng  Chỉ tiêu hóa lý: · Tan vô hạn nước rượu · Không tan eter cloroform Trang 35 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL  Chỉ tiêu vật lý: · Nhiệt độ nóng chảy 18o C · Khối lượng riêng 1.261 g/ml · Tỉ khối 1.26, nhiệt độ sôi 290o C P 1(at)  Chỉ tiêu hóa học: · Khơng gây độc hại Bảng 6: Các thành phần glycerol khiết Purity of glycerol Water (%) Low Medium High 26.8 1.1 2.5 Composition of the dry matter1 , (%) Glycerol 63.3 85.3 99.8 Eter extract 0.71 0.44 n.a2 P 1.05 2.36 n.a Ka 2.2 2.33 n.a Na 0.11 0.09 n.a Pb 0.0003 0.0002 n.a CH3 OH 26.7 0.04 n.a Concentration of cadmium, mecury and arsenic were below the detection limit not analysed Trang 36 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL PHẦN 6: THÀNH TỰU CƠNG NGHỆ I Điều khiển mơi trường ni cấy chủng vi sinh vật để cải thiện hiệu suất tạo glycerol: Chủng Điều kiện nuôi cấy S.ellipsoides S cerevisiae Sản phẩm ưu điểm Hiệu suất tạo glycerol MT có 5% đường , pH 6.5 – 8.0 cách thêm Hiệu suất cao 51% vào Na2 CO3 Nồng độ bisulfite S.cerevisae kiểm soát liên tục nấm đột biến men thu lại phương pháp ly tâm tia UV cho trở lại vào bồn lên men, SO2 tái Lượng glycerol tạo cao 250% so với chủng chưa đột 62.5% biến thu hồi sử dụng II Sản xuất glycerol tế bào Saccharomyces cerevisiae cố định • Sử dụng kỹ thuật chưng cất chân không thêm vào khí CO nhiệt độ cao dẫn đến lượng glycerol tăng dịch men • Sử dụng chất cảm ứng sinh học với glycerokinase (500 đơn vị) cố định 80 – 120 mắc lưới điều khiển kính lưới với kích thước lỗ 50nm, lượng glycerol 1g/l kiểm soát III Sản xuất glyce rol nấm men chịu áp suất thẩm thấu : • Đã có nhiều cố gắng để sản xuất glycerol nấm men chịu áp suất Với nấm men này, sản lượng glycerol polyol khác đạt nuôi thiếu sulfite kiềm cao • Hầu hết nấm men chịu áp suất thuộc chủng Saccharomyces rouxii S.mellis Trang 37 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GLYCEROL IV Sản xuất glyce rol tảo: • Lồi tảo xanh Dunaliella tertiolecta D.bardavil sản xuất glycerol mơi trường có nồng độ muối cao • Nồng độ glycerol nội bào tương ứng với nồng độ muối mà Dunaliella phát triển : mol/l NaCl nồng độ glycerol nội bào mol/l tương đương dung dịch 56% glycerol Trang 38 ... glycerol 1g/l kiểm soát III Sản xuất glyce rol nấm men chịu áp suất thẩm thấu : • Đã có nhiều cố gắng để sản xuất glycerol nấm men chịu áp suất Với nấm men này, sản lượng glycerol polyol khác đạt... trình lên men, cần quan tâm đến số cố thường xảy ra:  Lên men chậm: Nguyên nhân: · Nhiệt độ dịch lên men qua thấp, men giống sinh sản chậm · Thiếu chất dinh dưỡng · Số lượng tế bào nấm men sống... dụng cho thịt phơ mai · Sản xuất sảm phẩm tạo nhũ tương đơn đa glyceride · Dùng sản xuất polyglycerol ester dùng sản xuất bánh bơ thực vật · Dùng làm chất bổ sung vào sản phẩm có độ béo nhằm