Nghiên cứu sản xuất giấm acetic bằng phương pháp lên men chìm

MỞ ĐẦU Giấm ăn loại phụ gia gia vị sử dụng phổ biến thực phẩm Giấm dùng chế biến loại sốt, rau dầm giấm, loại nước chấm…Tùy vào loại nguyên liệu chế biến phương pháp lên men mà chúng có tính chất cảm quan đặc trưng khác Một số loại giấm làm từ nguyên liệu trái cây, malt, gạo, mật ong…có hương vị ngon chủ yếu sản phẩm ngoại nhập Nhu cầu giấm ăn nước ta lớn, vậy, thị trường giấm bỏ ngỏ Theo quan sát, có số sản phẩm giấm”chất lượng cao” nước bày bán siêu thị như: giấm nho, giấm táo… Hiện giấm ăn nước ta sản xuất chủ yếu theo qui mô thủ công, gia đình, đa số giấm ăn không đạt tiêu vệ sinh an toàn thực phẩm sản lượng hàng năm thấp Trong thời gian gần đây, có số sở sản xuất giấm ăn chủ yếu qui mô nhỏ, sản phẩm nhiều khuyết điểm (màu sắc không đồng nhất, xuất cặn, sản phẩm không đa dạng…) Hầu hết sản phẩm giấm lên men nước ta sử dụng phương pháp lên men tónh với thời gian lên men dài (30 – 45 ngày/mẻ) Chính lý trên, định hình thành đề tài “Nghiên cứu sản xuất giấm acetic phương pháp lên men chìm” với mục đích đưa phương pháp sản xuất nhanh hơn, trình lên men kiểm tra chặt chẽ tối đa, chất lượng giấm thành phẩm mang tính ổn định cao chất lượng đạt tiêu cảm quan an toàn vệ sinh thực phẩm Đáng kể áp dụng qui mô công nghiệp dễ dàng từ góp phần nâng cao sản lượng nhằm đáp ứng đầy đủ cho nhu cầu tiêu thụ a MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ GIẤM 1.1.1 Định nghóa 1.1.2 Thành phần hóa học giá trị dinh dưỡng giấm 1.1.3 Ứng dụng 1.2 BẢN CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN GIẤM 1.3 NGUYÊN LIỆU SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT GIẤM 1.4 VI SINH VẬT TRONG LÊN MEN GIẤM 1.4.1 Giới thiệu chung 1.4.2 Phân loại vi khuẩn acetic 1.4.3 Đặc điểm số giống vi khuẩn acetic 1.5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN GIẤM 1.5.1 Giống 1.5.1.1 Phân lập vi khuẩn acetic 1.5.1.2 Xác định tính chất chủng phân lập 1.5.1.3 Phương pháp giữ giống vi khuẩn acetic 1.5.2 Môi trường lên men 1.5.3 Điều kiện nuôi cấy 1.5.3.1 Tỉ lệ giống 1.5.3.2 Nhiệt độ 1.5.3.3 Thời gian lên men 1.5.3.4 Cung cấp oxy 1.5.4 Phương pháp lên men giấm 1.6 KIỂM TRA SẢN PHẨM 1 11 11 12 13 20 20 21 22 23 24 25 25 26 26 26 27 32 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu 2.1.1 Vi khuẩn acetic 2.1.2 Môi trường nuôi cấy 34 34 35 b 2.2 Nội dung phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Tuyển chọn giống vi khuẩn acetic 2.2.1.1 Phân lập khảo sát số đặc điểm vi khuẩn acetic từ mẫu giấm 2.2.1.2 Xác định khả chịu ethanol môi trường thạch đóa 2.2.1.3 Xác định nồng độ acid acetic ức chế chủng chọn 2.2.2 Tìm hiểu sơ ảnh hưởng số yếu tố môi trường nhiệt độ 2.2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ glucose 2.2.2.2 Khả sát ảnh hưởng nồng độ (NH4)2SO4 bổ sung thêm 2.2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ dịch chiết malt 10oBx 2.2.2.4 Khảo sát ảnh hưởng nguồn đạm khác (với nồng độ khác nhau) 2.2.3 Nghiên cứu trình lên men kỹ thuật batch culture 2.2.4 Nghiên cứu trình lên men kỹ thuật feed batch culture 2.2.5 Ứng dụng: lên men giấm dứa từ rượu vang dứa 2.2.6 Cảm quan sản phẩm 2.3 Phương pháp phân tích 2.3.1 phương pháp xác định có mặt acid acetic 2.3.2 Phương pháp định lượng acid tổng số 2.3.3 Phương pháp định lượng ethanol 2.3.4 Phương pháp định lượng đường tổng, đường khử 2.3.5 Phương pháp định lượng vi sinh vật 2.4 Các phương pháp tính toán 37 37 37 39 39 40 40 40 40 40 40 43 44 44 45 45 45 46 48 48 49 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Tuyển chọn giống vi khuẩn acetic ứng dụng lên men giấm 3.1.1 Phân lập 3.1.2 Khảo sát khả chịu ethanol 11 chủng theo nồng độ ethanol từ – 12% 51 51 55 c 3.1.3 nh hưởng nồng độ acid acetic ức chế đến ba chủng S8, S10, S11 3.2 Tìm hiểu sơ ảnh hưởng số yếu tố môi trường nhiệt độ 3.2.1 nh hưởng nồng độ glucose 3.2.2 nh hưởng việc bổ sung sulfate amon vào môi trường lên men 3.2.3 nh hưởng nguồn đạm cao nấm men 3.2.4 nh hưởng nguồn đạm cao thịt 3.2.5 nh hưởng nguồn đạm peptone 3.2.6 nh hưởng việc sử dụng nguồn đạm từ dịch chiết Malt 3.3 Thí nghiệm thiết bị lên men tự động BIOSTAT 3.3.1 Nhiệt độ lên men ổn định 32oC suốt trình 3.3.2 Nhiệt độ lên men ổn định 34oC suốt trình 3.3.3 Nhiệt độ lên men 30oC 48 đầu tiên, sau tăng lên 34oC 3.3.4 Nhiệt độ lên men 30oC 24 đầu tiên, sau tăng lên 32oC 24 tiếp tục tăng lên 34oC 3.3.5 Nhiệt độ lên men 32oC theo chế độ feed batch 3.3.6 Tổng kết điều kiện lên men bình BIOSTAT 3.4 Kết lên men giấm dứa thiết bị lên men tự động BIOSTAT kết đánh giá cảm quan loại giấm KẾT LUẬN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN PHỤ LỤC 4.1 Khả chịu ethanol 11 chủng 4.2 Ảnh hưởng nồng độ glucose 4.3 nh hưởng việc bổ sung thêm (NH4)2SO4 vào môi trường lên men 4.4 nh hưởng nguồn đạm cao nấm men 4.5 nh hưởng nguồn đạm cao thịt 4.6 nh hưởng nguồn đạm peptone 4.7 nh hưởng dịch chiết malt 4.8 Thí nghiệm lên men thiết bị lên men tự ñoäng BIOSTAT 61 64 64 67 69 72 74 76 79 79 84 88 92 97 104 106 109 i ii iv vi viii x xiii xvi d MUÏC LUÏC CÁC HÌNH Stt Hình 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 2.1 2.2 3.1 10 3.2 11 3.3 Mô hình đơn giản chế lên men acid acetic bên tế bào vi khuẩn acetic Hình ảnh số giống Acetobacter chụp kính hiển vi điện tử thân mía Hình ảnh giống Acetobacter chụp phương pháp huỳnh quang Thùng gỗ sử dụng phương pháp Orleans Thiết bị Generator dùng lên men giấm Thiết bị Acetator dùng lên men giấm Bình lên men BIOSTAT sử dụng thí nghiệm Bộ chưng cất ethanol Hình dạng khuẩn lạc chủng S1 môi trường phân lập Hình ảnh chủng khảo sát nhuộm fuchsin kính hiển vi quang học với độ phóng đại 1000 lần Khả tạo vùng đổi màu chủng 17 17 29 31 32 42 46 53 54, 55 56 e MỤC LỤC CÁC BẢNG Stt Bảng 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 3.1 10 3.2 3.3 3.4 11 12 13 14 3.5 3.6 3.7 3.8 15 16 17 18 19 20 21 22 3.9 3.10 3.11 2.12 3.13 3.14 3.15 3.16 23 3.17 24 3.18 25 3.19 Thành phần hóa học số loại giấm từ nguyên liệu khác Các hợp chất dễ bay acid có giấm Sản lượng giấm sản xuất theo phương pháp lên men châu u Thành phần hóa học rượu gạo giấm gạo Một số đặc điểm phân biệt Acetobacter Gluconobacter Sự khác biệt loài thuộc giống Acetobacter Hình dạng khuẩn lạc trạng thái liên kết tế bào chủng khảo sát Phân nhóm chủng theo tỉ số D/d Phân nhóm chủng theo giá trị d Kết thử nghiệm ảnh hưởng nồng độ acid acetic ban đầu có môi trường lên men Phân nhóm theo nhiệt độ (thử nghiệm Glucose) Phân nhóm theo nồng độ glucose Phân nhóm theo nồng độ (NH4)2SO4 Phân nhóm theo nhiệt độ (thử nghiệm cao nấm men) Phân nhóm theo nồng độ cao nấm men Phân nhóm theo nhiệt độ (thử nghiệm cao thịt) Phân nhóm theo nồng độ cao thịt Phân nhóm theo nồng độ peptone Phân nhóm theo nhiệt độ (thử nghiệm peptone) Phân nhóm theo nhiệt độ (thử nghiệm malt) Phân nhóm theo nồng độ dịch chiết malt Bảng tổng kết nguồn hydratcarbon đạm theo nhiệt độ Kết lên men, điều kiện 32oC suốt thời gian lên men Kết lên men, điều kiện 34oC suốt thời gian lên men Kết lên men, điều kiện 30oC (48h) – 34oC 4, 18 19, 20 52, 53 58 60 61 65 65 68 70 70 73 73 75 75 77 77 79 81 86 90 f 26 3.20 27 28 29 30 31 32 3.21 3.22 3.23 3.24 3.25 3.26 33 4.1 31 4.2 35 4.3 36 4.4 37 4.5 38 4.6 39 4.7 Kết lên men, điều kiện 30oC (24h) – 32oC (24h) – 34oC Kết lên men, điều kiện 32oC, feed batch Tóm tắt thông số lên men Phân nhóm loại giấm theo hương Phân nhóm loại giấm theo vị Phân nhóm loại giấm theo màu sắc Kết kiểm tra số tiêu mẫu giấm Bảng kết ANOVA thí nghiệm khả chịu ethanol 11 chủng Bảng kết ANOVA thí nghiệm ảnh hưởng nồng độ glucose Bảng kết ANOVA thí nghiệm bổ sung (NH4)2SO4 Bảng kết ANOVA thí nghiệm sử dụng nguồn đạm cao nấm men Bảng kết ANOVA thí nghiệm sử dụng nguồn đạm cao thịt Bảng kết ANOVA thí nghiệm sử dụng nguồn đạm peptone Bảng kết ANOVA thí nghiệm sử dụng dịch chiết malt 94 99, 100 104 106 107 107 109 i iv v viii x xii xv g MỤC LỤC CÁC ĐỒ THỊ Stt Đồ thị 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 10 3.10 11 3.11 12 3.12 13 14 15 16 17 18 19 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 20 3.20 Tỉ số D/d 11 chủng theo nồng độ ethanol nh hưởng nồng độ glucose nhiệt độ lên kết ∆Ta (ngày lên men thứ 7) nh hưởng nồng độ glucose nhiệt độ lên kết ∆OD (ngày lên men thứ 7) nh hưởng nồng độ amon sulfate nhiệt độ lên kết ∆OD (ngày lên men thứ 7) nh hưởng nồng độ cao nấm men nhiệt độ lên kết ∆Ta (ngày lên men thứ 7) nh hưởng nồng độ cao nấm men nhiệt độ lên kết ∆OD (ngày lên men thứ 7) nh hưởng nồng độ cao thịt nhiệt độ lên kết ∆Ta (ngày lên men thứ 7) nh hưởng nồng độ cao thịt nhiệt độ lên kết ∆OD (ngày lên men thứ 7) nh hưởng nồng độ peptone nhiệt độ lên kết ∆Ta (ngày lên men thứ 7) nh hưởng nồng độ peptone nhiệt độ lên kết ∆OD (ngày lên men thứ 7) nh hưởng nồng độ dịch chiết malt nhiệt độ lên kết ∆Ta (ngày lên men thứ 7) nh hưởng nồng độ dịch chiết malt nhiệt độ lên kết ∆OD (ngày lên men thứ 7) Kết thí nghiệm 32oC_A Kết thí nghiệm 32oC_B Kết thí nghiệm 34oC_A Kết thí nghiệm 34oC_B Kết thí nghiệm 30oC (48h) – 34oC_A Kết thí nghiệm 30oC (48h) – 34oC_B Kết thí nghiệm 30oC (24h) – 32oC (24h) – 34oC_A Kết thí nghiệm 30oC (24h) – 32oC (24h) – 34oC_B 56 64 64 67 69 69 72 72 74 74 76 76 79 80 84 85 88 89 92 93 h 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 3.21 3.22 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22 Kết thí nghiệm 32oC feed batch_A Kết thí nghiệm 32oC feed batch_B Kết nồng độ glucose 30oC Kết nồng độ glucose 32oC Kết nồng độ glucose 34oC Kết nồng độ glucose 36oC Kết nồng độ sulfate amon 30oC Kết nồng độ sulfate amon 32oC Kết nồng độ cao nấm men 30oC Kết nồng độ cao nấm men 32oC Kết nồng độ cao nấm men 34oC Kết nồng độ cao nấm men 36oC Kết nồng độ cao thịt 30oC Kết nồng độ cao thịt 32oC Kết nồng độ cao thịt 34oC Kết nồng độ cao thịt 36oC Kết nồng độ peptone 30oC Kết nồng độ peptone 32oC Kết nồng độ peptone 34oC Kết nồng độ dịch chiết malt 30oC Kết nồng độ dịch chiết malt 32oC Kết nồng độ dịch chiết malt 34oC Kết nồng độ dịch chiết malt 36oC Mối liên hệ ∆OD, CFU/ml DCW, mg/ml 97 98 ii ii iii iii iv v vi vi vii vii viii ix ix ix x xi xi xiii xiii xiv xiv 98 32oC, feed batch hiệu hiệu suất riêng phần EtOH % DCW mg/l/h 14 100 80 10 60 40 20 0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 RT Chu kyø Chu kyø Chu kyø Chu kyø Chu kỳ Bảng 3.22: Kết thí nghiệm 32oC fed-batch_B EtOH; DCW hiệu quả; hiệu suất riên g phần 12 99 100 101 Trong chu kỳ đầu tiên, cho tiến hành lên men 1L môi trường thiết bị Biostat với tốc độ khuấy trộn 500rpm, tốc độ thổi khí 0,4NI Lag phase kéo dài 24 Log phase 24 (RT63) Lúc AcTa AcEtOH đạt cực đại (1,464 g/l/h; 0,17 %/h) Giá trị cực đại hiệu suất 81,39% (RT63) hiệu lên men 43,03% (RT66) Với chu kỳ này, mức độ bay ethanol cao lượng khí thổi vào dịch lên men gấp lần so với thí nghiệm trước Chính nguyên nhân mà hiệu suất hiệu lên men không khả quan Chu kỳ 2: bổ sung 1L dung dịch lên men vào bình Biostat (dung dịch M5 1% acid acetic), lúc thể tích hoạt động thiết bị 2L (không kể tới lượng mẫu dùng phân tích) Lag phase kéo dài 21 Sau 24 tiến hành bổ sung dịch lên men vào thiết bị để tiến hành chu kỳ thứ Như vậy, chu kỳ kéo dài 45 So với RT45 chu kỳ hiệu suất riêng phần hiệu lên men có cải thiện đáng kể (87,6%; 70,9%) Chu kỳ 3: lúc thể tích hoạt động thiết bị 3L Lag phase kéo dài 24 Tiếp theo 24 rút 1L dịch lên men bổ sung 1L dịch môi trường Khi kết thúc chu kỳ 3, thu Ta 42,7 g/l, hiệu suất riêng phần hiệu lên men cao (100% 88,85%) Thời gian để thu 1L dịch lên men 48 Chu kỳ 4: Lag phase kéo dài 24 Tiếp theo 24 nữa, kết thúc chu kỳ việc rút 1L dịch lên men bổ sung 1L môi trường vào thiết bị 102 Kết thúc chu kỳ 4, thu Ta 42,1 g/l, hiệu suất riêng phần hiệu lên men 100% 83,12% Kết thấp so với chu kỳ thời gian kết thúc chu kỳ sớm (lượng ethanol sót 0,29%) Chu kỳ 5: Lag phase lúc dường rút ngắn đáng kể khoảng Có thể thời gian dài sinh trưởng phát triển môi trường lên men, chủng giống vi khuẩn dần thích ứng với điều kiện lên men, mà lag phase rút ngắn đáng kể Thời gian để kết thúc chu kỳ kể từ bắt đầu chu kỳ 33 Điều có nghóa sau 33 thu 1L dịch lên men Kết thúc chu kỳ 5, thu Ta 42,1 g/l, hiệu suất riêng phần hiệu lên men 100% 96,53% Sở dó có kết khả quan bởi: + Lượng sinh khối có sẵn môi trường lớn giúp cho lag phase diễn nhanh hơn, từ thời gian bay ethanol đơn giảm đáng kể + Môi trường bổ sung góp phần cung cấp thêm chất dinh dưỡng cho vi khuẩn giúp hạn chế ức chế nồng độ ethanol ban đầu + Lượng acid có sẵn bình lên men 2.5% nên có khả ức chế loại vi sinh vật khác Về tốc độ tạo thành sinh khối, có chu kỳ cao 12,2 mg/l/h chu kỳ kết tiếp lại thấp 2,3 – 2,9 mg/l/h Điều có sẵn 103 thiết bị lượng lớn vi khuẩn bắt đầu chu kỳ chênh lệch sinh khối đầu cuối chu kỳ không cao Do thời gian thực luận văn có giới hạn không tiến hành khảo sát nhiều chu kỳ để kiểm tra liệu có thoái hóa giống qua chu kỳ lên men Như vậy, kết mà thu nhận thí nghiệm cải thiện lớn so với điều kiện lên men trước thời gian để có lít dịch lên men có dài Với việc sử dụng kỹ thuật feed bach hoàn toàn áp dụng điều kiện sản xuất công nghiệp thực tiễn 104 3.3.6 Tổng kết điều kiện lên men bình BIOSTAT Bảng 3.22: Tóm tắt thông số lên men Các thông số Lag phase, h Log phase, h OD max Ta max AcTa max, g/l/h AcEtOH max, %/h DCW, mg/l/h Đường tổng (sau kết thúc lên men), g/100ml Hiệu suất riêng phần, % Hiệu lên men, % Thời gian thu 1L dịch lên men, h Ghi chú: 48h RT48 – 87 (39h) 0,761 (RT111) 44,64 (RT90) 1,673 (RT72) 0,173 (RT72) 10,023 (RT66) Thí nghiệm 48h 48h 39h RT48 – 87 RT48 – 72 RT39 – 63 (39h) (24h) (24h) 0,66 0,721 0,637 (RT87) (RT87) (RT90) 42,1 43,24 40,32 (RT87) (RT90) (RT72) 1,304 2,04 2,24 (RT63) (RT72) (RT72) 0,227 0,241 1,255 (RT72) (RT66) (RT63) 6,799 8,68 15,603 (RT63) (RT66) (RT66) 9h 24h 0,440 (RT33) 42,1 (RT33) 0,343 (RT33) 0,160 (RT33) 2,687 (RT27) 0.86 0.91 0.90 0.93 0.11 96,1 (RT87) 59,78 (RT87) 86,87 (RT72) 60,25 (RT87) 100 (RT87) 56,94 (RT90) 100 (RT63) 64,89 (RT63) 100 (RT33) 96,53 (RT33) 30 29 30 24 33 1: thí nghiệm 32oC suốt trình lên men 2: thí nghiệm 34oC suốt trình lên men 3: thí nghiệm 30oC (48h) – 34oC 4: thí nghiệm 32oC (24h) – 32oC (24h) – 34oC 5: thí nghiệm 32oC Fed-batch, chu kỳ 105 Như vậy, qua thí nghiệm lên men acid acetic bình BIOSTAT rút kết luận sau: + Môi trường lên men không cần qua công đoạn / tiệt trùng nồng độ acid ban đầu 1%, ethanol 5% pH khoảng 3,0 ức chế phát triển vi sinh vật khác Điều thuận tiện sản xuất thực tế môi trường lên men từ rượu vang… + Thời gian lên men bình BIOSTAT ngắn so với phương pháp lên men tónh với môi trường (trong thí nghiệm khác thời gian lên men tónh 3L môi trường 20 – 30 ngày) + Sự bay phương pháp lên men đáng kể ảnh hưởng lớn đến hiệu suất, hiệu lên men hương vị sản phẩm (những chất bay hơi) + Việc sử dụng gradient nhiệt độ mang lại kết khả quan so với sử dụng đơn nhiệt độ trình lên men Chế độ gradient nhiệt độ góp phần nâng hiệu suất riêng phần lên tối đa 100% + Chế độ nhiệt 30 – 32 – 34oC cho kết tốt thử nghiệm góp phần rút ngắn thời gian lên men xuống 24 / lít sản phẩm + Việc sử dụng kỹ thuật fed-batch góp phần nâng cao đáng kể hiệu suất hiệu lên men (100% 96,53%) + Để giảm thời gian lên men kỹ thuật fed-batch cần áp dụng gradient nhiệt độ 30 – 32 – 34oC vào giai đoạn bắt đầu chu kỳ 106 3.4 Kết lên men giấm dứa thiết bị lên men tự động BIOSTAT kết đánh giá cảm quan loại giấm Mẫu rượu vang dứa sau lên men đạt 10.53% ethanol, đường tổng 1,5% (w/w), acid tổng số 0.65g/l Pha loãng mẫu giấm dứa cho nồng độ ethanol đạt 5%, điều chỉnh acid tổng số 1% acid acetic, điều chỉnh đường tổng 1.2% glucose Tiến hành lên men 32oC, tốc độ khuấy 500rpm, tốc độ sục khí 0,4NI Các mẫu giấm để làm thí nghiệm cảm quan bao gồm: giấm chợ (Ta = 38,39 g/l), giấm LISA (giấm làm từ 100% gạo công ty Ajinomoto VN), giấm dứa lên men phương pháp tónh, giấm dứa giấm Malt lên men thiết bị BIOSTAT 32oC Các mẫu giấm ly tâm 6000rpm 15 phút, thu lấy dịch Tiến hành trùng dịch giấm 80oC 30 phút Sau đó, đem mẫu giấm tiến hành đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm Thông qua trình đánh giá cảm quan thu nhận kết sau: + Có khác biệt đáng kể hương mẫu thí nghiệm (α = 0,05) + Không có khác biệt đáng kể vị màu sắc mẫu thí nghiệm (α = 0,05) 107 Tukey HSD(a,b,c) Bảng3.23 :Phân nhóm loại giấm theo hương MẪU Giấm chợ Giấm Malt (Biostat) Giấm Dứa (Biostat) Giấm Dứa (tónh) Giấm LISA Nhóm,HƯƠNG ,947 1,736 3,052 3,473 3,473 4,315 Tukey HSD(a,b,c) Bảng3.24 :Phân nhóm loại giấm theovị MẪU Giấm chợ Giấm Dứa (Biostat) Giấm Malt (Biostat) Giấm Dứa (tónh) Giấm LISA Nhóm,VỊ 2.0526 2.6316 2.8421 2.8947 3.1053 Tukey HSD(a,b,c) Bảng3.25 :Phân nhóm loại giấm theomàu sắc MẪU Giấm Dứa (Biostat) Giấm LISA Giấm Dứa (tónh) Giấm Malt (Biostat) Giấm chợ Nhóm,MÀU SẮC 2.789 2.890 3.000 3.000 3.157 Chúng nhận thấy: mẫu giấm LISA giấm Dứa lên men tónh hội đồng cảm quan cho điểm cao vì: + Giấm LISA lên men từ 100% gạo nguyên chất (thông qua giai đoạn đường hóa, rượu hóa, giấm hóa ủ chín; tổng cộng tháng) có mùi hương đặc trưng nguyên liệu Ngoài ra, sử dụng phương pháp lên men tónh nên giữ mùi hương sản phẩm 108 + Giấm LISA giấm dứa (tónh) lên men phương pháp tónh nên hạn chế tượng bay Hơn nữa, trình lên men diễn chậm chạp nên góp phần ổn định hương cho sản phẩm Về HƯƠNG, mẫu giấm dứa lên men theo phương pháp tónh phương pháp lên men chìm khác biệt đáng kể theo đánh giá hội đồng cảm quan (α = 0,05) Giấm Malt lên men theo phương pháp chìm có điểm thấp loại giấm dứa lên men từ nguồn nguyên liệu khác thấp so với giấm LISA không lên men từ 100% malt Giấm malt lên men từ 5% dịch chiết malt 10oBx Theo công thức giấm malt (M5), 1kg malt lên men 200 lít giấm (với nồng độ khoảng 42 – 45 g/l) Về VỊ MÀU SẮC, hội đồng cảm quan không nhận thấy khác biệt đáng kể (α = 0,05) mẫu giấm thí nghiệm 109 Bảng 3.26: Kết kiểm tra số tiêu mẫu giấm Mẫu Giấm Dứa Giấm Dứa Giấm Malt Chỉ tiêu (tónh) (BIOSTAT) (BIOSTAT) Acid tổng số, g/l 46,05 42,09 41,04 Đường tổng, g/100ml 0,35 0,1 0,2 Ethyl acetate, ppm 43,24 584,99 1,87 Acetaldehyd, ppm 53,4 64,84 veát Acid lactic, mg/L 703,8 0,54* 0,54* Methanol, ppm 6,5 kph kph Acid acetic, % 4,2 3,84 3,6 Ethanol, ppm 354 13200 24 As, mg/L 0,004 0,003 0,003 Pb, ppm kph kph kph Ghi chú: kph: không phát hiện; *: % (v/v) Như vậy, đến số kết luận sau: − Với loại nguyên liệu, giấm lên men theo phương pháp tónh cho mùi hương tốt so với phương pháp lên men chìm có khuấy trộn sục khí (mặc dù thời gian chậm hơn) − Màu sắc vị giấm tiến hành hai phương pháp lên men khác khác biệt đáng kể − Ngoài acid acetic, mẫu giấm số acid hữu khác (acid lactic…) 110 KẾT LUẬN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN Thông qua trình lựa chọn thu nhận chủng vi khuẩn Acetobacter aceti có khả oxi hóa ethanol tạo acid acetic với nồng độ tối đa – 9% Chủng vi khuẩn lựa chọn có khả chịu ethanol ban đầu môi trường 10% Nguồn đạm từ muối amon (amon sulfate) không phù hợp cho trình lên men acid acetic chủng chọn Các nguồn đạm hữu (từ cao thịt cao nấm men) phù hợp có khả ứng dụng qui mô phòng thí nghiệm Nguồn đạm hữu (từ dịch chiết malt từ thân nguyên liệu) phù hợp với qui mô sản xuất Với nồng độ glucose thử nghiệm: 0,9 – 1,2% đem lại kết lên men tốt Nhiệt độ lên men tối ưu 34oC Khi tiến hành lên men với thiết bị lên men tự động BIOSTAT: việc sử dụng gradient nhiệt độ đem lại kết lên men tốt sử dụng chế độ nhiệt ổn định Với chế độ nhiệt 30 – 32 – 34 đem lại kết tốt chế độ nhiệt thử nghiệm khác (trong khuôn khổ luận văn) 111 Với kiểu lên men bổ sung chất gián đoạn (feed batch) đem lại kết lên men tốt kiểu lên men theo mẻ (batch culture) Hiệu suất riêng phần hiệu lên men mà đạt 100% 96,53% 10 Với chế độ lên men tốt (trong khuôn khổ luận văn), thu lít dịch giấm ăn với nồng độ khoảng 42g/l 33 11 Giấm lên men phương pháp lên men khuấy trộn có sục khí có màu sắc vị giống giấm lên men tónh mùi hương (cùng loại nguyên liệu) 12 Các tiêu hóa học - hóa sinh mẫu giấm cho thấy giấm thành phẩm đạt yêu cầu theo qui định 867/1988/QĐ-BYT 112 ĐỀ NGHỊ CHO CÁC NGHIÊN CỨU KẾ TIẾP Tiến hành thử nghiệm số nguồn đạm vô khác nhằm mục đích tạo điều kiện thuận lợi hạ giá thành sản xuất qui mô công nghiệp, thích hợp cho việc lên men giấm trắng Tiếp tục thử nghiệm ảnh hưởng nồng độ glucose, cao nấm men… cao Tối ưu hóa môi trường lên men Tìm hiểu thành phần tích lũy acid hữu cơ, ethyl acetat… điều kiện lên men khác Thử nghiệm số điều kiện gradient nhiệt độ khác 30oC (24 giờ) – 34oC, 30oC (24 giờ) – 32oC… Thử nghiệm lên men với điều kiện lưu lượng khí thấp nhằm hạn chế bay thừa lượng khí thổi vào dịch lên men Thử nghiệm lên men fed-batch với việc bổ sung chất liên tục tháo chất gián đoạn theo chu kỳ Tiếp tục thử nghiệm lên men fed-batch với nhiều chu kỳ để xác định thời gian thoái hóa giống Thử nghiệm nâng cao nồng độ acid acetic sản phẩm để đạt 70 – 80 g/l 10 Thử nghiệm với nhiều loại nguyên liệu khác nhau: dứa, xoài, nếp than…để có nhiều loại giấm khác Riêng giấm Dứa, cần thử nghiệm thêm tỉ lệ Dứa/nước khác 11 Thử nghiệm sản xuất qui mô pilot ... hình thành đề tài ? ?Nghiên cứu sản xuất giấm acetic phương pháp lên men chìm? ?? với mục đích đưa phương pháp sản xuất nhanh hơn, trình lên men kiểm tra chặt chẽ tối đa, chất lượng giấm thành phẩm mang... định suất sản phẩm nồng độ acetic giấm, lên men, phải chọn phương pháp lên men phù hợp tuỳ thuộc vào mục đích điều kiện nhà máy Hiện có ba phương pháp sử dụng lên men sản xuất giấm: phương pháp Orleans,... 1.5: Thiết bị Generator dùng lên men giấm c/ Phương pháp lên men chìm sử dụng Acetator Ngày nay, hầu hết phương pháp sản xuất thông thường lên men chìm Điều kiện lên men cải thiện thông số sục