Công nghệ sản xuất acid acetic

Acetic acid (giấm) là sản phẩm của quá trình chuyển hoá rượu ethylic (ethanol) thành acetic acid dưới tác dụng của vi khuẩn Acetobacter với các loại rượu: rượu vang, rượu bia, nước ép hoa quả. Màu sắc và hương vị của giấm phụ thuộc rất lớn vào nguyên liệu làm ra nó.

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU CNSH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ACETIC ACID GVHD: Người thực hiện: THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020 TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU CNSH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ACETIC ACID Người hướng dẫn: Người thực hiện: THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020 MỤC LỤC Trang bìa……………………………………………………………………… Trang phụ bìa………………………………………………………………… Mục lục……………………………………………………………………… Danh mục hình/ Sơ đồ quy trình………………………………………………… PHẦN 1: TỔNG QUAN……………………………………………………… 1.1 Nguyên liệu sản xuất……………………………………………………….5 1.2 Giống vi sinh vật………………………………………………………… 1.2.1 Đặc điểm………………………………………………………………….7 1.2.2 Điều kiện sinh trưởng…………………………………………………… 1.2.3 Một số vi khuẩn thuờng sử dụng sản xuất acetic acid……………… 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men…………………………… 10 1.3.1 Oxy khơng khí………………………………………………………… 10 1.3.2 Nhiệt độ………………………………………………………… …… 10 1.3.3 Nồng độ acetic acid…………………………………………………… 10 1.3.4 Nồng độ rượu………………………………………………………… 10 1.3.5 Các chất C, N, P nguyên tố vi lượng…………………………… 11 PHẦN 2: CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT…………………………………………11 2.1 Sơ đồ quy trình…………………………………………………………….11 2.2 Giải thích quy trình cơng nghệ…………………………………………….13 2.2.1 Quy trình sản xuất acetic acid…………………………………………… 13 2.2.2 Các phương pháp lên men giấm chính………………………………… 13 2.2.2.1 Phương pháp lên men chậm……………………………………… 13 2.2.2.2 Phương pháp lên men nhanh…………………………………… 15 2.2.2.3 Phương pháp lên chìm kiểu đại…………………………… 17 2.2.3 Lão hố………………………………………………………………… 19 PHẦN 3: SẢN PHẨM…………………………………………………………19 3.1 Chất lượng giấm thành phẩm…………………………………………… 19 3.2 Một số nguyên nhân làm giảm chất lượng lên men acetic acid…………… 19 3.2.1 Giấm bị đục giảm độ chua…………………………………………… 19 3.2.2 Giấm chuyển màu đen………………………………………………… 20 3.2.3 Lươn giấm (trùng giấm) ………………………………………………… 20 3.2.4 Bọ giấm………………………………………………………………….21 3.2.5 Ruồi giấm……………………………………………………………… 21 3.3 Phân loại sản phẩm thị trường………………………………………… 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………… 24 DANH MỤC HÌNH DANH MỤC SƠ ĐỒ QUY TRÌNH Sơ đồ quy trình sản acid…………………………………………….12 xuất acetic Phần 1: Tổng quan - Acetic acid (giấm) sản phẩm của trình chuyển hố rượu ethylic (ethanol) thành acetic acid tác dụng của vi khuẩn Acetobacter với loại rượu: rượu vang, rượu bia, nước ép hoa Màu sắc hương vị của giấm phụ thuộc lớn vào nguyên liệu làm nó [3] - Tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu ban đầu sẽ có cho nhiều loại giấm khác như: giấm quả, giấm gạo, giấm mật, giấm nước dừa, giấm rượu [3] - Quá trình lên men acetic theo phương pháp truyền thống có thể thực điều kiện bình thường, thiết bị đơn giản [3] Hình 1.1 Giấm [5] 1.1 Nguyên liệu sản xuất - Nguyên liệu để sản xuất acetic acid bằng phương pháp lên men có thể nguyên liệu chứa đường, cũng có thể nguyên liệu chứa tinh bột nguyên liệu chứa cồn [3] - Dựa vào nguyên liệu lên men giấm người ta chia nhóm nguyên liệu sau: [3] + Nguyên liệu chứa tinh bột: gạo, ngơ, lúa mì, đại mạch… Hình 1.2 Nguyên liệu chứa tinh bột [6] + Nguyên liệu chứa đường: mật ong, nho, táo… Hình 1.3 Nguyên liệu chứa đường [7] + Nguyên liệu chứa cồn - Đối với nguyên liệu chứa tinh bột, trình sản xuất phải trải qua ba giai đoạn chuyển hoá: [3] + Giai đoạn 1: Chuyển tinh bột thành đường tác dụng của enzyme amylase + Giai đoạn 2: Chuyển đường thành rượu tác dụng của nấm men + Giai đoạn 3: Oxy hoá rượu thành acetic acid với sự tham gia của vi khuẩn acetic - Đối với loại nguyên liệu chứa đường trình sản xuất giấm chi trải qua giai đoạn [3] - Trường hợp giấm sản xuất từ nguyên liệu chứa cồn trình sản xuất giấm thực đơn giản nhất, chi thực giai đoạn [3] - Trong thực tế nay, để nâng cao chất lượng của giấm người ta dùng dịch ép trái để lên men, tạo sản phẩm giấm có chất lượng thơm ngon Để tạo môi trường dinh dưỡng ban đầu cho trình lên men thuận lợi, thành phần của môi trường người ta còn bô sung thêm đường, muối khống, muối amoni acetic acid để tạo pH thích hợp cho vi khuẩn Acetobacter hoạt động tốt [3] • Ví dụ nguồn ngun liệu chứa đường: nho a Nguồn gốc Nho loại mọng lấy từ loài thân leo thuộc chi Nho (Vitis) Quả nho mọc thành chùm từ đến 300 quả, chúng có màu đen, lam, vàng, lục, đỏ tía hay trắng Khi chín, nho có thể ăn tươi sấy khô để làm nho khô, cũng dùng để sản xuất loại rượu vang, thạch nho, nước quả, dầu hạt nho, làm giấm… [16] Hình 1.4 Nho - Nguyên liệu sản xuất acetic acid [8] b Thành phần hố học có nho [17] - Nước: 70 – 80% - Đường: 10 – 25% (chủ yếu glucose, fructose saccharose) - Acid hữu cơ: 0.5 – 1.7% (chủ yếu tartaric malic acid) - Protein: 0.1 – 0.9% - Pectin: 0.1 – 0.3% + Khoáng: 0.1 – 0.5% + Vitamin: C, B1, B2… + Các hợp chất màu: màu anthocyanin + Các hợp chất thơ số hợp chất khác 1.2 Giống vi sinh vật - Chủng vi khuẩn tham gia trình lên men acetic acid có nhiều loại gọi chung Acetobacter hay vi khuẩn acetic Vi khuẩn acetic phô biến tự nhiên, diện bề mặt lá, hoa, quả… điều kiện thuận lợi để sản xuất giấm bằng đường lên men theo phương pháp truyền thống [1], [3] 1.2.1 Đặc điểm - Vi khuẩn actic vi khuẩn gram âm, không sinh bào tử Tế bào có dạng hình elip đến hình que, thẳng cong, đứng thành cặp thành chuỗi có dạng không chuyển động dạng chuyển động [3] - Vi khuẩn acetic có màng nhày, số có khả di động nhờ tiêm mao Trên môi trường đặc, vi khuẩn acetic phát triển thành khuẩn lạc tròn, đặn, đường kính trung bình 3nm Trên môi trường lỏng, vi khuẩn acetic chi phát triển bề mặt môi trường tạo thành lớp màng dày mỏng khác [3] 1.2.2 Điều kiện sinh trưởng - Vi khuẩn acetic phát triển tốt môi trường nước bia, môi trường có chứa cao nấm men, glucose, ethanol hay mannitol [3] - Vi khuẩn acetic có khả tạo váng (thường gọi giấm) nồng độ rượu cao từ 10 – 12%, lên men nhiệt độ khoảng 25 – 32°C, pH 5.4 – 5.8 [3] - Các loài vi khuẩn acetic loài hiếu khí mạnh Trong điều kiện mơi trường đầy đủ lượng oxy cung cấp liên tục, chúng có thể tăng sinh khối sau 12 giờ, gấp 17 triệu lần so với sinh khối ban đầu [3] - Tính chất đặc trưng của vi khuẩn acetic khả oxy hóa rượu ethylic thành acetic acid pH 4.5 [3] - Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn acetic nguồn C, N chất sinh trưởng cũng đa dạng Vi khuẩn acetic sử dụng đường, rượu ethylic acid hữu làm nguồn C, muối amoni làm nguồn N Trong trình phát triển vi khuẩn acetic có nhu cầu số amino acid valine, alanine, proline, isoleucine Một số chất kích thích sinh trưởng nicotinic acid, folic acid biotine có vai trò quan trọng sinh trưởng của vi khuẩn acetic [3] 1.2.3 Một số vi khuẩn thường sử dụng sản xuất acetic acid Các giống vi khuẩn thường sử dụng sản xuất acetic acid là: - Acetobacter aceti: có khả phát triển môi trường có nồng độ rượu cao (11%), có khả tích lũy 6% acetic acid Nhiệt độ phát triển thích hợp 34°C Nếu nhiệt độ cao 43°C sẽ gây tượng co tế bào tạo thành hình lê Thường phát triển bia [1], [3] Hình 1.5 Acetobacter aceti [9] - Acetobacter xylinum: có thể oxy hóa rượu tạo 4.5% acetic acid mơi trường, ngồi còn có khả oxy hóa tiếp acetic acid thành CO H2O [1], [3] - Acetobacter pasteurianum: có khả chịu nồng độ cồn thấp Acetobacter aceti Trong điều kiện môi trường phát triển thuận lợi, chúng có khả tạo – 6% acetic acid [1], [3] - Acetobacter orleaneuse: dịch nước cấy Acetobacter orleaneuse thường tạo lớp váng mỏng bề mặt Váng vi khuẩn thường chắc, vi khuẩn chịu đựng lượng cồn đến 12%, điều kiện lên men thích hợp, chúng có thể tạo 9.5% acetic acid [1], [3] - Acetobacter schiitzenbachii: vi khuẩn phát triển môi trường lỏng, chúng tạo lớp màng dày không chắc Ở nước giới, người ta thường sử dụng chúng để sản xuất giấm theo phương pháp lên men chìm Trong điều kiện mơi trường thuận lợi, chúng có khả tạo 11 – 12% acetic acid [1], [3] - Acetobacter curvum: vi khuẩn giống Acetobacter schiitzenbachii Trong môi trường lên men thuận lợi, vi khuẩn có thể tạo 10 – 11% acetic acid Vi khuẩn Acetobacter curvum tạo váng chắc bề mặt môi trường Nhiệt độ lên men tối ưu của vi khuẩn 35 - 37°C [1], [3] - Acetobacter suboxydans: vi khuẩn Acetobacter suboxydans có khả chịu đựng nồng độ cồn cao Nhiệt độ lên men thích hợp của vi khuẩn 28 – 30°C Vi khuẩn cần lượng oxy nhiều cho trình chuyển hóa cồn thành acetic acid cho trình phát triển, đó trình lên men cần phải thơng khí liên tục Nếu mơi trường có thêm lượng nhỏ chất dinh dưỡng cần thiết (như glucose), vi khuẩn có thể chuyển hóa hoàn toàn cồn thành acetic acid Lượng acetic acid tạo từ trình lên men có thể lên đến 13% Thời gian lên men xảy nhanh [1], [3] 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men 1.3.1 Oxy khơng khí - Oxy yếu tố quan trọng cho trình lên men giấm [3] - Q trình oxy hóa chi xảy mơi trường vi khuẩn tiếp xúc với khơng khí Càng thống khí khả oxy hóa tốt, suất cao [3] - Ở phương pháp lên men chậm bề mặt tiếp xúc tế bào khơng khí bị hạn chế sự bao phủ bề mặt dịch lên men của lớp váng giấm độ dày lớp dung dịch nên trình lên men kéo dài - tuần, nồng độ giấm thu – 7% [3] - Phương pháp lên men chìm khơng khí thơi trực tiếp vào dung dịch lên men nên trình oxy hóa xảy nhanh, thời gian ngắn 48 giờ, nồng độ giấm – 14% [3] 1.3.2 Nhiệt độ - Acetobacter thuộc nhóm ưa ấm, nhiệt độ thích hợp cho chúng hoạt động từ 25 - 32°C [3] 10 2.2 Giải thích quy trình cơng nghệ 2.2.1 Quy trình sản xuất acetic acid Quy trình sản xuất acetic acid gồm giai đoạn sau: - Chuẩn bị môi trường: [1] + Môi trường cần thiết để lên men giấm ethanol, oxy, nguồn cacbon, nitơ, chất khoáng: K, Mg, Ca, Fe, P, S… [1] + Nồng độ rượu thích hợp cho lên men acetic 10 - 13%, trường hợp cao sẽ ức chế giống vi khuẩn acetic phát triển phần rượu không bị oxy hóa thành giấm, còn trường hợp rượu thấp sẽ xảy tượng oxy hóa triệt để biến giấm thành CO nước [1] + Nguồn cacbon có thể đường, nguồn nitơ acid amin, peptone muối amon Các chất khống dùng dạng muối vơ 13 hợp chất hữu Nước mạch nha, bia, nước hoa quả, dịch nấm men… nguồn dinh dưỡng tốt vi khuẩn acetic Nhưng sử dụng nguồn phải cẩn thận, dùng với liều lượng cao sẽ làm cho vi khuẩn phát triển mạnh, kém khả lên men tạo điều kiện cho vi sinh vật khác phát triển [1] + Trong sản xuất người ta thường dùng môi trường có thành phần sau: cứ 100L cồn tuyệt đối thêm 25g superphosphate, 25g ammonium sulfate, 0,9g kali cacbonat (potassium carbonate), 500g glucose dịch đường thủy phân từ tinh bột tương đượng với lượng đường glucose Có thể dùng saccharose thay cho glucose Nước pha thành 800 – 1000L môi trường [1] + Môi trường nhân giống lên men cần acid hóa bằng acetic acid nhằm kích thích giống phát triển ức chế vi khuẩn khác [1] - Lên men [1] - Hoàn thành sản phẩm [1] 2.2.2 Các phương pháp lên men giấm chính: - Phương pháp lên men chậm [1] - Phương pháp lên men nhanh [1] - Phương pháp lên men chìm kiểu đại [1] 2.2.2.1 Phương pháp lên men chậm: - Còn gọi phương pháp Orican phương pháp Pháp [1] - Dùng nước hoa làm nguyên liệu với giống Acetobacter orleameuse [1] - Phương pháp cho hiệu suất thấp, thời gian dài, thích hợp cho cơng việc làm giấm gia đình sản xuất giấm quy mơ nhỏ xí nghiệp dùng “rượu lại”, dịch đường, nước hoa bia hỏng, rượu vang kém phẩm chất,… cho lên men [1] 14 - Dụng cụ sử dụng: thùng gỗ lên men có dung tích 250 - 300 lít, phía có lỡ thơng khí che lưới chắn để tránh trùng xâm nhập [3] Hình 2.2 Thùng lên men gỗ sồi [10] • Hình 2.1 Thùng gỗ lên men chậm [3] Tiến hành lên men: - Cho 1/5 acetic acid vào thùng lên men có dung tích 250 – 300L, tiếp tục thêm vào nước ép nho cho toàn khối lượng đạt 2/3 thể tích thùng lên men Mục đích cho acetic acid vào trước để tạo điều kiện cho vi khuẩn lên men phát triển, mặt khác để ngăn ngừa vi khuẩn khác phát triển, không bị nhiễm tạp chất [2] - Lên men nhiệt độ 23- 34°C (nhiệt độ thường) Sau thời gian bề mặt sẽ thường xuất lớp váng trắng, đó lớp tế bào vi khuẩn Quá trình oxy hóa xảy chậm kết thúc sau vài tuần Khi kiểm tra rượu còn lại 0.3 - 0.5% sẽ lấy giấm ra, cho dịch dinh dưỡng vào Nếu để lâu, chất lượng giấm bị giảm nhanh trình oxy hóa giấm xảy tiếp tục làm giảm độ acid Giấm thu thường có 15 nồng độ acetic acid đạt - % Muốn để lâu phải đem trùng [2] - Trong q trình sản xuất lên men liên tục khơng nghi có thể khơng phải nhân giống lại Ở thùng lên men chậm đạt độ chua của giấm cần thiết, người ta rút dịch khỏi thùng lại cho thêm dịch Trong thao tác không làm vỡ váng giấm [1] - Quy trình làm giấm chậm nưng liên tục cho giấm ngon [3] 2.2.2.2 Phương pháp lên men nhanh: - Còn gọi phương pháp Đức, thực theo quy mô công nghiệp [1] - Nguyên liệu lên men bột ngô, bột ngô xem chất mang, giữ vi sinh vật trình lên men, nhờ đó mà vi sinh vật không theo vào sản phẩm cuối [2] - Giống vi khuẩn Acetobacter schiitzenbachii Acetobacter curvum nhiễm vào phôi [1] - Nguyên tắc của phương pháp làm tăng diện tích tiếp xúc với khơng khí làm cho trình lên men xảy nhanh [2] - Phương pháp lên men nhanh với chủng thuần khiết có nhiều ưu điểm: trình lên men ngắn ngày, dễ kiểm tra, giá thành hạ [1] - Thiết bị máy móc: + Sử dụng thùng lên men bằng gỡ hình trụ (generator) tới 10m3 lớn hơn, chiều cao từ 2.5 đến 6m, đường kính từ 1.2 đến 3m Ti lệ đường kính so với chiều cao khoảng ½ thích hợp nhất, đó đặt phoi bào gỡ giẻ Phía thùng có lỡ cho dịch mơi trường vào lỡ cho khơng khí Dưới miếng gỡ có nhiều lỡ tròn để phân phối dịch mơi trường Phía vật liệu xốp trùng Dưới sàn có nhiều lỗ nhỏ cho dịch dấm phân phối khơng khí [1], [2] + Các thùng lên men nhanh chứa phoi bào tẩm acetic acid cho phun mù dịch rượu nhạt chảy từ xuống thơi khí từ đưới lên liên tục, nhân giống lại mà hiệu suất men đảm bảo 16 Ở cần ý q trình thơi khí phải liên tục khơng gián đoạn [1] • Tiến hành lên men: Hình 2.3 Sơ đồ quy trình lên men phương pháp lên men nhanh [11] - Trong trình lên men nhanh có thể dùng hệ vi khuẩn acetic thuần khiết tự nhiên, có nghĩa lúc đầu tạo điều kiện cho số lồi nhóm nhiễm từ khơng khí phát triển ln ln mơi trường acetic acid Nhưng sản xuất còn dùng chủng thuần khiết thu hiệu cao Các chủng thường dùng Acetobacter schiitzenbachii Acetobacter curvum 86 96 [1] - Trước cho lên men thùng lớn cần phải nhân giống bình tam giác thùng nhỏ Trong bình tam giác có dịch đường nồng độ - °Bx - 5% rượu [1] - Thùng nhân giống có cấu tạo giống thùng lên men nhỏ Các phoi bào vô trùng thùng nhân giống acid hóa bằng acetic acid - 9% Cách làm sau: thùng nhỏ xếp phoi bào nấu sơ để diệt trùng, tẩm ướt phoi bào bằng dung dịch acetic acid [1] - Thanh trùng thùng có phoi bào nồi hấp 1atm 30 phút Làm nguội tới 30°C, cấy giống từ bình tam giác sang Sau cấy giống người ta đô vào thùng nhân giống hỗn hợp 6% acetic 3% rượu ethylic Nuôi 30°C khoảng - ngày [1] - Sau đó chuyển dịch giống sang thùng lên men [1] 17 - Trước cấy chuyền giống, thùng lên men rửa sạch, xếp phoi bào cho nóng qua, thấm ướt phoi bào bằng dung dịch acetic 6%, hấp 70°C 15 phút [1] - Ta dùng acetic acid có nồng độ - 5% chảy qua lớp phôi bào hay lõi bắp có mục đích trùng vừa có tác dụng acid hóa vật liệu chất mang để vi sinh vật giống dễ thích nghi q trình lên men [2] - Sau đó, dùng nước cất rửa qua cho giống vi khuẩn acetic acid vào, vi khuẩn acetic acid sẽ bám vào phoi bào hay lõi bắp [2] - Tiếp đó ta cho dòng môi trường từ xuống qua hệ thống phân phối dạng phun, môi trường sẽ phân phối khắp vật liệu, cồn sẽ thẩm thấu vào tế bào vi khuẩn cung cấp khí bằng hệ thống thơi khí từ lên tạo điều kiện để vi khuẩn lên men tốt nhất, vi khuẩn oxy hóa rượu thành axit acetic sẽ thẩm thấu qua màng tế bào theo dung dịch xuống đáy thiết bị lên men, ta thu sản phẩm từ đáy thiết bị lên men [2] - Quá trình lên men thực nhiệt độ 24 - 37°C, thời gian lên men từ - 10 ngày Trong trường hợp dịch lên men cuối chứa lượng acetic acid thấp, ta tiến hành tái lên men bằng cách bơm chúng ngược trở lại từ xuống [1] - Phương trình oxy hóa rượu thành acetic acid tế bào: CH2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O + 117 Kcal - Phản ứng xảy tế bào vi khuẩn, muốn phản ứng xảy ra, CH2H5OH O2 phải thẩm thấu tế bào Khi đó enzyme có tế bào của vi khuẩn tham gia oxy hóa rượu thành CH 3COOH CH3COOH tạo thành sẽ thoát khỏi tế bào tan dịch môi trường [2] 2.2.2.3 Phương pháp lên men chìm kiểu đại: - Ngày nay, sử dụng phơ biến sản xuất giấm phương pháp lên men chìm Lên men chìm sử dụng cơng nghiệp sản xuất giấm cho sản lượng lớn thời gian lên men ngắn [3] - Các nồi lên men đặc biệt thơng khí mạnh (reactor), có thể thay từng phần dịch dinh duỡng cũng thông khí đầy đủ Sau etanol chuyển thành acetic acid cũng rút bớt phần lớn đưa dịch vào nồi lên men tiếp tục [1] 18 - Với phương pháp lên men gần lên men bán liên tục [1] - Các chủng Acetobacter suboxydans thích hợp với phương pháp lên men này, chúng có thể chuyển hóa toàn etanol thành acetic acid với điều kiện nồng độ cồn 12% mơi trường có thêm glucose sục khí mạnh Lên men 28 - 32°C khoảng ngày [1] - Thiết bị máy móc: nhà máy, hệ thống thiết bị sản xuất giấm gồm thùng lên men đặc biệt (acetator) hệ thống để kiểm sốt nhiệt độ của q trình tạo giấm, có thể dạng ống xoắn ruột gà Thùng lên men cấu tạo có hệ thống giữ cho hỗn hợp liên tục quay, đa khơng khí vào hỡn hợp để cung cấp đủ oxy tạo điều kiện cho vi khuẩn hoạt động [3] Hình 2.4 Sơ đồ thiết bị lên men chìm [12] Hình 2.5 Thiết bị lên men chìm [3] 19 - Phương pháp lên men chìm có ưu điểm mỗi mẻ giấm thực tất nguyên liệu rượu chuyển thành acetic acid Trong phương pháp truyền thống khác, trình lên men diễn chậm còn để lại lượng rượu giấm thành phẩm Nồng độ acetic acid sản xuất theo phương pháp có thể đạt đến 13% [3] 2.2.3 Lão hoá: - Lão hóa thời gian mà giấm hình thành, hồn thiện bên thùng lên men, thay đơi thời gian phụ thuộc vào hóa chất, tính chất vật lý cảm quan [2] - Màu của giấm dao động từ màu vàng → nâu→ đen trình lão hóa sự tích tụ của hợp chất, chủ yếu melanoidins, từ phản ứng xúc tác của emzyme khơng đường xuống cấp, tính axit phản ứng Maillard phản ứng hóa nâu điều kiện có protein, đường nước [2] - Độ nhớt: Các tính chất chảy của giấm xác định lực hấp dẫn cụ thể số lượng trọng lượng phân tử cao melanoidins, lớp không đồng của biopolymers hình thành tích lũy trình lão hóa [2] Phần 3: Sản phẩm Chất lượng giấm thành phẩm - - Giấm thành phẩm phải có hai nồng độ acetic acid: 9%, dịch suốt, không bị mờ đục, có cặn, dịch nhày lươn giấm [1] Màu sắc: không màu màu vàng nhẹ [1] Mùi vị: mùi đặc trưng của giấm làm từ rượu, không có mùi chua hắc mùi kim loại hay mùi vị lạ [1] Không có acid vô acetic acid chưng cất từ gỗ, đặc biệt không phép có muối kim loại nặng Cho phép NaCl giấm với nồng độ < [1] Một số nguyên nhân làm giảm chất lượng lên men acetic acid 2.1 Giấm bị đục giảm độ chua - Trong trình oxy hóa rượu thành giấm gặp tượng oxy hóa sâu sắc acetic acid tới CO2 nước Giấm bị vẩn đục nhiễm 20 nấm men tạo màng thuộc giống Candida mycoderma thường Mycoderma vini gây Ngoài ra, còn có thể nhiễm vi khuẩn acetic khác Acetobacter xylinum, Acetobacter aceti chúng dễ oxy hóa acetic acid Acetobacter xylinum phát triển giấm tạo thành màng nhày bề mặt, làm cho giấm thành phẩm có cặn nhày, Acetobacter aceti làm giấm bị vẩn đục [3] - Khi cho môi trường vào thùng lên men phân bô không đều, tạo cho khối phoi bào có vùng có độ acid thấp, điều kiện cho vi sinh vật tạp dần phát triển Khi nhiễm khuẩn, chất lỏng lên men bị oxy hóa, chuyển thành CO2 nước, làm giảm lượng giấm [3] → Biện pháp khắc phục: cho lên men lại vệ sinh thiết bị trước lên men thật trùng Pasteur nhiệt độ 60 - 70 °C, cho thêm vào giấm K2S2O5 với liều lượng - 15g/100 lít giấm kết hợp với trùng Pasteur để tăng độ bền của giấm Có thể cho giấm vào thùng chứa đậy kín [3] - Ngồi ra, số nước nước dừa có chứa vi khuẩn lactic, nước dừa Loại vi khuẩn yếm khí thường cộng sinh với Mycoderma vini Chúng tồn hai điều kiện yếm khí hiếu khí Vi khuẩn lactic tạo mùi khó chịu làm màu giấm Nó cũng khiến giấm không đủ chua làm giảm sản lượng giấm [3] → Biện pháp khắc phục: dùng chất đường lắng dung dịch lên men, lọc tiệt trùng rượu lên men, tăng độ chua lên 1% bằng cách cho giấm ngon vào rượu lên men [3] 2.2 Giấm chuyển màu đen Giấm bị chuyển màu đen nhân tố: tanin, sắt men oxy hóa [3] - Tanin có thùng gỗ nguyên liệu dùng để sản xuất giấm Ví dụ, loại giấm làm từ vối rừng có thể chứa hàm lượng lớn tanin làm đen giấm [3] - Sắt tiếp xúc với giấm bị ăn mòn tạo nên tanat sắt Chi cần phần sắt so với 10.000 phần giấm đủ để làm cho giấm bị đen [3] - Thơng khí lọc cách chữa tanin sắt [3] - Một số men oxy hóa cũng làm đôi màu giấm có thể chữa bằng cách tiệt trùng theo phương pháp Pasteur [3] 2.3 Lươn giấm (trùng giấm) 21 - Trong thùng lên men giấm thành phẩm hay gặp loại giun tròn nhỏ, có màu hồng gọi lươn giấm Angiullula aceti Con đực trưởng thành dài tới 1mm, - 2mm [3] Hình 3.1 Lươn giấm [3] - Lươn giấm phát triển mạnh nồng độ giấm thấp (6% acetic acid) Còn nồng độ cao (9 - 10%) chúng bị ức chế, khơng hồn tồn ngừng sinh sản, nồng độ 12% chúng còn sống 1.5 tháng, nồng độ cao chúng bị chết [3] - Lươn giấm thường sử dụng vi khuẩn acetic nguồn dinh dưỡng, chúng cũng có thể sử dụng rượu, acetic acid, đường, chất nitrogen chất khoáng hòa tan để phát triển Chúng không độc cho người, gây đục giấm làm giảm độ chua của giấm [3] - Để tránh tượng lươn giấm cần bảo đảm vệ sinh thiết bị làm giấm, vật liệu phụ vỏ bào, lõi bắp , hạn chế sự nhiễm trùng giấm qua hư hỏng, rượu, nước, nước quả, ruồi giấm [3] → Biện pháp khắc phục: cho vào - 2% muối ăn, sau - ngày lươn giấm chết, đem lọc nâng nhiệt độ dung dịch giấm lên 40 - 50°C lọc để loại bỏ lươn giấm Lươn giấm sinh vật hiếu khí đó có thể tiêu diệt chúng bằng cách đóng kín thùng chứa giấm [3] 2.4 Bọ giấm - Bọ giấm làm thay đôi chất lượng của giấm Trong sản xuất giấm, người ta thường thấy hai loại bọ giấm: [3] + Loại to, màu trắng, có kích thước 0.8 – 1.5mm 22 + Loại nhỏ, màu nâu, có kích thước 0.3 – 0.4mm → Biện pháp khắc phục: bơi dầu khống vào xung quanh lỡ thơng khí Khi thiết bị lên men bị nhiễm nhiều bọ giấm có thể sử dụng nước nước nóng để tiêu diệt chúng [3] 2.5 Ruồi giấm - Ruồi giấm thường phát triển phần phần của thiết bị lên men, chúng thường có màu nâu đỏ, có kích thước khoảng 2.5 – 3mm Ruồi giấm vật trung gian lây nhiễm trùng giấm loại vi sinh vật gây hại giấm khác [3] Hình 3.2 Ruồi giấm [13] → Biện pháp khắc phục: để kiểm soát ruồi giấm, có thể dùng lưới chắn cửa sô, cửa vào khu vực sản xuất đảm bảo nghiêm ngặt chế độ vệ sinh xung quanh khu vực sản xuất [3] Phân loại sản phẩm thị trường Tùy theo nhu cầu sử dụng giấm khác mà người ta chia: 23 - Giấm dùng để nấu nướng: chứa acetic acid - 5%, có vị nồng, thơm dịu, tẩy mùi của cá, giúp tươi thịt, hải sản (giấm trắng, giấm rượu,…) [4] Hình 3.3 Giấm trắng [14] - Giấm ăn với cơm rau trộn: độ acetic acid - 4%, vị ngọt, thơm, thích hợp cho trộn rau, nước chấm, ăn với phở, mì quảng, điểm tâm (giấm Balsamic) [4] Hình 3.4 Giấm Balsamic [15] 24 - Giấm bảo vệ sức khỏe: độ acetic acid khoảng - 2%, vị ngon, mỗi làm mệt học hành mệt mỏi pha giấm với đường, thêm đá lạnh vào uống sảng khoái, giải khát, tốt cho sức khỏe [4] Hình 3.1 Các loại giấm thị trường [18] TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lương Đức Phẩm – Giáo Trình Công Nghệ Lên Men – NXB Giáo dục Việt Nam – 2010 [2] Lê Ngọc Tú, Lê Văn Chứ, Đặng Thị Thu, Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Lợi, Lưu Duẩn – Giáo trình Hóa sinh cơng nghiệp – NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội – 2002 [3] Giáo trình lên men thực phẩm – http://ast.apmb.gov.vn/Upload/Download/Giaotrinh/truongdanang/giaotrinhle nmenthucpham.pdf [4] Quy trình sản xuất giấm – https://tailieu.vn/doc/bao-cao-quy-trinh-sanxuat-giam-1614748.html [5].https://thuocdantoc.vn/wp-content/uploads/2019/07/chua-me-day-banggiam-gao-2.jpg 25 [6] https://media3.bosch-home.com/Images/600x/MCIM02007204_FR14KL-CookingWithGrains.jpg [7] https://mexuxu.com/wp-content/uploads/2019/09/Mat-Na-Chong-LaoHoa.jpg [8] https://image-us.eva.vn/upload/1-2019/images/2019-03-23/15-tac-dungcua-qua-nho-doi-voi-suc-khoe-nho-khong-tot-cho-giam-can_veby_thumb1553323405-933-width653height490.jpg [9].https://images.fineartamerica.com/images/artworkimages/mediumlarge/1/ acetobacter-aceti-bacteria-scimat.jpg [10] https://bom.to/yRTDDR [11] https://bom.to/jPl9mp [12] https://bom.to/aXdH5g [13].https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4c/Drosophil a_melanogaster_-_side_%28aka%29.jpg/300px-Drosophila_melanogaster side_%28aka%29.jpg [14].https://product.hstatic.net/1000282430/product/upload_2b36db2a62f447 8e81251bc9790867f7_large.jpg [15].https://sc02.alicdn.com/kf/UTB8fBZkwiaMiuJk43PTq6ySmXXa7/Italia n-3-Diamonds-Balsamic-Vinegar-of-Modena.jpg_350x350.jpg [16] https://vi.wikipedia.org/wiki/Nho [17] http://ngoclinhson.violet.vn/present/show?entry_id=1990008 [18] https://cdn.tgdd.vn/Files/2018/09/01/1114196/phan-biet-giam-gaogiam-hoa-qua-va-giam-tinh-luyen-201908240832442335.jpg 26 27 ... nicotinic acid, folic acid biotine có vai trò quan trọng sinh trưởng của vi khuẩn acetic [3] 1.2.3 Một số vi khuẩn thường sử dụng sản xuất acetic acid Các giống vi khuẩn thường sử dụng sản xuất acetic. .. trình Rượu trắng Nước Trộn Đường Lê Lã Đó Dá 12 Sản 2.2 Giải thích quy trình cơng nghệ 2.2.1 Quy trình sản xuất acetic acid Quy trình sản xuất acetic acid gồm giai đoạn sau: - Chuẩn bị môi trường:... trình lên men acetic theo phương pháp truyền thống có thể thực điều kiện bình thường, thiết bị đơn giản [3] Hình 1.1 Giấm [5] 1.1 Nguyên liệu sản xuất - Nguyên liệu để sản xuất acetic acid bằng