II. SỬ DỤNG PHẾ LIỆU TRONG CHẾ BIẾN RAU QUẢ
c.Sản xuất acid citri
Ở Hawaii, acid citric được sản xuất từ phế liệu dứa với khối lượng lớn. Acid citric được sản xuất từ phế liệu dứa với khối lượng lớn.
Quy trình công nghệ:
Giải thích quy trình:
Ép:
Mục đích:
Thu dịch trích ly
Biến đổi:
Vật lý: các biến đổi về cấu trúc nguyên liệu, trang thái liên kết, tỷ lệ giữa các pha rắn, lỏng. Hóa học: một ít chất hòa tan: vitamin, enzyme; chất không hòa tan: thành tế bào, mảnh vụn, cellulose,… được tách ra.
Yếu tố ảnh hưởng:
Tính chất nguyên liệu.
Áp lực ép: tỷ lệ thuận với hiệu suất ép, nhưng có giới hạn nhất định.
Vận tốc máy ép: tỷ lệ thuận với năng suất ép, tỷ lệ nghịch với chiều dày lớp nguyên liệu. Phương pháp thực hiện: ép nhiều lần.
Cho nguyên liệu đi qua máy ép gồm 3 bộ trục, mổi bộ có 3 trục.
Thiết bị: máy ép 12 trục
Lên men:
Nấm mốc Aspergillus niger biến đường thành acid. Chúng sinh trưởng chủ yếu bằng con đường tạo ra bào tử.
Chuẩn bị:
Dịch lên men chứa 3-4% đường, cần bổ sung 0.07% nitơ, 0.016-0.021% P2O5. Các ion: K+, Mg2+, Zn2+ và các nguyên tố khác chỉ cần một lượng rất ít vào thùng lên men có cánh khuấy.
Dịch nấm giống và lên men được vô trùng, hoạt hóa giống trong 5h bằng cách cho vào dịch một lượng bào tử theo tỷ lệ 1g/lit canh trường. Thùng gây giống có dung tích 5m3, có cánh khuấy, sục khí vô trùng liên tục 28-36h, nhiệt độ 34-35oC, lượng không khí giai đoạn đầu 9-10m3/h. Khi bào tử phát triển ta tăng dần tới 90-100m3/h.
Kiểm tra chất lượng nấm giống thường xuyên sau 12h.
Tiến hành:
Sau 36h, ta dùng áp suất không khí vô trùng đẩy nấm giống vào thùng lên men. Lượng nấm giống chiếm 10-12% thể tích thùng lên men.
Bổ sung đường đặc với tốc độ 0.5-0.8m3/h (do nồng độ đường giảm). Nhiệt độ: 31-32oC.
Áp suất trong thùng: 0.1-0.2kg/cm2. pH = 3-4
Nồng độ đường trong dung dịch 3-4%. Thời gian kéo dài 5-10 ngày.
Cần sục khí vô trùng liên tục.
Kết thúc:
Khi độ chua không đổi trong 4-6h lên men cuối. pH: 2.2
Kết tủa pectin Dd HCl loãng Dd Na 2CO 3 Trích ly Sấy Nghiền Nghiền nhỏ Ép Bã táo Bã ép Lọc Đường hoá Lọc ép Cô đặc chân không
Bã lọc Dịch thải Sấy Nghiền Bao gói Bao bì
1m3 canh trường thu lượng acid từ 7.5kg trở lên.
Lọc:
Mục đích: lọc bỏ hết micelle.
Dung dịch lên men chứa hỗn hợp acid citric, oxalic, gluconic,… cùng với đường sót. Tách acid khỏi dịch lên men:
Tăng nhiệt độ dịch lên men: 60-65oC
Trung hòa với nước vôi, điều chỉnh pH = 6.8-7.5
Lượng dung dịch và nồng độ Ca(OH)2 tính theo lượng tương đương của acid citric có trong dịch dứa. Xảy ra các phản ứng: 2C6H8O7 + 3Ca(OH)2 = Ca3(C6H5O7)2 + 6H2O Citrate canxi 2C6H12O7 + Ca(OH)2 = Ca(C6H11O7)2 + 2H2O Gluconat canxi C2H2O4 + Ca(OH)2 = CaC2H4 + 2H2O Oxalate canxi Lọc và rửa bã thu muối canxi kết tủa.
Acid hóa:
Dùng H2SO4 36oBe vừa đủ, đun sôi 30 phút và để yên trong 3h. Phản ứng chỉ hòa tan citrate canxi:
Ca3(C6H5O7)2 + 3H2SO4 = 2C6HO7 + 3CaSO4
Lọc bỏ CaSO4 và Oxalate canxi.
Cô đặc:
Cô đặc dung dịch qua lọc chân không đến nồng độ 40oBe.
Để yên kết tinh trong 3-5 ngày. Phân li bằng máy li tâm, được acid citric tinh thể. Acid citric thu được còn lẫn tạp chất, cần tinh chế bằng nước sạch và than hoạt tính để có acid tinh khiết.