VII. CHẤT CÂN BẰNG ĐỘ CHUA VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐỘ ACID
1.Acid lactic
1.1Giới thiệu chung
Acid lactic hay acid sữa là một hợp chất hóa học đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh hóa và lần đầu được phân tách vào năm 1780 bởi nhà hóa học Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele.
Acid lacticthu được bằng phương pháp lên men do tác nhân lên men chủ yếu là vi sinh vật (vi khuẩn lactic)
Acid lactic có nhiều trong một số thực phẩm lên men như sữa chua, nem chua..., rất tốt đối với sức khỏe.
Acid lactic là một acid carboxylic với công thức hóa học C3H6O3. Nó có một nhóm hydroxyl đứng gần nhóm carboxyl khiến nó là một acid alpha hydroxy (AHA). Trong dung dịch, nó có thể mất một proton từ nhóm acid, tạo ra ion lactate CH3CH(OH)COO−.
[80]
IUPAC: 2-Hydroxypropanoic acid
90 CTCT
[81]
1.2Đặc điểm - tính chất
Tính chất Thông tin
Khối lượng phân tử 90.08 g/mol
Độ acid (pKa) 3.86
Nhiệt độ nóng chảy 53°C (D-, L-), 16.8°C (DL-)
Nhiệt độ sôi 122°C ở 12mmHg
[82]
1.3Độc tố và liều lƣợng cho phép
Cho đến thời điểm hiện tại vẫn chưa có công trình khoa học nào chứng minh được ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của việc sử dụng acid lactic.
ML: GMP [18]
1.4Sản phẩm
Sữa fristi, kẹo sữa dâu Alpenliebe, các loại kem...
1.5Cơ chế lên men và quy trình sản xuất
91
Dựa vào sản phẩm sinh ra trong quá trình lên men, người ta chia vi khuẩn lactic ra làm hai nhóm: Nhóm vi khuẩn lactic điển hình (đồng hình), nhóm vi khuẩn lên men lactic không điển hình (dị hình). [83]
Nhóm vi khuẩn lactic đồng hình: Là nhóm vsv có khả năng phân hủy đường thành
sản phẩm có chứa 85 – 95% acid lactic:
- Cầu khuẩn: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris
- Trực khuẩn: Lactobacterium acidophilum,
Lactobacteriumhelveticum,Lactobacterium bulgaricus
- Cơ chế của quá trình lên men nhóm vsv đồng hình C6H12O6 + 2NAD → 2CH3COCOOH + 2NADH2 CH3COCOOH + H2 → CH3CHOHCOOH
Nhóm vi khuẩn lactic dị hình: Là nhóm vsv có khả năng phân hủy đường thành sản phẩm có chứa 50 % acid lactic, 25% cồn etylic, 25% acid hữu cơ khác (succinic, acetic, ...) và CO2 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Cầu khuẩn: Streptocuccus votrovorus, Streptocuccus paracotrovorus, Streptocuccus diacetylactic [83]
Công nghệ sản xuất axit lactic
Chủng vi sinh vật: Sử dụng vi khuẩn lactic lên men điển hình và thích nghi ở nhiệt độ cao. Thường sử dụng Lactobacillus Delbruckii, Lac. Coagulans hoặc cầu khuẩn Streptococcuslactis, các loại vi khuẩn này đều thuộc loại vi khuẩn ưa nhiệt và có khả năng tích lũy khá nhiều axit lactic. [84]
Kỹ thuật lên men
- Có thể tiến hành lên men bằng phương pháp liên tục hoặc gián đoạn - Lên men ở ổn định ở 50o
C
- Thời gian lên men thường là 5-7 ngày
- Nồng độ đường trong môi trường chiếm 10-15%, lượng CaCO3 =10%, mầm đại mạch: 0,375%, photphat amon: 0,25%
- Quá trình sinh tổng hợp axit lactic thích nghi ở axit yếu (6,3-6,5) - Thu nhận sản phẩm
92
- Sau khi lên men người ta tiến hành xử lý để thu hồi dung dịch canxilactat (kết tinh)
- Tiếp theo làm nóng chảy các tinh thể canxilactat bởi H2SO4 để chuyển nó thành CaSO4 và C3H6O3 ở nhiệt độ 60-70oC.
Ca(C3H5O3)2 + H2SO4 = CaSO4 + C3H6O3 [85]