Đề tài: Ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất thạch dừa

Chia sẻ: sang08s2

Ngày nay trên thế giới những nước trồng dừa và sản xuất các sản phẩm từ dừa nhiều nhất như: Philippin, Indonesia, Malaysia, Ấn Độ, Việt Nam,… vấn đề đang được quan tâm là lượng nước dừa hàng năm thải ra từ các nhà máy cơm dừa nạo sấy là rất lớn và đó là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễn trầm trọng.

Bạn đang xem 10 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Đề tài: Ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất thạch dừa

ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG
SẢN XUẤT THẠCH DỪA




Trang 1
ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT THẠCH
DỪA
Phần 1: Mở đầu
Ngày nay trên thế giới những nước trồng dừa và sản xuất các sản phẩm từ dừa
nhiều nhất như: Philippin, Indonesia, Malaysia, Ấn Độ, Việt Nam,… vấn đề đang
được quan tâm là lượng nước dừa hàng năm thải ra từ các nhà máy cơm dừa nạo
sấy là rất lớn và đó là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễn trầm trọng. Do
đó, việc tận dụng nước dừa già vào sản xuất là nhu cầu cấp thiết để giải quyết
vấn đề môi trường và làm tăng giá trị sử dụng của dừa. Trong số các thành tựu
đạt được, thì vấn đề sử dụng nước dừa già để sản xuất thạch dừa là một hướng
giải quyết có hiệu quả và có triển vọng.




Hình 1: Thạch dừa
Thạch dừa ( Nata de coco ) là một loại thức ăn phổ biến được tạo ra từ sự lên
men vi khuẩn Acetobacter xylinum. Đây là một trong số các loại thực phẩm
thương mại đầu tiên ứng dụng từ cellulose vi khuẩn. Sản phẩm thạch dừa là
một món ăn tráng miệng dai, trong suốt và ăn rất ngon, có bản chất hóa học là
polysaccharide nên không có giá trị dinh dưỡng cao nhưng có đặc tính kích thích
nhu động ruột làm cho việc điều hòa bài tiết được tốt hơn. Chế phẩm từ dừa này
có tác dụng phòng ngừa ung thư và có thể giữ cho da được mịn màng.
Phần 2: Nội dung:
1. Giới thiệu về nguyên liệu trái dừa:


Trang 2
a. Thành phần của trái dừa:
Dừa là cây thuộc họ Palmas, bộ Spadiciflorales. Cây dừa thường ra hoa từ năm 7
– 12 tuổi sau khi trồng. Từ thụ phấn đến khi trái chín là 12 -13 tháng. Khi chín trái
dừa nặng 1.2 – 2 kg.




Hình 2: Trái dừa
Bảng : Thành phần và khối lượng các bộ phận trên trái dừa nặng 1.2 kg
Bộ phận Trọng lượng % Khối
( kg ) lượng
Vỏ 0.4 33
Gáo 0.18 12
Nước 0.26 25
dừa
Cơm dừa 0.36 30
Dầu dừa 0.12


Trang 3
Bã dừa 0.06
Ẩm 0.18

b. Cấu trúc của thạch dừa:
- Bản chất của thạch dừa là một màng nhày có cấu trúc là hemicellulose. Do
thạch dừa có bản chất là polysaccharide ngoại bào nên có khả năng ứng dụng vào
nhiều lĩnh vực khác nhau. Cho đến nay, việc ứng dụng thạch dừa mới chỉ dừng
lại ở những nghiên cứu chế biến thành những sản phẩm kẹo, jelly, các sản
phẩm giải khát.
- Hàm ẩm của thạch dừa: Theo kết quả nghiên cứu khi khảo sát cấu trúc thạch
dừa của các thầy cô Phan Tiến Mỹ Quang, Đống Thị Anh Đào, Nguy ễn Ánh
Tuyết bộ môn công nghệ hoá học và dầu khí trường Đại Học Bách Khoa
TPHCM, thì thạch dừa là một mạng polymer sinh học, có khả năng giữ nước rất
lớn. Miếng thạch dừa sau khi sấy ở 900C thì mỏng như tờ giấy, bề mặt láng
bóng và rất dai chắc. Kết quả xác định hàm ẩm của thạch dừa là 99%, thể hiện
rõ bản chất háo nước của thạch dừa ( do chuỗi polymer của mạng thạch dừa
chứa các nhóm –OH nên rất dễ dàng tạo liên kết hidro với nước).
- Cấu trúc mạng polysaccharide của thạch dừa: Thạch dừa có cấu trúc mạng là
các polysaccharide, chúng sắp xếp không theo trật tự, không theo quy luật, chúng
đan xen vào nhau rất chằng chịt theo mọi phía. Do trong quá trình lên men, các vi
khuẩn Acetobacter xylinum đã chuyển động hỗn loạn không theo quy luật. Đó là
nguyên nhân tạo nên tính dai và chắc về mọi phía của miếng thạch. Bên cạnh đó,
mạng luôn luôn ngậm một lượng nước đáng kể (99%).
Thành phần monosaccharide chính của thạch dừa là socboza nằm ở dạng L-
socboza, thường chứa trong vi khuẩn lên men dịch trái cây. Công thức cấu tạo
của L-socboza là : CH2OH-CO-HOCH-HCOH-HOCH-CH2OH.
2. Vi sinh vật trong sản xuất thạch dừa:
a. Đặc điểm giống vi khuẩn Acetobacter:
- Giống vi khuẩn Acetobacter thuộc họ Pseudomonadieae, phân bố rộng rãi trong
tự nhiên và có thể phân lập được các vi khuẩn này từ không khí, đất, nước,
lương thực thực phẩm, dấm, rượu, bia, hoa quả… Có khoảng 20 loài thuộc
giống Acetobacter đã được phân lập và mô tả, trong đó có nhiều loài có ý nghĩa
kinh tế.
-Vi khuẩn Acetobacter :
- Dạng hình que, tuỳ điều kiện nuôi cấy (t0, thành phần môi trường nuôi cấy) mà
các vi khuẩn acetobacter có thể sinh ra các tế bào có hình thái khác biệt dạng kéo
dài hoặc phình to ra.
- Kích thước thay đổi tuỳ loài (0.3-0.6 x 1.0-8.0μm).
- Có thể di động (có tiên mao đơn hoặc chu mao), hoặc không di động (không có
tiên mao).
- Không sinh nha bào tử.
- Hiếu khí bắt buộc.


Trang 4
- Chịu được độ acid cao.
- Vi khuẩn Acetobacter có khả năng đồng hoá nhiều nguồn thức ăn cacbon khác
nhau nhưng không sử dụng được tinh bột.
- Tế bào đứng riêng lẽ hoặc kết thành từng chuỗi.
- Có khả năng tạo thành váng trên môi trường lỏng, khả năng tạo thành váng thay
đổi tuỳ loại:
o Acetobacter xylinum: tạo thành váng cellulose khá dày và chắc.
o Acetobacter orleanoe: tạo thành váng mỏng nhưng chắc.
o Acetobacter pasteurianum: tạo thành váng khô và nhăn nheo.
o Acetobacter suboxydans: tạo thành váng mỏng dễ tan rã.
o Acetobacter curvum: sinh acid acetic với nồng độ cao nhưng tạo thành
váng không chắc chắn.
- Acetobacter có khả năng đồng hoá muối (NH4)+ và phân giải pepton. Một số loài
đòi hỏi một số acid amin nhất định như acid pantothenic và các chất khoáng K,
Mg, Ca, Fe, P, S …ở dạng muối vô cơ, hữu cơ hoặc hợp chất hữu cơ. Do đó bia,
dịch tự phân nấm men, nước mạch nha, nước trái cây…là nguồn dinh dưỡng rất
tốt cho sự phát triển của vi khuẩn Actobacter..
- Ngoài khả năng oxy hoá ethanol thành acid acetic, một số loài Acetobacter còn
tổng hợp được vit B1, vit B2, oxy hoá sorbit thành đường sorbose (dùng trong công
nghiệp sản xuất vit C)…




Hình 3: Vi khuẩn Acetobacter xylinum :

b. Phân loại vi khuẩn Acetobacter:
- Đến nay đã có nhiều tác giả đề cập đến vấn đề phân loại các loài vi khuẩn
trông giống Acetobacter, nhưng đáng chú ý nhất là bảng phân loại Acetobacter
của J-Frateur-1950. Sau đây là một số loài quan trọng nhất:
- Acetobacter schutzenbachii: Trực khuẩn khá dài, tạo thành váng dày, và không
bền vững, có khả năng tích lũy trong môi trường đến 11.5% acid acetic do đó
thường được sử dụng để làm giấm theo phương pháp nhanh (phương pháp của
Đức).


Trang 5
- Acetobacter suboxydans: Tạo thành váng mỏng, dễ vỡ ra, có khả năng chuyển
hoá glucose thành acid gluconic hay sorbic thành sorbose. Loại vi khuẩn này muốn
phát triển bình thường cần được cung cấp một số chất sinh trưởng như acid para
aminopenzoic, acid panthoteric, acid nicotinic.
- Acetobacter orleansen: Trực khuẩn dài trung bình không di động. Gặp điều kiện
nhiệt độ cao có thể sinh ra các tế bào dị hình kéo dài hoặc phình to ra. Tạo ra
váng rất dày trên môi trường dịch thể. Có thể phát triển được có nồng độ rượu
cao (10%-12%) và làm tích luỹ đến 9.5% acid acetic. Thường được dùng trong
công nghiệp chuyển rượu vang thành giấm (phương pháp của Pháp). Phát triển
thích hợp ở nhiệt độ 25-30oC.
- Acetobacter xylinum: Trực khuẩn không di động, tạo thành váng nhăn và khá
dày.Váng có chứa hemicellulose nên khi gặp H2SO4 và thuốc nhuộm Iod sẽ bắt
màu xanh.Có thể tích luỹ 4.5% acid acetic trong môi trường. Thường gặp loài vi
khuẩn này cùng với nấm men trong “nấm chè”, còn gọi là “thuỷ hoài sâm”, một
loại sản phẩm giải khát bổ dưỡng theo cách làm của người Trung Hoa. Đó là
một loại nước chua có vị thơm dùng để pha nuớc giải khát trong các gia đình
người Trung Hoa, trên mặt nước có một váng vi sinh vật dày được nuôi sống
bằng nước chè và đường.
- Acetobacter aceti: Trực khuẩn ngắn, không di động, thường xếp thành từng
chuỗi dài. Váng cùa vi khuẩn bắt đầu màu vàng khi nhuộm bằng thuốc nhuộm
Iod, chúng có thể phát triển trong môi trường có nồng độ rượu khá cao 11% và có
thể tích luỹ đến 6% acid acetic trong môi trường, phát triển thích hợp nhất ở
nhiệt độ 34oC.
- Acetobacter pasteurianum: Hình dạng tương tự như loại trên nhưng váng vi
khuẩn có dạng khô và nhăn nheo, váng bắt màu xanh khi nhuộm với thuốc Iod.
c. Phân lập vi khuẩn Acetobacter:
Vi khuẩn Acetobacter có thể được phân lập từ giấm, rượu, bia, hoa quả, chuối
chín, váng giấm...Ví dụ: muốn phân lập vi khuẩn Acetobacter từ không khí,
người ta pha rượu thành dung dịch 5-6% (hoặc theo kinh nghiệm dân gian, chỉ
cần lấy một phần rượu hòa với 7 phần nước lã, đựng trong cốc miệng rộng, giữ
ở tủ ấm 30OC trong 2-3 ngày. Rượu sẽ đục và trên bề mặt xuất hiện một váng
mỏng. Lấy váng mỏng này pha loãng ra, và phân lập trên môi trường thạch dĩa.
Để ức chế sự phát triển của các loại nấm men Mycoderma (thường phát triển
đồng thời với sự phát triển của vi khuẩn Acetobacter), người ta bổ sung vào môi
trường phân lập 1-1.5% acid acetic. Do những ưu điểm vượt trội của chủng
Acetobacter xylinum đã được nêu ở trên nên Acetobacter xylinum đựoc ứng dụng
trong sản xuất thạch dừa.
d. Giống vi khuẩn Acetobacter xylinum:
* Đặc điểm:
Chủng Acetobacter xylinum này có nguồn từ Philippin. Acetobacter xylinum thuộc
nhóm vi khuẩn acetic. Theo hệ thống phân loại của nhà khoa học Bergey thì
Acetobacter xylinum thuộc: lớp Schizommycetes, bộ Pseudomonadales, họ
Pseudomonadieae.


Trang 6
- A.xylinum là loại vi khuẩn dài khoảng 2μm, đứng riêng lẽ hoặc xếp thành
chuỗi, có khả năng tạo váng hemicellulose khá dày, bắt màu với thuốc nhuộm Iod
và H2SO4.
- A.xylinum sinh trưởng ở pH < 5. to = 28-32oC và có thể tích lũy 4.5% acid acetic.
Acid acetic là sản phẩm sinh ra trong quá trình hoạt động của vi khuẩn, nhưng
khi chúng vượt quá mức cho phép, chúng sẽ quay ngược trở lại làm ức chế hoạt
động của vi khuẩn.
* Sinh lý, sinh hóa:
Acetobacter .xylinum hấp thụ đường glucose từ môi trường nuôi cấy. Trong tế
bào vi khuẩn, glucose này sẽ kết hợp với acid béo tạo thành một tiền chất nằm
trên màng tế bào. Kế đó nó được thoát ra ngoài tế bào cùng với một enzyme.
Enzyme này có thể polyme hoá glucose thành cellulose.
Acetobacter .xylinum tạo nên lớp cellulose dày là do môi trường nuôi cấy nước
dừa có bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết. Cellulose là những polisaccharide
không tan trong nước mà tan trong môi trường kiềm. Đó cũng là thành phần chính
của màng tế bào thực vật.
Polysaccharide của vi sinh vật thường được tích tụ đáng kể trong các môi trường
lỏng. Vi sinh vật có khả năng tổng hợp các oligo và polysaccharide. Lượng các
oligo và các polysaccharide nội bào có thể đạt tới 60% trọng lượng khô của tế
bào.Tất cả các oligo và polysaccharide được tổng hợp bằng cách kéo dài chuỗi
saccharide có trước nhờ vào việc thêm vào đơn vị monosaccharide. Đơn vị
monosaccharide được thêm vào tham gia phản ứng ở dạng nucleotide,
monosaccharide được hoạt hoá thường là dẫn xuất của các uridin diphosphat
(UDP-X) nhưng đôi khi cũng với các nucleotide, purin và các pirimidin khác.
Sự tổng hợp diễn ra theo các phản ứng sau:
…X-X-X-X- + UDP-X = …X-X-X-X-X + UDP
n nhánh (n+1) nhánh
Cơ chế quá trình sinh tổng hợp diễn ra theo sự tổng hợp các loại polysaccharide
phân nhánh hiện chưa rõ.
Người ta cho rằng thứ tự các gốc đường và tính đặc trưng tham gia của chúng
vào chuỗi polysaccharide phụ thuộc vào các enzyme transferase. Acetobacter
xylinum sống thích hợp ở nhiệt độ 28-32 oC. Ở nhiệt độ này quá trình hình thành
các sản phẩm trong đó có thạch dừa là tốt nhất.




Trang 7
2.Quy trình sản xuất thạch dừa.




Mô hình quy trinh sản xuất thạch dừa



Trang 8
b. Giải thích quy trình:
Bước 1: Chuẩn bị môi trường
- Nước dừa già được thu nhận ở các nhà máy sản xuất cơm dừa nạo sấy. Thành
phần gồm: đường, protein, dầu béo, khoáng ,vitamin…hoà tan và một số tạp chất
khác.
- Dùng vải lọc để loại bỏ tạp chất.Vải lọc được cố định trên rổ lọc. Dịch nước
dừa sau khi lọc được thu vào thùng chứa. Cặn trên vải lọc được tách ra ngoài.
- Bổ sung dinh dưỡng: SA,(NH4)2HPO4, đường glucose là nguồn cung cấp Nitơ,
khoáng… tao môi trường tối ưu cho quá trình sinh tổng hợp sản phẩm.
Môi trường sau khi bổ sung dinh dưỡng được thanh trùng bằng cách đun sôi
khoảng 10- 15’ để tiêu diệt các vi sinh vật có trong môi trường. Sau đó làm
nguội.
- Dùng acid acetic 40% chỉnh về pH = 3 - 3,5, chỉnh nhiệt độ đến 28-31°C (pH,
nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men).
Bước 2: Lên men.
Đổ môi trường vào các dụng cụ, cấy giống theo tỷ lệ 1:10. Đậy thau, chậu bằng
vải mỏng hoặc giấy báo. Giữ nhiệt độ phòng ở 28-31 oC trong vòng 48 giờ.Trong
thời gian này tránh khuấy động môi trường để tránh ảnh hưởng đến lớp thạch
đang hình thành.
Bước 3: Thu nhận và hoàn thiện sản phẩm.
- Dùng vợt đề vớt khối cellulose ra khỏi dịch lên men. Sau đó rửa khối cellulose
bằng nước lạnh.
- Dùng máy cắt để cắt khối cellulose tạo các miếng nhỏ, đều đặn.
- Ngâm sản phẩm trong dung dịch Na2CO3 3-5% trong 10’ để trung hoà acid acetic
còn sót bên trong thạch. Sau đó xả lại bằng nước lạnh.
- Đun sôi để làm trong sản phẩm và tao độ dai bằng cách bổ sung chất tạo dai.
- Ngâm đường tạo đ ộ ngọt và tăng độ trong cho sản phẩm.
- Bổ sung màu, mùi để hoàn thiện giá trị cảm quan.
* Cơ chế tạo thành sản phẩm:
1- Ổ điều kiện tối ưu, 1lit nước dừa (chứa khoảng 110g saccharose) sẽ tạo
thành khoảng 483g thạch dừa thô, chưa qua xử lý với độ ẩm khoảng 96-
98%.
2- Quá trình hình thành cellulose được nhà bác học Muhlethaler sử dụng kính
hiển vi điện tử để nghiên cứu và cho rằng: Đầu tiên các tế bào vi khuẩn
sẽ tiết ra chất nhầy bao bọc xung quanh chúng, tiếp đó là sự hình thành
các sợi cellulose được polime hoá từ các đơn phân glucose ở vị trí α-1,6
dưới tác dụng của enzym có trong bao nhầy. Các sợi này ngày càng dày
lên và được kết nối với nhau tạo thành lớp cellulose bên trong bao
nhầy.Lớp cellulose này sau đó được thoát ra khỏi tế bào hoàn toàn.
1- Dung dịch môi trường ban đầu có dạng huyền phù mịn, chuy ển sang dạng
rời rạc, sau đó kết lại thành khối lớn hơn dạng gel chứa các tế bào vi
khuẩn trong đó. Bộ khung của gel là mạng lướI cellulose với thành phần


Trang 9
chủ yếu là nước. Nó được hình thành ở mức tối đa chỉ 30 phút sau khi có
sự tiếp xúc giữa vi khuẩn Acetobacterium xylium với glucose và oxy.
* Môi trường sản xuất :
- Chuẩn bị giống:
Giống Acetobacter xylinum được nuôi trong môi trường thạch nghiêng, thành
phần gồm:
SA 8g
DAP 2g
Saccharose 20g
Agar
Nước dừa 1000ml
Các ống nghiệm chứa môi trường thanh trùng ở 121 0 C trong 20 phút. Cấy
giống , để trong tủ ấm 3- 4 ngày. Tiến hành nhân giống, có thể qua 1 cấp hoăc
hai cấp hoặc nhiều hơn tuỳ theo qui mô sản xuất. Thành phần môi trường nhân
giống như trên nhưng không có Agar gọi là môi trường dịch thể. Môi trường
được khử trùng ở 100 0C trong 30 phút . Để nguội đến 300C, cấy giống theo tỉ lệ
10%. Lắc hay sục khí trong thời gian 18- 20 giờ. Sau đó giống được đưa vào sản
xuất.
- Môi trường và hóa chất sử dụng:
* Hoá chất.
Acid acetic.
Agar
Cao thịt
Glucose
Saccharose
Sulphate amon
Pepton
Phosphate amon
* Môi trường: trong quá trình sản xuất thạch dừa, nhà sản xuất thường sừ dụng
3 môi trường: môi trường sản xuất, môi trường giữ giống và môi trường nhân
giống.




Trang 10
- Môi trường sản xuất: thường là môi trường lỏng, gổm có môi trường nước dừa
già, môi trường nước cốt dừa, môi trường hỗn hợp và môi trường cao thịt.
0 • Môi trường nước dừa già:
Nước dừa già:10 lit.
(NH4)2SO4: 20g.
(NH4)2HPO4: 20g.
Saccharose : 700g
pH: 3-3.5(chỉnh bằng acid acetic 40%), môi trường được thanh trùng
bằng cách đun sôi nhẹ trong thời gian 15-20 phút).
• Môi trường nước cốt dừa:
Dừa nạo : 250g vắt thành 10 lit nước cốt.
(NH4)2SO4: 20g
(NH4)2HPO4: 20g
Saccharose : 700g
pH: 3-3.5(chỉnh bằng acid acetic 40%), môi trường được thanh trùng
bằng cách đun sôi nhẹ trong thời gian 15-20 phút).
• Môi trường hỗn hợp:
Nuớc dừa già: 10 lit
Nước cốt dừa: 0.4 lit
(NH4)2HPO4: 20g.
Saccharose : 700g
pH: 3-3.5(chỉnh bằng acid acetic 40%), môi trường được thanh trùng
bằng cách đun sôi nhẹ trong thời gian 15-20 phút).
• Môi trường cao thịt- pepton
Cao thịt: 10g
Pepton: 10g
Glucose: 70g.
Nước: 1 lit.
pH: 3-3.5(chỉnh bằng acid acetic 40%), môi trường được thanh trùng
bằng cách đun sôi nhẹ trong thời gian 15-20 phút).
- Môi trường giữ giống: thường là môi trường thạch pepton- cao thịt.
Môi trường cao thịt được bổ sung 2% agar, nấu cho tan hòan toàn, sau đó
phân phối vào các ống nghiệm, thanh trùng ở 121oC trong thời gian 20
phút rồi chỉnh pH 3-3.5 bằng acid acetic nồng độ 40% lúc môi trường
chưa kịp đặc, sau đó để nguội cho môi trường đặt lại. Môi trường đặc
này dùng để phân lập và giữ giống.
- Môi trường nhân giống: thường là môi trường nước dừa già có bổ sung
muối dinh dưỡng.
3. Một số biến động trong quá trình lên men:
Sự thay đổi pH trong quá trình lên men : Một trong những điều kiện quan trọng
để có được sự hoạt động sống của VSV là độ acid của môi trường.




Trang 11
Acetobacter xylinum là một loài chịu acid nên môi trường được điều chỉnh về pH
3.5-4 bằng acid acetic nồng độ 40%. Nhận thấy trong 4 ngày đầu pH tăng dần từ
3.78 đến 3.91. Sau đó giảm dần đến ngày thứ 10 thì đạt giá trị 3
* Các quá trình đồng hóa và dị hóa của vi sinh vật có liên quan đến việc tạo thành
các acid hữu cơ như là sản phẩm trung gian và những sản phẩm cuối cùng của
sự trao đổi chất. Nếu nguồn C không được vi khuẩn sử dụng hết thì có thể có sự
tích lũy acid hữu cơ tương tứng trong dịch nuôi cấy. Sự tích lũy và tỷ lệ acid hữu
cơ phụ thuộc vào từng chủng trong mỗi loài vi khuẩn , vào thành phần của môi
trường ,vào sự thông khí và các nhân tố khác. Đối với Acetobacter xylinum việc
lên men đi liền với hình thành các acid dicacboxylic không bay hơi (acid
malic.fumaric,sucxinic), các ketoacid (acid oxaloacetic, pyruvic) như là các sản
phẩm trung gian và các acid mono carboxylic bay hơi (acid propionic, acetic, đôi
khi cả acid formic) như là các sản phẩm cuối cùng.
4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men :
- Ảnh hưởng của (NH4)2SO4 . Tỉ lệ thành phần dinh dưỡng trong môi trường nuôi
cấy có ý nghĩa quyết định đối với sự sinh trưởng và phát triển của A. xylinum.
Nhân tố (NH4)2SO4 là một trong những nhân tố ảnh hưởng lớn đến sự phát trinể
của A. xylinum. (NH4)2SO4 là nhân tố quan trọng cung cấp nguồn nitơ cho tế bào
phát triển. Để xác định được ảnh hưởng của (NH4)2SO4 tới quá trình tạo màng
nhày, Đặng Thị Kim Dung - Trường ĐH Sư Phạm HN2 đã tiến hành như sau:
Trước tiên cấy hai chủng vi khuẩn A.xylinum.sp T7 và A.xylinum A24 trên môi
trường cơ bản và thay đổi nồng độ của (NH4)2SO4 ở 8 nồng độ khác nhau: 0.25 ;
0.2; 0.15; 0.1; 0.08; 0.05; 0.03; 0.01 (%). Môi trường nuôi cấy tĩnh sau 20 ngày
đem xác định độ dày của màng nhày ở các giá trị nồng độ (NH4)2SO4 khác nhau.
Kết quả kiểm tra cho thấy độ dày màng tăng từ ngày thứ 5 trở đi và đạt giá trị
cực đại ở ngày thứ 20. Ở giá trị nồng độ (NH4)2SO4 là 0.08% thì hàm lượng
hemicellulose tạo ra là cao nhất. Kết quả này được giải thích như sau:
Mỗi loài vi sinh vật có một ngưỡng hấp thụ thích hợp các chất dinh dưỡng khác
nhau là khác nhau. (NH4)2SO4 là nguồn cung cấp nito cần thiết cho sự sinh trưởng
và phát triển của vi khuẩn A. xylinum. Nồng độ (NH4)2SO4 là 0.25; 0.2; 0.15; 0.1
% có thể là cao quá đối với yêu cầu của Acertobacter xylinum do đó không hấp
thụ hết lượng sulphate amone, lượng còn lại trong môi trường sẽ ức chế sự phát
triển của tế bào vi khuẩn. Vì vậy, lượng hemicellulose tạo ra thấp hơn so với
môi trường có nồng độ (NH4)2SO4 là 0.08%. Còn nồng độ sulphate amone là 0.05;
0.03; 0.01% có thể là thấp hơn so với yêu cầu cho sự phát triển của vi khuẩn nên
lượng hemicellulose tạo thành thấp hơn cả.
Mặt khác, nitơ còn có mặt trong nhiều thành phần cấu tạo như acid nucleic,
phospholipid, một số coenzyme quan trọng như ATP, ADP, NADP, FAD và một
số vitamin tham gia vào quá trình tạo thành hemicellulose. Nếu hàm lượng các
chất đó quá cao hay quá thấp sẽ ảnh hưởng đến tính chất lý hoá của môi trường,
vì vậy ảnh hưởng tới quá trình tạo thành hemicellulose của vi khuản acertobacter
xylinum, vì thế độ dày màng giảm so với mức 0.08%.



Trang 12
- Ảnh hưởng của (NH4)2PO4(NH4)2PO4 vừa là nguồn cung cấp nitơ, vừa là nguồn
cung cấp phospho cho quá trình sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn
Acetobacter xylinum. Sự ảnh hưởng của (NH4)2PO4 tương tự như ảnh hưởng của
(NH4)2SO4
- Ảnh hưởng của các loại đường
Trạng thái thạch dừa tạo thành chịu ảnh hưởng nhiều của đường.
Acetobacter xylinum có thể sử dụng glucose , sucrose , lactose , maltose , dextrin
và galactose do đó ứng với mỗi lọai đường khác nhau mà ta sử dụng sẽ cho ra
thạch dừa có trạng thái khác nhau.
5. Kiểm tra và đánh giá chất lượng sản phẩm.
a. Kiểm tra sản phẩm thô:
* Phần cái :
1- Trong điều kiện tối ưu pH = 5.0 , T = 28-31 oC , 1 lít nước được bổ
sung 100g đường , 5g (NH4)2HPO4 , 8 ml acid acetic băng thu được
483g thạch dừa thô.
2- Độ ẩm thạch dừa thu được vào khoảng 96-98.6%.
3- Trạng thái thạch dừa tạo thành chịu ảnh hưởng nhiều của đường.
Acetobacter xylinum có thể sử dụng glucose , sucrose , lactose , maltose
, dextrin và galactose do đó ứng với mỗi lọai đường khác nhau mà ta
sử dụng sẽ cho ra thạch dừa có trạng thái khác nhau.
Bảng 5 : Ảnh hưởng của các loại đường khác nhau đến sự hình thành thạch dừa
trong nước dừa ở pH = 5.0


Đường Độ dày – Khối lượng thạch dừa sau
Trạng thái 15 ngày lên men (g)
Glucose Dày – chắc 198.50
Sucrose Dày – chắc 193.79
Lactose Màng mỏng 84.50
Maltose – mềm 86.35
Dextrin Màng mỏng 81.20
Galactose – mềm 50.45
Không bổ sung đường Màng mỏng 50.00
– mềm
Màng mỏng
– mềm
Màng mỏng
– mềm

- Dựa vào bảng nghiên cứu trên ta thấy khi sử dụng glucose cho quá trình lên men
sẽ cho khối lượng thạch dừa cao nhất và trạng thái thạch dừa thu được cũng rất
tốt.Tuy nhiên khi người ta làm thí nghiệm sử dụng sucrose ở các nồng độ khác
nhau cho quá trình lên men thì người ta thấy rằng sucrose ở nồng độ 10% sẽ cho

Trang 13
khối lượng thạch dừa cao nhất.Trong thực tế sản xuất người ta thường sử dụng
sucrose do giá thành rẻ và cho năng suất khá cao.
Bảng 6 : Ảnh hưởng của nồng độ sucrose đến trạng thái cấu trúc của thạch dừa.

Nồng độ sucrose (%) Độ dày – Khối lượng thạch dừa sau 15
Trạng thái ngày lên men (g)
2.0 Trung bình – 112.08
4.0 chắc 146.45
6.0 Trung bình – 165.76
8.0 chắc 187.54
10.0 Trung bình – 198.58
12.0 chắc 188.78
14.0 Trung bình – 185.65
chắc
Dày – chắc
Trung bình –
chắc
Trung bình –
chắc




Bảng 7 : Kết quả khảo sát




Trang 14
Nồng độ sucrose (%) TRẠNG THÁI THẠCH DỪA Hiệu suất
(%)

Khối lượng (g) Độ dày
(cm)
2 432 0.4 43.2
2.5 467 0.5 46.7
3 490 0.55 49
3.5 513 0.6 51.3
4 546 0.7 54.6
4.5 589 1.1 58.9
5 627 1.5 62.7
5.5 653 1.8 68.3
6 698 2.1 69.8
6.5 721 2.4 72.1
7 735 2.7 73.5
7.5 697 2.1 69.7
8 625 1.6 62.5
8.5 548 1.1 54.8
9 486 0.6 48.6

Kết quả trên thu được khi thí nghiệm trên môi trường nước dừa già có bổ sung
các chất dinh dưỡng như (NH4)2SO4 0.8%, (NH4)2HPO4 0.2% , tỷ lệ cấy giống
10%,thời gian lên men là 12 ngày.
1- Nguồn N sử dụng cho quá trình lên men có thể là (NH 4)2HPO4 hoặc
(NH4)2SO4.Do đó khối lượng thạch dừa tạo thành cũng phụ thuộc vào
hàm lượng (NH4)2HPO4 và (NH4)2SO4 sử dụng.
Bảng 8 : Ảnh hưởng của nồng độ (NH4)2HPO4 đến sự hình thành thạch dừa
Nồng độ NH4H2PO4 (%) Khối lượng trung bình của thạch dừa
thô từ 400 ml canh trường sau 15
ngày (g)
0.0 110.0
0.1 128.70
0.2 135.50
0.3 148.65
0.4 168.20
1
2- Ngoài các yếu tố trên nhiệt độ lên men cũng ảnh hưởng đáng kể đ ến
sự hình thành sản phẩm.
Bảng 9 : Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hình thành thạch dừa trong nước dừa ở
pH = 5.0 .



Trang 15
Nhiệt độ (oC) Trạng thái Khối lượng trung bình sau 15
thạch dừa ngày lên men (g)
15 Không phát 0.00
20 triền 87.50
25 Màng mỏng – 128.82
28-31 mềm 195.02
35 Trung bình – 0.00
40 chắc 0.00
Dày – chắc
Đặc sệt , no
nata
Đặc sệt , no
nata

Như vậy yêu cầu đối với thạch dừa sau lên men là phải đạt được :
1- Cấu trúc : độ dày (1.5-3 cm), dai , chắc.
2- Màu sắc : trắng ngà.
* Phần nuớc :
0 - Độ pH ảnh hưởng nhiều đến năng suất cũng như sự hình thành
sản phẩm.




Bảng 10 : Ảnh hưởng
của pH đến sự hình thành thạch dừa :

pH Độ dày – Khối lượng thạch dừa sau 15
Trạng thái ngày lên men (g)


Trang 16
2.5 No nata _
3.0 formation _
3.5 No nata 92.60
4.0 formation 148.52
4.5 Màng mỏng – 188.32
5.0 mềm 193.89
5.5 Trung bình – 184.20
6.0 mềm 173.70
6.5 Dày – chắc 163.85
7.0 Dày – chắc 86.90
7.5 Dày – chắc _
8.0 Dày – chắc _
Trung bình –
chắc
Màng mỏng –
mềm
No nata
formation
No nata
formation

1
- Sự thay đổi pH trong quá trình lên men : một trong những điều kiện quan trọng
để có được sự hoạt động sống của VSV là độ acid của môi trường.Acetobacter
xylinum là một lòai chịu acid nên môi trường được điều chỉnh về pH 3.5-4 bằng
acid acetic nồng độ 40%.Nhận thấy trong 4 ngày đầu pH tăng dần từ 3.78 đến
3.91.Sau đó giảm dần đến ngày thứ 10 thì đạt giá trị 3.35.
- Các quá trình đồng hóa và dị hóa của vi sinh vật có liên quan đến việc tạo thành
các acid hữu cơ như là sản phẩm trung gian và những sản phẩm cuối cùng của
sự trao đổi chất.Nếu nguồn C không được vi khuẩn sử dụng hết thì có thể có sự
tích lũy acid hữu cơ tương tứng trong dịch nuôi cấy.Sự tích lũy và tỷ lệ acid hữu
cơ phụ thuộc vào từng chủng trong mỗi loài vi khuẩn , vào thành phần của môi
trường ,vào sự thông khí và các nhân tố khác.Đối với Acetobacter xylinum việc
lên men đi liền với hình thành các acid dicacboxylic không bay hơi (acid
malic.fumaric,sucxinic), các keto acid ( acid oxaloacetic , pyruvic) như là các sản
phẩm trung gian và các acid monocarboxylic bay hơi ( acid propionic,acetic,đôi khi
cả acid formic)như là các sản phẩm cuối cùng.
- Sự thay đổi nồng độ chất khô trong quá trình lên men : Nồng độ chất khô thích
hợp cho quá trình hình thành thạch dừa là 11.5-12oBx.Nếu nồng độ chất khô cao
quá ,VSV có thể không sử dụng hết gây lãng phí đồng thời có thể gây ức chế
họat động VSV.Nếu nồng độ chất khô quá thấp sẽ không đủ để cung cấp cho
quá trình sống của VSV.
b. Kiểm tra sản phẩm chế biến :


Trang 17
* Phần cái :
1- Thạch dừa được ngâm trong nước đường có bổ sung mùi của các
loại trái cây như vải , nhãn , dâu , ...
2- Kích thước thạch dừa nên đạt : 1 x 2 x 2.5 (cm)
3- Màu sắc : trắng sữa.
4- Cấu trúc : dai,chắc.
5- Mùi vị : mang mùi trái cây tùy thuộc vào từng loại sản phẩm.
* Phần nước:
1- Tỷ lệ cái : nước là 50 : 50.
2- Nước đường có vai trò tạo vị ngọt và là môi trường bảo quản thạch
dừa.
3- Hàm lượng đường vào khoảng 30-45%.
4- pH đạt khoảng 4.5 - 5.5.
5- Nước phải trong và mang mùi đặc trưng riêng của từng sản phẩm.




6




Trang 18
6. Kết luận:
Cây dừa vừa là cây công nghiệp có dầu, vừa là cây ăn quả, được trồng lâu đời và
gắn bó với đời sống hàng ngày của người dân. Trong chúng ta, chắc không ai lạ
gì được thưởng thức nước trái dừa non. Khi đi đường nắng gắt, ghé vào một
quán giải khát, nếu có yêu cầu họ sẽ làm cho bạn một ly nước dừa. Dùng con
dao thật sắc, vạt một mảnh ở đầu vỏ dừa, đổ nước dừa vào ly. Xong, bổ đôi
quả dừa, dùng muổng nạo một lớp cơm dừa còn non cho vào ly. Thêm một tí
muối bột. Nhiều người chỉ muốn dùng nước dừa nguyên chất, không cần đường
hay đá lạnh để cảm nhận hết cái ngọt ngào tự nhiên của nước quả dừa non. Nói
theo các nhà dinh dưỡng, ly nước dừa có đầy đủ các chất bổ dưỡng và nhiều
vitamin cần thiết. Điều quan trọng là sự tinh khiết, vệ sinh an toàn thực phẩm.
Nước dừa là chất giải khát và giải nhiệt hiệu quả nhất!
Nước dừa già có thể chế biến thành thạch dừa, một món ăn rất phổ biến. Hiện
nay công nghệ sản xuất với qui mô lớn, cung cấp thạch dừa cho thị trường trong
và ngoài nước. Quy trình làm thạch dừa là dùng nước dừa già, sau khi đun sôi, để
nguội, bổ sung một số hóa chất gồm axit axêtic, amôn sunfat, điamôn photphat,
đường. Điều chỉnh dung dịch cho lên men từ có sự hiện diện của vi khuẩn
Acetobacter xylinum sẽ thu được thạch dừa.
Cơm dừa tươi nạo rồi vắt lấy nước cốt mà ta thường gọi là nước sữa dừa được
các bà mẹ, bà chị nội trợ dùng trong nấu canh, nấu chè, nấu cari, cả các loại
bánh, chủ yếu là tăng độ béo của thực phẩm. Khi khô, họ xay và ép để lấy dầu
dừa. Dầu dừa là một nguyên liệu chính để sản xuất xà phòng qua phản ứng xà
phòng hóa với xút. Cũng từ dầu dừa, sau khi tinh lọc, hydro hóa để sản xuất
margarin dùng làm thực phẩm. Sọ dừa cứng được nung trong tháp kín, sẽ cho sản
phẩm là than hoạt tính dùng làm chất hấp phụ trong công nghiệp hóa học. Cuối
cùng là vỏ dừa được dùng sản xuất các sản phẩm mỹ nghệ như thảm xơ dừa,
dây dừa… phục vụ cho tiêu dùng và xuất khẩu. Cây dừa là một loại cây có dầu
nói chung, hiện nay cũng cần được Nhà nước đầu tư để cải tạo giống, đưa
giống mới có năng suất cao để thay thế giống cây già cỗi, xây dựng thành công
nghiệp chế biến các sản phẩm từ dừa: tinh dầu dừa, cơm dừa nạo sấy, than hoạt
tính, chỉ xơ dừa… tạo công ăn việc làm cho một bộ phận dân cư để có mức thu
nhập ổn định.

TÀI LIỆU THAM KHẢO


Trang 19
1.Nguyễn Đức Lượng – “ Cơ Sở Vi Sinh Vật Công Nghiệp “- Tập 3 – NXB Đại
Học Quốc Gia TP. HCM.
2. Nguyễn Văn Uyển – “ Công Nghệ Sinh Học Và Một Số Ứng Dụng Tại Việt
Nam “– Tập 1 – NXB Nông Nghiệp , 1994
3. Trần Phú Hòa – LVTN “ Nghiên Cứu Về Thạch Dừa “Đại Học Bách Khoa
TP.HCM , 1992.
4. Kiều Hữu Ảnh – “ Vi Sinh Vật Công Nghiệp “- NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật.
5. Webside:
http:// tamleftcseminar.googlepages.com/Thachdua.doc
http:// vietsciences.free.fr và http:// viets




Trang 20
Trang 21
Trang 22
Trang 23
Trang 24
Trang 25
Trang 26
Trang 27
Trang 28
Trang 29
Trang 30
Trang 31
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản