Khóa luận tốt nghiệp đại học: Nghiên cứu sản xuất dấm từ chuối tây

Chia sẻ: Trương Yến | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:48

Thêm vào BST

Báo xấu

79
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khóa luận tốt nghiệp đại học này được thực hiện với mục tiêu nhằm xác định điều kiện lên men của quá trình lên men, nghiên cứu xác định PH tối ưu của dịch lên men, nghiên cứu xác định nhiệt độ tối ưu của quá trình lên men, nghiên cứu xác định thời gian tối ưu của quá trình lên men... Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp đại học: Nghiên cứu sản xuất dấm từ chuối tây

1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TÔ ANH TÚ Tên đề tài: NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DẤM TỪ CHUỐI TÂY KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ sinh học Lớp : K48 – CNSH Khoa : CNSH – CNTP Khóa học : 2016 – 2020 Giảng viên hướng dẫn : TS. Phạm Bằng Phương Thái nguyên – 2020
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là trung thực. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong các chuyên đề này đã được ghi rõ nguồn gốc. Thái Nguyên, ngày 12 tháng 07 năm 2020 Sinh viên Tô Anh Tú
ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự động viên và giúp đỡ rất lớn của nhiều cá nhân và tập thể. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Phạm Bằng Phương Giảng viên khoa công nghệ sinh học đã tận tình giúp đỡ và taojmoij điều kiện tốt nhất cho tôi thực hiên và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn tói sự giúp đỡ của thầy cô ở phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất, xong do mới buổi đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận với thực tế sản xuất cũng như hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên khồn tránh khỏi những thiếu sót nhất định mà bản thân chưa thấy được. Tôi rất mong được sự góp ý của thầy cô và các bạn để khóa luận được hoàn thiện hơn. Tôi xin cảm ơn ! Thái nguyên ngày 12 tháng 7 năm 2020 Sinh viên Tô Anh Tú
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH PHẦN 1: MỞ ĐẦU................................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề ........................................................................................... 1 1.2. Yêu cầu................................................................................................ 2 1.2.1. xác định điều kiện lên men của quá trình lên men ........................... 2 1.3. Ý đề tài ................................................................................................ 2 1.3.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................. 2 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn .............................................................................. 2 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................ 3 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài ................................................................... 3 2.1.1. Tổng quan về dấm ............................................................................ 3 2.2.1. Tổng quan về acid acetic .................................................................. 8 2.3.1. Tổng quan về acetic ....................................................................... 11 2.4.1. Tổng quan về enzyme Utra SP-L ................................................... 14 2.5.1. Tổng quan về nguyên liệu chuối .................................................... 15 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .............................................. 21 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..................................................... 21 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu..................................................................... 21 3.1.2. Thiết bị hóa chất ............................................................................. 21 3.1.4. Phụ gia ............................................................................................ 21 3.1.5. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 21 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu ..................................... 22 3.3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................... 22 3.3.1. Nghiên cứu xác định điều kiện lên men acid acetic ....................... 22 3.4. Phương pháp nghiên cứu................................................................... 22 3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm....................................................... 22 3.4.2. Phương pháp phân tích ................................................................... 25 PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................... 29 4.1. Kết quả nghiên cứu ........................................................................... 29 4.1.1. Kết quả nghiên cứu xác định độ pH thích hợp cho quá trình lên men ....................................................................................................... 29
iv 4.1.2 Kết quả nghiên cứu xác định nhiệt độ lên men thích hợp cho quá trình lên men .......................................................................................... 30 4.1.3 Kết quả nghiên cứu xác định thời gian lên men thích hợp cho quá trình lên men ................................................................................. 31 4.1.4. kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm .................................................. 32 4.1.5. Xây dựng quy trình sản xuất dấm từ chuối tây .......................................... 33 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................... 35 5.1. Kết luận ......................................................................................................... 35 5.2. Kiến nghị ....................................................................................................... 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 36 PHỤ LỤC
v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng trong 100g chuối ................................. 16 Bảng 2.2: Thành phần hóa học của chuối ở độ chín khác nhau .................. 17 Bảng 3.1: Thiết bị hóa chất cần dùng .......................................................... 21 Bảng 3.2: Bố trí thí nghiệm xác định độ pH của quá trình lên men ........... 22 Bảng 3.3: Bố trí thí nghiệm ......................................................................... 23 Bảng 3.4: Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian lên men .... 24 Bảng 3.5: Hệ số trọng lượng ....................................................................... 27 Bảng 3.6. Thang điểm đánh giá chất lượng cho sản phẩm ......................... 27 Bảng 3.7. Thang điểm mô tả đanh giá chất lượng cảm quan đối với sản phẩm dấm ............................................................................................. 28 Bảng 4.1: Kết quả nghiên cứu xác định độ pH thích hợp ........................... 29 Bảng 4.2: Kết quả nghiên cứu xác định thời gian lên men thích hợp ......... 30 Bảng 4.3: Kết quả xác định thời gian lên men thích hợp ............................ 31 Bảng 4.4. Điểm cảm quan cho chất lượng sản phẩm dấm chuối tây .......... 32
vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Hình ảnh cấu tạo của acid acetic ................................................... 8 Hình 2.2. Ảnh dấm chuối ............................................................................ 20 Hình 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ pH của quá trình lên men .. 23 Hình 3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu xác định ảnh hưởng của nhiệt độ ................................................................................................ 24 Hình 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men của quá trình lên men ....................................................................................... 25
vii DANH MỤC VIẾT TẮT CNSH-CNTP Công nghệ sinh học – côn nghệ thực phẩm FAO Tổ chức lương thực thế giới CT Công thức
1 PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Cây chuối (Musa paradisiaca L.) thuộc họ Musaceae, là loại cây ăn quả ngắn ngày, có nguồn gốc nhiệt đới. Chuối có giá trị dinh dưỡng rất cao, được coi là loại quả lý tưởng cho mọi lứa tuổi. So với các cây trồng khác, toàn bộ sản phẩm từ cây chuối đều có thể sử dụng làm lương thực, thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, phân bón… Về thành phần hóa học, chuối là loại trái cây giàu chất dinh dưỡng, trái chuối chín có 70-80% nước, 20-30% chất khô, chủ yếu là đường, trong đó đường khử chiếm 55%. Hàm lượng protein thấp (1-1,8%) gồm 12 axit amin, chủ yếu là histidine. Lipid không đáng kể, axit hữu cơ trong chuối chỉ vào khoảng 0,2% chủ yếu là axit malic và oxalic. Vì thế chuối chín có độ chua nhẹ [28]. Ngoài ra trong chuối còn chứa các vitamin, tuy hàm lượng thấp hơn các loại quả khác (carotene, vitamin B, C, axit panthotenic, axit folic, inositol) nhưng tỷ lệ cân đối. Bên cạnh đó các chất khoáng trong chuối cũng chứa hàm lượng đáng kể [27]. Theo thống kê của tổ chức lương thực thế giới (FAO) [26], năm 2017, trên thế giới có 5.637.508 hecta trồng chuối với sản lượng khoảng 114 triệu tấn/ năm, trong đó Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Ecuador, Phillipine là những nước có sản lượng chuối lớn nhất, chiếm 60% sản lượng chuối thế giới. Việt Nam với diện tích 125.456 ha với sản lượng 2.045.352 tấn, chiếm 1,79%. Việt Nam với khí hậu nhiệt đới, có điều kiện thuận lợi để phát triển sản xuất nhiều loại cây trồng nhiệt đới. Trong số đó, chuối là cây ăn quả nhiệt đới được trồng khá phổ biến từ hàng nghìn năm nay, có ý nghĩa kinh tế - xã hội rất quan trọng ở hầu khắp các vùng trong cả nước [29]. Bắc Kạn là một trong các tỉnh có diện tích trồng chuối lớn của cả nước. Chuối tây Bắc Kạn có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao cho các hộ nông dân trồng chuối. Theo thống kê của Sở Nông nghiệp Tỉnh Bắc Kạn tính đến năm 2019 diện tích cây chuối cho thu hoạch là 1320ha, năng suất trung bình 112 tạ/ha, sản lượng 14820 tấn. Hiện nay chuối tây Bắc Kạn chủ yếu được bán thô, mốt số cơ sở sản xuất nhỏ đã chế biến một số sản phẩm từ chuối như rượu chuối,
2 giấm chuối, chuối sấy dẻo,... tuy nhiên quy trình sản xuất còn thủ công và lạc hậu nên năng suất thấp, chất lượng không ổn định. Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu quy trình sản xuất giấm chuối từ chuối tây Bắc Kạn nhăm nâng cao giá trị kinh tế và chất lượng cho sản phẩm. 1.2. Yêu cầu 1.2.1. xác định điều kiện lên men của quá trình lên men - Nghiên cứu xác định PH tối ưu của dịch lên men. - Nghiên cứu xác định nhiệt độ tối ưu của quá trình lên men. - Nghiên cứu xác định thời gian tối ưu của quá trình lên men. 1.3. Ý đề tài 1.3.1. ý nghĩa khoa học - Nắm được cơ sở khoa học, phương pháp và nội dung nghiên cứu quy trình sản xuất dấm chuối. - Bước đầu tiếp cận khoa học. - Cung cấp thêm thông tin khoa học. - Kết quả của nghiên cứu này làm cơ sở tiến hành cho nghiên cứu tiếp theo. 1.3.2. ý nghĩa thực tiễn - Tận dụng triệt để nguồn nguyên liệu dồi dào. - Sản xuất được dấm có nhiều chất dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe và đáp ứng như cầu thị hiếu của người dùng.
3 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài 2.1.1. Tổng quan về dấm 2.1.1.1. định nghĩa về dấm Dấm là một chất lỏng có tính axit, được hình thành từ sự lên men của rượu etylic (C2H5OH), hoặc lên men từ các nguồn nguyên liệu có chứa đường hoặc tinh bột. Thành phần chính của dấm là nước và axit axetic (CH3COOH), với nồng độ axit từ 2 – 5 %, có PH từ 4-5%. [30] 2.1.1.2 lịch sử ra dời của dấm Con người đã biết sản xuất và sử dụng dấm từ hàng ngàn năm trước. Khoảng 5000 năm trước công nguyên, người Babylon đã biết dùng trái chà là để làm rượu và dấm. Vết tích của dấm đã được tìm thấy ở Ai Cập cổ đại từ 3000 năm trước công nguyên. Theo sự tích Thần Nông, dấm cũng được tìm thấy ở Trung Quốc từ đời nhà Hạ, 2000 năm trước công nguyên. 500 năm trước công nguyên, ở Hy lạp, Hippocrates - vị cha đẻ của ngành y học hiện đại, đã dùng dấm làm từ nước táo hòa với mật ong để trị những bệnh ho và cảm lạnh. Trong truyền thống Hồi giáo cũng được kể, dấm là 1 trong 4 gia vị thích nhất của tiên tri Muhammad, ông gọi đó là gia vị được ban phước. Năm 1864, nhà hóa học Louis Pasteur đã chứng minh dấm là kết quả từ một quá trình lên men tự nhiên, ông đã tìm ra lý do tại sao rượu lại trở thành dấm. Ông khám phá ra vi sinh vật sẽ biến rượu trở thành dấm và gọi đó là quá trình lên men dấm. [30] 2.1.1.3. Phân loại dấm Dấm được chia làm hai loại: Dấm cất (chưng) và dấm pha chế a) Dấm cất Dấm cất (được gọi là dấm gạo) được lên men từ các nguồn nguyên liệu có chứa tinh bột hoặc đường. Thành phần dinh dưỡng của nó có acid acetic, đường, aicd hữu cơ, vitamin, muối vô cơ… rất tốt cho các quá trình trao đổi chất trong cơ thể. [2]
4 Dấm cất ở Châu Á có lịch sử lâu đời hơn 2000 năm nhiều chủng loại. Do hoàn cảnh địa lý, nguyên liệu không giống nhau, dấm ăn ở các nước cũng không giống nhau. Phát triển dần theo nhu cầu người ta chia theo hiệu lực và công dụng của dấm từ loại đơn thuần gia vị phát triển thành loại dùng để nấu nướng, loại làm ngon cơm, loại giữ sức khỏe và loại nước uống: - Loại nấu nướng (độ acid acetic 5%): vị nồng thơm dịu, vốn có tác dụng tẩy mùi tanh, giúp tươi thịt. Đối với thịt, cá, hải sản… vô cùng thích hợp. Nếu như dùng dấm trắng cất, vẫn không ảnh hưởng đến màu sắc thức ăn vốn có. - Loại ngon cơm (độ acid acetic 4%): vị khá ngọt thích hợp để trộn thức ăn, nước chấm như trộn dưa chuột, điểm tâm…có tác dụng tươi giòn. Loại dấm này có dấm gạo hoa hồng, dấm gạo cất và dấm làm ngon cơm. - Loại bảo vệ sức khỏe (độ acid acetic 3%): giúp cho khẩu vị ngon hơn, mỗi buổi sáng sớm hay sau khi ăn uống 1 thìa là tốt, có thể tăng cường thân thể và tác dụng phòng chống bệnh, loại dấm này có hơn 10 loại. - Loại nước uống (độ acid acetic 1-2%): loại thức uống này từ dấm gạo có vị chua ngon, dễ uống, thường cho thêm nước trái cây như táo, lê… thêm đá vào sẽ trở thành thức uống tuyệt vời cho mùa hè nắng nóng, oi bức. - Ngoài ra còn một số loại dấm khác: [2],[5] + Dấm cồn “Spirit vinegar”: Là sản phẩm của quá trình lên men chua dung dịch cồn nguyên chất được pha loãng, có bổ sung các muối vô cơ và chất dinh dưỡng. + Dấm mạch nha “Malt vinegar”: Là sản phẩm của quá trình lên men chua dịch tinh bột đã được chuyển hóa thành malt. + Ngoài ra dấm còn được làm từ các loại nước trái cây khác: Nước ép thơm, nước ép trái điều, nước dừa. Từ rượu vang các loại: vang dứa, vang sơri, vang mít… b) Dấm pha chế Dấm pha chế (dấm hóa học) được sản xuất công nghiệp bằng cách lấy acid acetic tinh của thành phần hóa học làm nguyên liệu chính, thêm H2O pha loãng mà thành, không có thành phần dinh dưỡng nào khác.
5 Nếu sử dụng acid acetic công nghiệp để làm dấm dùng pha chế để ăn đối với cơ thể là có hại. 2.1.1.4. Thành phần hóa học của dấm chuối Thành phần của dấm hoa quả chủ yếu là acid acetic, ngoài ra còn có hơn 10 loại acid: acid lactic, acid gốc xeton, acid citric, ….[5]. Dấm hoa quả có thành phần axit amin phong phú: 18 loại axit amin cơ thể người không tổng hợp được trong dấm đều có, và có cả 8 loại axit amin thực vật cung cấp [3]. Trong dấm hoa quả có vitamin B1, B2, C,… bắt nguồn từ kết quả trao đổi chất vi sinh vật trong quá trình lên men thức ăn và nguyên liệu [5]. Muối vô cơ trong dấm hoa quả vô cùng phong phú như: Na, K, Ca, Fe, Cu, Zn, P… 2.1.1.5. Công dụng của dấm - Đối với sức khỏe con người:[8] + Đẩy lùi và trừ bệnh tật: Có nhiều acid hữu cơ xúc tiến thay thế đường và làm cho acid lactic và acid acetic tồn trữ trong cơ bắp gây nên việc phân giải các chất gây mệt mỏi nên hết bệnh. + Điều tiết độ kiềm acid dịch thể, duy trì tương đối ổn định của môi trường trong cơ thể. Theo các nhà dinh dưỡng học phân tích dấm là loại thực phẩm tính kiềm sinh lý, qua sự thay thế trao đổi chất trong cơ thể sản sinh phản ứng tính kiềm. Do cơ thể mỗi ngày dùng một lượng lớn thức ăn tính acid như: thịt, cá, trứng…uống một chút dấm có thể trung hòa phản ứng tính acid, từ đó duy trì cân đối acid kiềm trong môi trường cơ thể. + Giúp tiêu hóa, lợi hấp thu: thức ăn chua có thể nâng cao độ acid dịch dạ dày, các chất trong dấm cũng như acid amin…có thể kích thích trung khu thần kinh não của người làm cho bộ máy tiêu hóa tiết ra giúp tăng cường chức năng tiêu hóa của dạ dày. Đồng thời dấm có khả năng làm hòa tan các chất dinh dưỡng muối phosphate, Fe, Ca…trong thức ăn càng nhiều, nó có khả năng phòng chống sự phá hoại của vitamin C. Ở đây không những nâng cao giá trị dinh dưỡng của thức ăn, lại có lợi cho tiêu hóa và hấp thu.
6 + Phòng già yếu: dấm có khả năng ức chế và hạ thấp trong cơ thể hình thành loại mỡ oxy hóa có tác dụng trì hoãn cơ thể già yếu. + Diệt khuẩn kháng độc: Có tính diệt khuẩn mạnh, ức chế khả năng của vi trùng, ví dụ như trùng que bệnh thương hàn, vi trùng qua đại tràng…gặp dấm đều bị tiêu diệt hoặc ngừng phát triển. + Phòng trị cao huyết áp và sơ cứng động mạch: Đông y có tác dụng tàn huyết làm cho mạch máu chảy bình thường, huyết áp ổn định. Tây y nói dấm có thể xúc tiến bài tiết ion Na+, ức chế sự dư thừa muối trong cơ thể, từ đó ổn định huyết áp. Dấm đối với huyết áp và sơ động mạch có tác dụng trị liệu rất tốt. + Tăng cường chức năng bài tiết của thận, phòng ngừa sỏi thận trong cơ thể. Nước tiểu của con người thường mang tính acid, dễ dàng làm muối trong nước tiểu kết tinh thành sỏi, dấm có thể làm nước tiểu biến thành kiềm tính, có thể phòng chống sỏi đồng thời làm hòa tan sỏi thận. + Diệt kí sinh trùng như giun đũa, giun kim. - Đối với sắc đẹp: [3],[5] + Chống lão hóa: Dấm có tác dụng đẩy đi những tích tụ và sản sinh ra cái mới, có tác dụng hỗ trợ nhất định đối với việc cải thiện tuần hoàn máu cho da, thúc đẩy da trao đổi chất. + Làm đẹp da: Không những ức chế sắc tố da, giảm vết nhăn ở người già mà có thể tăng tuần hoàn máu cho da thay tế bào già, co rút lỗ chân lông lại, làm cho da láng mịn. + Chữa cháy nắng: đổ hoặc thoa một chút giấm lên da sẽ giúp da bớt bỏng rát và giảm đau, tấy đỏ khi bị cháy nắng. + Làm sạch da đầu. + Trị da nứt nẻ: những người chân tay thường bị nứt, nẻ nên đun nóng dấm rồi bôi lên các vết nứt. + Trị tàn nhang. - Trong công nghệ thực phẩm: Với nồng độ từ 2-5%, dấm được dùng trong công nghệ thực phẩm làm gia vị để chế biến thức ăn, đồ hộp, rau, quả…[5].
7 - Loại nấu nướng (độ acid acetic 5%) : vị nồng thơm dịu, có tác dụng tẩy mùi tanh, làm tươi thịt cá. Đối với thịt, cá, hải sản…vô cùng thích hợp. Nếu như dùng dấm trắng cất, vẫn không ảnh hưởng màu sắc ban đầu của thực phẩm. - Loại ngon cơm (độ acid acetic 4%): vị khá ngọt thích hợp để trộn thức ăn, nước chấm như trộn dưa chuột, điểm tâm…có tác dụng tươi giòn. Loại dấm này có dấm gạo hoa hồng, dấm gạo cất và dấm làm ngon cơm. - Loại bảo vệ sức khỏe (độ acid acetic 3%): giúp cho khẩu vị ngon hơn, mỗi buổi sáng sớm hay sau khi ăn uống 1 thìa là tốt, có thể tăng cường sức khỏe thân thể và có tác dụng phòng chống bệnh. - Loại nước uống (độ acid acetic 1- 2 %): Loại thức uống này từ dấm gạo có vị chua ngọt, dễ uống, là một thức uống có hương vị đặc trưng, thơm ngon và bổ dưỡng. 2.1.1.6 Những lưu ý khi sử dụng dấm - Khi đang uống một loại thuốc nào đó thì không nên dùng dấm. Các loại thuốc sulfathiazole dễ bị kết tinh trong môi trường axit, từ đó gây tác hại cho thận. Khi dùng các loại thuốc có tính kiềm, thuốc giãn cơ dạ dày, nếu ăn dấm sẽ làm cho tác dụng của thuốc triệt tiêu nhau. - Những người bị thương ở xương không nên ăn dấm, nếu ăn dấm sẽ làm cho chỗ bị thương mỏi nhức và càng đau thêm. - Những người bị sỏi mật, ăn quá nhiều dấm có thể làm mật quặn đau vì thức ăn có tính axit vào ruột sẽ kích thích nó tiết ra kích thích tố đường ruột, khiến túi mật co lại gây đau. - Những người bị viêm loét, viêm mạc dạ dày và bị toan quá nhiều, nếu ăn nhiều dấm sẽ làm bệnh càng nặng hơn, nên thận trọng khi ăn. - Với mục đích giảm béo, nếu dùng quá nhiều thì sẽ có hại tới sức khỏe người tiêu dùng. Khi ăn uống quá nhiều dấm, quá trình kiềm hóa dễ bị rối loạn, bởi dự trữ kiềm của cơ thể giảm mạnh không trung hòa được axit nữa. Khi pH chưa giảm (vẫn là 7,4), song dự trữ kiềm đã sụt thì người ta gọi là nhiễm axit còn bù. Khi pH cũng sụt là tình trạng mất bù và nhiễm độc axit sảy ra. Tùy theo sử dụng nhiều hay ít dấm mà sự nhiễm độc ít hay nhiều. Trong trường hợp nếu pH
8 trong môi trường cơ thể giảm nhiều sẽ ảnh hưởng đến các chức phận khác của cơ thể, nhất là thần kinh. Nếu uống nhiều sẽ gây hại cho dạ dày, không nên nghe lời mách bảo uống dấm để giảm béo. Nếu đã lỡ uống thì cần ngưng ngay để tạo thuận lợi cho môi trường pH trong cơ thể được hằng định.[30] 2.2.1. Tổng quan về acid acetic 2.2.1.1. công thức cấu tạo Công thức hóa học của acid acetic là CH3COOH. Có nhóm OH liên kết với nhóm CO tạo thành nhóm COOH. Nhóm COOH này làm cho phân từ có tính axit.[1],[5] Hình 2.1: Hình ảnh cấu tạo của acid acetic 2.2.1.2. Tính chất lý hóa a) Tính chất vật lý [5] Là một chất lỏng không màu, vị chua, tan vô hạn trong nước. Nhiệt độ sôi : 118,2 oC Trong lượng riêng: 1.049 Điểm nóng chảy : 16,7 oC Điểm sôi : 118 oC Acid acetic tan hoàn toàn trong nước, cồn, eter, benzene, aceton và chloroform. Không tan trong CS2. Bền với các chất oxy hóa như axit chromic, permanganate. Chúng có khả năng hòa tan cellulose, các hợp chất tương tự cellulose. Chúng có khả năng phân hủy da, gây bỏng da, ăn mòn nhiều kim loại.
9 b) Tính chất hóa học [1],[5] - Tính axit: + Quỳ tím hóa đỏ + Tác dụng với Bazơ, oxit bazơ tạo thành muối và nước. Ví dụ: CH3-COOH + NaOH  CH3-COONa + H2 O 2CH3-COOH + CaO  (CH3-COOH)2Ca +H2O + Tác dụng với muối Ví dụ: 2CH3-COOH + CaO3  (CH3-COOH)2Ca +H2O + CO2 + tác dụng với kim loại tạo thành muối và hidro Ví dụ: 2CH3COOH +Zn  (CH3COO)2Zn +H2O - Phản ứng với ancol (phản ứng este hóa): Ví dụ: CH3-COOH + C2H5OH  CH3-COOH + H2O - Phản ứng cháy: Ví dụ: CH3COOH + 2O2  2CO2+2H2O Axit axetic đậm đặc ăn mòn và tấn công nhiều kim loại tạo thành các chất khí dễ cháy hoặc nổ. Nó cũng có thể tấn công một số chất nhựa, cao su và chất phủ. 2.2.2.3 ứng dụng Acid acetic là một axit được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất công nghiệp. a) Trong công nghệ thực phẩm: [1] Acid acetic với nồng độ từ 2-5% được dùng trong công nghệ thực phẩm làm gia vị để chế biến thức ăn, đồ hộp, rau, quả: Độ acid acetic ở nồng độ 5% có tác dụng tẩy mùi tanh, giúp tươi thịt, cá. Đối với thịt, cá, hải sản… vô cùng thích hợp. Nếu như dùng dấm trắng cất, vẫn không thể ảnh hưởng màu sắc thức ăn vốn có.
10 Độ acid acetic ở nồng độ 4%, vị khá ngọt thích hợp để trộn thức ăn, nước chấm như trộn dưa chuột, điểm tâm…có tác dụng tươi giòn. Loại dấm này có dấm gạo hoa hồng, dấm gạo cất và dấm làm ngon cơm. Độ acid acetic thấp nồng độ khoảng 3%: Giúp cho khẩu vị ngon hơn, mỗi buổi sáng sớm hay sau khi ăn, uống 1 thìa là tốt, có thể tăng cường sức khỏe thân thể và tác dụng phòng chống bệnh, loại dấm này có hơn 10 loại. Độ acid acetic 1- 2%: Loại thức uống này từ dấm gạo có vị chua ngọt, dễ uống, là một thức uống có hương vị đặc trưng, thơm ngon, bổ dưỡng.Trong công nghệ thực phẩm, nên dùng dấm cất đặc biệt là dấm hoa quả, không nên sử dụngdấm hóa học. Nếu sử dụng dấm hóa học trong lĩnh vực thực phẩm thật sự có hại cho sức khỏe của người tiêu dùng. b) Trong công nghiệp chế biến mủ cao su [5] Trong sản xuất mủ cao su, sảy ra hiện tượng đông đặc của mủ trước khi đưa đi chế biến. Khi đổ mủ vào xô hoặc thùng chứa, người ta dùng NH3 để chống đông mủ. Tiếp đó, mủ được pha loãng với nước đến độ cao su thô khoảng 14%, pH = 4,7. Tuy nhiên, tùy theo hệ thống máy cán có thể thay đổi pH hoặc độ cao su thô cho thích hợp. Đối với mủ đổ xông khói lượng NH3 sử dụng là 0,6 - 1 g/l mủ. Đối với mủ đánh đồng không pha loãng, người ta sử dụng lượng NH3 là 0,3 - 0,6 g/l mủ. Sau khi pha loãng và khuấy trộn mủ với NH3, người ta cho thêm vào dung dịch acid acetic 2,5% với lượng là 3,5-10 kg/tấn dung dịch mủ cao su, khi cho acid vào người ta khuấy liên tục để tránh hiện tượng đông đặc của mủ. Nhu cầu về acid acetic trong chế biến mủ cao su là hết sức lớn. Hiện nay, nước ta vẫn phải nhập axit acetic từ bên ngoài. c) Trong các nghành công nghiệp khác [5] Acid acetic được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác như công nghiệp chất màu, dung môi hữu cơ, tổng hợp chất dẻo tơ sợi…Những ngành công nghiệp này đòi hỏi lượng acid acetic nhiều và dung dịch acid acetic có chất lượng cao hơn trong ngành công nghệ thực phẩm và công nghiệp chế biến mủ cao su.
11 2.2.1.4. lưu ý khi sử dụng Hít phải axit acetic gây kích ứng mũi, cổ họng và phổi. Nó là một chất có tính ăn mòn, nơi hít hơi tập trung có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho các lớp lót của các cơ quan này và sau đó, có thể dẫn đến khó thở. Nuốt phải chất này có thể gây ăn mòn nghiêm trọng miệng và đường tiêu hóa, dẫn đến nôn mửa, tiêu chảy, trụy tuần hoàn, suy thận và tử vong. Tiếp xúc qua da với gây tổn thương da, chỉ là đau, tấy đỏ và mụn nước. Bỏng độ thứ hai có thể được hình thành sau một vài phút tiếp xúc. Mẫn cảm da là hậu quả hiếm khi tiếp xúc. Axit axetic có thể nhập vào cơ thể do hít phải hơi hoặc tiếp xúc của hơi cho đôi mắt. Việc tiếp xúc cũng có thể do ăn hoặc uống thực phẩm có chứa axit acetic hoặc tiếp xúc với da. [5],[26] 2.3.1. Tổng quan về acetic 2.3.1.1. Tổng quan về vi khuẩn acetic a) Đặc điểm sinh học của vi khuẩn acetic Ngày nay người ta đã biết hơn 20 loài vi khuẩn có khả năng lên men acetic, chúng có tên chung là vi khuẩn acetic. Những vi khuẩn này dễ tìm thấy trong không khí, đất, nước, các dịch nước quả, bia, rượu có nồng độ thấp, dịch đường…dễ tiếp xúc với không khí dễ bị đục nhẹ, trên bề mặt tạo thành một lớp bề mỏng, màng mỏng mịn trắng xám hoặc vàng xám. Đó là do các vi khuẩn acetic phát triển. Pasteur cho rằng quá trình lên men dấm là do một loại vi khuẩn thuộc nhóm Acetobacter hoặc Bacterrium. Những vi khuẩn acetic không những oxy hóa được rượu etylic thành acid acetic mà còn oxy hóa được rượu propyonic thành acid propionic, rượu butylic thành acid butyric, nhưng chúng không oxy hóa được rượu methylic và những rượu bậc cao. Trong môi trường đủ rượu ethylic (5 - 13%) thì sản phẩm chủ yếu là acid acetic, ở nồng độ rượu thấp hơn các vi khuẩn acetic oxy hóa triệt để rượu thành CO2 và H2O [20],[21] Vi khuẩn acetic là các trực khuẩn, không sinh bào tử, có hình que, bầu dục, kích thước: 0,8 * (1,0 - 3,0) µm, có dạng đơn, sợi, chuỗi, một số có dạng xoắn, dạng cầu, que phình ra, hình chùy…các vi khuẩn này có loài chuyển động được
12 nhờ tiêm mao, có loài không chuyển động được. Khi tế bào còn non là vi khuẩn Gram--, khi già chúng có thể thay đổi Gram. Chúng hầu hết là Catalase dương tính, không có oxydase, thường tạo sắc tố. Một số chủng tạo váng màu hồng nhờ Parphyrens [9] Vi khuẩn acetic thuộc nhóm hiếu khí. Tốc độ sinh trưởng của chúng rất nhanh, từ một tế bào sau 12 giờ có thể sinh sản thành 17 triệu tế bào. Trong quá trình sinh trưởng và phát triển chúng tạo thành acid acetic, ở nồng độ acid thấp sẽ kích thích sự phát triển của chúng [21]. Vi khuẩn acetic có khả năng đồng hóa các nguồn cacbon khác nhau như: Etanol, glucose, fructose, sacharose, maltose, glycerin, lactose…, có khả năng đồng hóa được đạm hữu cơ. Còn nguồn khoáng, vitamin thì đòi hỏi phải có acid pantothenic và các chất khoáng (K, Ca, Fe, S, P…) mới đồng hóa được. Các loài vi khuẩn acetic sinh trưởng trong khoảng nhiệt độ từ 5 - 40oC. Ở nhiệt độ 25 – 40oC thúc đẩy chúng sinh sản khá nhanh. Chúng có khả năng chịu được ở môi trường acid cao, một số có thể phát triển ở pH = 5,6 – 6,2, pH tối ưu là ở 4,5 – 5,5 [23]. Những vi khuẩn acetic có đặc điểm là dễ thay đổi hình dạng tế bào. Trong những điều kiện sinh trưởng không bình thường tế bào có dạng sợi to và dài, phình trương lên hoặc có những hình thù kỳ lạ. b) Phân loại vi khuẩn acetic Hiện nay trên thế giới đã tìm ra trên 20 loài vi khuẩn acetic gọi chung là Acetobacter: Là một loại trực khuẩn khá lớn thuộc loại hiếu khí bắt buộc, khoảng nhiệt độ cho chúng phát triển là từ 20 - 380C [9]. Vi khuẩn acetic thuộc hai giống Acetobacter (chu mao) và Acetomonas (tiên mao ở đầu). Nhiều loại khi phát triển lâu trên môi trường dễ dàng sinh ra những dạng có hình thái đặc biệt (tế bào phình to hay kéo dài, có thể phân nhánh). Vi khuẩn Acetobacter phân bố rộng trong tự nhiên, nhất là trên thực phẩm, hoa quả, không khí, nhiều trường hợp có thể phát triển đồng thời với nấm men trên cơ chất thực vật có nhiều đường [24].