Luận văn: Nghiên cứu sản xuất acid acetic theo phương pháp lên men nhanh bằng nguồn nguyên liệu tự nhiên (part 8)

Chia sẻ: Pkjd Opiuj | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

171
lượt xem 43
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Lên men chậm môi trường đã thay đổi hàm lượng nước dừa và hàm lượng đường. Tiến hành lên men nhanh các môi trường mà hàm lượng nước dừa và hàm lượng đường đã thay đổi. Lên men đối chứng giữa lên men nhanh và lên men chậm trên cùng một môi trường. Khảo sát định tính khả năng thay thế của thân tre dùng làm chất mang trong lên men acid acetic theo phương pháp nhanh.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Nghiên cứu sản xuất acid acetic theo phương pháp lên men nhanh bằng nguồn nguyên liệu tự nhiên (part 8)

61 Qua b ảng số liệu 3.6 ta thấy (xem h ình 4.4): 6 5.5 5 1 Nồng Độ acid 4.5 2.5 4 5 7.5 3.5 10 3 2.5 2 0 5 10 Thời gian (ngày) H ình 4.4 Ả nh hư ởng của nồng độ nư ớc đư ờng trong quá tr ình lên men chậm T h ảo luận: t ừ biểu đồ h ình 4.4 c ủa thí nghiệm l ên men ch ậm thăm d ò có t h ể rút ra một số nhận xét sau: qua khảo sát thực n ghi ệm môi trư ờng n ư ớc đ ư ờng h àm lư ợng 7,5% tạo ra đ ư ợc nồng độ cao nhất nh ưng t ốn thời gian lâu h ơn so v ới môi tr ư ờng n ư ớc đ ư ờng h àm lư ợng 2,5% (nồng độ acid tạo ra gần x ấp xỉ). Về vấn đề n ày có th ể đ ư ợc giải thích nh ư sau: Do gi ống vi sinh vật acetobact er aceti này đư ợc nuôi cấy v à gi ữ giống t rong môi trư ờng h àm lư ợng đ ư ờng 1%. Cho n ên khi tăng hàm lư ợng đ ư ờng l ên: 2.5%, 5%, 7.5%,… đem so ra th ì là quá cao so v ới điều kiện sống của vi k hu ẩn. Vì th ế với môi tr ư ờng n ư ớc đ ư ờng h àm lư ợng 7,5% th ì vi khu ẩn gi ấm cần thời gian thích nghi lâu h ơn so v ới môi tr ư ờng n ư ớc đ ư ờng l ư ợng 2,5%. M ặc khác, trong quá tr ình thích nghi v ới môi trư ờng gi àu đư ờng th ì vi k hu ẩn đ ã chuyển một phần đ ư ờng th ành rư ợu. Sau đó vi khuẩn phát triển thực h i ện quá tr ình lên men chuyển hóa r ư ợu th ành acid acetic nên lư ợng acid đ ư ợc sinh ra cao hơn.
62 4 .3.2 Thí nghi ệm chính (lên men nhanh) S au quá trình lên men, kh ảo sát thực nghiệm ta thu đ ư ợc bảng số liệu sau: B ảng 3.7 N ồ ng độ chuyển hóa (Ci /C0 ) c ủa các môi trư ờng nư ớc đ ư ờng lên men nhanh C i/C0 Gi ờ (h) ND2.5% ND5% N D7.5% 2 1 .221212 1 .142857 1 .082888 4 1 .116279 1 .071429 1 .040816 6 1 .098143 1 .054038 1 .050725 10 1 .075556 1 .02381 1 .040724 12 1 .06278 1 .028384 1 .038961 14 1 .060345 1 .030435 1 .037815 16 1 .044905 1 .027957 1 .032258 20 1 .03 9451 1 .025586 1 .02439 22 1 .040076 1 .017143 1 .031553 24 1 .037951 1 .018657 1 .020492 26 1 .014815 1 .01107 1 .012097 28 1 .016544 1 .023766 1 .023891 32 1 .009091 1 .006897 1 .023569 34 1 .013962 1 .010309 1 .019934 36 1 .013937 1 .012007 1 .018062 38 1 .019064 1 .010 256 1 .006061
63 Qua b ảng số liệu 3.7 ta thấy (xem h ình 4.5): 1.3 N ồng độ Ci/Co 1.2 1.1 1 0 10 20 30 40 Thời gian (h) 2.50% 5% 7.50% H ình 4.5 Ảnh hư ởng của nồng độ n ư ớc đ ư ờng trong quá trình lên men n hanh T h ảo luậ n: q ua bi ểu đồ 4.5 quá tr ình lên men nhanh môi tr ư ờng n ư ớc đ ư ờng h àm lư ợng 2,5% có độ chuyển hóa tốt h ơn là do v i sinh v ật thích nghi n hanh hơn so v ới môi tr ư ờng h àm lư ợng đ ư ờng cao (5% hay 7.5%). Với môi tr ư ờng gi àu đư ờng khi t ư ới qua tháp th ì vi khu ẩn không đủ t h ời gian vừa thích nghi, vừa tạo hệ enzym chuyển hóa đ ư ờng th ành rư ợu. N ên đ ộ chuyển hóa môi tr ư ờng h àm lư ợng 5% v à 7.5% s ẽ không bằng độ chuyển hóa sản phẩm của môi tr ư ờng h àm lư ợng 2,5%. Qua đ ấy chúng ta cũng thấy rằng: nếu sử dụng môi tr ư ờng nhiều đ ư ờng đ em rư ợu hóa tr ư ớc khi l ên men nhanh s ẽ đạt hiệu quả tốt h ơn v ì khi đ ó k hông m ất thời thời gian thíc h nghi c ũng nh ư t ạo hệ enzym chuyển hóa đ ư ờng t hành rư ợu.
64 4 .4 Thí nghiệm thực nghiệm so sánh giữa l ên men nhanh và lên men chậm v ới môi trư ờng n ư ớc đư ờng S au quá trình kh ảo sát l ên men th ực nghiệm nhanh v à ch ậm (xem phần 3 .3.4.2.2) ta thu đư ợc kết quả q ua b ảng số liệu 3.8 và 3.9 sau: B ảng 3.8 Kết quả lên men nhanh c ủa môi trư ờng nư ớc đư ờng B ảng 3.9 Kết quả lên men chậm của môi tr ư ờng nư ớc đư ờng B ảng 3.8 B ảng 3.9 C(%) T C(%) T (h) a cid ( h) a cid 0 2 .244 0 2 .232 2 2 .43 8 2 .244 4 2 .448 24 2 .262 6 2 .496 48 2 .472 8 2 .52 60 3 .18 16 2 .55 72 3 .5 18 2 .76 84 4 .4 20 2 .88 96 5 .15 22 2 .964 24 2 .988 30 3 .012 32 3 .48 34 3 .6 36 3 .648 38 3 .684 44 3 .72 46 3 .984 48 4 .068 50 4 .116 52 4 .176
65 Qua b ảng số liệu 3.8 v à 3 .9 ta th ấy (xem h ình 4.6): 5.5 5 4.5 C% acid 4 3.5 3 2.5 2 0 20 40 60 80 100 Thời gian (h) nhanh chậ m H ình 4.6 So sánh đ ối chứng giữa phương pháp nhanh và chậm của môi t rư ờng n ư ớc đư ờng T h ảo luận: t ừ đồ thị 4.6 ta thấy rằng về thời gian l ên men lâu cho c ả h ai phương pháp nhanh và ch ậm th ì n ồng độ ac id sinh ra không khác bi ệt n hau là m ấy (nếu không muốn nói l à lư ợng acid sinh ra ở l ên men nhanh còn t h ấp h ơn ch ậm). Nhưng trong kho ảng thời gian ngắn khoảng 40h t hì lên men ch ậm vi k hu ẩn cần thích nghi, tăng tr ư ởng v à phát tri ển để thực hiện quá tr ình lê n men s au đó. C òn lên men nhanh thì màng vi sinh v ật đ ã bám và phát tri ển trên v ật l i ệu bám chỉ l àm nhi ệm vụ chuyển hóa r ư ợu th ành acid. T rong quá trình thí nghi ệm ta thấy sau khoảng thời gian gần 60 h, t rong bình l ên men ch ậm bắt đầu xuất hiện m à ng vi kh u ẩn giấm t rên m ặt dung d ịch . T ừ lúc đó acid trong dịch l ên men đư ợc sinh ra rất nhanh (ph ù h ợp với đ ồ thị h ình 4.6).
66 Đ ây chính là ưu đi ểm l àm quá trình lên men nhanh. Đ ể đạt đ ư ợc nồng đ ộ acid cao khoảng 4,5 l ên men nhanh ch ỉ cần thời gian khoảng 40h c òn lê n m en ch ậm th ì c ần thời gian gấp đôi v à ph ảI qua thời gian tiềm phát. T ừ h ình trên ta th ấy rằng, trong quá tr ình lên men nhanh mu ốn đạt n ồng độ acid l à 4.5 % thì ph ải qua 4 chu kỳ ho àn lưu. Qua đó trong s ản xuất m u ốn đạt nồng độ acid đó ta có thể thi ết kế hệ thống cột ch êm có chi ều d ài g ấp 4 lần (nh ư ợc điểm l à khi đó thi ết bị l ên men s ẽ khá cao rất khó tìm v ị trí l ắp đặt v à b ất tiện) hoặc lắp 4 hệ thống ri êng bi ệt nối tiếp nhau. 4 .5 K hảo sát khả năng thay thế của thân tre l àm chất mang vi khuẩn acid a ce tic S au th ời gian l ên men nhanh các môi trư ờng thí nghiệm. Kiểm tra bằng q uan sát và nh ận xét định tính các tính chất của các phần tử đệm ở bảng 3.10: B ảng 3.10 Kết quả kiểm tra định tính các tính chất của chất mang chế tạo từ t re S TT C h ỉ ti êu T ính chất 1 Độ rắn K hông gi ảm nhiều 2 Đ ộ nhám K hông đ ổi 3 B ề mặt riêng K hông đ ổi 4 Đ ộ xốp K hông đ ổi 5 M àu sắc Đ ậm h ơn Qua đó cho th ấy sau quá tr ình lên men, ch ất mang vi khuẩn l àm t ừ t hân tre v ẫn c òn đ ảm bảo tốt mọi yêu c ầu về công nghệ l ên men đưa ra. Đ ặc b i ệt l à trong quá trình lên men, đ ệm tre không tiết ra chất gây hại cho vi k hu ẩn giấm.
67 K ẾT LUẬN VÀ KI ẾN NGHỊ K ết luận Qua k ết quả thu đ ư ợc chúng ta có thể rút ra một số kết luận sau: 1 .Trong cùng đi ều kiện l ên men: môi tr ư ờng, nhiệt độ giống vi khuẩn g i ấm a cetobacter aceti ph ươ ng pháp lên men nhanh cho s ản phẩm có nồng độ a cid x ấp xỉ 4.2% sau thời gian 52h, với c ùng th ời gian n ày, phương pháp lên m en ch ậm cho sản phẩm có nồng độ chỉ đạt gần 2,6%. Điều n ày ch ứng tỏ t hi ết bị l ên men nhanh có b ề mặt l ên men l ớn h ơn lên men ch ậm nhiều lần n ên cho năng su ất cao h ơn. R õ ràng, ph ương pháp lên men nhanh đư ợc chọn để n ghiên c ứu có ư u th ế v ư ợt trội so với ph ương pháp ch ậm. 2 . Đ ể đạt hiệu suất cao tr ong quá trình lên men nhanh , m ôi trư ờng l ên men có th ể tăng h àm lư ợn g nư ớc dừa lên đ ến h ơn 30%. N ếu môi trư ờng l à dung dich n ư ớc đ ư ờng pha th ì hàm lư ợng đ ư ờng có thể nằm trong khoảng 2 – 7 %. 3 . S ự cung cấp oxy l à yếu tố quyết định đến kỹ thuật sản xuất giấm. 4 .K ết quả cho thấy đệm l àm t ừ thân tre Việt Nam sau khi gia công – x ử l ý hoàn toàn có th ể d ùng đ ể thay thế cho phôi gỗ sồi trong l ên men gi ấm theo p hương pháp nhanh. V ì sau th ời gian d ài ch ịu tác dụng của môi tr ư ờng l ên m en, các tính ch ất của các phần tử đệm cho thấy vẫn c òn đ ảm bảo tốt mọi yêu c ầu của công nghệ l ên me n. K i ến nghị - C ần có bi ên pháp đ ể giảm đ ư ợc l ư ợng rư ợu v à acid acetic bay hơi ở n hi ệt độ th ư ờng với từng nồng độ xác định. - C ần thí nghiệm khảo sát t hêm t ốc độ sục khí ảnh h ư ởng đ ể q uá trình l ên men đ ạt đ ư ợc hiệu suất cao nhất. - Có th ể sử dụng n gu ồn nguyên l i ệu tự nhi ên (ngu ồ n ph ế liệu của công n gh ệ chế biến thực phẩm: n ư ớc ép dứa - t ừ vỏ v à cùi qu ả dứa, n ư ớc ép từ m ía,…) lên men nh ằm tận dụng nguồn n ư ớc ép có chứa đ ư ờng.
68 TÀI LI ỆU THAM KHẢO 1 . Nguyễn Hữu Hiếu, 2004. Nghiên cứu công nghệ sản xuất acid aceti c b ằng p hương pháp sinh h ọc. Lu ận văn thạc sĩ. Đại học Bách Khoa TP.HCM 2 . Đinh Kh ắc Hải, 2001. Thi ết kế phân xư ởng sản xuất acid acetic bằng ph ương p háp lên men ph ục vụ chế biến mủ cao su . Lu ận văn tốt nghiệp. Đại học Bách K hoa TP.HCM 3 . Nguyễn Đức L ư ợng,2002. Công ngh ệ vi sinh. Tập 2 . NXB Đ ại học Quốc Gia T P.HCM 4 . Đinh Th ị Kim Nhung, 1996. Nghiên c ứu một số đặc điểm sinh học của vi khu ẩn Acetobacter v à ứng dụng chúng trong l ên men acetic theo phương pháp chìm . Luân văn phó tiến sĩ Khoa Học Sinh Học, H à Nội. 5 . Lương Đ ức Phẩm, 1998. Công ngh ệ vi sinh . Nxb Nông Nghiệp H à Nội. 6 . Lê Ng ọc Tú, 1998. Hóa sinh công nghi ệp. Nxb Khoa H ọc v à K ỹ Thuật. 7 . Nguyễn Công Huân, 1985. T i ểu công nghiệp thực phẩm . Nxb Tp.H ồ Chí M inh. 8 . Nguyễn Lân Dũng v à ctv, 1997. Vi sinh vật học . Nhà xu ất bản giáo dục. 9 . Vương Th ị Việt Hoa, 2003. G iáo trình th ực tập vi sinh thực phẩm . Trư ờng Đ ại Học Nông Lâm. 1 0. Trần Minh Tâm, 2000. Công ngh ệ vi sinh ứng dụng . Nxb Nông Nghiệp, Tp.Hồ Chí Minh. 1 1. Vương Th ị Việt Hoa, 1999. Giáo trình vi sinh v ật học đại cương . Trư ờng Đ ại Học Nông Lâm. 1 2. Các lu ận văn có li ên quan v ề sản xuất giấm. Các ch ất gia vị - g iấm, 1 3. 2003. www.thuvienhoasen.org/u -dd -10 - giavinauan.htm.