MÌ CHÍNH potx

• Ngày nay sản phẩm mì chính đã được sản xuất hoàn toàn theo phương pháp lên men trên khắp thế giới... Tình hình sản xuất mì chính trên thế giới• Các nước sản xuất mì chính với sản lượng

MÌ CHÍNH

NHÓM 1:

Nguyễn Minh Sơn Phạm Đình Hà Phan Văn Luật Đinh Trọng Nghĩa Van Xay Phimphone

TÍNH CHẤT LỊCH SỬ SẢN XUẤT

TỔNG QUAN

VỀ MÌ CHÍNH

Công thức hoàn chỉnh: C5H8NO4Na.H2O

VAI TRÒ CỦA ACID L-GLUTAMIC

ACID L-GLUTAMIC :

o Xây dựng protid và cấu tử của tế bào oNguyên liệu khởi đầu cho việc tổng hợp một số hóa chất quan trọng

o Quan trọng trong quá trình trao đổi chất của con người và động vật

oVai trò quan trọng trong các biến đổi hóa sinh của hệ thần kinh trung ương

o Làm thuốc chữa bệnh

o Cải thiện sức khỏe đường tiêu hóa

VAI TRÒ CỦA MÌ CHÍNH

Làm món ăn ngon và hấp dẫn hơn

quan trọng trong cơ chế chuyển hóa chất bổ dưỡng ở người.

Làm tăng khả năng lao động trí óc

và chân tay của con người

Làm hài hoà và tròn vị của những món ăn

TÍNH CHẤT CỦA MÌ CHÍNH

 Tính chất hoá học :

Công thức cấu tạo:

Phản ứng phân huỷ ở nhiệt độ cao.

TÍNH CHẤT CỦA MÌ CHÍNH

III LỊCH SỬ VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT MÌ CHÍNH

• Lịch sử của mì chính đã có hơn 100 năm Vào năm 1860 nhà khoa học Ritthaussen ở Hamburg (Đức) xác định thành phần các protein động vật, đặc biệt là thành phần các axit amin, trong đó có một axit amin với tên gọi là axit glutamic:

1.LỊCH SỬ MÌ CHÍNH

• và muối Natri của nó gọi là glutamat Natri, tiếp theo Ritthaussen là Woff, nhà hóa học thuần túy, xác định

sự khác nhau của các axit amin về trọng lượng phân

tử và cấu trúc cùng những hằng số về lý hóa tính của chúng

• Lịch sử mì chính có thể cắm mốc đầu tiên là ngày chàng thanh niên ở Tokyo có tên là Ikeda tốt nghiệp cử nhân hoá học năm 1889 tại viện đại học Tokyo Sau khi tốt nghiệp Ikeda sang Đức tu nghiệp, anh tham gia nghiên cứu hoá học protein Tại đây anh đã học được cách nhận biết và tách từng acid amin riêng rẽ.

1.LỊCH SỬ MÌ CHÍNH

• Trở về Nhật Bản ông làm việc tại viện đại học hoàng gia Trong bữa ăn gia đình, vợ ông khi chế biến thức

ăn đã cho loại rong biển mà các đầu bếp Nhật Bản hay dùng Quả nhiên vị của thức ăn đặc sắc hẳn lên, ngọt hơn, có vị thịt hấp dẫn

• Tại phòng thí nghiệm của mình, Kikunae Ikeda đã nghiên cứu và tách được acid glutamic từ rong biển

Laminaria Japonica rồi chuyển thành Natri

glutamate.

1.LỊCH SỬ MÌ CHÍNH

2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT MÌ CHÍNH TRÊN THẾ

GIỚI VÀ VIỆT NAM.

• Ngày nay sản phẩm mì chính đã được sản xuất hoàn toàn theo phương pháp lên men trên khắp thế giới

• Sản lượng mì chính Nhật tăng lên nhanh chóng: 15000 tấn năm 1961, 67000 tấn năm 1966 và 72000 tấn năm

1967

• Sản lượng mì chính của thế giới cũng vậy: từ 109000 tấn năm 1965 lên 370 000 tấn năm 1985 và 613 330 tấn năm 1989

2.1 Tình hình sản xuất mì chính trên thế giới

• Các nước sản xuất mì chính với sản lượng lớn nhất thế giới: Nhật, Mỹ, Đài loan, Trung Quốc, Indonexia,…

• Sản lượng mì chính của các nước trên thế giới trong năm 1989 như

• Lượng mì chính sản xuất ra và dùng cho xuất khẩu của một số nước như sau :

2.1 Tình hình sản xuất mì chính trên thế giới

2.1 Tình hình sản xuất mì chính trên thế giới

• Việc sử dụng mì chính ở một số quốc gia hàng đầu về công nghiệp mì chính như sau:

_Ở Việt Nam trước đây cũng đã có những công trình nghiên cứu để chủ động nắm vững kỹ thuật sản xuất mì chính, nhưng lực lượng nghiên cứu còn nhỏ, vốn liếng thiếu, kỹ thuật thô sơ nên kết quả thu được có hạn Tuy vậy các nhà khoa học cũng đã có một số công trình có ý nghĩa.

2.2 Tình hình sản xuất mì chính ở Việt Nam

2.2 Tình hình sản xuất mì chính ở Việt Nam

• Vd: Trong năm 1968 và 1970, Lê Văn Nhương và cộng sự đã thu thập được nhiều chủng vi sinh vật có khả năng sinh lizin và L-AG từ nước và đất vùng Hà Tây và Hà Nội, đây là nguồn Gen thiên nhiên quý của Việt Nam

• Năm 1972, Lương Đức Phẩm đạt được hiệu suất lên men

30-35g/lit L-AG khi dùng vi khuẩn Brevibacterium Flavum lên men

sacaroza hay rỉ đường ở phạm vi bình lắc

• Năm 1986, Nguyễn Thiện Luân và cộng sự đạt được hiệu suất lên men 37-45g/lit L-AG khi lên men trong môi trường glucoza 12% ở trong bình lắc.

III.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT MÌ CHÍNH TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM.

2.2 Tình hình sản xuất mì chính ở Việt Nam

• Hiện nay có 3 Công ty mì chính hàng đầu thế giới đã đầu tư sản xuất tại Việt nam gần 100000 tấn mỗi năm theo 2 giai đoạn: Sản xuất từ L-AG nhập ngoại (giai

đoạn 1) và sản xuất từ L-AG lên men tại Việt nam (giai đoạn 2)

• Đến nay Công ty Vedan đã thực thi giai đoạn 2, Công

ty Ajinomoto và Miwon đang ở giai đoạn 1 Những nồi lên men 700 m3 lắp đặt tại Công ty Vedan Việt nam là những nồi lên men lớn nhất thế giới.

1.PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP HOÁ HỌC.

2.PHƯƠNG PHÁP THUỶ PHÂN PROTIT.

3.PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP.

4 PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN.

IV CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT MÌ

CHÍNH.

Dựa trên phản ứng tổng hợp hoá học để tổng hợp nên acid glutamic và các amino acid khác

từ các khí thải của công nghiệp dầu hoả hay các ngành khác.

1.PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP HOÁ HỌC

1.PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP HOÁ HỌC.

Ví dụ: Ở Nhật năm 1932 đã tổng hợp được 300 tấn acid glutamic, prolin,… từ cracking dầu hoả, từ

1.PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP HOÁ HỌC

Sử dụng các tác nhân xúc tác là các hoá chất hoặc fermen để thuỷ phân một nguồn nguyên liệu protit nào đó (khô đậu, khô lạc…) ra một hỗn hợp các aminoaxit, từ đấy tách các axit glutamic ra và sản xuất mì chính.

2.PHƯƠNG PHÁP THUỶ PHÂN PROTIT.

* Nguyên liệu cho phương pháp thuỷ phân: +Nguyên liệu có thành phần protit cao

+Tỷ lệ axit glutamic trong nguyên liệu.

+Không có hợp chất độc với cơ thể nhiều +Tiến hành tách axit glutamic ra khỏi nguyên liệu dễ dàng

2.PHƯƠNG PHÁP THUỶ PHÂN PROTIT.

+ Là phương pháp kết hợp giữa tổng hợp hoá học và vi sinh vật học.

+ Phương pháp vi sinh vật tổng hợp nên acid amin từ các nguồn đạm vô cơ và glucid mất nhiều thời gian, do đó người ta lợi dụng các phản ứng tổng hợp tạo ra những chất có cấu tạo gần giống acid amin, từ đấy lợi dụng vi sinh vật tiếp tục tạo ra acid amin.

3.PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP.

* Ưu điểm:nhanh, hiệu quả

* Nhược điểm:

+ Yêu cầu kỹ thuật cao.

+ Chỉ áp dụng nghiên cứu ít áp dụng vào công nghiệp sản xuất 3.PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP.

+ Nguyên liệu → acid glutamic → mì chính + Phương pháp này lợi dụng một số vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp ra các acid amin từ các nguồn glucid và đạm vô cơ.

+ Phương pháp này có nhiều triển vọng phát triển ở khắp các nước, nó tạo ra được nhiều loại amino acid như: acid glutamic, lizin, valin, alanin, phenylalanine, triptophan, methionin,…

4 PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN.

*Ưu điểm chính:

+ Không sử dụng nguyên liệu protit

+ Không cần sử dụng nhiều hoá chất và thiết bị chịu ăn mòn

+ Hiệu suất cao, giá thành hạ.

+ Tạo ra axit glutamic dạng L, có hoạt tính sinh học cao.

4 PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN.

* Nguyên liệu lên men sản xuất axit glutamic:

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÌ CHÍNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN

4.PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN

 Các phương pháp lên men

Lên men gián đoạn

Lên men liên tục

Lên men gián đoạn không bổ sung cơ chất Lên men gián đoạn bổ sung cơ chất

Lên men bổ sung cơ chất trong môi trường nghèo biotin Lên men bổ sung cơ chất

trong môi trường giàu biotin

*Các nguyên liệu giàu gluxit: + Tinh bột.

+ Rỉ đường.

+ Các nguyên liệu khác…

4 PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN 4.1 NGUYÊN LIỆU

*Tinh bột sắn:

+ Thành phần hoá học của tinh bột sắn phụ thuộc chủ yếu vào trình độ kĩ thuật chế biến sắn Trong tinh bột sắn thường có các thành phần sau:

4 PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN.

4.1 NGUYÊN LIỆU

4 PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN.

4.1 NGUYÊN LIỆU

Các nguyên liệu khác: Axit HCl,

NaOH, Na2CO3 Na2S, than hoạt tính, NaCl tinh chế.

4.PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN.

4.1 NGUYÊN LIỆU

Chủng vi sinh thường sử dụng là:

Corynebacterium Glutanicum, Brevibacterium

yếu nhất vẫn là chủng Corynebacterium

Glutamicum (loại vi khuẩn này đã được nhà vi

sinh vật Nhật Bản Kinosita phát hiện từ 1956, có khả năng lên men từ tinh bột, ngô, khoai, khoai

mì để tạo ra axit glutamic).

4 PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN.

4.2 CHỦNG VI SINH

4 PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN.

4.2 CHỦNG VI SINH

Micorococcus glutamicus

* Một số đặc điểm các loài vi sinh vật này:

+ Hình dạng tế bào từ hình cầu đến hình que ngắn

+ Vi khuẩn Gram (+)

+ Hô hấp hiếu khí

+ Không tạo bào tử

+ Không chuyển động được, không có tiên mao

+ Biotin là yếu tố cần thiết cho sinh trưởng và phát triển +Tích tụ một lượng lớn glutamic từ hydrat cacbon và NH4+ trong môi trường có sục không khí

4 PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN.

4.2 CHỦNG VI SINH

*Yêu cầu:

+ Được lấy từ ống thạch nghiêng tại các cơ sở giữ giống.

+ Được cấy truyền, nhân sinh khối trong môi trường lỏng

+ Khối lượng sinh khối được nhân lên đến yêu cầu phù hợp cho quy trình sản xuất đại trà

+ Trước khi nhân, cấy, môi trường lỏng phải được thanh trùng

+ Có khả năng tạo ra nhiều axit glutamic.

+ Tốc độ sinh trưởng phát triển nhanh.

+ Có tính ổn định cao trong thời gian dài.

+ Chịu được nồng độ axit cao.

+ Môi trường nuôi cấy đơn giản.

+ Dễ áp dụng trong thực tế sản xuất.

4 PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN.

4.2 CHỦNG VI SINH

4.3 Kỹ thuật sản xuất axit glutamic :

• Hằng năm, sản lượng mì chính cả thế giới sản xuất theo phương pháp này khoảng 25 – 30 vạn tấn.

• Ở Việt Nam cũng có nhiều nhà máy sản xuất mì chính bằng phương pháp lên men như: VeDan, Ajino Moto, Việt Trì, Thiên Hương

4.3.1.2.CÔNG ĐOẠN THỦY PHÂN TINH BỘT

Thủy phân bằng HCl Thủy phân bằng H2SO4 Thuỷ phân bằng enzym

Quá trình thủy phân bằng HCl:

Cho dung dịch vào nồi áp lực 2 vỏ, dung dịch tinh bột ở trong, hơi nước vào ở vỏ ngoài

và nâng nhiệt độ nhanh lên 1380C trong khoảng 20 phút dưới áp lực 2,6 KG/cm2 Thường tỷ lệ bột/nước/axit : 100/ 350/ 165 Được khuấy đều.

• Yêu cầu quá trình:

4.3.2.CÔNG ĐOẠN LÊN MEN

Giống - chủng

Các giống chủng đã được tuyển chọn như phần giới thiệu các giống vi khuẩn ở trên

Môi trường

Các nguồn chất chính để nuôi vi khuẩn :

- Hợp chất cacbon: đường glucoza

- Đạm vô cơ: urê

- Đạm hữu cơ

- Các muối khoáng cần thiết

- Các chất phát triển

Bảo quản giống

- Môi trường thạch nghiêng

- Kích thước ống nghiệm có mặt phẳng nghiêng φ 15

- ống nghiệm trước khi dùng, thanh trùng cẩn thận 120o C/ 0,5h

- Pha trộn môi trường

Thuần hóa giống

Bảo đảm giống dùng trong sản xuất được khoẻ Có 2 cách thuần hoá:

- Dùng phương pháp phân ly và pha loãng: Lấy nước vô trùng rửa, pha loãng, dùng kính hiển vi soi, chọn con khoẻ nhất

- Chọn lọc

Lên men cấp I:

là quá trình lên men cho không khí vào và khuấy trộn, lên men tạo bọt, do đó phải dùng dầu để khử bọt.

Lên men cấp II:

môi trường và thiết bị như quá trình lên men chính thanh trùng môi trường 1200C trong 30 phút.

Nhiệt độ 320C, áp suất 1kg/cm2

Xử lý urê

• Dùng nồi 2 vỏ

• Dùng hơi nóng nâng lên đến nhiệt độ 1150C giữ ở nhiệt độ này

15 phút thì kết thúc thanh trùng Đóng van hơi lại, mở van khí nén vào để giữ áp và mở van nước lạnh vỏ để làm nguội.

Xử lí không khí

• Không khí từ khí trời được hút qua

một thùng tách bụi sơ bộ → máy nén

→ hệ thống tách bụi → làm nguội → bình lọc bông thuỷ tinh → bình lọc

riêng sơ bộ rồi → sử dụng.

LÊN MEN CẤP 3

Xảy ra qua 3 giai đoạn: thời gian 28 – 32 h

- Giai đoạn đầu: Nhân sinh khối Thời gian: 8 – 12 h.

- Giai đoạn giữa: Tạo axit glutamic Từ giờ thứ 10, 12

→ giờ thứ 24, 26

- Giai đoạn cuối: các biểu hiện đều giảm dần cho đến

khi hàm lượng đường chỉ còn ≤ 1% thì lên men kết thúc

- Điều kiện kỹ thuật :

• Nhiệt độ: 32ºC

• áp suất: 1kg/cm2

• Lượng không khí: 30 ÷ 40 m3/h/1m3 môi trường

• Cánh khuấy 2 tầng 180 ÷ 200 vòng/ phút

4.3.3 TINH SẠCH ACID GLUTAMIC:

Công đoạn trao đổi ion

• Mục đích: Tách lấy acid Glutamic ra khỏi dịch lên men bằng hạt nhựa Polyetylen sunfuric(Refin)

• Hạt nhựa polyetylen sunfuric sau khi đã được cation hoá (tức tái sinh) có khả năng giữ lại trên bề mặt của nó anion, ở đây chủ yếu là axit glutamic Sau đó lại dùng NaOH để tách anion

ra khỏi hạt nhựa.

* Pha chế dịch lên men

• Trước khi trao đổi người ta pha loãng dịch men bằng dịch thải lần trước hay bằng nước lạnh theo tỷ lệ sao cho sau khi pha dịch men có hàm lượng axit glutamic khoảng 18 ÷ 20 g/l.

• Dùng HCl điều chỉnh pH: 5 – 5,5

Công đoạn trao đổi ion

*Xử lý hạt nhựa resin

xử lý tái sinh: Dùng nước

sạch rửa ngược khoảng 1

giờ

Thỉnh thoảng dùng áp chân

không và van đóng mở gián

đoạn để sục đảo cho khối

nhựa được tơi, đều, rửa cho

tới khi pH = 8 ÷ 9 thì thôi.

Xả bỏ hết lớp nước bẩn ở

trên, tiếp tục cho nước vào

rửa xuôi cho đến khi pH =

7 thì thôi và tiến hành tái

sinh

– xử lý tái sinh: Dùng nước sạch rửa ngược khoảng 1 giờ

– Thỉnh thoảng dùng áp chân không và van đóng mở gián đoạn để sục đảo cho khối nhựa được tơi, đều, rửa cho tới khi pH = 8 ÷ 9 thì thôi.

– Xả bỏ hết lớp nước bẩn ở trên, tiếp tục cho nước vào rửa xuôi cho đến khi pH = 7 thì thôi và tiến hành tái sinh

*Trao đổi ion

• Rửa trao đổi: Sau khi trao đổi hết để cho resin lắng xuống tự nhiên, bỏ lớp dịch bẩn trên bề mặt, đảo trộn hạt nhựa rồi cho nước sạch vào rửa ngược cho đến khi sạch thì thôi

• Giữ nhiệt: Sau khi rửa sạch, ngừng cho nước lạnh vào và cho nước nóng ở 600C để gia nhiệt hạt nhựa Gia nhiệt

cho đến khi nước thải đạt 450C thì thôi

Tách axit glutamic

Khi dịch ra đạt 450C thì ngừng cho nước nóng và bắt đầu cho NaOH 5% cũng đã được gia nhiệt đến 600C vào.

Axit hoá axit glutamic

• Toàn bộ dung dịch axit glutamic thu được trong khoảng 2 lần đạt ở trên được đưa về thùng kết tinh.Cho cánh khuấy hoạt

động liên tục để ngăn ngừa axit glutamic kết tinh quá sớm

• Cho HCl 31% vào tạo điểm đẳng điện đến pH = 2,9 ÷ 3,2 thì thôi và mở nước lạnh

Làm lạnh kết tinh

• Dịch axit glutamic sau khi đã đưa về điểm đẳng điện thì cho nước vào vỏ thùng kết tinh để giảm dần nhiệt độ Trong khi đó cánh khuấy tiếp tục hoạt động làm cho axit glutamic kết tinh to, tơi và xốp.

• Tám giờ sau thì ngừng khuấy, còn nhiệt độ thì cho hạ từ từ đến nhiệt

độ không khí (tốt nhất là ở 120C.

• Ở đây, dung dịch axit glutamic chia làm 2 pha rõ rệt:

- Pha rắn: gồm axit glutamic đã kết tinh lắng xuống dưới.

- Pha lỏng: gồm nước và một ít axit glutamic không kết tinh hòa tan vào.

4.3.4.SỰ TẠO THÀNH MÌ CHÍNH

Công đoạn trung hòa kết tinh

• Mục đích: - chuyển từ axit glutamic thành glutamat natri C5H9NO4 + Na2CO3 = C5H8NO4Na + CO2 + H2O

- phản ứng khử sắt và tẩy màu.

• Trung hòa 1:

- cho nước vào thùng trung hòa,gia nhiệt ở 700C cho cánh

khuấy hoạt động rồi từ từ vừa cho axit glutamic vừa cho

Na2CO3 cho đến pH = 5 - 5,5

- cho than hoạt tính vào để tẩy mầu, cho Na2S khử sắt

cho Na2CO3 vào để trung hòa và tạo glutamat natri đến pH= 6.5-6.8 rồi đi ép lọc lần 1

Trung hòa 2: Tẩy màu dịch ép lọc sau trung hòa 1

• Sau khi ép lọc lấn 1 dịch được bơm lên thùng trung hòa 2 được gia nhiệt 50-600C rồi cho than hoạt tính vào khuấy đều

• Kiểm tra quá lượng Na2S nếu còn Fe2+ thì tiếp tục cho

Na2S khử cho hết, lọc màu thấy trắng, trong suốt thì ép lọc lần 2

Cô đặc kết tinh

Ly tâm:

Dùng một ít nước ấm, sạch, tia nhẹ vào khối mì chính để hòa tan những hạt kết tinh nhỏ bám ngoài tinh thể, làm cho tinh thể được sáng, bóng Qua ly tâm ta được mì chính tinh thể và nước cái Mì chính tinh thể được đưa đi sấy còn nước cái pha vào cô với mẻ sau.