SIMINAR CÔNG NGHỆ LÊN MEN ppt

GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU các loại nước quả chưa hoặc đã lên men rượu rượu và bia kém sản phẩm các loại dịch đường nhưng chủ yếu vẫn là các loại rượu.. Trong đó, nước nho và rượu nho

SEMINAR CÔNG NGHỆ LÊN MEN

Giáo viên hướng dẫn

Nguyễn Thị Cẩm Vi

Nhóm thực hiện

Nguyễn Văn Phương

Phạm Thái Nu Nguyễn Thanh Nga Phạm Thế Vinh

PHẦN I : GIỚI THIỆU CHUNG:

Công thức hóa học: CH3COOH

Khối lượng phân tử: 60,05

Hoàn toàn tan trong nước , cồn, eter, bengen,

axeton và trong cloroform

không tan trong CS2

bền với các chất oxy hóa như : acid chromic,

permanganate

có khả năng hòa tan cellulose, các hợp chất tương tự cellulose

 Hàng năm thế giới tiêu thụ một lượng giấm

tương đương với 160.000 tấn acid acetic tinh khiết (hay 3.2 tỉ lít giấm chứa 5% acid acetic).\

 Giấm được ứng dụng nhiều trong thực phẩm,

công nghiệp y học … ở một số nước nhu cầu sử

dụng giấm rất lớn như: Trung Quốc, Pháp ,Đức

 Ngoài ra còn có một khối lượng acid acetic đậm đặc được sản xuất ở qui mô công nghiệp

PHẦN II: NGUYÊN LIỆU

I.) GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU

các loại nước quả ( chưa hoặc đã lên men rượu) rượu và bia kém sản phẩm

các loại dịch đường

nhưng chủ yếu vẫn là các loại rượu Trong đó, nước nho và rượu nho là nguyên liệu để sản xuất dấm có chất lượng cao

Rượu etylic là nguồn nguyên liệu được dùng phổ biến trong công nghiệp lên men axetic

1) Sản xuất giấm theo con đường sản xuất rượu etylic:

nguyên liệu chứa đường lên men được ,hay nguyên liệu gluxit có thể chuyển hoá thành đường

2).Sản xuất giấm bằng rược vang:

Rượu vang có thành phần phức tạp

 Thành phần quan trọng phải kể đến là cồn etanol

 Nguồn nguyên liệu là các loại trái cây như: nho, xoài ,sơri… Được ép thành dịch lỏng

TÓM LẠI : các nguyên liệu phải qua các bước sau :

Nếu nguyên liệu là etanol thì quá trinh lên men axetic chi có một bước là chuyển trực tiếp cồn thành axit

axetic

Còn với các nguyên liệu khác thì phải qua các bước sau :

1.) Nguyên liệu có tinh bột đường hóa đường

rượu hóa rượu

vk/oxyhóa a axetic2.) Nguyên liệu có đường rượu hóa rượu

VK/oxyhóa a.axetic

3.) Nguyên liệu có rượu etanolVK/oxyhóa a.axetic

II.) SỬ LÝ NGUYÊN LIỆU TRƯỚC KHI LÊN MEN:

Nguyên liệu là tinh bột nghiền

lên men

Nghiền : phá vỡ những phần cứng của

nguyên liệu

Ngâm : làm cho nguyên liệu trương nở và

mềm

Nấu : là giai đoạn quan trọng :

• a N u gián đo n: ấ ạ Toàn b quá trình n u ộ ấ

đđ c th c hi n cùng m t n i.ượ ự ệ ộ ồ

• b N u bán liên t c: nấu trong 3 nồi khác nhau ấ ụ

C u t o n i n u gián đo n ấ ạ ồ ấ ạ 1.Thân nấu; 2 Đầu nối; Van an tồn; 3 Nắp nồi; 4 Áp kế; 5 Van lấy mẫu;

6 Ống cấp hơi; 7 Cánh khuấy; 8 Ống

vệ sinh; 9 Ống phĩng cháo.

S đ n u bán liên t c ơ ồ ấ ụ 1.Thùnng ch a n c; 2.N i n u s b ; ứ ướ ồ ấ ơ ộ

3.& 4 n i n u chín và chín thêm ồ ấ

• III.) CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG HÓA:

• Là quá trình chuyển hóa tinh bột thành đường nhờ hệ enzym amylase

• 1.) Đường hóa bằng bánh men thường hay

bánh men thuốc bắc:

• 2.) Phương pháp maltase:

• dùng enzym của thóc đại mạch , tiểu mạch đã

nảy mầm (malt) để chuỷen hóa tinh bột (đã được hồ hóa) thành đường lên men

• 3.) Phương pháp myco – malt:

• Quá trình đường hóa ở đây dùng enzym vi sinh

vật, chủ yếu của nấm mốc.

• IV.) QUÁ TRÌNH ĐƯỜNG HÓA

• - Cho chế phẩm amylase vào dịch cháo và giữ

ở nhiệt độ trên trong thời gian xác định để amylase chuyển hoá tinh bột thành đường

• - Làm lạnh dịch cháo tới nhiệt độ đường hoá

• - Làm lạnh dịch đường hoá tới nhiệt độ lên men

• 1.) Quá trình đường hóa liên tục :

• 2.) Quá trình đường hóa gián đoạn

Sơ đồ đường hoá liên tục hai lần1.Nồi nấu chín ; 2 Thùng đường hoá lần

1 ; 3 Thùng chứa dịch amylase ;

4 Bộphận phân phối ; 5 Bơm ; 6 Thùng đường hoá lần

2

Đường hoá liên tục theo phương pháp làm lạnh

bằng chân không :

1 Thùng chứa dịch cháo nấu ; 2 Thùng đường hoá; 3 Thiết bị bốc hơi; 4 Thiết bị ngưng tụ;

5 Bơm dịch đường hoá; 6 Thùng chứa nước ngưng tụ;

7 Bơm nước; 8 Bơm chân không;

9 Các van điều chỉnh tự động; 10 Bộ phân tự điều

chỉnh mức dịch trong thùng đường hoá;

11,12,13 Oáng dẫn dịch cháo và đường hoá; 14 Thùng chứa dịch amylase; 15 Bộ phận điều chỉnh phân phối dịch amylase; 16 Thiết bị làm lạnh dịch đường hoá; 17,18 ng dẫn nước; 19 ng dẫn khí không ngưng Ố Ố

• PHẦN III: Vi sinh vật lên men axit axetic

– Có rất nhiều loại vi sinh vật có khả năng lên

men để tạo ra axit axetic Tất cả các vi khuẩn có khả năng tạo ra axit axetic được gọi chung là vi khuẩn axetic

• PHẦN IV: CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN

XUẤT AXIT AXCETIC

• 1 Phương pháp hoá gỗ:

Bằng cách chưng cất gỗ đã lên men, người ta

thu được nhiều hỗn hợp nhiều chất khác nhau, trong đó axit axetic có hàm lượng rất lớn

• 2 Phương pháp hoá học:

Phương pháp này dựa trên quá trình oxi hóa

axetal dehyt thành axit axetic, có xúc tác của Mangan rồi sau đó chưng cất phân đoạn ở nhiệt độ 50- 800C

• Phản ứng oxi hoá xãy ra như sau:

• 3 Phương pháp sinh học

• Hiện nay, người ta sản xuất axit axetic chủ yếu bằng phương pháp lên men So với những phương pháp khác phương pháp này có nhiều ưu điểm và

được ưng dụng sản xuất rất rộng rãi

• 4) Phương pháp kết hợp

• Trước tiên, người ta tiến hành quá trình oxi hoá hyđrat cacbon có mạch cacbon ngắn như propan hay butan để tạo thành axit acetal dehyd, formaldehyd methanol và aceton

• Sau khi acetaldehyd được oxy hoá để tạo thành axit axetic

• Phương pháp kết hợp được sử dụng nhiều hơn cả là phương pháp thuỷ phân bột gỗ bằng axit.(phương pháp hóa học

• II.) QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT

Lên men acid axetic là quá trình oxy hoá cồn

thành acid axetic nhờ vi khuẩn axêtic, trong điều kiện hiếu khí

Phương trình tổng quát của quá trình lên men là

C2H5OH + O2 CH3COOH+ H2O

+117 Kcal

– Bản chất sinh hoá của lên men acid axetic

Phản ứng này xảy ra trong tế bào của vi khuẩn

Muốn phản ứng được xảy ra C2H5OH và O2

phải được thẩm thấu vào trong tế bào

• Trong tế bào vi khuẩn quá trình oxy hóa xảy ra rất phức tạp Quá trình này xảy ra qua ba giai đoạn

Các giai đoạn được tóm tắt như sau :

(Acetaldehyd)

(Hydrat acetaldehyd)CH3CH(OH)2 + O2 CH3COOH + H20

• Phương trình tổng quát :

• C2H5OH + O2 CH3COOH +H2O

• Điều lưu ý là, trong môi trường lên men kết rượu vi khuẩn axetic sẽ tham gia quá trình oxy hóa acid

axetic thành CO2 và H2O

• 1.) THIẾT BỊ LÊN MEN : ( NỒI LÊN

MEN).

– Được chế tạo từ thép không rỉ để tránh sự ăn mòn

và sự giải phóng các ion sắt

– Đối với các quy trình lên men vô trùng thì nồi

len men, kể cả các van xả phải có tính chịu áp

lực cao để có thể chịu được khi khử trùng bằng áp lực cao

– Để xác định được nhiều thông số kỹ thuật, gần đây người ta đã phát triển các kỹ thuạt xác định liên tục và tự động

• kèm theo việc sử dụng rộng rãi máy vi tính Các

máy này có nhiệm vị kiểm soát và ổn định các chỉ số của quá trình, thực hiện những phân tích cần

thiết, chỉnh lý việc bổ sung thêm thành phần của môi trường nuôi cấy, theo dõi diễn biến của quá

trình lên men, cụ thể vơí sự trợ giúp của máy vi

tính, người ta có thể nhanh chóng tính toán và điều chỉnh các thông số sau :

• - tốc độ tiêu thụ oxy, tốc độ thải khí CO2, hệ số hô hấp

• - Tốc độ tỏa nhiệt tạo ra bởi các chất chuyển hóa

• -Tốc độ sử dụng các chất dinh dưỡng ( C, N)

• -Nồng độ , sinh khối tế bào

• Trong nồi lên men này, bất kỳ một sai lệch nào

xuất hiện đều bị phát hiện và được điều chỉnh ngay

ở giai đoạn đầu của nó

• 2.) PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN

– Trước khi lên men ở thùng lớn cần nhân giống ở bình tam giác và thùng nhỏ

– Trong bình tam giác có dịch đường nồng độ 5 – 6

Bx và 3 – 5 % rượu

– Trong thùng nhỏ xếp các phôi bào đã được đã

được nấu sơ bộ để tuyệt trùng, rồi tẩm ướt phôi bào bằng axit axetic

– Sau khi cấy giống người ta đổ vào thùng nhân

• 2.1.) phương pháp lên men chậm

• - Người ta đóng các thùng lên men bằng gỗ có dung

tích khoảng 250 – 300 lít

• - Nguyên liệu sản xuất acid axetic là nước nho.

• - Giống vi khuẩn xuất là Acetobacter orleanuse

• - Người ta thường cho vào thùng gỗ 1/5 thể tích

lượng dấm và sau đó cho vào thùng dung dịch nước ép nho

• - Tiến hành lên men ở nhiệt độ thường

• - Hàm lượng acid axetic sau khi lên men của phương

pháp sản xuất này này là 5% - 6%

2.2.) phương pháp lên men nhanh

2.3.) các phương pháp lên men khác

a.) Phương pháp nhúng

b.) Phương pháp hình trống quay

c.) Phương pháp lên men chìm

Thiết bị lên men với hệ thống cung cấp khí mạnh

d.) phương pháp kết hợp

• PHẦN VI: PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO NỒNG

ĐỘ ACID AXETIC TRONG DỊCH LÊN MEN.

– Sau khi lên men, hàm lượng acid axetic có trong

dịch lên men thường không cao

– người ta thường sử dụng những phương pháp sau để nâng cao hàm lượng và tinh chế acid axetic

• 1.) phương pháp chưng cất

• 2.) phương pháp chưng cất bằng muối

• 3.) Phương pháp chưng cất – trích ly

• 4.) Phương pháp chưng cất chân không

PHẦN VII: MỘT SỐ ỨNG DỤNG QUAN TRỌNG

CỦA AXIT AXETIC

– Axit axetic là một loại axit hữư cơ được ứng

dung rộng rãi trong đời sống và trong sản xuất công nghiệp.Những ứng dụng quan trọng nhất của axit axetic bao gồm:

1.) Ứng dụng trong chế biến mủ cao su2.)Ứng dụng axit axetic trong công nghệ thực

phẩm3.) Ứng dụng trong công nghiệp khác

• PHẦN VIII: MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN LÀM GIẢM CHẤT

LƯỢNG LÊN MEN AXIT AXETIC

– 1).Dấm bị đục và giảm độ chua

• - do nấm men Comdida mycoderma, Acetobacter xylinum, Acetobacter acetic gây ra

• - Các giống vi sinh vật này có khả năng tạo màng nhầy làm cho dấm đục và tạo cặn

• - Người ta khắc phục tình trạng này bằng cách cho lên men lại và trước khi lên men phải vệ sinh thiết bị lên men thật sạch hoặc thanh trùng

Pasteur ở nhiệt độ cao 60 -700C

• - Dấm thành phẩm phải hạn chế tiếp xúc với không khí

• 2).Hiện tượng lươn dấm

– Lươn dấm có tên khoa học là Angiullula aceti

– Con đực ở tuổi trưởng thành có kích thước1mm, con cái ở tuổi trưởng thành có kích thước 1 – 2mm.

– Nếu nồng độ dấm < 6%, lươn dấm rất dễ phát triển Nồng độ dấm cao > 9%, chúng bị ức chế và không thể phát triển được – Lươn dấm thường sử dụng vi khuẩn axetic như nguồn ding

dưỡng Tuy nhiên, chúng cũng có khả năng sử dụng

C2H5OH, CH3COOH, đường, các chất hữu cơ chứa nitơ để phát triển Chúng thường không gây độc cho người mà chỉ

gây đục dấm và làm giảm hiệu suất lên men.

– Để phòng ngừa lươn dấm phát triển, người ta thường cho vào dấm thành phẩm 1 – 2% NaCl Sau 1 – 2 ngày lươn dấm chết

• 3).Bọ dấm

– Trong sản xuất dấm,người ta thường thấy hai loại bọ dấm

– Loại to, màu trắng, có kích thước 0,8 – 1,5mm

– Loại nhỏ, màu nâu, có kích thước 0,3 – 0,4mm

– Người ta thường dùng dầu khoáng bôi vào những nơi hay có bọ dấm Trong trường hợp có nhiều

bọ dấm ở thiết bị lên men, người ta phải dùng

hơi nóng để tiêu diệt chúng

• 4).Ruồi dấm

– Ơû những cơ sở sản xuất dấm, người ta thường

thấy có rất nhiều ruồi dấm Ruồi dấm thường có màu đỏ, kích thước khoảng 2,5 – 3mm Ruồi dấm thường phát triển phần trên, phần dưới của thiết

bị lên men Chúng làm giảm axit axetic, sinh ra những ấu trùng ăn vi khuẩn lactic và thường là vật trung gian lây nhiễm các vi sinh vật gây hại dấm.Do đó cần phải hạn chế sự xuất hiện của

ruồi dấm bằng cách che kín cửa, đậy kín các

phần hở của thiết bị lên men và vệ sinh đất khu sản xuất

BÀI BÁO CÁO CỦA CHÚNG

TÔI ĐẾN ĐÂY LÀ HẾT CẢM ƠN CÁC BẠN ĐÃ

LẮNG NGHE