CHỦ đề lên MEN GIấM

Chủ đề lên men giấm giúp cho các thành viên của nhóm và người đọc hiệu được về quá trình lên men giấm,vi sinh vật chủ yếu để lên men, các vi sinh vật ảnh hưởng tới giẫm và cách bảo quản

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

CHỦ ĐÉ: LÊN MEN GIẦM

GVHD: Lưu Huyền Trang

Lớp: DHTPI5A

Nhóm sinh viên thực hiện: 06

TPHCM, Ngày 26 Tháng 05 Năm 2021

LỜI NÓI ĐẦU

Thế giới sinh vật rất đa dạng và phong phú Chứng ở xung quanh chúng ta và ở mọi nơi, thậm chí là trong cơ thê chúng ta Chúng có cả mặt lợi và mặt hại Nếu chúng ta hiểu chúng

và sử dụng vào mục đích có lợi sẽ giúp cho cuộc sống tốt hơn và ngược lại nó sẽ đem lại hậu quả không tốt, có khi còn có hại đến môi trường, sức khỏe con người

Thời cô xưa, con người đã biệt ứng dụng hoạt tính có lợi cả v1 sinh vật phục vụ đời sông

gúa 0ïnJ-sÐDắnJ§hiatsF2HgffietÙ0,reátgeyênanhân lên mọt dâu lôi loa cá công tri khen

phát triển mạnh và trở thành một ngành công nghiệ phục vụ cho cuộc sống COn nĐười

Ngày nay vi sinh vật được ứng dụng rất nhiễu trong cuộc sống, nhất là trong thực phẩm,

y học, chăn nuôi thú y, Đề hiểu thêm về công nghệ vị sinh, đặc biệt là quá trình lên men giám, nhóm mình x1m gửi tới các bạn bài tiêu luận này, hi vọng các bạn khám phá được nhiều điều mới lạ và bổ ích Trong quá trình làm tiểu luận không tránh được những thiếu sót, rất mong được nhiều ý kiến đóng góp từ các bạn

42060599) nai 20

D TÀI LIỆU THAM KHẢO c1 S212 vn ST TT ngu 21

A MỤC TIỂU

Chủ đề lên men giấm giúp cho các thành viên của nhóm và người đọc hiệu được

về quá trình lên men giấm,vi sinh vật chủ yếu để lên men, các vi sinh vật ảnh hưởng tới giẫm và cách bảo quản và phòng tránh, cơ chế lên men, các biến đối, các yếu tố ảnh hưởng, các phương pháp lên men giấm và ứng dụng của lên men giấm

độ khoảng 2-5%, có pH từ 2.4-3.4 Từ xưa, giảm đã là một thành tố quan trọng và được

sử dụng nhiều trong các nền âm thực châu Á, châu Âu

Bản chất của lên men giảm: là sự oxi hóa không hoàn toàn rượu thành acid acetic dưới

tác dụng của vi khuẩn acetic: CạH:OH + O;-> CH;COOH + H;O

và phân giải trong quá trình quá trình trao đổi chất từ 3 loại chất dinh dưỡng lớn protid,

mỡ, đường trong quá trình phản ứng sinh học cung cấp năng lượng cho cơ thể Việc tổng hợp axit hữu cơ làm vị axIt của thức ăn chua càng thanh, dịu ngọt, lưu lại lâu trong miệng (giấm hóa học không có chất hữu cơ vào miệng chua, nếm sẽ lưu vị đắng) làm giắm càng

thành phần dinh dưỡng trong thức ăn được chế biến làm cơ thể càng dễ hấp thụ

Trong giấm có vitamin BI, B2, C bắt nguồn từ kết quả trao đổi chất vi sinh vật trong quá trình lên men thức ăn và nguyên liệu Một số sinh tố dinh dưỡng loại nảy là thành phân tạo thành men phụ của một số men trong quá trình trao đổi chất cơ thể, có tác dụng quan trọng trong cuộc sống của con người Muối vô cơ trong giấm vô cùng phong phú Na, K, Ca, Fe, Cu, Zn, P, một sỐ khoảng chất lấy từ nguyên liệu giảm, đồ chứa thức ăn trong quá trao đổi chất hay tăng thêm do người gia công thêm vào Như muối có tác dụng điều hòa ngũ vị, làm cho giắm càng thêm mùi vị, có tác dụng quan trọng cân

bằng môi trường axit kiểm trong cơ thê Sắt là I thành phần tạo thành hồng huyết cầu giúp việc vận chuyên O; và tạo máu cho cơ thể

Nguyên tố vi lượng Ca, Fe, Cu, P giúp quá trình sinh lý chống già yếu và quá trình sinh trưởng ở tuổi dậy thì hoặc là thành phần không thê thiếu trong việc trao đổi chất

Phân loại giâm lên men: chia làm hai nhóm chính là giâm cât và giâm pha chê

Giám cất (giấm gạo): được làm từ rượu gạo hay rượu nếp, đôi khi cũng dùng cả gạo lút Loại giấm này dùng rộng rãi ở các nước châu Á Lấy lươmg thực, ngũ quả, đường làm nguyên liệu chính nhờ quá trình lên men của vi khuẩn acetic Tùy theo từng vùng nguyên liệu khác nhau sẽ cho ra các loại giấm mang hương vị đặc trưng của từng vùng miền Thành phần dinh dưỡng của nó có acid acetic, đường, acid hữu cơ, vitamm, muối vô cơ, rất tốt cho việc trao đối chất cơ thê

Giấm pha chế hay còn gọi là giảm hóa học: được sản xuất dựa trên nguyên liệu chính là acid acetic tỉnh luyện, pha thêm nước mà thành, không có thêm thành phần dinh dưỡng khác, loại này thường dùng trong công nghiệp luyện kim hoặc sát khuẩn Nếu sử dụng

acid acetic công nghiệp để làm giấm dung pha chế đề ăn đối với cơ thể là có hại

2 NỌI DUNG

Có thê sử dụng tất cả các nguyên liệu có nguồn gốc từ nông nghiệp bao gồm tỉnh bột hoặc đường hoặc cả tinh bột với đường, quá trình lên men có vị giắm gồm lượng acd acetic cho phép

Nếu nguyên liệu lên men là ethanol thì quá trình lên men acid cetic chỉ có một bước là chuyền trực tiếp từ cồn thành acid acetic

Còn các nguyên liệu khác phải qua các bước sau:

Đường hoá rượu hoá VE/oxy hoá

1 Nguyên liệu có tính bật ————yz> Đường ———————* rượu „ acid

qCetIc

rượu hoá VK/oxy hoá

2 Nguyễn liệu có đường ——————+ Tượu acid acelic

V/uxy hoá

3 Nguyên liệu córượu ———————————> acIdacelic

Dựa vào nguyên liệu lên men giẫm người ta chia thành 2 nhóm nguyên liệu chính:

5

Nguyên liệu chứa nhiều tỉnh bột: gạo, ngô, lúa mì, đại mạch

Nguyên liệu chứa nhiều đường; Mật ong, nho, táo, điều

2.2 _ Vi sinh vật trong quá trình lên men

Lên men men giấm (acid acetie) là quá trình oxy hóa rượu ethanol thành acid acetic nhờ

vi khuẩn acetic (thuộc chi 4cefobacrer) trong điều kiện hiếu khí

3-2-|-¡Sư nh (rw#nsuwà phật triển của vỉ sinh vật trong quá trình lên men giẫm Acetobacter suboxydans: Trong sản suất giẫm thường dùng vi khuẩn này chịu được nồng

độ rất cao nếu trong môi trường, ta cho thêm một lượng nhỏ các chất dinh dưỡng cần thiết như glucose, vi khuẩn này có thể chuyên hóa hoàn toàn cồn thành acid acetie, lượng acid acetic được tạo ra từ quá trình lên men có thê lên đến 13% thể tích Nhiệt độ thích hợp cho

vi khuẩn này khi lên men là 28-30°C, thời gian lên men nhanh trong vòng 48h Trong quá trình lên men cần phải thông khí liên tục vì đây là vi khuẩn hiếu khí Tạo váng mỏng dễ tan

Tã

Acetobacter acefic: Hình que nhưng kích thước rất ngắn 0.4-0.8 và I-I.2 mm, không di động mà thường xếp thành chuỗi dài Chúng không tạo được bào tử và các tế bào thường hình thành chuỗi có kích thước rất dài Chúng tạo thành khuẩn lạc to, sáng trên gelatin với dịch men chứa 10% đường saccharose, tạo thành mảng dày nhẫn, không được nâng lên theo thành bình Chúng chịu được nông độ rượu 11% thể tích, trong điều kiện thuận lợi chúng

có khả năng tạo 6% acid acetic Nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn này là 34°C Nếu nhiệt độ cao quá 43°C sẽ gây ra hiện tượng co tế bào và tạo hình trái lê, thường phát triển trên bia Acetobacter pasteurianwm: Có hình thái giỗng với Acetobaecter acetic Chùng chịu được nồng độ có cồn thấp hơn 4cetobacfter acetic Trong điều kiện thuận lợi chúng có khả năng tạo 5-6% acid acetic 4cefobacfter pasteurianum tạo thành vãng khô và nhăn nheo

Acetobacter orleaneuse: Hình thái cũng giỗng như 2 vi khuẩn ở trên nhưng có kích thước nhỏ hơn nhiều Đặc biệt hai đầu tế bào thường nhỏ lại Chúng chịu được nông độ cồn đến 12% thê tích Trong điều kiện thuận lợi chúng có khả năng tạo 9.5% acid acetic Acetobacter orleaneuse tạo thành vắng mỏng nhưng chắc

Acetobacter xylinum: Hình que 2mm, đứng riêng lẻ hoặc xếp thành chuỗi không di động

Các tế bào được bao bọc bởi chất nhầy, tạo váng nhẫn khá dày và phản ứng của

I9Js lo in $§btadISifgllWltdsy Lạm xiên Môn F0 18110218E220Nđ028408 411)

năng õi hóa tiếp acid acetic

Acetobacter schiitzenbachi: Thường được dùng trong phương pháp lên men chìm Trong điều kiện thuận lợi chúng có khả năng tạo I1-12%% acid acetIc

Acetobacter cwrvum: Trong điều kiện thuận lợi chúng có khả năng tạo 10-12% acid

acctic Nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn này là 35-37°C Tạo ra acid acetic với nồng độ cao

nhưng tạo thành váng không chắc

2.2.1.2 Đặc điểm sinh trưởng

VỊ khuân acetic phát triên tôt trên môi trường nước bia, các môi trường có chứa cao nâm men, ølucose, rượu etylic hay manitol

Có 2 ngưỡng pH thích hợp: 5.4-6.8 là pH thích hợp, 3.5-4.5 là pH thích ứng cho sự lên men

Phát triên tột trong điều kiện hiểu khí bắt buộc, nhiết độ 25-30°C, pH 5.4-6.8

Tính đặc trưng của vi khuẩn acetic là khả năng oxy hóa rượu etylic thành acid acetic ở

pH 4.5

Ngoài ra còn thực hiện quá trình oxy hóa acid acetic oxy hóa lactate, chuyển glucose thành gluconate, oxy hóa không hoàn toàn các hợp chất hữu cơ khác để tạo thành các hợp chât ketone, hay các acid hữu cơ tương ứng

Nhu câu dinh dưỡng của vị khuân acetic đôi với nguôn C,N và chât sinh trưởng cũng đa dạng VI khuân acetic sử dụng đường, etylic và các acid hữu cơ làm nguôn C„ muôi amon là nguôn Ñ

Trong quá trình phát triên vi khuân acetic có nhu câu đôi với l sô acid như: acid amIn, folic và blotin, có vai trò quan trọng trong sinh trưởng và phát triên vi khuân acetic

Một số vi khuẩn acetic có khả năng tổng hợp polysaccharide phân tử lớn như cenllulose, tinh bột, dextran và ta ứng dụng khat năng này trong sản xuất công nghiệp

Nguyên liệu trực tiếp là rượu, ngoài ra có thê dùng nguyên liệu glucid, đường quả hoặc

du 4ltf€n hieRSd0ÙS8t@p dùnnguyên§mlà đường hoặc tính bột thì giai đoạn đâu là 2.3.2 Biến đối sinh hóa

Quá trình lên men là quá trình oxy hóa khử sinh học đề thu năng lượng và các hợp chất trung gian cho tế bào sinh vật nhưng tế bào sống chỉ sử dụng năng lượng dưới dạng hóa năng tảng trữ trong mạch cacbon và được phóng ra do sự chuyển electron từ mức năng lượng này sang mức năng lượng khác

Các phản ứng sinh hóa xảy ra trong quá trình lên men là những phản ứng chuyên hydro Các enzyme xúc tác quá trình tách nguyên tử hydro khỏi cơ chất gọi là enzyme dehydrohenaza

Trong quá trình lên men acetie, rượu etylic được oxy hóa thành acid acetic Ở đây sự chuyển hydro được thực hiện nhờ sự xuất hiện của NADP (NIcotinamit adenm dinucleotIf

photphat dạng oxy hóa) Hydro được NADP nhận được chuyển qua chuỗi hô hấp đề thu năng lượng, cơ chất không bị phân giải hoàn toàn nên được gọi là quá trình oxy hóa không hoàn toàn

Hình 2.3.2 Sơ đồ biến đối hóa sinh

2.4.1 Phương pháp lên men chậm

Sơ đô lên men chậm

Giám được lên men trong các thùng có dung tích lớn khoảng 200 lít, bỗ sung khoảng 65 —

79 lít giâm môi cùng với l5 lít rượu sao cho ngập khoảng 1/3 thủng Tiên hành lên men ở

S

nhiệt độ 21 — 29°C trong điều kiện hiếu khí Sau một thời gian vi khẩn acetic sẽ phát triển

thành một lớp màng trắng trên bỀ mặt và oxy hóa rượu thành acId acetic Sau một tuần, thêm tiếp 10 —- 15 lít rượu vào và lặp lại quá trình trên hàng tuân Sau khoảng 4 tuần, giấm

đã có thể được rút ra từ thùng lên men (khoảng 10 — 1Š lít mỗi lần rút) và cũng được lặp lại sau mỗi tuần Cứ như vậy, quá trình này, cứ tiếp tục diễn ra cho đến khi không còn muốn làm giấm nữa, hoặc khi con men đã quá yếu và bị thoái hóa sau nhiều chu kì lên men

Một trong những vấn đề gặp phải với phương pháp này là làm thế nào để đỗ thêm cơ chât vào thủng mà không làm xáo trộn 'ớp màng vi khuân nôi bên trên bê mặt Điêu này

Iib Khú đcePÑrgáco*doflpnearLiông (8a thúi Gụy thue dt lànErdVHh ýontg

nhưng liên tục và cho ra giâm ngon hi pháp lên men chậm chỉ sản xuất acid acetic dùng trong thực phâm,

Ưu điểm là dễ thực hiện, sản phẩm có mùi thơm đặc trưng dễ sản xuất, thiết bị sản xuất không phức tạp, phủ hợp với các cơ sở sản xuât nhỏ ở các địa phương

Nhược điểm là thời gian bảo quản ngắn, thời gian lên men kéo dải, năng suất thấp, nồng

độ acid thâp, mặt băng sản xuât phải lớn, khó cơ khí hóa, tự động hóa Hiện nay chỉ còn Ì vài nước chậm phát triên còn sử dụng như biện pháp duy nhât đề sản xuât giâm trong đó có Việt Nam

của nẹp liệu

tcửn không khỉ wẰa

Hình 2.4.1: Mô phỏng nguyên lý lên men chậm

2.4.2 Phương pháp lên men nhanh

Phương pháp này do người Đức thức hiện theo quy mô công nghiệp Thiết bị lên men là một thùng gỗ cao 2,5- óm, đường kính 1,2- 3m Tỉ lệ đường kính so với chiều cao khoảng 1⁄2 là thích hợp nhất Nguyên liệu lên men là bột ngô, bột ngô được xem như là chất mang, giữ vi sinh vật trong quá trình lên men, nhờ đó mà vi sinh vật không đi theo vào sản phẩm

cuối cùng Ngoài ra, ở đáy thiết bị người ta lắp thêm hệ thống phân phối, không khí đi từ

dưới lên, môi trường được đưa vào tử trên xuống

Môi trường dùng cho lên men thường có thành phần sau:

Phương pháp lên men nhanh sử dụng một bồn lên men hình trụ cao khoảng 2.5 — 6m,

đường kính đáy 1.2 — 3m Tỷ lệ đường kính đáy: chiều cao khoảng 1⁄2 là thích hợp nhất

Bên trong thiết bị được chất đầy vỏ bào gỗ sôi, lõi bắp, than củi hay than cốc, được sử dụng đề làm chất mang, giữ vi sinh vật trong quá trình lên men Ngoài ra bên dưới còn có

một đáy giả đục lỗ giúp luồng khí từ bên dưới có thể dễ dàng thoát lên Đầu tiên, cho

dung dịch acid acetic nồng độ 3 — 5% chảy qua lớp vật liệu trên đề acid hóa lớp chất

10

mang giúp vi khuẩn dễ thích nghi hơn trong quá trình lên men Sau đó, dùng nước vô trùng rửa qua và cho vi khuẩn acetic vào Vi khuẩn acetic sẽ phát triển thành lớp chất lỏng đặc, trơn ướt bám trên lớp vật liệu Bên cạnh đó, chuẩn bị dịch lên men gồm rượu đã được acid hóa về pH thích hợp và các chất dinh dưỡng thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn Dịch trên sẽ được cho vào hệ phống nhỏ giọt ở trên cùng của bồn lên men đề phân

phối đều xuống lớp vật liệu mang vi khuẩn bên dưới Cùng lúc đó, không khí được thôi

từ đáy thùng lên đề tăng cường sự trao đôi chất của vi khuân Dịch thu được bên dưới thùng lên men được bơm lên trên và tuần hoàn lại nhiều lần, dẫn đến quá trình oxy hóa

ttrgiprMHôäro®-Øhœđén Khbgrdn? đalưiệnonôiáerijianhrhdmliđồànđrừìnhđôgơrén riễnàra

môi trường mới lại được bổ sung vào thùng đề tiếp tục lên men Quá trình lên men nhanh

có thê dẫn đến sự phát triển của vi khuân đủ mạnh để nhiệt độ tăng cao đến mức làm chết

vi khuẩn Đề giữ nhiệt độ ở khoảng 25 — 30°C cần phải có bộ phận làm mát để tránh bị

quá nhIiỆt

Ưu điểm là thời gian ngắn hơn so với các phương pháp khác, thiết bị đơn giản, hàm lượng acid acetic thu được cao khoảng 10 — 11%, thường được sử dụng để sản xuất giấm chưng cắt

Nhược điểm là do thôi khí từ dưới lên nên làm mất rượu hoặc acid acetic