Bài giảng môn Sinh học - Giấm

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌCLớp: K13S2****** GVHD:PGS.TS.Trần Minh Tâm GiấmSinh viên thực hiện:Võ Doãn TrungTrần An PhươngTrần Thị Huỳnh TưNguyễn Khánh LyHoàng Thị Minh NhậtNguyễn Thùy TrangPhạm Hoàng Ngọc ThủyI/.Giới thiệuII/. Tác nhân vi sinh vậtIII/.Bản chất sinh hóa IV/.Kỹ thuật sản xuất axit axetic V/.Biến động sinh hóaVI/.Một số ứng dụng quan trọng của axit axetic NỘI DUNGI/. Giới thiệu:Giấm là rượu đã bị chuaGiấm là dung dịch nước chứa 3% axid axetic. Giấm có thể tính tuổi từ năm 1000 trước công nguyên và đời xưa dùng giấm là nước uống Jessus.a/.Phân loại giấm Giấm cất (chưng) Giấm pha chế b/. Thành phần dinh dưỡng của giấm Acid amin phong phú: 18 loại acid amin cơ thể người không tổng hợp được trong giấm đều có, có 8 loại acid amin thực vật cung cấpHàm lượng acid hữu cơ trong giấm khá nhiều Trong giấm có vitamin B1, B2, C  Muối vô cơ trong giấm vô cùng phong phú Na, K, Ca, Fe, Cu, Zn, P II/. Tác nhân vi sinh vật:	Vi khuẩn Acetobacter là tác nhân chính của quá trình lên men acetic nên còn được gọi là vi khuẩn acetic. 1/.Đặc điểm hình tháiVi khuẩn gram âm, không sinh bào tử b/.Đặc điểm sinh trưởngVi khuẩn acetic phát triển tốt trên môi trường nước bia, các môi trường có chứa cao nấm men, glucose, rượu etylic hay manitol.Phát triển tốt trong điều kiện hiếu khí bắt buộc, nhiệt độ 25-30oC, pH 5,4 - 5,8.Tính chất đặc trưng của vi khuẩn acetic là khả năng oxy hóa rượu etylic thành acid acetic ở pH 4,5....c/.Phân loại: Frateur chia vi khuẩn acetid làm 4 nhómTên nhómVi khuẩn đại diệnĐặc điểmSubosydansAcetobacter subosydaz, Acetobacter melanogennum Không co khả năng oxy hóa acid acetic thành CO2 và H2OMezoxydansAcetobacter acetic, Acetobacter xylinum, Acetobacter mezoxydan Có đầy đủ các đặc điểm trênOxydansAcetobacter ascendansAcetobacter ransensActobacter lovaniens Không có khả năng tạo các hợp cất ketoPeroxydansAcetobacter peroxydansAcetobacter paradoxum Không chứa catalase, không oxy hóa glucosed/.Một số vi khuẩn thường sử dụng trong lên men giấmChủng vi khuẩn thỏa điều kiện :Phải oxy hoá etylic tốt nhấtTạo giấm có nồng độ acid acetic cao, chịu được độ cồn và acid caoCác tính chất ban đầu được giữ nguyên trong suốt quá trình lên menCác điều kiện phân lập, nuôi cấy, bảo quản giống đơn giản không tốn kém nhiều phù hợp với điều kiện Việt NamNgười ta thường sử dụng những giống sau:A. AceticA. xylinum A. pasteurianum A. OrleaneuseA. Schiitzenbachii A. curvum A.suboxydans Ảnh hưởng của các điều kiện môi trường dinh dưỡng tới quá trình lên men axeticẢnh hưởng của oxy:	O2 thực tế = 2 O2 lý thuyết	Càng thoáng khí năng suất càng caoẢnh hưởng nhiệt độ 	Acetobacter thuộc nhóm ưa ấm, nhiệt độ thích hợp cho chúng là từ 25-32oC.	Nhiệt độ thích hợp cho quá trình sản xuất giấm 22-35oC, nhiệt độ tối ưu là 18-24oC, 27-32oC Ảnh hưởng của các nguồn C, N, P và các nguyên tố vi lượngSự acid hóa của dịch lên menHàm lượng etylic trong dịch lên menCác chất C, N, P và nguyên tố vi lượng: cần bổ sung 1 số muối khoáng (NH4)2SO4, KH2PO4, CaHPO4, FeCl3 tùy theo nhu cầu cụ thể từng loài III/.BẢN CHẤT SINH HÓA Lên men lactic đồng hình (điển hình)Lên men lactic dị hình (không điển hình) Phương trình tổng quát:C6H12O6 CH3CHOHCOOH (axit lactic (40%)) Lên men lactic dị hìnhCH3COOH (axit acetic)C2H5OH (etanol)COOH(CH2)2COOH (axit sucxinic) CO2Sản xuất giấmCác phản ứng được dùng để sản xuất giấm ăn nhờ A. suboxidansSau sự hydrate hóa acetaldehyde sẽ diễn ra 1 loại H2 lần thứ 2Lên men axetic là quá trình oxy hóa rượu thành axit axetic, nhờ vi khuẩn axetic, trong điều kiện hiếu khí.Phương trình tổng quát:C2H5OH + O2  CH3COOH + H2O + 117 KcalCH3COOHO2C2H5OHCH3COOHMôi trườngTế bàoMôi trườngHình. Quá trình oxy hóa rượu thành acid aceticIV/.KỸ THUẬT SẢN XUẤT AXIT AXETIC 4 phương pháp khác nhau Phương pháp lên men chậm Phương pháp lên men nhanhPhương pháp lên men chìmPhương pháp kết hợpa/.Những yêu cầu kỹ thuật:Nồng độ axetic 	8% ức chế hoạt động của vi khuẩn	12-14% ức chế toàn bộ của vi khuẩn Nồng độ rượu: độ rượu trong môi trường là 0,3-0,5%Nhiệt độ : 30-40oC Độ thoáng khí: Càng được thoáng khí khả năng oxy hóa càng tốt b/.Qui trình làm giấm:Rượu trắngNướcGiống vi sinh vậtLên menTrộn đềuĐườngLão hóaBảo quảnSản phẩmĐóng chaic/.Phương pháp nâng cao nồng độ axit axetic trong dịch lên men Phương pháp chưng cất Ưu điểm:đơn giản và dễ thực hiện. Khuyết điểm thường tiêu hao nhiều năng lượng và hàm lượng axit axetic thường không cao Phương pháp chưng cất bằng muối Ưu điểm:Tốn ít năng lượngSản phẩm đạt độ tinh khiết caoNhược điểm:Phải hoàn nguyên cấu tử phân ly nên tốn thiết bị và năng lượng cho quá trình nàyGây ăn mòn thiết bị Phương pháp chưng cất - trích ly:	-Sử dụng một cấu tử trung gian để làm thay đổi độ bay hơi tương đối của các cấu tử trong hỗn hợp	- Người ta thường thu hồi cấu tử phân ly để sử dụng lại	- Các cấu tử phân ly có tính chọn lọc cao, nên trong quá trình chưng cất cần chọn đúng chất phân ly Phương pháp chưng cất chân không: rất phức tạp, ưu điểm là thu nhận được sản phẩm có chất lượng cao V/. BIẾN ĐỘNG SINH HÓA 1/.Biến động vi sinh vật:	Giấm vẩn đục và giảm chua 	Lươn giấm 	 2/. Biến động hóa học pH giảm dần trong quá trình lên menRượu: nồng độ giảm nhưng sau lên men cần để lại nồng độ rượu khoảng 0.3-0.5%Axit axetic: nồng độ tăng dầnHàm lượng đường giảm 3/. Một số dạng hư hỏng axit axetic Giấm bị đục và giảm độ chua Hiện tượng lươn giấm Bọ giấm Ruồi giấm VI/. MỘT SỐ ỨNG DỤNG QUAN TRỌNG CỦA AXIT AXETIC Chế biến mủ cao su: hiện tượng đông đặc của mủ trước khi đưa đi chế biến Công nghệ thực phẩm: Với hàm lượng axit axetic từ 5-10%, người ta gọi dung dịch này là dầu ăn Công nghiệp khác: công nghiệp sản xuất chất màu, dung môi hữu cơ, tổng hợp chất dẻo tơ sợi. Y tếCảm ơn thầy và các bạn đã chú ý lắng ngheTÀI LIỆU THAM KHẢOKiều Hữu Ảnh, “ Giáo trình vi sinh vật công nghiệp”, NXB Khoa học và kĩ thuật 1999Nguyễn Đức Lượng, “Công nghệ vi sinh vật” tập 1, NXB Quốc gia TpHCM, 2004Nguyễn Đức Lượng, “ Công nghệ vi sinh” tập 2, “ Vi sinh vật học công nghiệp”, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM, 2002Nguyễn Hữu Phúc, Các phương pháp lên men thực phẩm truyền thống ở Việt Nam và các nước trong vùng, NXB Nông nghiệp,1998Đinh Thị Kim Nhung, “ Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của vi khuẩn Acetobacter và ứng dụng trong lên men acetic theo phương pháp chìm”, Luận án phó tiến sĩ năm 1996Lương Đức Phẩm, “Công nghệ vi sinh vật”, NXB Nông nghiệp 2004Lý Bích Thân và các tác giả, “Trứng và giấm-Khả năng trị bệnh kì diệu”, NXB Thanh niên 2000