BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KĨ THUẬT MÔI TRƢỜNG  BÁO CÁO TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI: VI SINH VẬT LÊN MEN HIẾU KHÍ VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: Liêu Mỹ Đông SVTH: Nhóm 3.3 TP HỒ CHÍ MINH 02/2015 Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ Trang Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm LỜI MỞ ĐẦU Cùng với tồn phát triển sinh vật mà ta dễ dàng quan sát mắt thường xung quanh ta có diện loài sinh vật có kích thước vô nhỏ bé quan sát hay gọi Vi sinh vật Chúng quanh ta diện khắp nơi, chí có thể người Chúng có mặt lợi mặt hại Nếu biết chúng, hiểu chúng sử dụng chúng vào mục đích có lợi giúp cho sống người tốt ngược lại để lại hậu nghiêm trọng người lĩnh cực kinh tế khác Ngay từ thời xa xưa, người biết ứng dụng hoạt tính có lợi vi sinh vật phục vụ đời sống Nhưng đến L.Pausteur tìm nguyên nhân lên men loạt công trình khoa học vi sinh vật nghiên cứu có kết việc ứng dụng vào sản xuất vi sinh vật phát triển mạnh trở thành ngành công nghệ phục vụ cho sống người Ngày với phát triển khoa học đại vi sinh vật ứng dụng nhiều sống, thực phẩm, y học, chăn nuôi thú y ngành công nghệ vi sinh ngày phát triển đại Riêng ngành công nghệ thực phẩm, loại vi sinh vật có ứng dụng mạnh mẽ đặc biệt quy trình lên men thu lại nguồn sinh khối lớn Bên cạnh ứng dụng trình lên men kị khí gần gũi sản phẩm quen thuộc thị trường Vi sinh vật lên men hiếu khí góp phần tạo sản phẩm có giá trị phục vụ cho người Từ ứng dụng thiết thực vi sinh vật lên men, Đề tài báo cáo VI SINH VẬT LÊN MEN HIẾU KHÍ VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM làm rõ hệ thống vi sinh vật lên men hiếu khí chất trình ứng dụng ngành công nghệ thực phẩm qua quy trình sản xuất cụ thể thu nhận sinh khối từ nấm men, lên men acid acetic,vv… Tập thể sinh viên nhóm thực báo cáo cảm ơn Giảng viên trực tiếp hướng dẫn môn học giúp đỡ chúng em bổ sung kiến thức qua tiết học để nhóm hoàn thành báo cáo tiểu luận cách tốt Tuy nhiên trình thực không tránh khỏi thiếu sót từ việc đánh máy in ấn …, mong nhận đánh giá nhận xét Thầy để chúng em hoàn thiện mặt nội dung kiến thức Trang Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm MỤC LỤC Bảng phân công nhiệm vụ Lời nói đầu Mục lục I GIỚI THIỆU CHUNG II QUÁ TRÌNH VI SINH VẬT LÊN MEN HIẾU KHÍ II.1 Khái niệm II.2 Bản chất qua trình vi sinh vật lên men hiếu khí III CÁC QUÁ TRÌNH LÊN MEN VSV HIẾU KHÍ TIÊU BIỀU VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM III.1 QUÁ TRÌNH THU NHẬN SINH KHỐI TỪ NẤM MEN III.2 LÊN MEN ACID ACETIC III.3 LÊN MEN ACID CITRIC 12 Kết luận 19 Tài liệu tham khảo 20 DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH ẢNH Bảng 1.1 Sản phẩm số trình lên men thông thường H.1.1 Sơ đồ thể chế chung số trình lên men H.2.1 Acetobacter xylinum H.2.2 Acetobacter.aceti Trang Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm I GIỚI THIỆU CHUNG  Lên men hay hô hấp kị khí trình phân giải hidratcacbon điều kiện kị khí Nó trình oxi hóa khử chất mục đích tạo sản phẩm cần thiết nhờ vi sinh vật Khác với hô hấp hiếu khí, sản phẩm cuối trình lên men CÒ có hợp chất Cacbon chưa oxi hóa hoàn toàn rượu, ceton acid hữu cơ…tùy thuộc vào loại lên men sản phẩm tích lũy mà giai đoạn chuyển hóa pyruvic trở khác H.1.1 Sơ đồ thể chế chung số trình lên men Trang Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm Bảng 1.1 Sản phẩm số trình lên men thông thường lactic etilic Loại lên men propionic Butilen- Acetonglicoli etilic + + + + + + + + + + + + + + - Acetonbuteric + + + + + + Sản phẩm Công thức Tên + + + + - + + - Khí cacbonic Hidro Axit fomic -acetic -lactic -propionic Rượu etilic Rượu butilic CO2 H2 HCOOH CH3COOH CH3-CHOH-COOH CH3-CH2-COOH CH3-CH2OH CH3-CH2-CH2-CH2OH CH3-CO-CH3 metyl CH3-CO-CHOH-CH3 - - - + + + + + - - - + + + Axeton Aceton cabinol Butilen glicon - + - - - Glixerin CH3-CHOH-CHOHCH3 CH2OH-CHOHCH2OH Trang Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm II QUÁ TRÌNH VI SINH VẬT LÊN MEN HIẾU KHÍ II.1 Khái niệm Lên men hiếu khí trình sử dụng vi sinh vật hiếu khí để tiến hành trình lên men, trình phải thường xuyên cấp khí oxy để chúng có nguồn sống, lên men công suất lớn nguời ta phải sử dụng máy thổi khí chuyên dụng để thồi vào bồn lên men Vi sinh vật hiếu khí: loài sinh vật sinh sống phát triển môi trường có không khí Trong điều kiện không khí (môi trường yếm khí, kỵ khí) chúng chết không phát triển tốt II.2 Bản chất trình vi sinh vật lên men hiếu khí Phần lớn vi sinh vật hiếu khí tiến hành oxi hóa chất dinh dưỡng hữu thành CO2 H2O cacbon CO2 đạt tới múc oxi hóa cao nên người ta thường gọi trình oxi hóa hoàn toàn Tuy nhiên số vi sinh vật có khả oxi hóa chất làm sinh sản phẩm chƣa đƣợc oxi hóa hoàn toàn hay gọi lên men hiếu khí Bản chất trình vi sinh vật lên men hiếu khí thật chất trình oxi hóa khử không hoàn toàn Rất nhiều trình oxi hóa không hoàn toàn có ý nghĩa quan trọng công nghệ lên men tạo nhiều sản phẩm có giá trị Ví dụ: Theo khóa phân loại (Edition,1994,2000) Acetobacter, gồm loài khác Acetobacter xylinum, A.um, A.aceti, A.schutzenbachii có ứng dụng lên men giấm, sản xuất thạch dừa vv… H.2.1 Acetobacter xylinum H.2.2 A.aceti III CÁC QUÁ TRÌNH LÊN MEN VSV HIẾU KHÍ TIÊU BIỀU VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM III.1 QUÁ TRÌNH THU NHẬN SINH KHỐI TỪ NẤM MEN III.1.1 hái quát chung Sinh khối tổng trọng lượng sinh vật sinh sô lượng sinh vật sống đơn vị diện tích, thể tích vùng Trang Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm Nấm men: Chỉ tên chung để nhóm vi nấm gồm cấu tạo đơn bào thường sinh sôi nảy nở phương pháp nẩy chồi - Con người hiểu biết nấm men tính chất 150 năm Đến đầu kỉ 19, nấm men bia, nấm men thải từ nhà máy rượu bia người sử dụng để làm bánh mì - Nấm men có dạng thể đơn bào Chúng phân bố rộng diện nhiều đất trồng nho hoa Nhiều loại nấm men làm hư hỏng thực phẩm,nhưng có nhiều loại có ích công nghệ lên men sản xuất phụ gia thực phẩm - Các loại nấm men có ích loại nấm men dùng để sản xuất rượu trắng, rượu vang, bia, làm nở bột mì, tạo sinh khối giàu protein va vitamin - Về lý thuyết Từ 1g C6H12O6 thu 0,5g sinh khối nấm men khô (theo nghiên cứu A.J.Forage): C6H12O6 (1g) + O2 (0,4g) → CO2 (0,67g) + H2O (0,27g) + NH3 (0,05g) Q (1,25 kcal) + sinh khối nấm men khô 0,5g Hoặc theo nghiên cứu C.L Cooorey C6H12O6 (2kg) + O2 (0,7g) → CO2 (1,1g) + H2O (0,7g) + sinh khối nấm men khô (1kg) + N, P, K, Mg, S (0,1kg)  Phƣơng pháp sản xuất - Cuối kỉ 19, nhiều cải tiến kỹ thuật hệ thống thông khí (nước Anh ), kỹ thuật li tâm để tách nấm men khỏi môi trường tăng trưởng (Mỹ) dùng để sản xuất men bánh mì Nguyên liệu để sản xuất sinh khối nấm men chủ yếu rỉ đường Thành phần hóa học rỉ đường:chất phi đường nước Các chất phi đường bao gồm chất hữu vô cơ.Các chất hữu có chứa nitơ rỉ đường mía chủ yếu acid amin với lượng nhỏ protein sản phẩm phân giải nó.Các chất phi đường vô loại muối tìm thấy thành phần tro rỉ đường Rỉ đường mía chứa nguyên tố khác với hàm lượng nhỏ như: Zn, Mn, Cu, B, Co, Mo Rỉ đường giàu chất sinh trưởng như: acid pentotenic, nicotinic, folic, B1, B2 đặc biệt biotin - Bọt sinh khối tràn trình lên men tách trước tiên theo phương pháp tạo thành bọt với sinh khối tạo đưa ly tâm tách bọt sinh khối trào thu gom lại xử lý phương pháp tuyển (flotation) đưa ly tâm qua máy ly tâm tách (Seprator), cô đặc chân không Nấm men thường có tỷ trọng lớn dung dịch nấm men (tỷ trọng nấm men thường nằm khoảng 1,13- 1,14 dịch nuôi cấy không chứa nấm men 1,011,03) Do tế bào nấm men chịu lực ly tâm lớn tách khỏi dung dịch nuôi cấy III.1.2 Cơ chế trình lên men Glucose Hexokinaza Glucose – – phosphat Photphoglucoza isomeraza Fructose – – phosphat PhosphoFructokinaza Trang Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm Fructose – 1,6 – diphosphat Aldolaza Triophosphat izomeraza Glyceraldehyd – – phosphat Dihydro aceton phosphat Glyceraldehyd phosphatdehydrogenaza Acid – 1,3 – diphosphoglyceric Phosphoglyceratkinaza Acid – – phosphoglyceric Phosphoglycerat-mutaza Acid – – phosphoglyceric Enoiaza Acid phosphoenolpyruvic Pyruvat kinaza Acid – enol – pyruvic Acid pyruvic Pyruvate – decarboxylaza Ethanal Aldodeshydrogenaza Ethanol III.1.3 Các nấm men thường dùng sản xuất:  Giống nấm Candida: - Candida tropicalis: lên men tốt dịch đường glucoza, galactoza, sacaroza, maltoza không hấp thu sorbioza, xenlobioza, lactoza…  Giống nấm Saccharomyces: - Saccharomyces cerevisiae: nấm men sử dụng rộng rãi ngành thực phẩm làm bánh mì, sản xuất cồn - Saccharomyces chi nấm men sử dụng rộng rãi ngành thực phẩm làmbanh mì, sản xuất cồn Saccharomyces có nghĩa nấm đường loại vi sinh vật đuợc sản xuất với quy mô lớn giới III.1.4 Ứng dụng công nghệ thực phẩm Nấm men dùng sản xuất bia thường chủng thuộc giống Saccharomyces, chúng có khả hấp thụ chất dinh dưỡng môi trường nước mạch nha loại đường hoà tan, hợp chất nitơ (các acid amin, peptit), vitamin Trang Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm nguyên tố vi lượng…qua màng tế bào Sau đó, hàng loạt phản ứng sinh hóa mà đặc trưng trình trao đổi chất để chuyển hoá chất thành dạng cần thiết cho trình phát triển lên men nấm men tiến hành Nấm men làm bánh mì: Chủng loại nấm men dùng để sản xuất bánh mì thuộc họ Saccharomyces cerevisiae Nguyên liệu dùng để sản xuất men mật rỉ đường, số hóa chất khác cung cấp trình nuôi cấy men để bổ sung chất dinh dưỡng mà mật rỉ không đủ Quá trình nuôi dưỡng men Saccharomyces trình hiếu khí người ta phải thổi vào bồn lên men lượng khí lớn.Trong trình nuôi cấy nấm men người ta phải kiểm soát lượng mật rỉ nạp vào bồn lên men theo lượng cồn có môi trường lên men Nếu lượng mật nạp vào nhiều nấm men không sinh sản mà thực trình lên men tạo cồn khiến nồng độ cồn tăng cao suất men giảm, lượng mật nạp vào nấm men thiếu chất dinh dưỡng cho sinh trưởng Nấm men rượu (S cerevisiaes) dùng để sản xuất rượu rượu mầu brandy, whiskey, rum, tequila… Chúng thường phân lập từ trình lên men bã quả, mật rỉ củ cải đường hay mía đường Sinh khối nấm men Torula nguồn thức ăn tốt cho gia súc, gia cầm cá hàm lượng protein cao, protein lại dễ tiêu hoá (tỷ lệ tiêu hoá cao bột thịt xương: 87% so với 70%) Sản xuất rượu vang dựa sở hóa sinh xảy trình lên men loại nước tác dụng enzyme nấm men Có hai phương pháp lên men rượu vang bản: lên men tự nhiên lên men nhờ chủng nấm men khiết Một số loài nấm men thƣờng gặp sản xuất rƣợu vang: Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces uvarum, Saccharomyces chevalieri III.2 LÊN MEN ACID ACETIC III.2.1 Khái quát chung Acid acetic có công thức phân tử CH3COOH, acid hữu (Acid cacboxylic), mạnh Acid cacbonic Phân tử gồm có nhóm methyl (-CH3) liên kết với nhóm cacboxyl (COOH), khối lượng phân tử 60,5 kg/kmol Trang Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm Acid acetic chất lỏng không màu, có mùi sốc, vị chua, có khả hút ẩm từ không khí Nhiệt độ nóng chảy tnc = 16,630C, nhiệt độ sôi ts = 1180C, tỷ trọng 1,049; độ nhớt 200C 1,21.10-3 Ns/m2 Trong dung dịch acid acetic tồn dạng (CH3COOH)2, (CH3COOH)3, tồn phân tử kép liên kết hydro phân tử với Acid acetic tan nước dung môi thường (rượu aceton, cồn, eter, chloroform,…) với tỷ lệ nào, chúng hoàn toàn không tan CS2 Ngoài dung môi tốt cho nhiều hợp chất hữu (nhựa, tinh dầu, ) Đặc biệt acid acetic hoà tan tốt cellulose hợp chất Acid acetic bền với chất oxi hoá acid chromic, permanganat Acid acetic có tác dụng phân huỷ da, gây bỏng, ăn mòn nhiều kim loại hợp kim, hoà tan tốt nhiều chất vô III.2.2 Các phƣơng pháp sản xuất acid acetic III.2.2.1 Phƣơng pháp lên men acid acetic  Lên men acid acetic trình oxy hoá cồn thành acid acetic nhờ vi khuẩn acetic điều kiện hiếu khí Mọi trình muốn hoạt động đòi hỏi phải có lượng, để thực hoạt động sống sinh trưởng, sinh sản phát triển vi sinh vật cần phải có lượng  Quá trình lên men trình oxy hoá khử sinh học để thu lượng hợp chất trung gian cho tế bào sinh vật tế bào sống sử dụng lượng dạng hoá tàng trữ mạch cacbon phóng chuyển electron từ mức lượng sang mức lượng khác Các phản ứng sinh hoá xảy trình lên men phản ứng chuyển hydro chuyển hydro tương đương với chuyển electron nguyên tử hydro tách thành proton H+ electron Các enzym xúc tác trình tách nguyên tử hydro khỏi chất gọi enzyme dehydrogenaza Trong trình lên men giấm, rượu etylic oxy hoá thành acid acetic Ở chuyển hydro thực nhờ xuất NADP (Nicotinamit adenin dinucleotit photphat dạng oxy hoá) Hydro NADP nhận (trở thành NADPH2) chuyển qua chuỗi hô hấp để thu lượng, song chất không bị phân giải hoàn toàn nên gọi trình oxy hoá không hoàn toàn  Cơ chế trình lên men Lên men giấm trình oxy hoá rượu etylic thành acid acetic nhờ có enzym alcohol oxydaza xúc tác điều kiện hiếu khí: CH3CH2OH + O2 -> CH3COOH + H2O + 117 Kcal Để chuyển hoá thành acid acetic, rượu oxy phải thâm nhập vào tế bào vi khuẩn , nhờ có enzyme vi khuẩn xúc tác, rượu chuyển hoá thành acid acetic theo trình sau: C2H5OH + ½ O2 -> CH3CHO (Acetaldehyd) + H2O CH3CHO + H2O -> CH3CH(OH)2 (Hydrat acetaldehyd) CH3CH(OH)2 + ½ O2 -> CH3COOH + H2O Acid acetic tạo thành thoát khỏi tế bào vi khuẩn vào môi trường hi môi trường hết rượu vi khuẩn giấm oxy hoá acid acetic thành CO2 H2O theo phương trình sau: CH3COOH + 2O2 = 2CO2 + 2H2O Đây “quá oxy hoá” có hại cho trình lên men giấm Vì vậy, dịch lên men phải dư lượng rượu khoảng 0,3-0,5% để đảm bảo không cho oxy hoá hết rượu nhằm tránh tượng “quá oxy hoá” Trang 10 Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm Quá trình oxi hóa rượu thành acid acetic III.2.2.2 Một số phƣơng pháp khác  PHƢƠNG PHÁP HÓA GỖ Cùng với phát triển ngành khai thác chế biến gỗ, loài người biết cách sản xuất acid acetic từ dạng nguyên liệu Bằng cách chưng cất gỗ lên men (giấm gỗ, bột gỗ, tách acid acetic trực tiếp từ nước ngưng chưng gỗ) Người ta thu nhiều chất khác nhau, có acid acetic có hàm lượng lớn Hiện phương pháp không sử dụng  PHƢƠNG PHÁP HÓA HỌC Từ C2H2 C2H5OH, C2H4 tiến hành tổng hợp có xúc tác thu acetandehyd, oxi hoá acetandehyd nhờ có xúc tác nhiệt độ áp suất cao thu acid acetic Giai đoạn oxi hóa acetandehyd thành acid, dùng xúc tác mangan, sau chưng cất phân đoạn nhiệt độ : 500C – 800C để thu acid có hiệu suất cao Phương pháp có giá trị thực tế cao tạo nhiều sản phẩm phụ nên làm giảm hiệu suất phản ứng Phương pháp tổng hợp từ metanol CO phản ứng cacbonyl hoá: CH3OH + CO -> CH3COOH  PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC Hiện người ta sản xuất acid acetic chủ yếu phương pháp lên men (sản phẩm giấm ăn) So với phương pháp khác, phương pháp lên men có ưu điểm: -Công nghệ sản xuất acid acetic hoàn toàn không gây ô nhiễm môi trường -Quá trình chuyển hoá (hay trình lên men) thực điều kiện ôn hoà, không cần nhiệt độ cao, áp suất cao hay máy móc thiết bị phức tạp -Nguyên liệu để sản xuất acid acetic phương pháp lên men dễ kiếm, sử dụng nguyên liệu chứa đường (nước ép trái cây, nước ép dứa, nước ép mía, …), sử dụng nguyên liệu chứa tinh bột cồn công nghiệp •Nếu sản xuất từ nguyên liệu chứa tinh bột phải qua giai đoạn chuyển hoá: -Giai đoạn chuyển hoá tinh bột thành đường -Giai đoạn chuyển hoá đường thành cồn -Giai đoạn chuyển cồn thành acid Trang 11 Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm •Nếu sản xuất từ nguyên liệu chứa đường cần qua giai đoạn: -Giai đoạn chuyển hoá đường thành cồn -Giai đoạn chuyển cồn thành acid •Nếu sản xuất từ nguyên liệu chứa cồn ta cần tạo điều kiện thuận lợi để vi khuẩn acetic chuyển cồn thành acid acetic Sản xuất acid acetic theo phương pháp sinh hoá thực chất trình oxy hoá rượu etylic thành acid acetic nhờ số vi khuẩn acetic có mặt oxi Từ trước đến xuất phương pháp: -Phương pháp lên men chậm -Phương pháp lên men nhanh -Phương pháp chìm -Phương pháp hỗn hợp  PHƢƠNG PHÁP KẾT HỢP Phương pháp đời với phát triển công nghiệp hoá dầu hoá gỗ nhằm tận dụng phế liệu nó, nâng cao hiệu kinh tế ngành Một vài trình phương pháp sau: -Trước tiên người ta tiến hành oxy hoá hydro cacbon thấp propan, butan tạo thành acetandehyd, formandehyd, aceton sản phẩm khác Acetandehyd oxy hoá có xúc tác thành acid acetic -Sau người ta trung hoà khối thuỷ phân tiến hành lên men để thu nhận dung dịch chứa acid acetic Phương pháp hỗn hợp sử dụng nhiều phương pháp thuỷ phân bột gỗ acid ( phương pháp hoá học) III.2.3 Ứng dụng Acid acetic loại acid hữu ứng dụng rộng rãi đời sống sản xuất công nghiệp Trong công nghệ thực phẩm, với hàm lượng 2-5%, người ta gọi dung dịch giấm ăn Giấm ăn sử dụng công nghệ thực phẩm để chế biến đồ hộp, rau quả, gia vị bữa ăn gia đình Lượng giấm ăn sử dụng công nghiệp thực phẩm lớn, việc sản xuất giấm ăn mang tính chất thủ công truyền thống mà trở thành ngành sản xuất theo quy mô công nghiệp nhiều nước giới III.3  LÊN MEN ACID CITRIC Acid citric: Axít citric axít hữu thuộc loại yếu thường tìm thấy loại trái thuộc họ cam quít Nó chất bảo quản thực phẩm tự nhiên thường thêm vào thức ăn đồ uống để làm vị chua Ở lĩnh vực hóa sinh axít citric đóng vai trò trung gian vô quan trọng chu trình axít citric trình trao đổi chất xảy tất vật thể sống Ngoài axít citric đóng vai trò chất tẩy rửa, an toàn môi trường đồng thời tác nhân chống oxy hóa Axít citric có mặt nhiều loại trái rau trái chanh hàm lượng tìm thấy nhiều nhất, theo ước tính axít citric chiếm khoảng 8% khối lượng khô trái chanh - Tên theo IUPAC: Axit 2-hydroxypropan-1,2,3-tricacboxylic - Tên thông thường: Axit chanh - Công thức phân tử: C6H8O7 Trang 12 Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm - - -  Khối lượng phân tử: 192.13 g/mol Có dạng: tinh thể màu trắng Nhiệt độ nóng chảy: 153oC Nhiệt độ sôi: 175oC (phân hủy)  Tính chất: Tính axít axit citric ảnh hưởng nhóm carboxyl -COOH, nhóm carboxyl cho proton để tạo thành ion citrat Các muối citrat dùng làm dung dịch đệm tốt để hạn chế thay đổi pH dung dịch axít Các ion citrat kết hợp với ion kim loại để tạo thành muối, phổ biến muối canxi citrat dùng làm chất bảo quản giữ vị cho thực phẩm Bên cạnh ion citrat kết hợp với ion kim loại tạo thành phức dùng làm chất bảo quản làm mềm nước Ở nhiệt độ phòng axít citric tồn dạng tinh thể màu trắng dạng bột dạng khan dạng monohydrat có chứa phân tử nước phân tử axít citric Dạng khan thu axít citric kết tinh nước nóng, trái lại dạng monohydrat lại kết tinh nước lạnh Ở nhiệt độ 74oC dạng monohydrat chuyển sang dạng khan Về mặt hóa học axít citric có tính chất tương tự axít carboxylic khác Khi nhiệt độ 175oC phân hủy tạo thành CO2 nước Lịch sử lên men acid citric - Trước đây, người ta sản xuất acid citric từ trái chanh ( 7-9%) Hiệu suất 30-40 nguyên liệu ( 2,7 ha) cho acid citric 1891-1893, Wehmer phát acid citric sản phẩm phụ trình sản xuất acid citric penicillium glaucum 1903, người ta phát thêm giống vi sinh vật tổng hợp acid citric đặt tên loài Penicillium citromyces 1913, Zohorsky đăng ký sang chế ( patent) sản xuất acid citric từ Aspergillus niger Bắt đầu cho trình sản xuất acid citric theo quy mô công nghiệp Lên mem citric trình chuyển hóa đường điều kiện hiếu khí thành acid citric điều kiện hiếu khí thành acid citric tế bào vi sinh vật  Vi sinh vật lên men citric - - Giống Aspergillus: + Aspergillus niger + Asp.awamori + Asp Clavatus + Asp Wentii Giống Penicillium: + Penicillium citromyces + Pen Lacteum  Cơ chế lên men Trang 13 Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm  Cơ chế lên men acid citric glucose đƣờng EMP pyruvate Acetyl-CoA Oxloaceta t Acid citric Chu trình TCA III.3.1 Vi sinh vật lên men  Aspergillus niger loại nấm sợi loài phổ biến chi Aspergillus có nhiều ứng dụng công nghệ sinh học, nhiệt độ tối ưu 35-37 ° C, pH từ 1,4 đến 9,8 Nó gây bệnh gọi nấm mốc đen số loại trái rau nho, hành tây, đậu phộng, chất gây ô nhiễm phổ biến thực phẩm A niger vi sinh vật hiếu khí phát triển chất hữu cơ, tìm thấy gần khắp nơi môi trường có chứa đất Ngoài ra, tìm thấy chất thải, nguyên liệu thực vật phân hủy phân hữu môi trường trời Môi trường ẩm nhà tạo môi trường sống tốt cho phát triển nấm mốc Chẳng hạn lĩnh vực hộ gia đình thông thường, tường phòng tắm khu vực khác có mositure  Cơ sở lý thuyết trình lên men acid citric Trong trình glucose chuyển hoá thành axit pyruvic theo đường EMP (Embden-Mayerhof-Parnas), sau axit pyruvic tiếp tục chuyển hoá thành axit citric Phương trình tổng quát trình sau: 2C6H12O6 + O2 → 6C6H8O7 + 4H2O Glucoseacid Citric Có nhiều loài nấm mốc có khả oxy hóa gluxit thành axit citric Rhizopus, Aspergillus, Penicillium Trong quan trọng Aspergillus niger Trang 14 Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm  Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men: -Vi sinh vật: Vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trình lên men Do cần lựa chọn vi sinh vật phù hợp cho trình lên men citric, thông thường để trình tổng hợp acid citric xảy mạnh vi sinh vật phải có khả tạo acid cao, khả tạo acid vi sinh thấp sản xuất lượng lớn acid citric được; mặt khác vi sinh vật phải có khả chịu acid lượng acid tăng cao không trình lên men acid hình thành lớn vi sinh vật chết ức chế khả tạo acid citric, chủng vi sinh vật sử dụng cần phải tạo acid hữu khác như: acid oxalic, acid gluconic, acid fumaric acid hình thành nhiều gây ảnh hưởng đến chất lượng acid citric -Nguyên liệu: Nguyên liệu thích hợp cho sản xuất acid citric nguyên liệu chứa nhiều đường (ví dụ: mật rỉ, ) sinh vật oxi hóa đường để tạo thành acid citric, Nồng độ axit citric cao đạt phát triển môi trường có nồng độ đường ban đầu cao (15−20% w/v), không đủ lượng đường cho vi sinh vật sử dụng khả tổng hợp acid citric kém, nguyên liệu phải không lẫn nhiều tạp, chất kim loại nặng đặc biệt sắt hàm lương sắt giới hạn cần phải loại bỏ -Môi trường dinh dưỡng: Nấm mốc cần đường, tinh bột muối vô Trong điều kiện thường nấm mốc phát triển sinh khối tạo axit citric Trong trường hợp môi trường nhiều cabon nitơ (lượng đường ÷ 20%, nitơ 0.07%, bổ sung thêm nguyên tố khoáng P, Fe, Zn…) trình tổng hợp axit citric xảy mạnh -pH môi trường: pH thích hợp để tạo thành axit citric từ ÷ 4, tùy thuộc vào chủng nấm mốc sử dụng Ta axit hoá môi trường HCl, pH môi trường phụ thuộc vào nguồn nitơ Nếu sử dụng NH4NO3 pH thích hợp 3, sử dụng NH4Cl pH thích hợp Trong trình lên men tạo thành axit citric nên pH giảm mạnh, cần phải điều chỉnh pH môi trường cho thích hợp -Sự thoáng khí: Quá trình oxi hoá cần lượng lớn oxy, cần phải cung cấp không khí cho trình lên men cách thông thoáng khí môi trường Ngoài thông thoáng khí giảm lượng khí cacbonic môi trường Trong thực tế sản xuất người ta thường thổi không khí vô trùng vào dịch lên men -Nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp cho trình lên men tạo axit citric 31 – 37oC Thấp tạo axit gluconic, cao việc tạo axit citric bị kìm hãm Thời gian lên men khoảng – 10 ngày -Thời gian lên men: Thời gian tối ưu để trình sản xuất axit citric đạt tối đa phụ thuộc vào chủng sử dụng, thành phần hóa học môi trường, hệ thống lên men, nói chung, điều kiện theo trình lên men diễn Trong trình lên men bề mặt, thời gian lên men thường hoàn thành 10-20 ngày, trình lên men chìm thời gian ủ ngắn nhiều khoảng từ (5-10 ngày) Trong trình lên men trạng thái rắn thời gian lên men phụ thuộc mạnh mẽ vào chất tiêm chủng sử dụng, độ ẩm bề mặt, độ pH ban đầu, nhiệt độ lượng mẫu môi trường (ví dụ, vỏ hạt carob Trang 15 Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm sung) Trong trường hợp này, nồng độ tối đa acid citric đạt từ khoảng 10 đến 15 ngày III.3.2 Các phƣơng pháp lên men a Phƣơng pháp lên men bề mặt Phương pháp lên men bề mặt ứng dụng nhiều vào năm đầu kỷ XX, theo vi sinh vật phát triển hẳn bề mặt môi trường nằm pha rắn pha khí nằm pha lỏng pha khí Như vậy, phương pháp lên men bề mặt sử dụng hai loại môi trường: môi trường bán rắn, gọi môi trường xốp môi trường lỏng +Lên men bề mặt với môi trường bán rắn Phương pháp áp dụng hiệu suất thu không cao phức tạp khâu chiết, tách acid citric Trước người ta dùng môi trường cám mì, cám gạo có trộn khoảng 15 - 25% trấu để tăng độ xốp môi trường Ngoài ra, số sở người ta dùng môi trường khác từ sắn, khoai tây, bắp… Môi trường làm nguyên liệu phải nghiền nhỏ đến kích thước vừa phải Sau nghiền xong môi trường phải làm ấm đến độ ẩm khoảng 60 - 65% đem hấp trùng nóng Môi trường làm xong phải làm nguội chuẩn bị cho trình nuôi cấy Trước ta phải chuẩn bị giống Quá trình gọi giai đoạn thu nhận bào tử giống Phương pháp thu nhận bào tử giống: Có phương pháp thu nhận: •Phương pháp thứ nhất: Chuẩn bị - bình tam giác dung tích 150 ml, cho vào khoảng 50g cám để có độ ẩm 60% Hấp trùng để nguội Từ ống giống Aspergillus niger gốc, ta chuyển toàn khuẩn lạc cách cho vào ống nghiệm 10ml nước vô trùng, khuấy cho bào tử giống ống nghiệm hòa trộn nước Bằng phương pháp vô trùng chuyển toàn sang bình tam giác chuẩn bị môi trường sẵn Lắc cho môi trường trộn bào tử Nuôi chúng tủ ấm có nhiệt độ 30 - 37oC, thời gian ngày Khi thấy bình tam giác toàn bào tử màu đen kết thúc giai đoạn nuôi cấy Tiếp đó, môi trường chuẩn bị vào khay nhôm inox Tải cho 10% môi trường giống từ bình tam giác nuôi vào Chiều dày khối trộn khoảng tử - 5cm Để phòng có nhiệt độ ổn định 32oC Nuôi khoảng - ngày bào tử màu đen xuất kín bề mặt môi trường, đem sấy nhiệt độ < 40oC ta thu giống bào tử sẵn sàng cho trình sản xuất đại trà •Phương pháp thứ 2: Người ta nuôi môi trường lỏng giống Aspergillus niger Môi trường để thu nhận bào tử có thành phần sau: Dung dịch nước malt có nồng độ chất khô - 5% NH4Cl:0,25g KH2PO4 1,25g MgSO4 0,25g FeSO4 0,0125g Môi trường chuẩn bị xong đưa vào bình có dung tích - 3lít với chiều cao dung dịch bình 1cm, đem hấp trùng at 30phút Sau chuyển giống từ ống nghiệm giống vào Tiến hành nuôi nhiệt độ 32oC thời gian Trang 16 Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm ngày lâu bề mặt xuất váng nấm sợi, lúc đầu màu trắng sau đen chứa toàn bào tử Người ta thu bào tử đem sấy nhiệt độ < 40oC dùng bào tử giống cấp Để sản xuất bào tử giống cấp 2,3, người ta thực trình nuôi nấm sợi khay trình bày Cách thức thực trình lên men bề mặt: Trộn cám với nước theo tỷ lệ 1:1 Hấp trùng 1at 30 phút tãi khay, sau làm nguội trộn giống với tỷ lệ 0,3 - 0,5% Chiều dày khối cám + bào tử giống khoảng - 5cm Tiến hành nuôi nhiệt độ ổn định 30 - 32oC - ngày Thời gian lên men kết thúc bào tử nấm sợi bắt đầu xuất nhiều chưa hoàn toàn chuyển qua màu đen Phương pháp nuôi cấy bề mặt để thu nhận acid citric môi trường bán rắn không áp dụng nước châu Âu Tuy nhiên, nhiều nước phương pháp áp dụng thay cám bột khoai mì Cứ – 4kg bột khoai mì người ta thu 1kg acid citric +Lên men bề mặt với môi trường lỏng Thông thường người ta thay đường saccharose mật rỉ Mật rỉ xử lý trước làm môi trường Xử lý mật rỉ gồm vấn đề cần giải quyết: -Xử lý màu -Xử lý hệ keo có mật rỉ -Xử lý sắt mật rỉ chứa sắt Mật rỉ đường cần phải xử lý màu hệ keo cách cho dịch qua than họat tính để hấp phụ pha loãng để điều chỉnh hệ keo dịch mật rỉ Nếu mật rỉ có Fe3+ người ta cho vào mật rỉ sau pha loãng K4{Fe(CN)6} Tiếp theo ta hiệu chỉnh hàm lượng đường pH để thuận lợi cho trình lên men Hàm lượng đường hiệu chỉnh hàm lượng từ 14 - 15% khối lượng Ngoài để trình lên men thuận lợi cho vi sinh vật người ta bổ sung MgSO4, NH4NO3, H2PO4 điều chỉnh pH từ 2,2 - tùy thuộc vào thành phần chất bổ sung mà điều chỉnh pH cho hợp lý Quá trình chuẩn bị giống trình bày mục Môi trường lên men phải lọc ky trùng, làm nguội, phân phối vào khay, nuôi nhiệt độ 28 – 32OC thời gian từ 48 - 72 Quá trình lên men bề mặt dịch lỏng nhờ lớp váng dày khuẩn lạc nấm Aspergillus niger Acid citric thẩm thấu qua màng tế bào vào môi trường Kết thúc trình lên men, người ta lấy phần dịch lên men đem lọc để thu acid citric tiếp tục lên men mẻ b.Phƣơng pháp lên men chìm Trong công nghệ sản xuất acid citric theo phương pháp chìm, người ta sử dụng môi trường giống môi trường lỏng dùng phương pháp lên men bề mặt Quá trình thực thiết bị lên men có cánh khuấy có hệ thống thổi khí liên tục Người ta tiến hành lên men 28 – 320C thời gian – ngày Trong qúa trình lên men, người ta thường phải sử dụng CaCO3 để điều chỉnh pH acid citric tạo thành làm giảm pH xuống – 1,5 Việc điều chỉnh có ý nghĩa người ta chuyển acid citric thành xitrat canxi lắng xuống Kết thúc trình lên men, người ta sử dụng H2SO4 để tách acid citric Tiến hành cô đặc kết tinh acid citric Trang 17 Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm c.Thu hồi tinh chế acid citric Phương pháp phổ biến để thu hồi kết tinh acid citric kết tủa citrate: - Đầu tiên sinh khối nấm chất không tan lọc hệ thống lọc băng liên tục - Citrat canxi kết tủa từ dịch lọc cách bổ sung hydroxit canxi vôi + Ở 700C sản phẩm tricanxium tetrahydrat vô định hình + Ở 900C sản phẩm chủ yếu dicalcium hydro citrat tinh thể - Trường hợp lên men chìm, việc loại bỏ acid oxalic không cần thiết trình pH dễ dàng khống chế - Lượng acid citric dịch lọc kết tủa lần nhờ việc bổ sung vôi pH = 5.8 - Phần kết tủa lọc tiếp băng lọc khác phần dịch loại bỏ - Việc rửa kết tủa nhằm loại bỏ tạp chất bám theo đường, protein thủy phân từ sinh khối nấm - Các tinh thể sau rửa acid sunfuric 98% chuyển đồng thời vào hỗn hợp chứa 40% acid citric pH = 0,5 – 0,6 - Phản ứng tạo acid citric tủa dihydrat sulphat canxi (thạch cao) - Sau dịch lọc xử lý màu than hoạt tính - Các ion kim loại, sunphat canxi loại bỏ cột trao đổi cation mạnh anion yếu (bước loại khoáng) - Dung dịch sau cô tới nồng độ 700kgm-3 chuyển vào hệ thống kết tinh chân không nhiệt độ 350C - Tinh thể acid citric tách ly tâm làm khô hệ thống sấy tầng sôi giai đoạn: + Giai đoạn đầu sử dụng khí nóng 900C +Giai đoạn 2: khí 200C, độ ẩm 30-40% tinh thể tạo háo nước - 20% dịch gốc pha loãng với nước rửa thiết bị, loại màu chuyển ngược bước xử lý canxi hydroxit - Phần lại dịch gốc loại màu, loại khoáng quay phận kết tinh - Quy trình tách chiết pha lỏng, acid citric tách từ dịch lên men sử dụng hỗn hợp trilaurylamine, n-octanol C10- C11- isoparafin - Dịch chiết gia nhiệt rửa nước theo chiều ngược tạo sản phẩm dịch acid citric - Dịch thu acid sau xử lý than hoạt tính, cô đặc kết tinh tạo thành tinh thể acid citric III.3.3 Ứng dụng thực phẩm công nghiệp Với vai trò chất phụ gia thực phẩm, axít citric dùng làm gia vị, chất bảo quản thực phẩm đồ uống, đặc biệt nước giải khát, mang mã số E3305 Muối Citrat nhiều kim loại dùng để vận chuyển khoáng chất thành phần chất ăn kiêng vào thể Tính chất đệm phức Citrat dùng để Trang 18 Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm hiệu chỉnh độ pH chất tẩy rửa dược phẩm.Citric axít có khả tạo phức với nhiều kim loại có tác dụng tích cực xà phòng chất tẩy rửa Bằng cách phức hóa kim loại nước cứng, phức cho phép chất tẩy rửa tạo nhiều bọt tẩy mà không cần làm mềm nước trước Bên cạnh axít citric dùng để sản xuất chất trao đổi ion dùng để mềm nước cách tách ion kim loại khỏi phức Citrat.Axít citric dùng công nghệ sinh học công nghiệp dược phẩm để làm ống dẫn thay phải dùng axít nitric Ở Anh, axít citric dùng làm chất đệm heroin nâu dễ hòa tan Một túi axít citric loại nhỏ dùng để ép người nghiện thay kim tiêm bẩn nhằm hạn chế lây nhiễm AIDS bệnh viêm gan Các axít khác dùng để hòa tan heroin nâu ascobbic, axetic axít lactic, trường hợp thiếu thuốc nghiện tiêm nước chanh vắt hay dấm Citric axít hóa chất cần thiết cho trình tổng hợp Hexametylen triperoxit diamin (HMDT) chất dễ phát nổ giống Axeton peroxit, nhạy với nhiệt ma sát Ở số nước bạn mua số lượng lớn axít citric bạn bị liệt kê vào sổ đen âm mưu khủng bố Axít citric cho vào thành phần kem để giữ giọt chất béo tách biệt Ngoài thêm vào nước ép chanh tươi +Ứng dụng hóa học: - Chất đệm phức citrat dùng để hiệu chỉnh độ pH chất tẩy rửa dược phẩm - Acid Citric có khả tạo phức với nhiều kim loại có tác dụng tích cực xà phòng chất tẩy rửa Bằng cách phức hóa kim loại nước cứng, phức cho phép chất tẩy rửa tạo nhiều bọt tẩy mà không cần làm mềm nước trước Bên cạnh acid citric dùng để sản xuất chất trao đổi ion dùng để làm mềm nước cách tách ion kim loại khỏi phức citrat - Acid citric hóa chất cần thiết cho trình tổng hợp Hexametylen triperoxit diamin (HMDT) chất dễ phát nổ giống Axeton peroxit, nhạy với nhiệt ma sát Ở số nước bạn mua số lượng lớn acid citric bạn bị liệt kê vào sổ đen âm mưu khủng bố Acid citric sử dụng xi-rô, chất làm se, loại viên sủi loại thuốc bột Nó sử dụng truyền máu Trang 19 Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm KẾT LUẬN Với ứng dụng giá trị quan trọng mà Vi sinh vật hiếu khí đem lại cho người với lĩnh vực công nghệ lên men ngày phát triển khẳng định tầm quan trọng hệ thống vi sinh vật có ích nói chung Vi sinh hiếu khí nói riêng Qua báo cáo cáo VI SINH VẬT LÊN MEN HIẾU KHÍ VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM phần bổ sung kiến thức lên men vi sinh vật hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm qua trình lên men cụ thể gần gũi đời sống giúp chúng em có hội để tìm hiểu đầy đủ cụ thể Vi sinh vật khía cạnh nêu Một lần chúng em cảm ơn Giảng viên giảng dạy môn học bổ sung kiến thức chuyên ngành để nhóm hoàn thành tốt báo cáo tiểu luận Tập thể xin chân thành cảm ơn! Trang 20 Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Vi sinh hoc, Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, NXB Giao duc Viet Nam 2005 [2] Giao trinh vi sinh hoc thuc pham Truong ĐH Cong nghiep thuc pham TPHCM [3] luanvan.co/luan-van/vi-khuan-acetic-va-len-men-giam-2829/ [4] http://www.tailieu.tv/tai-lieu/ung-dung-cac-hinh-thuc-len-men-10991/ [5] http://luanvan.net.vn/luan-van/vi-sinh-vat-hoc-thuc-pham-38225/ Mặc dù trình sản xuất bề mặt cần lượng hơn, nhiều nhược điểm Yêu cầu không gian lớn cho sản xuất cô lập, yêu cầu thông vô trùng cao Một vấn đề lớn trình sản xuất vô trùng Ưu điểm trình lên men chìm là: thời gian lên men ngắn (67 ngày), đảm bảo mức độ vô trùng cao kiểm soát thông số trình, trình hoạt động đơn giản, yêu cầu không gian nhỏ hơn, trình lặp lại suất cao Schierholt so sánh lợi nhuận kinh tế trình lên men bề mặt lên men chìm sản xuất axit citric Với 300m3 150m3 lên men ngày thu suất 72 12 ngày Ông kết luận chi phí đầu tư xây dựng trình lên men bề mặt cao so với lên men chìm 2,5 lần Trái ngược với điều này, chi phí trang thiết bị cao đáng kể trình lên men chìm, 60 phần trăm chi phí bao gồm thành phần phức tạp phản ứng sinh học kiểm soát công cụ tinh vi Tổng chi phí đầu tư cho trình chìm thấp khoảng 25 phần trăm cho dung lượng cao thấp 15 phần trăm dung lượng nhỏ so với trình lên men bề mặt Chi phí đầu tư cho trình chìm ngược với chi phí sản xuất cao đáng kể so với quy trình khác Đặc biệt rõ ràng tiêu thụ lượng điện cao, cao khoảng 30 phần trămso với yêu cầu trình lên men bề mặt Chi phí lao động nước phát triển cao cho nênlên men bề mặt sử dụng nhiều Các nước nơi nhiệt độ nước làm mát vượt 20 ⁰ C, thêm chi phí để làm mát cho Trang 21 Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm phản ứng sinh học xảy phải cài đặt hệ thống làm mát tổng hợp cho trình lên men chìm Quá trình lên men chìm nhạy cảm bị gián đoạn ngắn cố thông khí, kết không suất, mà gây cố lô tương ứng Quá trình lên men bề mặt, dung dịch axit citric dịch lên men tập trung nhiều so với trình lên men chìm, bị ảnh hưởng bay cao trình lên men chìm Sản xuất axit citric bề mặt rắn cô lập từ cam, quýt,nước trái chiếm tỷ lệ không đáng kể quy mô giới Mặc dù hai trình sản xuất với chi phí thấp, chúng sử dụng chủ yếu nước có truyền thốnglâu đời (Ý, Hy Lạp, Châu Á) Trang 22 [...]... 14 Vi sinh vật lên men hiếu khí và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm  Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men: -Vi sinh vật: Vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong quá trình lên men Do đó cần lựa chọn vi sinh vật phù hợp cho quá trình lên men citric, thông thường để quá trình tổng hợp acid citric xảy ra mạnh thì vi sinh vật phải có khả năng tạo ra acid cao, nếu khả năng tạo ra acid của vi sinh. .. bài báo cáo cáo VI SINH VẬT LÊN MEN HIẾU KHÍ VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM đã phần nào bổ sung những kiến thức về lên men vi sinh vật hiếu khí và những ứng dụng trong công nghệ thực phẩm qua những quá trình lên men cụ thể gần gũi nhất trong đời sống và giúp chúng em có cơ hội để tìm hiểu đầy đủ và cụ thể hơn về Vi sinh vật và những khía cạnh nêu trên Một lần nữa chúng em rất cảm ơn Giảng vi n... làm se, loại vi n sủi và loại thuốc bột Nó cũng được sử dụng trong truyền máu Trang 19 Vi sinh vật lên men hiếu khí và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm KẾT LUẬN Với những ứng dụng và giá trị quan trọng mà Vi sinh vật hiếu khí đem lại cho con người cùng với lĩnh vực công nghệ lên men ngày một phát triển đã khẳng định tầm quan trọng của hệ thống vi sinh vật có ích nói chung và Vi sinh hiếu khí nói riêng... công nghiệp Lên mem citric là quá trình chuyển hóa đường trong điều kiện hiếu khí thành acid citric trong điều kiện hiếu khí thành acid citric trong tế bào vi sinh vật  Vi sinh vật lên men citric - - Giống Aspergillus: + Aspergillus niger + Asp.awamori + Asp Clavatus + Asp Wentii Giống Penicillium: + Penicillium citromyces + Pen Lacteum  Cơ chế lên men Trang 13 Vi sinh vật lên men hiếu khí và ứng... có thể hoàn thành tốt bài báo cáo tiểu luận này Tập thể xin chân thành cảm ơn! Trang 20 Vi sinh vật lên men hiếu khí và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Vi sinh hoc, Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, NXB Giao duc Viet Nam 2005 [2] Giao trinh vi sinh hoc thuc pham Truong ĐH Cong nghiep thuc pham TPHCM [3] luanvan.co/luan-van /vi- khuan-acetic-va-len -men- giam-2829/ [4] http://www.tailieu.tv/tai-lieu/ung-dung-cac-hinh-thuc-len -men- 10991/... của quá trình lên men bề mặt Chi phí lao động ở các nước phát triển cao cho nênlên men bề mặt được sử dụng nhiều hơn Các nước nơi nhiệt độ nước làm mát vượt quá 20 ⁰ C, thêm chi phí để làm mát cho các Trang 21 Vi sinh vật lên men hiếu khí và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm phản ứng sinh học xảy ra do đó phải cài đặt hệ thống làm mát tổng hợp cho quá trình lên men chìm Quá trình lên men chìm nhạy... acetic III.2.2.1 Phƣơng pháp lên men acid acetic  Lên men acid acetic là quá trình oxy hoá cồn thành acid acetic nhờ vi khuẩn acetic trong điều kiện hiếu khí Mọi quá trình muốn hoạt động được đòi hỏi phải có năng lượng, để thực hiện được các hoạt động sống như sinh trưởng, sinh sản và phát triển thì vi sinh vật cần phải có năng lượng  Quá trình lên men là quá trình oxy hoá khử sinh học để thu năng lượng... Trang 15 Vi sinh vật lên men hiếu khí và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm hoặc sung) Trong trường hợp này, nồng độ tối đa acid citric đạt được từ trong khoảng 10 đến 15 ngày III.3.2 Các phƣơng pháp lên men a Phƣơng pháp lên men bề mặt Phương pháp lên men bề mặt ứng dụng nhiều vào những năm đầu của thế kỷ XX, theo đó các vi sinh vật phát triển hẳn trên bề mặt môi trường nằm giữa pha rắn và pha khí hoặc... trình lên men diễn ra Trong quá trình lên men bề mặt, thời gian lên men thường được hoàn thành trong 10-20 ngày, trong khi ở quá trình lên men chìm thời gian ủ ngắn hơn nhiều khoảng từ (5-10 ngày) Trong quá trình lên men trạng thái rắn thời gian lên men phụ thuộc mạnh mẽ vào chất tiêm chủng được sử dụng, độ ẩm bề mặt, độ pH ban đầu, nhiệt độ và lượng mẫu trong môi trường (ví dụ, vỏ hạt carob Trang 15 Vi. .. sánh lợi nhuận kinh tế của quá trình lên men bề mặt và lên men chìm trong sản xuất axit citric Với 300m3 và 150m3 lên men trong 9 ngày thu được năng suất 72 tấn và 12 tấn mỗi ngày Ông kết luận chi phí đầu tư xây dựng quá trình lên men bề mặt cao hơn so với lên men chìm 2,5 lần Trái ngược với điều này, các chi phí về trang thiết bị là cao hơn đáng kể ở quá trình lên men chìm, và hơn 60 phần trăm những ... Trang Vi sinh vật lên men hiếu khí ứng dụng công nghệ thực phẩm II QUÁ TRÌNH VI SINH VẬT LÊN MEN HIẾU KHÍ II.1 Khái niệm Lên men hiếu khí trình sử dụng vi sinh vật hiếu khí để tiến hành trình lên. .. II QUÁ TRÌNH VI SINH VẬT LÊN MEN HIẾU KHÍ II.1 Khái niệm II.2 Bản chất qua trình vi sinh vật lên men hiếu khí III CÁC QUÁ TRÌNH LÊN MEN VSV HIẾU KHÍ TIÊU BIỀU VÀ... Từ ứng dụng thiết thực vi sinh vật lên men, Đề tài báo cáo VI SINH VẬT LÊN MEN HIẾU KHÍ VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM làm rõ hệ thống vi sinh vật lên men hiếu khí chất trình ứng dụng