Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu sản xuất acid acetic theo phương pháp lên men nhanh bằng nguồn nguyên liệu tự nhiên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINHBỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT ACID ACETICTHEO PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN NHANH BẰNGNGUỒN NGUYÊN LIỆU TỰ NHIÊNGiáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS.TRỊNH VĂN DŨNG MAI THANH THẬTMSSV: 01126146Thành phố Hồ Chí MinhTháng 8/2005 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMBỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC Độc Lập - Tự do - Hạnh Phúc…oOo… …oOo…NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆPHọ và tên sinh viên: MAI THANH THẬT Phái: NamNgày, tháng, năm sinh: 09 – 04 – 1981 Nơi sinh: Tiền GiangChuyên ngành: Công nghệ sinh học MSSV: 01126146I - TÊN ĐÊ TÀI: “Nghiên cứu sản xuất acid acetic theo phương pháp nhanh bằng nguồn nguyên liệu tự nhiên”II - NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:- Đối chứng để thấy được tính hiệu quả của phương pháp nhanh so với phương pháp chậm.- Thử nghiệm sản xuất acid acetic theo phương pháp nhanh bằng dung dịch đường, nước dừa; qua đó khẳng định tính hiệu quả của nguồn nguyên liệu tự nhiên, rẻ tiền thay thế.- Khảo sát khả năng thay thế của thân tre dùng làm chất mang trong lên men acid acetic theo phương pháp nhanh.III - NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 01/03/2005IV - NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/08/2005V - CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS.TRỊNH VĂN DŨNGNội dung và đề cương khóa luận tốt nghiệp đã được thông qua bộ môn và giáo viên hướng dẫn. Tp.Hồ Chí Minh, Ngày 01 Tháng 03 năm 2005CHỦ NHIỆM BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN(kí tên) (kí tên)TS.TRẦN THỊ DUNG TS.TRỊNH VĂN DŨNG Lời cảm ơnXin chân thành cảm ơn:Ban giám hiệu trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho tôi học tập và rèn luyện trong thời gian qua.Thầy Nguyễn Sĩ Xuân Ân và quý Thầy – Cô trong Trường Đại Học Bách Khoa, Khoa Công Nghệ Hóa, Bộ Môn Máy và Thiết Bị đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn.Các anh, chị và các bạn trong và ngoài lớp công nghệ sinh học 27 đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và làm luận văn.Vô cùng biết ơn:Quý Thầy – Cô trong và ngoài Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học đã giảng dạy và truyền đạt kiến thức trong suốt quãng đường đại học.Và đặc biệt xin bài tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy, Tiến Sĩ Trịnh Văn Dũng, người đã tận tâm dìu dắt, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quí báo cho tôi trong quá trình học tập và làm luân văn này.iiii Tóm tắtĐề tài “nghiên cứu sản xuất acid acetic theo phương pháp lên men nhanh bằng nguồn nguyên liệu tự nhiên”, do sinh viên Mai Thanh Thật, Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học, Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh thực hiện từ ngày 1/3/2005 đến 1/8/2005 dưới sự hướng dẫn của TS. Trịnh Văn Dũng, giảng viên khoa Công Nghệ Hóa Học, Trường Đại Học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh. Các thí nghiệm:Lên men chậm môi trường đã thay đổi hàm lượng nước dừa và hàm lượng đường.Tiến hành lên men nhanh các môi trường mà hàm lượng nước dừa và hàm lượng đường đã thay đổi.Lên men đối chứng giữa lên men nhanh và lên men chậm trên cùng một môi trường.Khảo sát định tính khả năng thay thế của thân tre dùng làm chất mang trong lên men acid acetic theo phương pháp nhanh.Kết quả:Chọn được phương pháp lên men nhanh và bằng thực nghiệm đã khẳng định phương pháp này là thích hợp hơn phương pháp chậm để nghiên cứu và triển khai công nghệ sản xuất acid acetic.Chứng minh được vật liệu trong nước (thân cây tre) hoàn toàn có thể thay thế được vật liệu truyền thống nước ngoài (gỗ sồi) để làm chất mang vi khuẩn acid acetic.Tìm được thành phần môi trường nước dừa và nước đường có hiệu quả tốt trong quá trình lên men nhanh.Sản phẩm giấm đạt nồng độ gần 5% acid chỉ sau khoảng 50h lên men với hệ thống lên men nhanh hồi lưu qua giá thể.iii Mục lụctrangLời cảm ơn iiiTóm tắt . .…………………………………………………………………………ivMục lục ………………………………………………………………………… vDanh sách các hình ixDanh sách các bảng biểu và đồ thị ………………………… .xHình 3.5 Sơ đồ vị trí lấy mẫu trên thân tháp . 49 Bảng 3.10 Kết quả kiểm tra định tính các tính chất của chất mang chế tạo từ tre .66iv Danh sách các hìnhtrangHình 3.5 Sơ đồ vị trí lấy mẫu trên thân tháp . 49 Bảng 3.10 Kết quả kiểm tra định tính các tính chất của chất mang chế tạo từ tre .66 v 1MỞ ĐẦUI.1 Đặt Vấn ĐềAcid acetic đóng vai trò quan trọng trong đời sống cũng như trong công nghiệp. Nó được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp như: công nghiệp tổng hợp hữu cơ, công nghiệp thực phẩm,… mà đặc biệt là trong công nghiệp chế biến mủ cao su.Trong ngành công nghệ thực phẩm, trên thị trường hiện nay có hai loại giấm: giấm hóa học (tổng hợp hóa học) và giấm nuôi (giấm được sản xuất theo phương pháp lên men).Giấm tổng hợp theo phương pháp hóa học. Qua kiểm nghiệm người ta thấy trong giấm tổng hợp ngoài thành phần chính là acid acetic, còn chứa nhiều thành phần phụ khác, chúng là chất độc gây ung thư như: acidfocmic, metanol, metylaxetac,… mặc dù các nhà sản xuất đã áp dụng những thiết bị và phương pháp khử độc hiện đại.Giấm nuôi được sản xuất theo phương pháp lên men vi sinh vật. Nó là loại thực phẩm an toàn được các chuyên gia thực phẩm khuyên dùng. Ngoài thành phần chính là acid acetic, còn chứa một số acid amin và vitamin cần thiết cho cơ thể.Ở Việt Nam, acid acetic có thể được chế biến từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau như: mật rỉ, nước hoa quả chín, tinh bột, cồn và các loại chứa cellulose như gỗ,…. Nước ta là nước nông nghiệp có khí hậu nhiệt đới nên các nguyên liệu này rất dồi dào, đặc biệt là rỉ đường, nước dừa, quả điều và dứa. Ở nước ta acid acetic dùng để làm thực phẩm trong gia đình chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp lên men truyền thống.Nhưng hiện nay, tại các chợ và các quầy hàng người ta thường bán giấm hóa học với tên gọi “giấm ăn”. Vấn đề ở đây là giá thành 1lít giấm nuôi đắt gấp 10 lần so với giá thành 1lít giấm hóa học. Lý do là sản xuất giấm ăn theo phương pháp lên men phải tốn thời gian dài, độ chua không cao nên ít người sản xuất nó. Người tiêu dùng đành phải mua giấm tổng hợp để dùng. 2Còn trong ngành công nghiệp chế biến mủ cao su, lượng acid acetic dùng trong chống đông mủ cao su (sử dụng dung dich acid acetic 2,5% với lượng là 3,5-10 kg/tấn dung dịch mủ cao su) chủ yếu nhập khẩu từ Trung Quốc.Ở nước ta hiện nay, diện tích trồng cao su khoảng 400000 ha, mỗi năm thu hoạch gần 800000 tấn/năm. Từ đó cho thấy rằng lượng acid acetic dùng trong ngành công nghiệp chế biến mủ cao su này rất lớn. Mặc khác, diện tích trồng cao su ngày một tăng, ước tính đến 2010 diện tích trồng cao su trên cả nước khoảng 700000 ha.Do đó, việc nghiên cứu để tìm ra phương pháp sản xuất, nguồn nguyên liệu để sản xuất cho năng suất, hiệu quả kinh tế cao là rất có ý nghĩa thực tế ở nước ta hiện nay và trong tương lai.I.2 Mục Đích Yêu Cầu- Đối chứng để thấy được tính hiệu quả của phương pháp nhanh so với phương pháp chậm.- Thử nghiệm sản xuất acid acetic theo phương pháp nhanh bằng dung dịch đường, nước dừa; qua đó khẳng định tính hiệu quả của nguồn nguyên liệu tự nhiên thay thế.- Khảo sát khả năng thay thế của thân tre dùng làm chất mang trong lên men acid acetic theo phương pháp nhanh. [...]... phương pháp sản xuất acid bằng cách lên men: 15 - Phương pháp chậm - Phương pháp nhanh - Phương pháp chìm - Phương pháp hỗn hợp 1.4.1 Phương pháp chậm (phương pháp Pháp) Đây là phương pháp thủ công đã có từ lâu đời, quá trình lên men giấm diễn ra ở bề mặt tiếp xúc pha giữa khối dịch lên men và không khí (bề mặt thoáng) trong thùng lên men đặt nằm ngang Rượu vang được acid hóa bằng acid acetic, dịch sản xuất. .. ưu – nhược điểm của các phương pháp sản xuất acid acetic, cũng như đánh giá tình hình nhu cầu và tiến bộ khoa học trong nước, luận văn chọn phương pháp sinh hóa để nghiên cứu công nghệ sản xuất acid acetic 1.3 Sản xuất acid actic bằng phương pháp len men 1.3.1 Bản chất của quá trình lên men acid acetic Lên men acid acetic là quá trình oxy hóa cồn thành acid acetic, nhờ vi khuẩn acetic trong điều kiện... Nếu sản xuất từ nguyên liệu đã chứa cồn thì ta chỉ cần tạo điều kiện thuận lợi để vi khuẩn acetic chuyển cồn thành acid acetic Sản xuất acid acetic theo phương pháp sinh hóa thực chất là quá trình oxy hóa rượu etylic thành acid acetic nhờ một số vi khuẩn acetic khi có mặt của oxy Từ trước đến nay đã xuất hiện 4 phương pháp: Phương pháp chậm Phương pháp nhanh Phương pháp chìm Phương pháp hỗn... ngành sản xuất này đòi hỏi lượng acid acetic nhiều và có chất lượng cao hơn dung dịch acid acetic dùng trong công nghệ thực phẩm và trong công nghệ chế biến mủ cao su 1.2 Các phương pháp sản xuất acid acetic Acid acetic là một loại acid hữu cơ được ứng dụng rộng rãi và từ rất lâu Do đó, loài người đã phát minh ra nhiều phương pháp khác nhau để sản xuất acid acetic, những phương pháp sản xuất acid acetic. .. thành acid acetic - Sau đó người ta trung hòa khối thủy phân này và tiến hành lên men để thu nhận được dung dịch chứa acid axetic Phương pháp hỗn hợp được sử dụng nhiều hơn cả phương pháp thủy phân tinh bột gỗ bằng acid (phương pháp hóa học) 1.2.5 Phân tích lựa chọn phương pháp sản xuất acid acetic: Trong bốn phương pháp sản xuất acid acetic đã nêu trên, hiện nay trên thế giới chiếm ưu thế nhất là phương. .. phương pháp nhanh 1.7.1 Các phương pháp sản xuất acid acetic theo phương pháp nhanh: 1.7.1.1 Phương pháp nhúng: Hình 1.5 Thiết bị lên men nhanh bằng phương pháp nhúng Thiết bị lên men là một thùng thẳng đứng bên trong có một hay nhiều giỏ bằng gỗ đổ đầy phoi gỗ và có thể nâng lên hạ xuống được Khi tiến hành lên men người ta đổ vào thùng khoảng ½ thể tích dịch lên men Sau đó hạ giỏ xuống nhúng chìm... Schuitzenbachii… 1.6 Nguồn nguyên liệu sản xuất acid acetic Từ cơ chế quá trình lên men (xem phần 1.3.2) ta thấy bất cứ một sản phẩm nào có thể lên men rượu được đều dùng làm là nguyên liệu để lên men giấm Nguyên liệu trong sản xuất giấm thường là các loại nước ép trái cây có đường, các loại siro có đường, sản phẩm thủy phân của các nguyên liệu chứa tinh bột, rượu vang, mạch nha, mật ong… N ếu dùng các sản phẩm... lên men 1.4 Các phương pháp sản xuất acid acetic bằng phương pháp lên men Yếu tố quan trọng nhất quyết định năng suất và hiệu suất của một phương pháp sản xuất giấm đó chính là bề mặt tiếp xúc giữa oxy của không khí và hợp chất Từ đó con người không ngừng cải tiến, hoàn thiện các phương pháp cũ, tìm ra các phương pháp mới để sản xuất giấm có hiệu quả và kinh tế hơn Đến thời điểm hiện tại, đã có 4 phương. .. được acid có hiệu suất cao Phương pháp này có giá trị thực tế khá cao, nhưng do tạo nhiều sản phẩm phụ nên làm giảm hiệu suất phản ứng Phương pháp mới nhất hiện nay là tổng hợp từ metanol và CO bằng phản ứng cacbonyl hóa: CH3 OH + CO CH3 COOH 1.2.3 Phương pháp sinh học Hiện nay người ta sản xuất acid acetic chủ yếu bằng phương pháp lên men (sản phẩm là giấm ăn) So với những phương pháp khác, phương pháp. .. 2% acid acetic và 4% rượu hay 3% acid acetic và 3% rượu Người ta đóng các thùng lên men bằng gỗ có dung tích khoảng 250 l – 300 l bằng gỗ sồi hình tang trống (giống các thùng sản xuất bia và rượu vang) Nguyên liệu dùng để sản xuất acid acetic là nước nho Giống vi khuẩn được sử dụng cho quá trình sản xuất là Acetobacter orleaneuse (theo Nguyễn Đức Lượng, 2002) Hình 1.1 Thiết bị lên men acid aceti theo . công nghệ sản xuất acid acetic. 1.3 Sản xuất acid actic bằng phương pháp len men1 .3.1 Bản chất của quá trình lên men acid acetic Lên men acid acetic là. luân văn này.iiii Tóm tắtĐề tài nghiên cứu sản xuất acid acetic theo phương pháp lên men nhanh bằng nguồn nguyên liệu tự nhiên , do sinh viên Mai Thanh
