Hoan chinh

Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

ĐẶT VẤN ĐỀ
Nước ta là một nước có truyền thống sản xuất các loại thực phẩm bằng
phương pháp lên men từ lâu đời, các sản phẩm chính từ trước đến nay là: giấm,
nước tương, nước mắm… Ngồi ra nhiều vùng có nguồn nguyên liệu rộng lớn
với sản lượng khá cao. Tuy vậy sản xuất thủ công hiệu quá thấp, chất lượng
không đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.
Tính cấp thiết của đề tài: acid acetic là một trong những hóa chất cơng
nghiệp quan trọng, sản lượng chừng 3 triệu tấn mỗi năm, được sản xuất và tiêu
thụ trên tồn thế giới. Acid acetic có nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều
lĩnh vực: dùng trong chế biến thực phẩm, công nghệ chế biến mủ cao su, công
nghiệp sản xuất chất màu, dung môi hữu cơ, tổng hợp chất dẻo, tơ sợi, thuốc
sát trùng….
Tính mới của đề tài:
-

Tận dụng nguồn phế phẩm là quả điều để tạo ra giấm. Một sản phẩm
truyền thống lâu đời của nước ta.

-

Thông thường sản phẩm giấm được lên men trực tiếp từ nguồn nguyên liệu
được chọn. Nhưng đề tài này, chúng tôi tạo thành giấm từ hai giai đoạn:
lên men rượu rồi lên men giấm.

-

Đề tài này sử dụng dịch quả điều để lên men tạo acid acetic. Tạo ra các sản

phẩm giấm có mùi thơm đặc trưng từ quả điều, giá thành thấp, thơm ngon, có

lợi có sự tiêu hóa. Và được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm.
Quy mô nghiên cứu: phịng Thí nghiệm Trường đại học Kỹ Thuật Cơng Nghệ
TPHCM.

SVTH : TRẦN THANH LÂM

1


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

Chương 1
TỔNG QUAN
1.1 NGUYÊN LIỆU [11]
1.1.1 Sơ lược về trái điều (đào lộn hột) [11]
1.1.1.1 Phân loại khoa học
Giới (regnum):
(không phân hạng):
(không phân hạng)
(khơng phân hạng)
Bộ (ordo):
Họ (familia):
Chi (genus):
Lồi (species):

Plantae
Angiospermae
Eudicots
Rosids
Sapindales

Anacardiaceae
Anacardium
A. occidentale

Hình 1.1 Trái điều
1.1.1.2 Nguồn gốc
- Điều là cây bản địa cuả các nước Trung Mỹ, đựợc các nhà thực vật học
ghi lại là có nguồn gốc từ Brazil. Khoảng vài thế kỷ trước đây, cây điều vốn dĩ
chỉ là một loại cây mộc hoang dại, mọc tự nhiên ở vùng đông bắc Brazil, quần
đảo Antiles và lưu vực sông Amazôn thuộc Nam Mỹ. Dần dần thấy được
nguồn lợi của cây điều, người dân bắt đầu trồng và khai thác nó trên diện tích
lớn.
- Vào thế kỷ 16, các thuỷ thủ người Bồ Đào Nha và Tây Ban Nha đã
đem giống điều sang trồng thử tại một số nước thuộc địa ở Trung Mỹ, Châu
Phi, và Châu Á. Đây có thể xem là mốc thời gian cây điều chuyển từ dạng cây
hoang dại sang cây trồng trọt. Sau đó, cây điều được trồng với số lượng lớn ở
nhiều nước Đông Phi (chủ yếu là Mozabiqui, Tanzania, một phần Keyna..) còn
ở Châu Á, những năm giữa thế kỷ 16, người Tây Ban Nha đem giống điều đầu
tiên trồng ở vùng biển Malaba của Ấn độ.Từ đây, cây điều đã được di giống và

SVTH : TRẦN THANH LÂM

2


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

lan rộng đến Indonesia và các nước Đông Nam Á khác cả do bàn tay con người
và do chim thú mang đi.
- Cho đến đây có 50 nước thuộc vùng nhiệt đới trên thế giới đã có cây trồng

điều .
1.1.1.3 Phân bố
- Điều hay còn gọi là đào lộn hột (danh pháp khoa học: Anacardium
occidentale L.) là một loại cây công nghiệp dài ngày thuộc họ đào lộn hột. Cây
này có nguồn gốc từ đơng bắc Brazil, nơi nó được gọi bằng tiếng Bồ Đào Nha
là Caju (nghĩa là "quả") hay Cajueiro ("cây"). Ngày nay nó được trồng khắp
các khu vực khí hậu nhiệt đới để lấy nhân hạt chế biến làm thực phẩm.
- Hiện nay có trên 50 quốc gia nhập và trồng loại cây này trong đó nước đứng
đầu là Ấn Độ, Brazil, Mozombic, Tazania.
1.1.2 Đặc điểm sinh học của cây điều[11]
- Cây điều là loại cây ăn trái vùng nhiệt đới, tán lá thường xanh, sống lâu
năm và đôi khi có thể sống lâu năm 30-40 năm.
- Bộ nhiễm sắc thể 2n = 42.
- Dựa vào màu sắc trái điều người ta chia ra 2 giống chính: điều đỏ và điều
vàng.
- Điều vàng có 2 loại
+ Loại trái to dài, có nhiều nước và có vị ngọt.
+ Loại trái có màu vàng nhạt (điều nếp) trái to, da láng, nhiều nước có vị
ngọt dịu nhẹ.
- Hạt điều thực sự chính là trái thật của cây điều. Phần vỏ cứng bên ngồi
chính là vỏ trái điều thật và vỏ lụa mỏng bên trong hạt điều là vỏ hạt.
- Hạt điều có dạng hình hạt đậu lớn hay hình quả thận, có màu xanh xám khi
cịn tươi và chuyển sang màu nâu xám hay nâu hồng khi chín khơ tùy thuộc
vào từng loại giống. Hạt điều mọc ra ở đầu trái nên gọi là đào lộn hột.
- Hạt điều khi còn non tuy kích thước đạt tối đa, có đầy đủ các bộ phận
nhưng các hợp chất bên trong vẫn còn ở thể lỗng, chứa nhiều nước và khá
nặng.
- Phần ngồi

SVTH : TRẦN THANH LÂM

3


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

+ Là lớp vỏ cứng thường dày 0,3 – 0,4cm, chiếm 65-70% trọng lượng hạt.
Phần cứng này có 3 lớp khác nhau:
+ Lớp vỏ cứng: láng bóng, dai và cứng.
+ Lớp vỏ giữa: xốp, có cấu tạo như dạng tổ ong, trong có chứa một lớp dịch
lỏng nhớt màu đỏ nâu gọi là dầu vỏ hạt điều. Dầu này khi dính vào da có thể
gây phịng rộp. Dầu này chiếm khoảng 20- 25% trọng lượng hạt.
+ Lớp vỏ trong cùng rất cứng.
- Phần giữa
+ Là lớp vỏ lụa bao quanh nhân, chiếm khoảng 5% trọng lượng hạt. Khi hạt
còn xanh, đang trong quá trình phát triển thì lớp vỏ lụa là một lớp gồm nhiều
tế bào sống chứa nước và các chất hữu cơ khác nuôi dưỡng phôi (tức là phần
nhân hạt). Khi phơi đã hình thành đầy đủ, chức năng cung cấp các hợp chất
hữu cơ cho phơi kết thúc thì lớp này khô, teo dần trở thành tế bào chết, mỏng
như vỏ lụa và bao quanh nhân hạt. Khi hạt chín trọng lượng lớp vỏ lụa chiếm
khoảng 5% trọng lượng hạt. Thành phần chủ yếu của lớp vỏ lụa là cardol và
acid anarardic. Vì vậy khi sử dụng nhân hạt điều làm thực phẩm cần loại bỏ
lớp vỏ lụa này.
- Phần trong cùng
+ Dưới lớp vỏ lụa là nhân hạt điều. Nhân hạt chiếm khoảng 20-25% trọng
lượng hạt điều. Thực ra, nhân hạt chính là phơi hạt mà khi gieo hạt hạt sẽ mọc
thành cây non.
- Sản lượng điều
-Trong khoảng 15 năm trở lại đây sản lượng bình quân hạt điều trên thế giới
ước chừng khoảng 400.000- 500.000 tấn/năm. Từ giữa những năm 70 trở về

trước thì vùng trồng điều có diện tích lớn nhất và sản lượng hạt thơ xuất khẩu
lớn nhất trên thế giới thuộc về các nước Đông Phi như: Mozambique, Kenya,
Nigeria chiếm khoảng 50% thị phần. Song bước vào thập niên 80, do những
biến động lớn về điều kiện tự nhiên và xã hội, sản lượng điều xuất khẩu từ các
nước Đông Phi giảm sút nghiêm trọng.
- Ở Châu Á, Ấn Độ cũng đang mở rộng diện tích trồng điều để bù đắp sự
giảm sản lượng hạt điều thô xuất khẩu từ các nước Đông Phi .

SVTH : TRẦN THANH LÂM

4


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

- Hầu hết điều được trồng từ hạt giống. Việc trồng điều thường khơng thống
nhất. Hạt giống tốt có khả năng kháng bệnh thì việc trồng cây cho kết quả tốt.
Tuy nhiên, sẽ cho chất lượng không đều. Hiện nay, theo thông kê năng suất
bình quân chung của tất cả các vườn điều của nước ta ở các nơi chỉ đạt không
quá 300kg hạt/ha/năm. Như vậy, còn tồn tại quá nhiều vấn đề nhằm tăng sản
lượng.
1.1.3 Tình hình chế biến và xuất khẩu hạt điều [11]
- Các nước nhập khẩu hạt điều nhiều nhất là Ấn Độ và Mỹ, một số nước khác
cũng nhập khẩu hạt điều chủ yếu để xuất khẩu như Singapore, Trung Quốc…
nhưng khối lượng không đáng kể. Sản lượng của một số nước trên thế giới
trong năm 2005 được liệt kê ở bảng 1.1.
- Năng lực chế biến hạt điều ở Ấn Độ là 500.000 tấn/năm. Mỹ là nước tiêu
thụ lớn nhất và nhập khẩu 15-20 ngàn tấn/năm.
Bảng 1.1 Sản lượng hạt điều trên thế giới năm 2005
-

STT
1
2
3
4

Tên nước
Ấn Độ
Brazil
Việt Nam
Các nước Châu Phi và

Sản lượng (tấn)
400.000
200.000
150.000
200.000

Xu

Indonesia
Tổng số
950.000
hướng hiện nay là hạn chế xuất khẩu hạt điều thô, thay bằng xuất khẩu nhân
hạt điều. Sản lượng nhân điều xuất khẩu của một số nước trên thế giới năm
2005 được trình bày ở bảng 1.2.

Bảng 1.2 Sản lượng nhân điều xuất khẩu của mốt số nước trên thế giới
năm 2005.

STT
SVTH : TRẦN THANH LÂM

Tên nước

Sản lượng (tấn)
5


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

1
2
3
4
5

Ấn Độ
Brazil
Việt Nam
Các nước Châu Phi
Các nước khác
Trên tồn thế giới

113.000
45.000
25.000
11.340
5.660
200.000

1.1.4 Tình hình chế biến và xuất khẩu hạt điều ở Việt Nam [11]
- Cây điều được du nhập vào nước ta khoảng thế kỷ 18. Tuy nhiên, diện tích
trồng được mở rộng sau năm 1983 và phát triển nhanh trong những năm gần
đây. Điều được trồng chủ yếu ở các tỉnh Nam Trung Bộ từ Đà Nẵng trở vào,
các tỉnh Tây Nguyên và các tỉnh miền Đông Nam Bộ.
- Ở Việt Nam, các tỉnh có diện tích trồng điều lớn là: Đồng Nai, Bình
Dương, Bình Phước, Bình Thuận, Ninh Thuận, Bình Định…Ngoài những tỉnh
đã trồng điều từ trước,gần đây cây điều lan dần đến các tỉnh đồng bằng sông
Cửu Long như: Long An, An Giang, Hậu Giang…và các tỉnh phía Nam Khu 4
cũ như : Thừa Thiên Huế, Quảng Bình, Quảng Trị.
- Đến nay có nhiều tỉnh đã mở rộng thêm diện tích trồng điều và có nhà
máy chế biến hạt điều như: Tây Ninh, An Giang…
- Theo số liệu của hiệp hội cây điều Việt Nam, sản lượng hạt điều vào
những năm 1997, 1998 đạt khoảng 70.000- 750.000 tấn. Năm 2004, cả nước có
khoảng 250.000 ha trồng điều đã đưa nước ta đứng thứ 2 trên thế giới (sau Ấn
Độ) về xuất khẩu nhân hạt điều và đứng thử về diện tích trồng điều.

Bảng 1.3 Diện tích trồng điều một số vùng ở Việt Namn tích trồng điều một số vùng ở Việt Namng điều một số vùng ở Việt Namu một số vùng ở Việt Namt số vùng ở Việt Nam vùng ở Việt Nam Viện tích trồng điều một số vùng ở Việt Namt Nam
Tỉnh, Thành Phố
Đà Nẵng
Bình Định
Quảng Ngãi
SVTH : TRẦN THANH LÂM

Diện tích trồng điều (ha)
Năm 2000
Năm 2004
18.000
10.000

8.000
6

20.000
18.000
12.000


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

Phú Yên
Khánh Hịa
Bình Thuận
Ninh Thuận
Đồng Nai
Bình Dương-Bình

3.000
2.000
5.000
5.000
16.000
30.000

8.000
5.000
15.000
15.000
50.000
60.000

Phước
Tây Ninh
Đắc Lắc
TP.Hồ Chí Minh
Tổng Cộng

8.000
10.000
2.000
117.000

15.000
18.000
4.000
250.000

1.1.5 Các sản phẩm của cây điều [11]
- Khi nói đến lợi ích của cây điều mang lại cho đời sống con người, thì
kể ra rất nhiều đến mức ít ai ngờ tới được. Có thể nói đây là lồi cây có rất
nhiều cơng dụng và hữu ích khơng thua kém cây dừa vì từ lá đến thân, rễ, trái
và hạt đều có ích.
1.1.5.1 Trái điều
- Trong những năm gần đây, giá trị sử dụng của cây điều ngày càng
được công nhận, đặc biệt là những nước trồng cây điều. Thực tế cho thấy ở
Brazil trái điều là trái phổ biến. Cho dù trái điều có giá trị dinh dưỡng cao,
chứa nhiều đường và các chất khoáng quý, nhưng khả năng sử dụng nó bị giới
hạn bởi chứa những thành phần khó tách và chất lượng khơng ổn định. Trái
điều có thể ăn tươi hoặc ăn dưới dạng bánh mứt hay dưới dạng sản phẩm nước
giải khát.

- Vị cay nồng và chát của trái điều do tannin và những dạng dầu chưa
biết gây ra. Hương vị của trái điều có khác nhau tùy theo từng vùng.
- Trái điều được dùng làm thực phẩm rất đa dạng từ ăn tươi hoặc cắt lát
mỏng rồi thêm muối hoặc đường để giảm bớt vị chát, tới sử dụng trong các tiệc
cocktail quả cùng với các quả nhiệt đới khác (ở Venezuela) hoặc sử dụng trái
điều làm nguyên liệu chế biến các loại đồ uống, rượu, mứt, kẹo...(ở Brazil, Ấn
Độ).
- Các acid anarcadic có trong trái điều có thể được sử dụng trong thực
tế. Hoạt tính kháng vi sinh của những hợp chất tạo hương trái điều có thể sử

SVTH : TRẦN THANH LÂM

7


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

dụng trong mỹ phẩm hay trong những hợp chất khử trùng.Tuy nhiên, do trái
điều dễ bị hư hỏng đặc biệt bị nhiễm nấm thì việc khai thác hoạt tính kháng vi
sinh của trái điều bị giới hạn, trái điều tươi cũng không được xuất khẩu sang
các nước khác.
- Dịch trái điều khi lên men thu được một thứ rượu nhẹ thơm ngon có
tác dụng lợi tiểu. Rượu này dùng để xoa bóp bên ngoài trong những trường
hợp đau nhức, súc miệng chữa viêm họng và nhấm nháp để chống nôm mửa.
Trong 100ml dung dịch nước ép quả điều có chứa 250mg vitamin C. Nhưng
hàm lượng vitamin C giảm dần tùy theo thời gian bảo và phương pháp sử lý
nguyên liệu.
- Một số nghiên cứu cũng chỉ ra rằng những acid anarcardic tìm thấy
trong trái điều có khả năng kiềm hãm đáng kể đối với sự phát triển của những
tế bào ung thư ngực BT-20.

Bảng 1.4 Thành phần hóa của trái điều (100g trái)
Việt Nam
Trái đỏ Trái

Ấn Độ

Moza

Brazil

mbique

vàng
Độ ẩm (%)

85,92

86,38

Các chất béo(g)
Protein (g)
Carbonhydrat

0,30
0,88
0,86

0,27
0,52

0,98

84,5

(g)
SVTH : TRẦN THANH LÂM

8

87,8

85,03

0,1
0,8
11,6

0,2
0,8
8,62

85-

0,375
10,6-008

90,4
0.02
0,7-0,9

Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

Đường khử (g)
Cellulose (g)
Tro (g)
Canxi (mg)
Phospho (mg)
Sắt (mg)
Caroten
(vit)

7,74
3,56
0,44
41
11
3

7,26
3,34
0,51
41
11
3

7,5
0,4
0,3

(g)
Tiamin (vit.B1)
(mg)
Ascorbic

acid

186

(mg)
Niacin (mg)

293,2
6

0,2
0,01
0,01
0,2

0,44
0,32
1
29,2
0,29

0,09

1,32

261,

285,8

2,5
0,19
2-5
6,1
0,4-0,7
450

0,3
0,003
0,002
0,003

0-0,02
187

371

5
0,130,15

Tannin (g)

0,42

0,48

0,34
-0,55

Bảng 1.5 Hàm lượng một số vitamin và khoáng vi lượng trong một số quả
Loại quả

Điều vàng
Điều đỏ
Dứa
Bơ
Chuối
Chanh
Bưởi
Quít
Cam

B1

B2

C (mg

(mg%)

(mg%)

80
120
90
40

40
70
80

98,75
128,75
20
150
60
Vết
20
30
30,9

%)

P (mg
%)

239,26
186
24
16
10
45
40
31
49

Ca

Fe

(mg%)

(mg%)

11
11
11
38
28
10
23
23

41
41
16
10
8
14
33
33

3
3
0,3
0,6
0,6

0,1
0,4
0,4

Bảng 1.6 Đặc trưng hóa lý của dịch trái điều.
Đặc trưng hóa lý
Trọng lượng trái điều
SVTH : TRẦN THANH LÂM

Max
140,7

Đơn vị
g
9

Min
13,0

Trung bình
37,9


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

Dịch trái điều
Brix
Độ acid (theo malic)
pH
Acid ascorbic

Đường khử
Glucose
Fructose
Tannin
Protein (N*6,25)

(%)

84,3
18,3
0,7
4,6
265,5
17,7
11,6
6,5
0,7
0,3

0

Bx

(mg%)
(%)
(%)
(%)
(%)

46,9

7,2
0,1
3,7
17,2
5,3
5,1
0,2
0
0,2

67,1
12,4
0,3
4,0
105,4
10,7
7,9
2,6
0,2
0,3

1.1.5.2 Các sản phẩm khác
- Gỗ cây điều có sợi dài nên có thể dùng làm bột giấy. Những thân cây lớn
và thẳng có thể sử dụng đóng bàn ghế. Thân nhỏ, cánh nhánh làm củi đốt.
- Nhựa cây có màu vàng nhạt hay hồng nhạt, thường đóng rắn lại ở thân cây.
Loại nhựa này có tính sát trùng, khơng tan trong nước lạnh nhưng tan trong
nước nóng. Có thể dùng làm thuốc sát trùng, điều chế vecni và keo dán.
- Lá cây lá non ăn được và lá già dùng để chửa bệnh phỏng, phồng lở ngoài
da.
- Rễ cây dùng làm thuốc xổ mạnh và làm thuốc chống nôn.

1.1.6

Hợp chất polyphenol-tannin [12]

1.1.6.1 Một số khái niệm về hợp chất tannin
- Vị của các loại trái cây phụ thuộc phần lớn vào các hàm lượng các chất
như đường, acid, tannin… cũng như tỷ lệ giữa chúng với nhau. Vị chát của qủa
xanh là do hàm hợp chất phenol cao và vị chát cũng bị gây ra bởi các hợp chất
phenol (chủ yếu tannin), đặc biệt là phụ thuộc vào các hợp chất phenol tự do.
- Ở mỗi loại quả, khi chín hàm lượng polyphenol giảm, đặc biệt là hàm
lượng polyphenol tự do giảm mạnh. Trong thời kỳ chín, các polyphenol có thể
phân huỷ thành đường, acid, hoặc có thể chuyển hố thành flavonoid. Có
người cho rằng khi chín, tannin được trùng hợp thành chất ít chát hoặc không
chát.
1.1.6.2 Một số tính chất cơ bản của tannin
- Trọng lượng của phân tử tannin khoảng 500-3000.

SVTH : TRẦN THANH LÂM

10


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

- Ở thể rắn tannin là chất kết tinh vơ định hình, có vị chát đắng ở các mức
khác nhau.
- Trong y học, tannin của một số cây sử dụng làm thuốc …
- Hầu hết các tannin đều tan trong nước, hoà tan được trong một số dung
môi hữu cơ, rượu, acetol, etyl acetate…, phần lớn tannin không tan trong
benzen, eter, dầu hoả, cloroform.

- Khi tannin tác dụng với dung dịch FeCl 3 sẽ tạo phức hợp màu xanh nhạt
hay xanh tím phụ thuộc vào số lượng OH có trong phân tử.
- Tannin tác dụng với vanilin sẽ tạo phức vanilin-tannin có màu nâu đỏ trong
môi trường acid.
- Tannin tác dụng với Kali bicromat hoặc acid cromic sẽ tạo tủa màu xanh
nhạt.
- Tannin tác dụng với amonferyxianua sẽ tạo phức màu đỏ thẩm.
- Tannin tác dụng với dung dịch protein, alkaloid sẽ tạo phức kết tủa. Tính
chất này có ý nghĩa quan trọng trong công nghệ thuộc da (tủa protein), khử độc
khi bị nhiễm độc alkaloid và khi cần thiết có thể áp dụng đế loại bỏ tannin ra
khỏi dung dịch (lọc bỏ kết tủa).
- Tannin có tính khử mạnh, trong khơng khí nó dễ bị oxy hố, đặc biệt trong
mơi trường kiềm nó bị oxy hố rất nhanh. Sản phẩm tự oxy hố của tannin là
có vị chát, màu nâu đỏ sau đó chuyển sang màu nâu xám hoặc nâu thẩm.
- Tannin bị oxy hoá mạnh và triệt đề khi tác dụng KMnO 4 trong dung dịch
acid hoặc với dung dịch iod trong môi trường kiềm. Người ta áp dụng phương
pháp này để định lượng tannin trong thực phẩm .
- Tannin tạo kết tủa vàng với acetate chì. Như vậy ta có thề tách tannin ra
khỏi dịch chiết để thu hồi hoặc loại bỏ tannin.
- Tannin cịn có thề tác dụng nhiều với các chất vô cơ và hữu cơ khác. Dưới
tác dụng của enzym oxy hoá tương ứng, tannin thực vật dễ bị oxy hoá và
ngưng tụ thành các sản phẩm có màu, hoặc khơng màu làm ảnh hưởng trực tiếp
đến màu sắc, và các chỉ tiêu về chất lượng khác của thực phẩm mà được chế
biến từ nguyên liệu thực vật.
1.1.7 Các phương pháp tách tannin ra khỏi dịch quả điều[12]

SVTH : TRẦN THANH LÂM

11

Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

1.1.7.1 Tách tannin bằng bentonite
- Bentonite là một loại silicat tự nhiên, có cơng thức hố học tổng qt là
xSiO2.yX2O3.zH2O. Trong đó X là kim loại hố trị 3 mà nhơm(Al) là chủ yếu.
Do đó, thành phần quan trọng nhất là alumino silicat (xSiO2.yAl2O3.zH2O).
- Trong công nghệ sản xuất rượu, bentonite được sử dụng như một tác nhân
làm trong và hấp phụ protein.
- Trong quá trình làm nước trái cây và rượu vang, lúc đầu bentonite chỉ được
dùng ít nhưng đến đầu những năm 60 bentonite được sử dụng rộng rãi cùng với
gelatin.
- Bên cạnh khả năng hấp phụ protein, bentonite được sử dụng để tách một
lượng tannin đáng kể trong nước trái cây.
- Trước khi sử dụng bentonite cần hoà tan trong nước với tỷ lệ 1 phần
bentonite với 5-7 phần nước và phải được để ít nhất là 4-6 giờ để cho nó
trương lên cho đến khi bentonite hồn tồn hết khả năng trương nở. Khả năng
trương nở là một đặc trưng của bentonite. Bentonite có chất lượng cao thì sẽ
trương nở mạnh hơn và tạo nên một thề đồng nhất như huyền phù.
1.1.7.2 Tách tannin bằng gelatin
- Gelatin có dạng bột, màu vàng, ít tan trong nước lạnh, tan nhiều trong
nước nóng. Gelatin là protein tự nhiên được điều chế từ da và xương súc vật,
làm sạch, phơi khô nghiền nhỏ.
- Khi điều chế gelatin, dựa vào việc sử lý nguyên liệu ban đầu với dung dịch
acid hay kiềm mà ta có gelatin acid hay gelatin kiềm. Đối với q trình sử lý
nước trái cây, gelatin đóng vai trị làm trong cao hơn và phản ứng nhanh hơn.
Điều này dựa trên điểm đẳng điện của phân tử protein. Điểm đẳng điện của
gelatin acid là pHi =4,5-5, trong khi đó điểm đẳng điện của gelatin kiềm là 8,59.
- Bên cạnh điểm đẳng điện thì số bloom cũng là một yếu tố quan trọng để
đánh giá chất lượng gelatin (số bloom là một đơn vị đo lường điện thế tạo gel

của gelatin). Các thí nghiệm cho thấy rằng gelatin với số bloom trung bình là
80-100 là tốt nhất .

SVTH : TRẦN THANH LÂM

12


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

-Trong việc sử lý nước trái cây, gelatin được sử dụng để kết tủa tannin để
cải tiến vị, làm giảm các phản ứng tạo màu nâu và ngăn cản các hiện tượng đục
không mong muốn của tannin. Các tannin được kết tủa ở dạng bông (vảy) cùng
với cặn của nước trái cây, như vậy sẽ làm trong và tăng khả năng lọc cho nước
trái cây.
-Trước khi sử dụng gelatin, gelatin cần phải được hồ tan trong nước. có
nhiều phương pháp để thực hiện điều này, tuy nhiên từ thực nghiệm người ta
thấy rằng để hoà tan gelatin được tốt người ta để gelatin trương nở trong nước
lạnh sau đó thêm vào nước nóng 950C, nhờ đó sự hồ tan hồn tồn gelatin
được thực hiện nhanh chóng và đơn giản.
- Liều lượng gelatin thích hợp phải ln được xác định bằng thực nghiệm.
chỉ khi đó mới đạt được kết tủa tannin là tốt nhất cùng với sự phân cách tối ưu .
1.2 TỔNG QUAN VỀ GIẤM [12]
1.2.1 Sơ lược về lịch sử
- Từ xa xưa, người ta đã biết sử dụng kỹ thuật lên men để làm ra giấm.
Nhưng đây không phải là một phát minh mà là một sự phát hiện tình cờ giống
như là pho-mat hay men bánh mì. Trong lịch sử, nó được sử dụng rất rộng rãi
nên khó mà xác định nó xuất xứ từ đâu nhưng người Ai Cập, người Babylon,
người Trung Quốc rất quen thuộc với nó.
- Vậy giấm là gì? Giấm hình thành từ rượu do sự lên men lần hai với sự có

mặt của vi khuẩn (Acetobacter) làm biến đổi rượu thành acid acetic. Từ
“vinager” là từ ghép của chữ vin có nghĩa là rượu (wine) và từ ager có nghĩa
là lên men, làm chua (sour) trong tiếng Pháp.
- Nguyên liệu làm giấm rất đa dạng, đi từ nhiều nguồn khác nhau như từ
hầu hết các loại ngũ cốc chẳng hạn như gạo, lúa mạch và từ trái cây như táo,
quả mọng, quả đào,…một số loại khác như mật ong, bia. Và mục đích sử dụng
acetic acid cũng rất đa dạng.
1.2.2 Các tính chất cơ bản [12]
1.2.2.1 Tính chất vật lý

SVTH : TRẦN THANH LÂM

13


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

Bảng 1.7 Tính chất vật lý của acid acetic
Tính chất vật lý của acid
acetic
Khối lượng phân tử
Nhiệt độ nóng chảy
Nhiệt độ sơi
Tỷ trọng(d20)
Chỉ số khúc xạ(nb20)
Độ nhớt
Hằng số phân ly nhiệt động
ở 250C

Thông số

Đơn vị

60,5
16,63
118,1
1,0492
1,3718
1,21.10-3
1,75. 10-5

Kg/mol
0
C
0
C

Ns/m2

- Acid acetic không những tan trong nước và các dung môi thường như rượu,
aceton… với bất kỳ tỷ lệ nào mà cịn là một dung mơi cho nhiều hợp chất như
nhựa, tinh dầu…. Đặc biệt acid acetic hòa tan tốt ngay cả cellulose và hợp chất
của nó, tính chất này khơng có ở các đồng đẳng của nó.
- Acid acetic có tác dụng phân hủy da, gây bỏng, ăn mòn nhiều kim loại và
hợp kim, hòa tan tốt nhiều hợp chất vơ cơ.
1.2.2.2 Tính chất hóa học
- Các tính chất hóa học của acid acetic được quyết định bởi sự có mặt của
nhóm cacboxyl trong phân tử.
- Acid acetic có khả năng ăn mịn nhiều kim loại bao gồm cả đồng, magiê,
kẽm, tạo thành muối của kim loại đó gọi là acetat và giải phóng khí hidro.

Mg + 2 CH3COOH→ (CH3COO)2Mg + H2
NaHCO3 + CH3COOH→ CH3COONa + CO2+ H2O
- Acid acetic có khả năng đẩy acid accbonic ra khỏi muối của nó.
2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa + H2O + CO2

SVTH : TRẦN THANH LÂM

14


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

- Este hóa, phản ứng với rượu dưới xúc tác của H2SO4.
CH3COOH + C2H5OH  CH3COOC2H5 + H2O
- Este của acid acetic có thể được hình thành qua sự este hóa, và các amid
cũng có thể được hình thành. Khi được đun nóng lên 440 oC acetic acid bị phân
ly tạo ra carbon dioxyde, ceton và nước.
2(CH3COOH)2 → CH3COCH3 + CO2 + H2O (to>420oC)
- Acid acetic tạo với các acid mạnh thành hợp chất kép dạng [CH 3COOH]X.
Trong đó X là các cation acid.
CH3COOH + H2SO4 → [CH3COOH].[SO4H2]
- Phản ứng với cabonat amon và xyanua:
CH3COOH + H2NCN → CH3CONHCONH2
CH3COOH + H2NCOHN2 → 2CH3COONH2 + H2O + CO2
1.2.3 Phân loại giấm [12]
- Giấm có hai loại giấm truyền thống và giấm pha chế
+ Giấm truyền thống hay còn gọi là giấm sản xuất theo phương pháp sinh
học đi từ nguyên liệu là lương thực, đường làm ngun liệu chính, thơng qua
việc ủ cho vi sinh vật lên men. Thành phần dinh dưỡng gồm acid acetic,
đường, các acid hữu cơ, vitamin, muối vô cơ…. rất tốt cho cơ thể.

+ Giấm pha chế hay còn gọi là giấm hóa học thì lấy acid tinh khiết làm
ngun liệu chính. Khơng có lợi cho sức khỏe, chỉ sử dụng cho mục đích cơng
nghiệp.
- Giấm có lịch sử lâu đời hơn 2000 năm với nhiều chủng loại do hồn cảnh
địa lý và ngun liệu khơng giống nhau. Sự đa dạng về chủng loại còn do nhu
cầu của người tiêu dùng nên người ta chia giấm theo công dụng và hiệu lực của
nó từ đơn thuần là gia vị nấu nướng đến loại uống được.
- Loại nấu nướng: độ acid 5% vị nồng, thơm dịu, có tác dụng tẩy mùi tanh
của cá, giúp thịt cá tươi lâu
- Loại 2: độ acid khoảng 4% vị khá ngọt dùng trộn thức ăn, nước chấm.
- Loại uống được: độ acid 1%. Trong q trình lên men có thêm đường, trái
cây… có thể có gas .
1.2.4 Vi sinh vật lên men giấm [3] [4]

SVTH : TRẦN THANH LÂM

15


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

1.2.4.1 Sơ lược về nguồn gốc

Sự phân loạii
Giới
Ngành
Lớp
Bộ
Họ

Bacteria
Proteobacteria
Alpha Proteobacteria
Rhodospirillales
Acetobacteraceae
Hình 1.2 Vi khuẩn Acetobacter

- Từ xa xưa người ta đã biết làm ra giấm, tuy nhiên với sự hiểu biết lúc bấy
giờ, con người chưa biết được tác nhân cũng như cơ chế của quá trình này mà
chỉ tiến hành theo kinh nghiệm. Năm 1822 người ta chú ý đến lớp màng mỏng
phát triển trên bề mặt giấm và đã chứng minh đó là một loại vi sinh vật có tên
là Mycoderma aceti.
- Mãi đến những năm 1868-1876, Louis Pasteur dùng kính hiển vi quan sát
lớp mỏng xuất hiện trên rượu vang bị chua và khám phá ra được q trình đó
có bản chất là do vi sinh vật thực hiện quá trình oxy hóa chuyển hóa rượu
thành acid acetic.
- Vào năm 1898 Beijerinck đã đặt tên cho lồi vi khuẩn có khả năng này là
“Acetobacter”. Năm 1935 Asaii đặt tên là Gluconobacter, nhóm này được chia
ra làm ba lồi gồm Acetobacter, Acetomonas và thứ ba là một nhóm nhỏ các
sinh vật chịu acid, nhưng nó khơng có khả năng oxy hóa etanol thành acid
acetic. Năm 1980 Swing đã thêm một nhóm thứ ba khác vào là Fretruria. Sau
này loài Frateuria được xem như một giống vi khuẩn tạo acid giả dù rằng tính
chất hình dạng bên ngồi rất giống Acetobacter và Gluconobacter.
Hiện nay, chỉ có hai lồi Acetobacter và Gluconobacter thuộc họ
Acetobacte iaceae (Stakebrandt, 1988)

SVTH : TRẦN THANH LÂM

16

Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

- Về nguyên tắc phân biệt giữa hai loài này cũng rất dễ dàng. Acetobacter có
khả năng oxy hóa acetate hoặc lactate tạo CO 2 và H2O, di chuyển bằng roi mọc
quanh tế bào. Trong khi đó Gluconobacter khơng có khả năng oxy hóa, di
chuyển bằng roi mọc ở cực.

1.2.4.2 Phân loại
- Ở loài Acetobacter người ta phân biệt được bốn loài trong họ gọi là A.aceti,
A.hansen, A.liquefaciens và A.pasteurianus. Từ 4 lồi trên người ta cịn phát
hiện ra nhiều lồi khác.
- Đối với Gluconobacter sau khi đã tìm được 4 phân loài thuộc loài G.
oxydans: G. oxydans subsp. Oxydans, G. oxydans subsp .Industrius, G.
oxydans subsp. melanogenes, G. oxydans subsp. Suboxydans (1974). Sau đó
1975 đã tìm thấy một lồi thứ năm là G. oxydans subsp. Sphaericus. Tuy vậy,
Loitsyankaya (1979) và Deley (1983), đều nhận ra rằng Gluconobacter là một
nhóm riêng biệt và việc phân chia thành những phân lồi phụ là khơng cần
thiết. Từ đó họ kết luận rằng lồi vi khuẩn này chỉ là một loài đơn với tên gọi
G. oxydans và tên gọi các phân lồi phụ khơng được sử dụng nữa .
- Năm 1984 đã phát hiện một loài nữa là G. cerinus. Sau đó người ta lại phát
hiện thêm hai loài nữa là G. frateurii và G. asaii.
Bảng 1.8 Những loài được nhận biết trong họ Acetobaceriaceae

(1)

Loài
- Loài Acetobacter

Người tìm ra

Năm

A.aceti

Beijerinck

1898

A.pasteurianus

Beijerinck

1916

A.xylinum

Yamada

1983

A.hanseni

Deley,Swing và Gossele

1984

A.liquefaciens

Deley,Swing và Gossele

1984

A.methanolicus

Uhlig,Karbaum và Steudel

1986

A.dizotrophicus

Gillis,Kersters,Hoste,Janssens

1989

Kroppendstedt,Stephan,Teixerira,

SVTH : TRẦN THANH LÂM

17


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

Dobereiner và Deley
A.europaeus

Sievers, Sellmer Và Teuber

1992

Deley

1961

Mason và Claus

1989

Mason và Claus

1989

- Loài Gluconobacter
G.oxydans
G.cerinus

hay

G.frateuria
G.asaii
1.2.5 Nét đặc trưng [3]

- Là trực khuẩn từ hình que đến elip, đứng tách riêng từng tế bào, số khác xếp
thành chuỗi dài. Tùy điều kiện pH, môi trường, nhiệt độ ni cấy mà vi khuẩn
có những hình dạng khác nhau. Chúng khơng có khả năng sinh bào tử, capsul,
Gram âm và có tiên mao.
- Vi khuẩn phát triển ở nhiệt độ 25-32oC trong điều kiện hiếu khí bắt buộc.
- Tính chất đặc trưng nhất là khả năng oxy hóa etanol thành acid acetic ở pH
= 4,5 ngồi ra cịn khả năng oxy hóa khơng hồn tồn các hợp chất hữu cơ

khác như đường, rượu và dẫn xuất của chúng tạo thành các hợp chất ceton
hoặc các acid hữu cơ tương ứng.
- Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn đối với các nguồn C, N, các chất sinh
trưởng rất đa dạng như vi khuẩn có thể sử dụng đường ethanol acid hữu cơ làm
nguồn C, muối amôn làm nguồn N. Ngồi ra trong q trình phát triển chúng
có nhu cầu với một số acid amin (valin, izoloxyn, alanin, prolin..), và một số
chất kích thích sinh trưởng như P-aminobenzoic, acid nicotinic, acid amin, acid
panthothenic, biotin..
- Một số có khả năng tổng hợp vitamin B1, B2. Ví dụ như Acetomonas
suboxydan, A.xylinum có khả năng oxy hóa rượu sorbic thành đường sorbat
dùng trong sản xuất vitamin C.
- Có khả năng sử dụng muối amoni (NH4).
- Trong môi trường dịch thể dưới sự hoạt động của vi khuẩn sẽ tạo nên những
lớp màng dày, nhẵn trơn. Màng nhày cấu tạo chủ yếu từ hemicellulose. Vì khi
vi khuẩn hấp thu đường glucose rồi kết hợp với một acid béo tạo thành một

SVTH : TRẦN THANH LÂM

18


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

tiền chất nằm ở màng tế bào. Tiền chất này sẽ được tiết ra ngồi tế bào cùng
với một enzym có thể polyme hóa glucose thành hemicellulose.
- Hemicellulose là một polysaccharit cao phân tử, khơng hịa tan trong nước
nhưng tan trong mơi trường kiềm. Cùng với cellulose, hemicellulose được
dùng như chất dự trữ.
- Vi khuẩn có khả năng tổng hợp các oligosaccharit, polysaccharit, trọng
lượng có thể đạt tới 60% trọng lượng khơ tế bào.

1.2.6 Đặc điểm sinh học của loài Acetobacter [4]
1.2.6.1 Đặc điểm chung
- Là trực khuẩn khá lớn.Vi khuẩn Acetobacter có tế bào hình bầu dục, hình
gậy thẳng, hoặc hơi cong kích thước khoảng 0,6-0,8 x 1,0-3,0 μmm.
- Hiện diện ở dạng đơn, dạng sợi hay chuỗi. Một số loại thường ở dạng xoắn
và có thể hình cầu, hình que phình ra, hình chùy, một số ở dạng vịng, phân
nhánh hay dạng sợi.
- Di động bằng tiên mao hay bất động, khơng tạo nội bào tử. Khi cịn non tế
bào Gram âm, khi về già một số chủng có Gram thay đổi .
- Trao đổi chất bằng hô hấp, oxy là chất nhận điện tử cuối cùng.
- Nhiệt độ tối thích (top) là 30oC.
- pH tối thích (pHop) từ 5,4-6,3 một số phát triển được ở môi trường kiềm
(pH=7,8).
- Vi khuẩn phân bố rộng rãi trong tự nhiên, nhất là trên thực phẩm rau quả,
nước trái cây, giấm, rượu có gas … Trong nhiều trường hợp vi khuẩn acetic
phát triển đồng thời với nấm men trên các cơ chất thực vật có nhiều đường.
- Vi khuẩn Acetobacter là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc, tốc độ sinh trưởng của
chúng rất nhanh, từ một tế bào sau 12 giờ có thể phát triển thành 17 triệu tế
bào. Trong quá trình sinh trưởng và phát triển chúng oxy hóa etanol tạo thành
acetic acid. Với nồng độ acetic acid thấp lại kích thích sự sinh trưởng và phát
triển của chúng.
1.2.6.2 Đặc điểm phân loại đến cấp giống
1.2.6.2.1 Acetobacter aceti (Pasteur)

SVTH : TRẦN THANH LÂM

19


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

- Trực khuẩn ngắn, không di động, không sinh bào tử thường kết lại với nhau
thành chuỗi dài, váng vi khuẩn bắt màu vàng khi nhuộm với thuốc nhuộm iod
- Nhiệt độ tối thích cho sự sinh trưởng là 34oC.
- Có thể phát triển trên mơi trường có nồng độ rượu khá cao (11%) và tích tụ
trong mơi trường 6% acid acetic.
- Địi hỏi các acid amin trong mơi trường như acid pantothenic, acid
nicotinic.
1.2.6.2.2 Acetobacter pasteurianum (Hansen)
- Hình que ngắn, thường hình thành dạng xoắn. Một số dịng có màng
capsule hay sản xuất slime, váng vi khuẩn có dạng khơ và nhăn nheo, tế bào
chất có màu xanh khi nhuộm vời thuốc nhuộm iod .
- Khơng tạo cellulose.
- Khơng có khả năng phát triển trên mơi trường có nồng độ rượu cao.
- Panthothenic, p-aminobenzoic và acid niotinic cần cho sự phát triển.
1.2.6.2.3 Acetobacter peroxydans
- Hình que đường kính 0,5 μmm, dài 2-3 μmm, thường thấy ở trạng thái đôi hay
chuỗi ngắn. Không hình thành thể xoắn, di động.
- Nhiệt độ tối thích cho sự phát triển là 20-25oC, không mọc ở 40oC.
- Có trong rượu, đường …
1.2.6.2.4 Acetobacter xylinum
- Trực khuẩn khơng di động, tạo thành váng khá dày và nhăn nheo. Váng có
chứa hemicellulose nên khi gặp H2SO4 và thuốc nhuộm iod sẽ bắt màu xanh.
- Có thể tạo ra đến 4,5% acid acetic trong môi trường thuận lợi. Không sinh
sắc tố.
- Khơng phát triển trên mơi trường có rượu.
1.2.7. Ứng dụng và tác hại [4]
1.2.7.1 Ứng dụng
- Vi khuẩn acetic được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt là sự
chuyển hóa các chất. Nhờ vậy mà các sản phẩm trao đổi của chúng rất đa dạng

và có ý nghĩa đáng lưu ý nhất là acid acetic.

SVTH : TRẦN THANH LÂM

20