Công nghệ Vi sinh: Sản xuất Acid acetic pptx

S n xu t Acid aceticả ấ
N i dung chínhộ
•
Phân lo iạ
•
Gi i thi u m t s lo i gi mớ ệ ộ ố ạ ấ
•
Tác nhân vi sinh v tậ
•
K thu t s n xu t Acid aceticỹ ậ ả ấ
•
Bi n đ ng sinh hóaế ộ
•
M t s ng d ng quan tr ng c a Acid aceticộ ố ứ ụ ọ ủ
Phân lo i gi mạ ấ
•
G m 2 lo iồ ạ :
▫
Gi m có thành ph n gi m c t (ch ng) ấ ầ ấ ấ ư
▫
Gi m pha ch (gi m hóa h c)ấ ế ấ ọ
Gi m c t ấ ấ
•
L y l ng th c, đ ng làm nguyên li u chính, ấ ươ ự ườ ệ
thông qua vi c vi sinh v t lên men.ệ ủ ậ
•
Thành ph n dinh d ng c a nó có axit axetic, ầ ưỡ ủ
đ ng, axit h u c , vitamin, mu i vô c … r t ườ ữ ơ ố ơ ấ
t t cho vi c trao đ i ch t c thố ệ ổ ấ ơ ể
Gi m pha ch ấ ế
•

L y acid axetic t t ng h p hóa h c làm nguyên ấ ừ ổ ợ ọ
li u chính , thêm H2O pha loãng mà thành, ệ
không có thành ph n dinh d ng khácầ ưỡ
Gi m tr ngấ ắ
Làm t bã bia ho c ừ ặ
đ ng m t. ườ ậ
Ch y u đ c dùng ủ ế ượ
đ ngâm chua các ể
lo i th c ph m.ạ ự ẩ
Gi m m ch nhaấ ạ
Gi m m ch nha đ c làm ấ ạ ượ
t lo i bia không mùi. ừ ạ
Trong quá trình ch bi n ế ế
gi m, ng i ta cho thêm ấ ườ
đ ng caramel ườ
Th ng đ c dùng đ làm ườ ượ ể
chua các lo i rau xanh và ạ
trái cây
Gi m g oấ ạ
Đ c làm ượ
t nguyên ừ
li u chính ệ
là r u g oượ ạ
Gi m táoấ
Đ c làm ượ
t nguyên ừ
li u chính ệ
là r u táoượ
Gi m r uấ ượ
B t kỳ lo i r u nào ấ ạ ượ

cũng có th dùng đ ể ể
làm gi mấ
Ch t l ng r u càng ấ ượ ượ
cao thì h ng v c a ươ ị ủ
gi m càng th m ngonấ ơ
Gi m th mấ ơ
V c b n, gi m th m ề ơ ả ấ ơ
v n đ c ch bi n t ẫ ượ ế ế ừ
gi m r u ấ ượ
Nh ng có cho thêm m t ư ộ
s thành ph n khác đ ố ầ ể
t o mùi th m nh t i, ạ ơ ư ỏ
chanh ho c tiêu xanh…ặ
Tác nhân vi sinh v tậ
•
Vi khu n Acetobacter là tác nhân chính c a quá ẩ ủ
trình lên men acetic
•
Hi n t i có 6 gi ngệ ạ ố : Acetobacter,
Gluconobacter, Acidomonas,
Gluconacetobacter, Asaia, Kozakia
•
Thu c h ộ ọ Acetobacteraceae
•
Hình que, gram âm
•
T bào đ ng 1 mình, c p ho c chu i dàiế ứ ặ ặ ỗ
•
M t s di đ ng b ng tiên mao, 1 s khôngộ ố ộ ằ ố
•

Hình th c sinh s n là nhân đôiứ ả
•
Phát tri n t t trong đi u ki n ể ố ề ệ hi u khí b t ế ắ
bu cộ , nhi t đ 25-30ệ ộ
o
C, pH 5,4-5,8.
•
Tính ch t đ c tr ng c a vi khu n acetic là kh ấ ặ ư ủ ẩ ả
năng oxy hóa r u etylic thành acid acetic pH ượ ở
4.5.
M t s đ c đi m chung c a vi khu n aceticộ ố ặ ể ủ ẩ
Acetobacter
•
Quan tr ng nh t là ọ ấ Acetobacter aceti
•
Có kh năng oxy hóa ethanol thành acid acetic ả
nh enzyme alcohol dehydrogenase - ADH và ờ
acetaldehyde dehydrogenase - ALDH
•
Oxy hóa nhanh chóng và hoàn toàn các c ch t ơ ấ
nh glucose hay ethyl alcoholư

-> over - oxidizing
•
Có kh năng phát tri n môi tr ng ch a ả ể ở ườ ứ
ethanol là ngu n C duy nh tồ ấ
Gluconobacter
•
Quan tr ng nh t là ọ ấ Gluconobacter oxydans

•
Cũng có kh năng oxy hóa ethanol thành ả
A.acetic nh ng không oxy hóa ti p t o COư ế ạ
2
và
H
2
O nh nhóm Acetobacterư

-> under oxidizing
•
Không th phát tri n môi tr ng chí có ể ể ở ườ
ethanol là ngu n C duy nh tồ ấ
Gluconacetobacter
•
Có kh năng t ng h p m nh polysaccharide ả ổ ợ ạ
ngo i bào – EPE exopolysaccharideạ
•
Đ quá trình lên men gi m đ t hi u qu cao, ta ể ấ ạ ệ ả
ch n nh ng ch ng vi khu n th a đi u ki n: ọ ữ ủ ẩ ỏ ề ệ
▫
1. Ph i oxy hoá etylic t t nh t.ả ố ấ
▫
2. T o gi m có n ng đ acid acetic cao, ch u ạ ấ ồ ộ ị
đ c đ c n và acid cao. ượ ộ ồ
▫
3. Các tính ch t ban đ u đ c gi nguyên ấ ầ ượ ữ
trong su t quá trình lên men. ố
▫
4. Các đi u ki n phân l p, nuôi c y, b o qu n ề ệ ậ ấ ả ả

gi ng đ n gi n không t n kém.ố ơ ả ố
K thu t s n xu t Acid aceticỹ ậ ả ấ
•
B n ch t c a quá trình lên men là lên men hi u ả ấ ủ ế
khí, vì th ph i t o đi u ki n t i đa đ vi khu n ế ả ạ ề ệ ố ể ẩ
ti p xúc đ c v i oxy và c n.ế ượ ớ ồ
•
Đ gi i quy t t t v n đ này có 4 ph ng pháp ể ả ế ố ấ ề ươ
khác nhau:

Ph ng pháp lên men ch m.ươ ậ

Ph ng pháp lên men nhanh. ươ

Ph ng pháp lên men chìm.ươ

Ph ng pháp k t h p. ươ ế ợ
Acid acetic đ c hình thành qua chu i ượ ỗ
ph n ng 4 giai đo n g mả ứ ạ ồ
•
1. Bi n đ i tinh b t thành đ ng b i enzyme ế ổ ộ ườ ở
amylase
•
2. Bi n đ i y m khí đ ng thành r u ethanol ế ổ ế ườ ượ
b i quá trình lên men c a n m men, ở ủ ấ
•
3. Bi n đ i r u ethanol thành acetaldehyde b ế ổ ượ ị
hydrate hoá
•
4. Kh hydro thành acid acetic b i enzyme ử ở

aldehyde dehydrogenase
Nh ng yêu c u k thu tữ ầ ỹ ậ
•
N ng đ axeticồ ộ

Þ Axit axetic sinh ra s gây nh h ng c ch ẽ ả ưở ứ ế
đ n sinh lý c a vi khu n axetic. N u n ng đ ế ủ ẩ ế ồ ộ
c a axit axetic đ t 8% s c ch ho t đ ng c a ủ ạ ẽ ứ ế ạ ộ ủ
vi khu n và n u n ng đ axit axetic 12-14% s ẩ ế ồ ộ ẽ
c ch toàn b c a vi khu n.ứ ế ộ ủ ẩ
Nh ng yêu c u k thu tữ ầ ỹ ậ
•
N ng đ r uồ ộ ượ

Þ Thông th ng ng i ta s d ng n ng đ ườ ườ ử ụ ồ ộ
r u t 11-13%. N u trong môi tr ng không có ượ ừ ế ườ
r u thì vi khu n ti p t c oxy hóa axit axetic đ ượ ẩ ế ụ ể
thu nh n năng l ng dùng cho s s ng. Vì th ậ ượ ự ố ế
trong s n xu t, ng i ta th ng gi l i đ r u ả ấ ườ ườ ữ ạ ộ ượ
trong môi tr ng là 0,3-0,5%.ườ
Nh ng yêu c u k thu tữ ầ ỹ ậ
•
Nhi tệ độ
Þ Tùy theo t ng loài mà nhi t đ t i u cho ừ ệ ộ ố ư
quá trình oxy hóa là khác nhau. Nh ng trong ư
s n xu t, ng i ta dùng nh ng loài vi sinh v t ả ấ ườ ữ ậ
thích ng cho quá trình oxy hóa là 30-40ứ
o
C
Nh ng yêu c u k thu tữ ầ ỹ ậ

•
Đ thoáng khíộ
Þ Oxy là m t y u t quan tr ng cho quá trình ộ ế ố ọ
lên men gi m. Quá trình oxy hóa ch x y ra khi ấ ỉ ả
trong môi tr ng vi khu n đ c ti p xúc v i ườ ẩ ượ ế ớ
không khí. Càng đ c thoáng khí kh năng oxy ượ ả
hóa càng t t.ố