Luận văn : Nghiên cứu sản xuất acid acetic theo phương pháp lên men nhanh bằng nguồn nguyên liệu tự nhiên part 8 pps

61

Qua bảng số liệu 3.6 ta thấy (xem hình 4.4):

2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
0 5 10
Thời gian (ngày)
Nồng Độ acid
1
2.5
5
7.5
10


Hình 4.4 Ảnh hưởng của nồng độ nước đường trong quá trình lên men chậm

Thảo luận: từ biểu đồ hình 4.4 của thí nghiệm lên men chậm thăm dò có
thể rút ra một số nhận xét sau: qua khảo sát thực nghiệm môi trường nước
đường hàm lượng 7,5% tạo ra được nồng độ cao nhất nhưng tốn thời gian lâu
hơn so với môi trường nước đường hàm lượng 2,5% (nồng độ acid tạo ra gần
xấp xỉ). Về vấn đề này có thể được giải thích như sau:
Do giống vi sinh vật acetobacter aceti này được nuôi cấy và giữ giống

trong môi trường hàm lượng đường 1%. Cho nên khi tăng hàm lượng đường
lên: 2.5%, 5%, 7.5%,… đem so ra thì là quá cao so với điều kiện sống của vi
khuẩn. Vì thế với môi trường nước đường hàm lượng 7,5% thì vi khuẩn giấm
cần thời gian thích nghi lâu hơn so với môi trường nước đường lượng 2,5%.
Mặc khác, trong quá trình thích nghi với môi trường giàu đường thì vi
khuẩn đã chuyển một phần đường thành rượu. Sau đó vi khuẩn phát triển thực
hiện quá trình lên men chuyển hóa rượu thành acid acetic nên lượng acid được
sinh ra cao hơn.
62

4.3.2 Thí nghiệm chính (lên men nhanh)
Sau quá trình lên men, khảo sát thực nghiệm ta thu được bảng số liệu sau:

Bảng 3.7 Nồng độ chuyển hóa (C
i
/C
0
) của các môi trường nước đường lên
men nhanh

Ci/C
0

Giờ (h)

ND2.5%

ND5% ND7.5%

2 1.221212

1.142857

1.082888

4 1.116279

1.071429

1.040816

6 1.098143

1.054038

1.050725

10 1.075556

1.02381

1.040724

12 1.06278

1.028384

1.038961

14 1.060345

1.030435

1.037815

16 1.044905

1.027957

1.032258

20 1.039451

1.025586

1.02439

22 1.040076

1.017143

1.031553

24 1.037951

1.018657

1.020492

26 1.014815

1.01107

1.012097

28 1.016544

1.023766

1.023891

32 1.009091

1.006897

1.023569

34 1.013962

1.010309

1.019934

36 1.013937

1.012007

1.018062

38 1.019064

1.010256

1.006061


63

Qua bảng số liệu 3.7 ta thấy (xem hình 4.5):

1
1.1
1.2
1.3
0 10 20 30 40
Th
ờ
i gian (h)
Nồng độ Ci/Co
2.50% 5% 7.50%


Hình 4.5 Ảnh hưởng của nồng độ nước đường trong quá trình lên men
nhanh

Thảo luận: qua biểu đồ 4.5 quá trình lên men nhanh môi trường nước
đường hàm lượng 2,5% có độ chuyển hóa tốt hơn là do vi sinh vật thích nghi
nhanh hơn so với môi trường hàm lượng đường cao (5% hay 7.5%).
Với môi trường giàu đường khi tưới qua tháp thì vi khuẩn không đủ
thời gian vừa thích nghi, vừa tạo hệ enzym chuyển hóa đường thành rượu.

Nên độ chuyển hóa môi trường hàm lượng 5% và 7.5% sẽ không bằng độ
chuyển hóa sản phẩm của môi trường hàm lượng 2,5%.
Qua đấy chúng ta cũng thấy rằng: nếu sử dụng môi trường nhiều đường
đem rượu hóa trước khi lên men nhanh sẽ đạt hiệu quả tốt hơn vì khi đó
không mất thời thời gian thích nghi cũng như tạo hệ enzym chuyển hóa đường
thành rượu.
64

4.4 Thí nghiệm thực nghiệm so sánh giữa lên men nhanh và lên men chậm
với môi trường nước đường
Sau quá trình khảo sát lên men thực nghiệm nhanh và chậm (xem phần
3.3.4.2.2) ta thu được kết quả qua bảng số liệu 3.8 và 3.9 sau:
Bảng 3.8 Kết quả lên men nhanh của môi trường nước đường
Bảng 3.9 Kết quả lên men chậm của môi trường nước đường
Bảng 3.8

Bảng 3.9

T (h)

C(%)
acid

T
(h)
C(%)
acid
0 2.244 0

2.232

2 2.43

8

2.244
4 2.448

24

2.262
6 2.496

48

2.472
8 2.52

60

3.18
16 2.55

72

3.5
18 2.76

84

4.4

20 2.88 96

5.15
22 2.964

24 2.988

30 3.012

32 3.48

34 3.6

36 3.648

38 3.684

44 3.72

46 3.984

48 4.068

50 4.116

52 4.176

65

Qua bảng số liệu 3.8 và 3.9 ta thấy (xem hình 4.6):

2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
0 20 40 60 80 100
Th
ờ
i gian (h)
C% acid
nhanh ch
ậ
m

Hình 4.6 So sánh đối chứng giữa phương pháp nhanh và chậm của môi
trường nước đường

Thảo luận: từ đồ thị 4.6 ta thấy rằng về thời gian lên men lâu cho cả
hai phương pháp nhanh và chậm thì nồng độ acid sinh ra không khác biệt
nhau là mấy (nếu không muốn nói là lượng acid sinh ra ở lên men nhanh còn
thấp hơn chậm).
Nhưng trong khoảng thời gian ngắn khoảng 40h thì lên men chậm vi
khuẩn cần thích nghi, tăng trưởng và phát triển để thực hiện quá trình lên men
sau đó. Còn lên men nhanh thì màng vi sinh vật đã bám và phát triển trên vật
liệu bám chỉ làm nhiệm vụ chuyển hóa rượu thành acid.

Trong quá trình thí nghiệm ta thấy sau khoảng thời gian gần 60 h,
trong bình lên men chậm bắt đầu xuất hiện màng vi khuẩn giấm trên mặt dung
dịch. Từ lúc đó acid trong dịch lên men được sinh ra rất nhanh (phù hợp với
đồ thị hình 4.6).
66

Đây chính là ưu điểm làm quá trình lên men nhanh. Để đạt được nồng
độ acid cao khoảng 4,5 lên men nhanh chỉ cần thời gian khoảng 40h còn lên
men chậm thì cần thời gian gấp đôi và phảI qua thời gian tiềm phát.
Từ hình trên ta thấy rằng, trong quá trình lên men nhanh muốn đạt
nồng độ acid là 4.5 % thì phải qua 4 chu kỳ hoàn lưu. Qua đó trong sản xuất
muốn đạt nồng độ acid đó ta có thể thiết kế hệ thống cột chêm có chiều dài
gấp 4 lần (nhược điểm là khi đó thiết bị lên men sẽ khá cao rất khó tìm vị trí
lắp đặt và bất tiện) hoặc lắp 4 hệ thống riêng biệt nối tiếp nhau.
4.5 Khảo sát khả năng thay thế của thân tre làm chất mang vi khuẩn acid
acetic
Sau thời gian lên men nhanh các môi trường thí nghiệm. Kiểm tra bằng
quan sát và nhận xét định tính các tính chất của các phần tử đệm ở bảng 3.10:
Bảng 3.10 Kết quả kiểm tra định tính các tính chất của chất mang chế tạo từ
tre

STT

Chỉ tiêu Tính chất
1 Độ rắn Không giảm nhiều
2 Độ nhám Không đổi
3 Bề mặt riêng Không đổi
4 Độ xốp Không đổi
5 Màu sắc Đậm hơn

Qua đó cho thấy sau quá trình lên men, chất mang vi khuẩn làm từ
thân tre vẫn còn đảm bảo tốt mọi yêu cầu về công nghệ lên men đưa ra. Đặc
biệt là trong quá trình lên men, đệm tre không tiết ra chất gây hại cho vi
khuẩn giấm.
67

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Qua kết quả thu được chúng ta có thể rút ra một số kết luận sau:
1.Trong cùng điều kiện lên men: môi trường, nhiệt độ giống vi khuẩn
giấm acetobacter aceti phương pháp lên men nhanh cho sản phẩm có nồng độ
acid xấp xỉ 4.2% sau thời gian 52h, với cùng thời gian này, phương pháp lên
men chậm cho sản phẩm có nồng độ chỉ đạt gần 2,6%. Điều này chứng tỏ
thiết bị lên men nhanh có bề mặt lên men lớn hơn lên men chậm nhiều lần nên
cho năng suất cao hơn. Rõ ràng, phương pháp lên men nhanh được chọn để
nghiên cứu có ưu thế vượt trội so với phương pháp chậm.
2. Để đạt hiệu suất cao trong quá trình lên men nhanh, môi trường lên men
có thể tăng hàm lượng nước dừa lên đến hơn 30%. Nếu môi trường là dung dich
nước đường pha thì hàm lượng đường có thể nằm trong khoảng 2 – 7%.
3. Sự cung cấp oxy là yếu tố quyết định đến kỹ thuật sản xuất giấm.
4.Kết quả cho thấy đệm làm từ thân tre Việt Nam sau khi gia công – xử
lý hoàn toàn có thể dùng để thay thế cho phôi gỗ sồi trong lên men giấm theo
phương pháp nhanh. Vì sau thời gian dài chịu tác dụng của môi trường lên
men, các tính chất của các phần tử đệm cho thấy vẫn còn đảm bảo tốt mọi yêu
cầu của công nghệ lên men.
Kiến nghị
- Cần có biên pháp để giảm được lượng rượu và acid acetic bay hơi ở
nhiệt độ thường với từng nồng độ xác định.
- Cần thí nghiệm khảo sát thêm tốc độ sục khí ảnh hưởng để quá trình
lên men đạt được hiệu suất cao nhất.

- Có thể sử dụng nguồn nguyên liệu tự nhiên (nguồn phế liệu của công
nghệ chế biến thực phẩm: nước ép dứa -từ vỏ và cùi quả dứa, nước ép từ
mía,…) lên men nhằm tận dụng nguồn nước ép có chứa đường.
68

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Hữu Hiếu, 2004. Nghiên cứu công nghệ sản xuất acid acetic bằng
phương pháp sinh học. Luận văn thạc sĩ. Đại học Bách Khoa TP.HCM
2. Đinh Khắc Hải, 2001. Thiết kế phân xưởng sản xuất acid acetic bằng phương
pháp lên men phục vụ chế biến mủ cao su. Luận văn tốt nghiệp. Đại học Bách
Khoa TP.HCM
3. Nguyễn Đức Lượng,2002. Công nghệ vi sinh. Tập 2. NXB Đại học Quốc Gia
TP.HCM
4. Đinh Thị Kim Nhung, 1996. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của vi
khuẩn Acetobacter và ứng dụng chúng trong lên men acetic theo phương pháp
chìm. Luân văn phó tiến sĩ Khoa Học Sinh Học, Hà Nội.
5. Lương Đức Phẩm, 1998. Công nghệ vi sinh. Nxb Nông Nghiệp Hà Nội.
6. Lê Ngọc Tú, 1998. Hóa sinh công nghiệp. Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật.
7. Nguyễn Công Huân, 1985. Tiểu công nghiệp thực phẩm. Nxb Tp.Hồ Chí
Minh.
8. Nguyễn Lân Dũng và ctv, 1997. Vi sinh vật học. Nhà xuất bản giáo dục.
9. Vương Thị Việt Hoa, 2003. Giáo trình thực tập vi sinh thực phẩm. Trường
Đại Học Nông Lâm.
10. Trần Minh Tâm, 2000. Công nghệ vi sinh ứng dụng. Nxb Nông Nghiệp,
Tp.Hồ Chí Minh.
11. Vương Thị Việt Hoa, 1999. Giáo trình vi sinh vật học đại cương. Trường
Đại Học Nông Lâm.
12. Các luận văn có liên quan về sản xuất giấm.
13. Các chất gia vị - giấm, 2003. www.thuvienhoasen.org/u-dd-10-

giavinauan.htm.