CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẤT TẠO NGỌT TỪ VI SINH VẬT

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM
BÁO CÁO TIỂU LUẬN
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẤT TẠO
NGỌT TỪ VI SINH VẬT
GVHD: NGUYỄN THỊ THU SANG
THỨ 5 TIẾT 7-8
NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 18
DANH SÁCH NHÓM
STT HỌ VÀ TÊN MSSV
1 Đỗ Thiên Hương 2006120161
2 Trần Thị Thu Huyền 2006120220
3 Nguyễn Hoàng Khải 2006120098
4 Nguyễn Thị Quỳnh Như 2006120177
Tp.Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2015
1
MỨC ĐỘ HOÀN THÀNH CÔNG VIỆC CỦA CÁC THÀNH VIÊN TRONG NHÓM
STT HỌ VÀ TÊN MSSV MỨC ĐỘ HOÀN THÀNH
1 Đỗ Thiên Hương 2006120161 100%
2 Trần Thị Thu Huyền 2006120220 100%
3 Nguyễn Hoàng Khải 2006120098 100%
4 Nguyễn Thị Quỳnh Như 2006120177 100%
2
LỜI NÓI ĐẦU
Xylitol là một loại chất tạo ngọt thuộc nhóm polyol. Xylitol đã được sử dụng như một chất
tạo ngọt trong thực phẩm kể từ thập niên 1960. Nó được sử dụng rộng rãi như một chất ngọt
thay thế đường cát bởi vai trò trong việc giảm sự phát triển của sâu răng. Xylitol có nguồn
gốc thiên nhiên từ nhiều loại rau quả: trấu ngô, yến mạch, nấm…Nó có độ ngọt tương đương
Saccharose với vị ngọt thanh không gây hậu vị khó chịu trong miệng và cung cấp chỉ bằng

2/3 lượng calories tương ứng.
Hiện nay việc tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có để sản xuất xylitol phục vụ nhu cầu sử
dụng ngày càng phát triển. Nó giúp tận dụng các nguyên liệu rẻ tiền và phục vụ nhu cầu sử
dụng hiện nay.Vì vậy, nhóm chúng tôi thực hiện đề tài: “Công nghệ sản xuất chất tạo ngọt
từ vi sinh vật” để tìm hiểu rõ hơn về công nghệ sản xuất xylitol từ vi sinh vật.
Trong bài báo cáo còn nhiều sai sót mong cô và các bạn góp ý để bài báo cáo chúng tôi hoàn
thiện hơn.
TPHCM, Tháng 5 Năm 2015
Nhóm thực hiện
NHÓM 18
3
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VÀ DANH MỤC BẢNG 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT TẠO NGỌT 5
1.1.Định nghĩa 5
1.2.Phân loại 6
1.3.Xylitol 7
CHƯƠNG 2: SẢN XUẤT CHẤT TẠO NGỌT 7
2.1.Nguyên liệu 7
2.2.Môi trường 9
2.3.Vi sinh vật 10
2.4.Quy trình công nghệ 12
2.4.1.Quy trình trích ly xylose từ nguyên liệu 12
2.4.2.Quy trình lên men sản xuất xylitol 18
2.4.3.Sản phẩm 25
2.4.4.Thành tựu công nghệ 25
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 28
TÀI LIỆU THAM KHẢO 29
DANH MỤC HÌNH VÀ DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Cơ chế hình thành xylitol từ xylose 7
Hình 2: Thiết bị tiệt trùng autoclave 10
Hình 3: nấm men C.Tropicalis 10
Hình 4: Nấm men Candida guilliermonlii 11
Hình 5: Máy xay bã mía 13
Hình 6: Thiết bị thuỷ phân bã mía 14
Hình 7: Máy xử lý nguyên liệu 15
Hình 8: Cấu trúc lỗ hỏng của than hoạt tính và than hoạt tính dạng bột mịn 16
Hình 9: Thiết bị lọc than hoạt tính 16
4
Hình 10: Thiết bị cô đặc chân không 17
Hình 11: Thiết bị lọc khung bản 20
Hình 12: Sơ đồ hệ thống trao đổi ion 20
Hình 13: Cấu tạo D-xylulose 21
Hình 14: Cấu tạo xylitol 22
Hình 15: Một số loại nhựa trao đổi ion 22
Hình 16: Sơ đồ thiết bị lên men 23
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Bảng số lượng các nhóm chức của lignin ( tính theo 100 đơn vị phenylpropan) 8
Bảng 2. Thành phần gỗ brich thủy phân 8
Bảng 3. Thành phần hóa học của bắp 9
Bảng 4: Xylitol được sản xuất từ trấu thủy phân nước nóng bằng cách lựa chọn phân lập.25
Bảng 5: ảnh hưởng của phương pháp xử lý vật lý và hóa học khác nhau trên thành phần trấu
gạo 26
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT TẠO NGỌT
1.1.Định nghĩa
Chất tạo ngọt: Là phụ gia tạo vị ngọt,chúng được thêm vào thực phẩm như chất thay thế
đường. Được sử dụng khá phổ biến trong công nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm.
Đến nay, các nhà khoa học đã tìm thấy hàng trăm chất hóa học có khả năng tạo nên vị ngọt.
Chúng được chiết tách từ thực vật hoặc được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp . Tuy

nhiên chỉ vài chục chất được phép sử dụng trong công nghệ thực phẩm. Tùy theo quy định
của mỗi quốc gia mà danh mục các chất tạo ngọt được phép sử dụng có thể khác nhau. Các
nhà khoa học vẫn đang nổ lực tìm kiếm những chất tạo ngọt mới với các đặc tính kỹ thuật
ưu việt hơn để được sử dụng trong sản xuất một số loại thực phẩm chức năng.
5
1.2.Phân loại
Có nhiều phương pháp phân loại các chất tạo vị ngọt. Theo Branen và cộng sự (1989), các
chất tạo vị ngọt có thể chia thành hai nhóm: có giá trị dinh dưỡng và không có giá trị dinh
dưỡng
Khi sử dụng các chất tạo ngọt, người ta thường quan tâm đến ba khái niệm dưới đây:
 Vị ngọt: Vị ngọt của Saccharose được xem là vị ngọt chuẩn. Một số chất ngọt có thể
có vị ngọt pha lẫn (vd: glycyrrhizin có vị ngọt pha lẫn vị cam thảo)
 Ngưỡng phát hiện: Nồng độ thấp nhất của dung dịch chất tạo vị ngọt để người sử
dụng có thể cảm nhận và phát hiện được vị ngọt
 Độ ngọt tương đối: Thường được so sánh với độ ngọt của chất chuẩn Saccharose.
Việc xác định độ ngọt tương đối được thực hiện bằng cách so sánh tỷ lệ nồng độ chất
tạo ngọt cần tím với chất chuẩn, sao cho vị ngọt của hai dung dịch là tương đương.
Đơn vị đo nồng độ thường dùng là: phần trăm khối lượng (W/W) hoặc mol/l.
6
Chất tạo ngọt
Có giá trị dinh
dưỡng
Không có giá trị
dinh dưỡng
Glucid Polyols
Tự
nhiên
Tổng
hợp
monosaccharide Disaccharide Hỗn

hợp
Đơn
giản
Hỗn
hợp
Glucose
Frutose
Galactose
Saccharose
Mantose
Lactose
Đường
nghịch
đảo
Syrup
thuỷ
phân
từ Mật
ong
Xylitol
Sorbitol
Mannitol
Maltitol
Lactiol
Glucose
Syrup
được
hydrogen
hoá
Isomalt

Glycyrrhi-
zin
Stevioside
Thaumatin
Monelin
Miracullin
Dihidroch-
alcone
Saccharine
Cyclamate
Acesulfame
Aspartame
Sucralose
Dulcine
1.3.Xylitol
Là một chất làm ngọt xuất hiện tự nhiên.Nó có thể được tìm thấy trong quả dâu tây, rau và
nấm…Tiếng Phần Lan gọi nó là “koivusokeri” hay “đường phong”. Cách tốt nhất để sản
xuất xylitol là sản xuất từ cây Bulô bằng việc băm nhỏ và nấu chảy sợi gỗ xylan.
Hình 1: Cơ chế hình thành xylitol từ xylose
Hydrolysis Hydrogenation
(C
5
H
8
O
4
)n n(C
5
H
10

O
5
) n(C
5
H
12
O
5
)
Pentosans Xylose Xylitol
Tính chất:
 Khối lượng phân tử: 152
 Hình dạng: màu trắng, bột tinh thể
 Không mùi
 Điểm sôi: 126
0
C(760mmHg)
 Điểm nóng chảy: 92-96
0
C
 Độ hòa tan ở 20
0
C: 169g/100g nước, khó tan trong etanol, metanol
 pH trong nước: 5-7
 Nhiệt hòa tan: -34,8cal/g
 Năng lượng: 4,06cal/g
CHƯƠNG 2: SẢN XUẤT CHẤT TẠO NGỌT
2.1.Nguyên liệu.
Bã mía: chế phẩm của nhà máy đường.
Thành phần bã mía:

- Cellulose: 39,2%
- Hemicellulose: 19,7%
- Ligin: 17,8%
- Protein: 1,5%
Hemixenloloze
 Hemixenluloze thuộc nhóm pholysaccarit phi xenluloza.
7
 Hemixenluloze là hỗn hợp của một số loại pholysaccarit khi thủy phân chủ yếu tạo ra
một số đồng phân lập thể thuộc heoza.
 Hemixenluloze gồm các pholysaccarit mà mạch phân tử có thể là homopolyme hoặc
opolyme.
 Các đơn vị mắc xích của các pholysaccarit hemixenluloza thường là vòng anhydro
của các saccarit như D-xyloza, L-arabubiza.
 Trong thành phần của một số pholysaccarit hemixenluloza còn liên kết với nhóm
axetyl làm cho thành phần của hemixenluloza trở nên phức tạp hơn.
Lingin
 Là hợp chất cao phân tử có hoạt tính thơm, bộ khung của đơn vị mắc xích lignin là
phenyl propan.
 Các nhóm chức có ảnh hưởng lớn nhất đến tính chất của lignin là nhóm hydroxyl
phenol, nhóm hydroxyl rượu benzolic và nhóm cacbonyl.
Bảng 1: Bảng số lượng các nhóm chức của lignin ( tính theo 100 đơn vị phenylpropan)
Nhóm chức
Metoxyl
Hydroxyl phenol(tự do)
139-158
9-13
Bảng 2. Thành phần gỗ brich thủy phân
Component Concentration(g/l)
Xylose 110.0
Glucose 3.1

Rhamnose 3.5
Mannose 3.4
Galactose 1.5
8
arabinose 1.6
Bảng 3. Thành phần hóa học của bắp
hydrolysate Xylose
(%)
Glucose
(%)
Arabinose
(%)
Galactose
(%)
Mannose
(%)
Reference
Com fiber 17 37 11 4 - Saha & bothast(
1999)
30-41 25-38 21-28 4-6 - Hespell(1998)
20 20 10 - - Leathers(1996)
20 16 11 2 - Dien(1999)
2.2.Môi trường
Thành phần môi trường cần cho lên men.
 Xylose: 5-15g/l
 Glucose: 0.5-2g/l
 Dịch chiết nấm men: 0.2-2g/l
 (NH
4
)

2
SO
4
: 0.2-2mg/l
 (KH
2
)PO
4
: 0.2-2mg/l
 MgSO
4
: 0.02-0.1mg/l
Thực hiện:
Xylose, glucose được pha với thành phần thích hợp, bổ sung MgSO
4
- Tiệt trùng
 Điều kiện: 121
0
C, áp suất 1.5atm, thời gian 15 phút.
 Thiết bị: autoclave
9
Hình 2: Thiết bị tiệt trùng autoclave
- Bổ sung dịch nấm men và các khoáng còn lại.
- Chỉnh pH: 4,5-5,5
2.3.Vi sinh vật.
2.3.1.Candida tropicalis.
Đặc điểm:
 Chủng: nấm
 Ngành: ascomycota
 Lớp: saccharomycetes

 Bộ: saccharomycetales
 Họ: saccharomycetaceae
 Giống: candida
 Loài:C.tropicalis
Hình 3: nấm men C.Tropicalis
Candida tropicalis là một loại nấm men có hình tròn hoặc bầu dục, kích thước khoảng
5.5x4.0-9.0
µ
m.
Tính chất.
 Nguồn cacbon: xylose, glucose, maltose, galactose.
10
 Nguồn nito: muối amoni
 Nhiệt độ tối thích: 30
0
C
 pH: 4.1-5.3
 Nhu cầu oxi: vi sinh vật kị khí tùy tiện.
 Hình thức sinh sản: sinh sản hữu tính.
2.3.2.Candida guilliermonlii.
Hình 4: Nấm men Candida guilliermonlii.
Đặc điểm.
 Chủng: nấm
 Ngành: Ascomycota
 Lớp: Saccharomycetes
 Bộ:Saccgaromycetales
 Họ: Saccharomycetaceae
 Giống:pichia
 Loài: p.guilliermonlii
 Candida guilliermonlii là một loại nấm men có hình tròn hoặc bầu dục, kích thước

khoảng 2.0-4.0 x 3.0-6.5
µ
m.
Tính chất.
 Nguồn cacbon: xylose. Glucose.Sucrose.
 Nguồn nito: muối amoni
 Nhiệt độ tối thích: 30
0
C
 pH: 3.5-7
 Nhu cầu oxi: vi sinh vật kị khí tùy tiện.
 Hình thức sinh sản: sinh sản hữu tính.
11
2.4.Quy trình công nghệ.
2.4.1.Quy trình trích ly xylose từ nguyên liệu.
Giải thích qui trình
12
Bã mía
xay
Rửa
Sấy
Thủy phân
Phối trộn
Gia nhiệt
Lọc
Pha rắn
Sản phẩm
phụ
ép
Nước

Nước
nóng
HCL
Pha lỏng
1. Xay
Mục đích: tác đông cơ học giảm kích thước nguyên liệu (kích thước tối đa là dài
1,5cm), chuẩn bị cho quá trình thủy phân.
Thiết bị:
Hình 5: Máy xay bã mía
2. Rửa
Mục đích: loại bỏ những thành phần khoáng không tan ( đất, cát, kim loại…)
3. Sấy
Mục đích: giảm thành phần ẩm xuống 10% và thành phần tro duy trì ổn định ở mức
tối đa là 1%.
Phương pháp thực hiện: sấy tự nhiên ( phơi dưới ánh nắng mặt trời)
4. Phối trộn
Mục đích: chuẩn bị cho quá trình thủy phân
Phương pháp thực hiện: dung dịch axid clohydric ( hoặc acid sulfuric) và bã mía
được phối trộn theo tỷ lệ HCl: bã mía khô là 10:1. Hỗn hợp được trộn kỹ trong thùng
quay và được chuyển qua thiết bị trao đổi nhiệt.
5. Gia nhiệt
Mục đích: chuẩn bị cho quá trình thủy phân. Quá trình này là quá trình tiền thủy phân
thành phần hemixellulose trong bã mía.
Phương pháp thực hiện: dịch acid và mía được gia nhiệt lên 100-125
0
C trong 40-75
phút.
Thiết bị: thiết bị trao đổi nhiệt kiểu vỏ áo.
6. Thủy phân
Mục đích: dưới tác dụng cùa acid các polysaccharide sẽ thủy phân thành

monosaccharide. Trong đó hemicellulose thủy phân thành xylose.
Thực hiện: bán thành phẩm từ thiết bị trao đổi nhiệt (hỗn hợp bã mía và dịch acid)
được thủy phân liên tục trên băng tải, ở đây hỗn hợp được tưới bằng nước nóng
100
0
C.
13
Hình 6: Thiết bị thuỷ phân bã mía
7. Lọc
Mục đích: thu dịch lọc chứa xylose
Phương pháp thực hiện: hỗn hợp được lọc lấy phần lỏng. Dịch lỏng được thu vào
những bình đáy hình nón được đặt ngay dưới băng tải, quá trình này trích ly hoàn
toàn thành phần xylose của bã mía. Sản phẩm thủy phân được thu vào bình đáy hình
nón chứa khoảng 17-20% xylose
14
Hình 7: Máy xử lý nguyên liệu
8. Xử lý pha lỏng
a. Lọc
Mục đích: để loại bỏ những phần chưa được thuỷ phân.
Thiết bị: thiết bị lọc dùng vải lọc
b. Xử lý dịch lọc với than hoạt tính
15
Hình 8: Cấu trúc lỗ hỏng của than hoạt tính và than hoạt tính dạng bột mịn
Mục đích: Để hạn chế nồng độ các chất ức chế quá trình lên men sinh ra trong quá trình
thuỷ phân như acid acetic, furfural, hydroxyl metyl furfural, hợp chất phenolic.
Phương pháp thực hiện: Hỗn hợp sau khi thuỷ phân sẽ được xử lý bằng than hoạt tính ở
30
0
C trong 60 phút, và thường được tiến hành 3 lần, quá trình này được thực hiện ngay
sau quá trình lọc.

Thiết bị:
Hình 9: Thiết bị lọc than hoạt tính
c. cô đặc chân không
Mục đích: tăng hàm lượng xylose như mong muốn, đáp ứng cho quá trình lên men.
Phương pháp: nhiệt độ cô đặc 70
0
C. pH được đều chỉnh ở 5,4 sử dụng NaOH 0,1N
Thiết bị: thiết bị cô đặc chân không
16
Hình 10: Thiết bị cô đặc chân không
Nguyên lý hoạt động:
Dung dịch hoặc hỗn hợp (quả, miếng và dịch) cho vào thiết bị qua cửa nạp nguyên liệu.
Sau đó đóng chặt cửa lại. Mở van hơi cấp nhiệt cho thiết bị. Dưới tác dụng của hơi nước
bão hoà, hỗn hợp dịch trong thiết bị được nâng dần nhiệt độ. Khi nhiệt độ dịch đạt 70-
75
0
C, bơm chân không hoạt động, hút hơi ẩm ra ngoài, tạo độ chân không cho thiết bị.
Khi áp suất chân không làm việc đạt p= 500-600 mmHg, điều chỉnh van hơi sao cho
thông số của thiết bị ổn định, lúc này dịch trong thiết bị sôi, chất lỏng được hoá hơi và
hơi được hút ra ngoài bằng bơm chân không. Nồng độ chất hoà tan trong dịch tăng dần
lên, quá trình thẩm thấu chất hoà tan diễn ra làm nồng độ chất khô trong dịch cũng tăng
dần. Quá trình diễn ra liên tục cho đến khi nồng độ chất khô của sản phẩm đạt yêu cầu.
sản phẩm được tháo ra ngoài qua cửa tháo sản phẩm.
Kết quả:
Thành phần đạt được sau cô đặc
Xylose = 46 g/l
Glucose = 1,8 g/l
Arabinose = 2,5 g/l
Total phenols = 1,78 g/l
Furfural = 0,011 g/l

Hydroxymethylfurfural = 0,004 g/l
17
2.4.2.Quy trình lên men sản xuất xylitol
Giải thích quy trình công nghệ
1. Nhân giống
Mục đích: tạo giống cho sản phẩm từ giống gốc.
Thực hiện: Phục hồi giống nuôi trong môi trường thạch nghiêng (40g/ml malt, 15g/ml agar)
ủ ở nhiệt độ 25
o
C cho đến khi tạo bào tử.
Chuẩn bị môi trường lên men và cấy giống theo các cấp cho đến khi đủ canh trường để lên
men cho sản xuất.
Sơ đồ nhân giống:
 Thể tích lên men: 150m
3
.
 Tỉ lệ bổ sung môi trường giống: 5- 10% thể tích môi trường.
 Ống giống gốc được đưa vào erlen 50ml (chứa 15ml môi trường).
 Erlen 500ml chứa 150ml môi trường.
 Thùng 5 lít chứa 2 lít môi trường.
 Thùng 50 lít chứa 15 lít môi trường.
 Bồn 5h chứa 150 lít môi trường.
 Bồn 5m
3
chứa 1.5 m
3
môi trường.
18
Nguyên liệu
Giống

Nhân giống
Lên men
Tách và tinh chế
Xylitol
 Bồn 20m
3
chứa 15m
3
môi trường (giống cho sản xuất).
2. Lên men
Mục đích: Quá trình trao đổi chất của VSV sẽ tăng sinh khối và sản phẩm (xylitol).
Thực hiện: môi trường sẽ được bơm bào thiết bị lên men, tiếp theo giống được cho vào.
Oxy được bơm liên tục trong quá trình lên men.
Thông số công nghệ
 Nhiệt độ lên men: 28- 32
o
C.
 pH= 4.5 -5.5.
 Thời gian lên men: kết thúc khi xylose được sử dụng hoàn toàn (48h).
 Tốc độ cánh khuấy: 300- 600rpm.
 Tốc độ oxy: hòa tan trong môi trường 0.1- 5% của không khí bão hòa.
Vấn đề tiến hành bổ sung môi trường
 Bắt đầu bổ sung môi trường khi hàm lượng xylose còn khoảng 3-6 %.
 Môi trường bổ sung: 1 lít chứa 700g xylose và 100g glucose, ngoài ra còn có các chất
dinh dưỡng.
 Tốc độ bổ sung: 6.04g/l.h.
Các yếu tố ảnh hưởng của quá trình lên men
- Hàm lượng glucose trong môi trường nuôi cấy:
 Glucose nguồn dinh dưỡng, giúp vi sinh vật tăng sinh khối. Sinh khối nhiều làm tăng
sản phẩm.

 Sự tạo thành ethanol trong quá trình trao đổi chất, gây ức chế tế bào hoặc ức chế sản
xuất sản phẩm.
⇒
Vậy cần có hàm lượng đường tối ưu.
- Hàm lượng oxy và thế oxy hoá khử:
 Hàm lượng oxy thay đổi thế oxy hoá khử thay đổi.
 Ảnh hưởng lên hiệu suất tạo sản phẩm (xylitol).
Điểm oxi hóa khử tối ưu: -100mv. Để điều khiển thông số này ta dùng một cảm ứng thế
oxy hóa, cảm biến sẽ thu được một tín hiệu gửi về bộ phần điều khiển, từ đó sẽ điều chỉnh
vận tốc oxy cho phù hợp.
3. Tách và tinh chế
Mục đích : thu nhận sản phẩm
Dịch sau khi lên men bao gồm: sinh khối (nấm men), đường sót (D- xylose) và một số chất
khác.
4. Quy trình thu Xilytol:
19
a. Lọc – khử khoáng
 Mục đích: tái sinh khối nấm men và cặn nhằm thu dịch trong chứa Xilytol.
 Thực hiện: dịch sau lên men được bơm qua thiết bị lọc khung bản. Sinh khối và cặn
được giữ lại trên màng, ta thu được dịch trong.
Hình 11: Thiết bị lọc khung bản
Dịch trong thu được sẽ qua quá trình khử khoáng.
20
Hình 12: Sơ đồ hệ thống trao đổi ion
b. Cô đặc chân không
 Mục đích: bốc hơi nước giảm hàm ẩm, tăng nồng độ đường. Ngoài ra còn làm mất
một số chất bay hơi.
 Thưc hiện: dịch trong thu được bơm vào thiết bị cô đặc, điều kiện làm việc áp suất
thấp, nhiệt độ thấp (50
o

C) nhằm tránh được các phản ứng biến đổi đường ở nhiệt độ
cao.
Thiết bị: thiết bị cô đặc chân không
c. Loại D- Xylulose
 D- Xylulose là đường sót trong quá trình lên men, loại D- Xylulose nâng cao độ tinh
khiết cho Xylitol.
21
Hình 13: Cấu tạo D-xylulose
Hình 14: Cấu tạo xylitol
 Thực hiện: thực hiện bằng phương pháp trao đổi ion. Nhựa trao đổi ion sẽ hấp phụ
Xylulose mạnh.
22
Hình 15: Một số loại nhựa trao đổi ion
 Thiết bị: ion change resin Amberlite IRA 400
d. Trích ly và kết tinh
 Mục đích: thu Xylitol
 Thực hiện:Cồn nóng được dùng làm dung môi trích ly. Xylitol sẽ hòa tan trong cồn
nóng. Sau đó hạ nhiệt độ tới -15
o
C các tinh thể Xylitol bắt đầu kết tinh, lọc kết tủa
(thu sản phẩm). Lấy tinh thể hòa tan vào cồn nóng trở lại, sau đó tái kết tinh đễ thu
được sản phẩm đảm bảo tinh khiết.
e. Sơ đồ thiết bị lên men
23
Hình 16: Sơ đồ thiết bị lên men
f. Thuyết minh quy trình
 Thùng lên men: môi trường được bơm vào thùng lên men từ thùng chứa môi trường.
 Trên nắp thùng có gắn cánh khuấy và động cơ khuấy.
 Thùng giống: chứa canh trường nấm men
 Thùng môi trường: chứa môi trường lên men

 Bộ chỉnh pH: gồm hai bình acid và bazo. Bộ cảm biến pH sẽ cho biết sự biến đổi của
pH trong tiến trình lên men và gửi tính hiệu cho bộ điều khiển để chỉnh pH cho thích
hợp.
 Bộ điều chỉnh nhiệt độ: 1 bình nóng một bình lạnh. Phương pháp điều khiển giống bộ
điều chỉnh pH.
 Hệ thống cấp oxy: gồm thiết bị lọc không khí (đảm bảo không khí luôn sạch, nếu
không môi trường lên men sẽ bị nhiễm), hệ thống bơm khí vào thùng từ dưới lên.
24
 Dịch sau lên men sẽ được bơm ra thiết bị chiết tách.
g. Đánh giá quá trình lên men: Dùng HPLC với cột là Suger pak I.
2.4.3.Sản phẩm
Xylitol đã được sử dụng trong một loạt sản phẩm. Nó có thể được sử dụng như một phụ gia
thực phẩm trong ngành công nghiệp: trong ngành công nghiệp dược phẩm, y tế thực phẩm,
nước giải khát, các ngành công nghiệp bánh ngọt, chất tạo ngọt…
1. Xylitol trong các sản phẩm thực phẩm
Ta dùng Xylitol để được cải thiện chất lượng cá đông lạnh và các sản phẩm từ thịt bằng cách
khi sản xuất cho thêm trộn chung đường Xylitol. Nó ngăn chặn sự biến tính của quá trình
đông lạnh và duy trì màu sắc của sản phẩm.
Xylitol đã được áp dụng các thực phẩm dựa trên sản phẩm mật ong có hương vị làm cho sản
phẩm có độ tinh khiết cao hơn nâng cao chất lượng nếu có cho thêm một ít calorie và chứa ít
calorie polysaccharides như polydextrose và một polyol (sorbitol, maltitol, xylitol).
Việc sử dụng Xylitol trong kẹo cao su (chewing gum) cho các vấn đề vệ sinh răng miệng và
điều trị các bệnh răng miệng. Kẹo cao su được sản xuất bằng cách pha trộn các chất diệt
khuẩn, bột đường. Nó cũng có thể chứa các thành phần khác như chất làm mền và mùi thơm.
Các chất diệt khuẩn được lựa chọn từ các chất sát trùng và một số loại muối của acid citric,
muối fluoride và Ribavirin.
2. Chỉ tiêu chất lượng
 Màu : trắng
 Độ ẩm: < 0,2%
 Hàm lượng xylitol: >= 98.5%

 Đường khử: 0.05%
 pH: 5- 7
 Tro: <= 0.1%
 Kim loại nặng: <= 0.01ppm
 As: <= 0.5ppm
 Chì:<= 0.3ppm
 SO
4
2-
<=50ppm
 Cl
-
<= 40ppm
 Coliform : không
 Salmonella: không
2.4.4.Thành tựu công nghệ
Sản xuất xylitol bằng phương pháp lên men từ rơm.
Mỗi năm, một số lượng lớn sinh khối phế thải được tích lũy trong tự nhiên, là nguyên căn
các vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Đốt 1 tấn chất thải này sẽ cho ra 1.7 tấn CO,
NO, methyl clorua và các khí độc khác. Chất thải xuất ra tăng dần đến một điểm nơi mà các
phương cách khôi phục tự nhiên chưa thích đáng. Vì thế cần tìm ra những công nghệ mới để
25