Tiểu luận: 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
1
2
3
4

HỌ VÀ TÊN
Đỗ Thiên Hương
Trần Thị Thu Huyền
Nguyễn Hoàng Khải
Nguyễn Thị Quỳnh Như

MSSV
2006120161
2006120220
2006120098
2006120177

1


Tp.Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2015
MỨC ĐỘ HOÀN THÀNH CÔNG VIỆC CỦA CÁC THÀNH VIÊN TRONG NHÓM
STT
1
2
3
4

HỌ VÀ TÊN
Đỗ Thiên Hương
Trần Thị Thu Huyền
Nguyễn Hoàng Khải
Nguyễn Thị Quỳnh Như

MSSV
MỨC ĐỘ HOÀN THÀNH
2006120161
100%
2006120220
100%
2006120098
100%
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..............................................................................................................24
2.4.4.Thành tựu công nghệ.............................................................................................24
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN.....................................................................................................27
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................................28

4


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
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

5


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.
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

Chất tạo ngọt

Không có giá trị
dinh dưỡng

Có giá trị dinh
dưỡng
Glucid

Polyols

Tự
nhiên

Tổng
hợp

6


monosaccharide

Disaccharide

Glucose
Frutose
Galactose

Saccharose
Mantose
Lactose

Hỗn
hợp

Đơn
giản

Hỗn
hợp

Đường
nghịch
đảo
Syrup
thuỷ
phân
từ Mật
ong

Xylitol
Sorbitol
Mannitol
Maltitol
Lactiol

Glucose
Syrup
được
hydrogen
hoá
Isomalt

Glycyrrhizin
Stevioside
Thaumatin
Monelin
Miracullin
Dihidrochalcone

Saccharine
Cyclamate
Acesulfame
Aspartame
Sucralose
Dulcine

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.
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.

7


Hình 1: Cơ chế hình thành xylitol từ xylose
Hydrolysis
Hydrogenation
(C5H8O4)n
n(C5H10O5)
n(C5H12O5)
Pentosans
Xylose
Xylitol
Tính chất:
 Khối lượng phân tử: 152
 Hình dạng: màu trắng, bột tinh thể
 Không mùi
 Điểm sôi: 1260C(760mmHg)
 Điểm nóng chảy: 92-960C
 Độ hòa tan ở 200C: 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.
 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.

8


 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

139-158

Hydroxyl phenol(tự do)

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

arabinose

1.6
Bảng 3. Thành phần hóa học của bắp

hydrolysate

Com fiber

Xylose

Glucose Arabinose

Galactose Mannose Reference

(%)

(%)

(%)

(%)

(%)

17

37

11

4

-

Saha & bothast(
1999)
9


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
 (NH4)2SO4: 0.2-2mg/l
 (KH2)PO4: 0.2-2mg/l
 MgSO4: 0.02-0.1mg/l
Thực hiện:
Xylose, glucose được pha với thành phần thích hợp, bổ sung MgSO4
- Tiệt trùng
 Điều kiện: 1210C, áp suất 1.5atm, thời gian 15 phút.
 Thiết bị: autoclave

10


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  m.
Tính chất.
 Nguồn cacbon: xylose, glucose, maltose, galactose.
 Nguồn nito: muối amoni
 Nhiệt độ tối thích: 300C
 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.

11


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  m.
Tính chất.
 Nguồn cacbon: xylose. Glucose.Sucrose.
 Nguồn nito: muối amoni
 Nhiệt độ tối thích: 300C
 pH: 3.5-7
 Nhu cầu oxi: vi sinh vật kị khí tùy tiện.
 Hình thức sinh sản: sinh sản hữu tính.
2.4.Quy trình công nghệ.
2.4.1.Quy trình trích ly xylose từ nguyên liệu.

Bã mía

12


xay
Rửa

Nước

Sấy

Phối trộn

HCL

Gia nhiệt
Thủy phân

Nước
nóng

Lọc

Pha rắn

Pha lỏng

ép

Sản phẩm
phụ

Giải thích qui trình
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.
13


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 0C 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
1000C.

14


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

15


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

16


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
300C 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 700C. pH được đều chỉnh ở 5,4 sử dụng NaOH 0,1N
Thiết bị: thiết bị cô đặc chân không

17


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 70750C, 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

18


2.4.2.Quy trình lên men sản xuất xylitol

Nguyên liệu

Giống
Nhân giống

Lên men
Tách và tinh chế

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 25oC 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: 150m3.
 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).
19









2.

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 5m3 chứa 1.5 m3 môi trường.
Bồn 20m3 chứa 15m3 môi trường (giống cho sản xuất).
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- 32oC.
 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
20


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:

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.

21


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 (50oC) 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.

22


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.

23


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 -15oC 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

24


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.
25