acid lactic

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LỚP SH05A2

BÁO CÁO ĐỀ TÀI

BÁO CÁO ĐỀ TÀI

ACID LACTIC

SẢN PHẨM

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Nhóm làm đề tài:

 1. Nguyễn Hữu Phước

 2. Nguyễn Thị Ngọc Huyền
 3. Lý Mỹ Phương

 4. Lê Thị Thuý Phương
 5. Phan Thị Bích Thuỳ

Giảng viên hướng dẫn :

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Phần 1: Giới thiệu về Acid lactic



1. Định nghĩa:

Acid lactic là hợp chất hữu cơ thu

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

• 2. Công thức cấu tạo:

C

₃

H

₆

O

₃

Công thức tổng quát:

CH3-CHOH-COOH

*CT phân tử:

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5></div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

Nếu D-acid lactic và L-acid lactic có

trong một hỗn hợp theo tỉ lệ 50:50 người ta

gọi là hỗn hợp

<i><b>raxemic</b></i>

. Hỗn hợp này được

kí hiệu là DL-acid lactic.

Trong q trình lên men khơng có một

hỗn hợp lý tưởng này mà chỉ có được khi

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

• 3. Tính chất:

• DL acid lactic là dịch lỏng dạng tinh thể,

tan trong H

2

O, cồn, không tan trong

CHCl

₃

, nhiệt độ nóng chảy 16,8

o

C, nhiệt

độ sơi 122

o

C.

• Acid lactic có khối lượng phân tử là

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

• Acid lactic là một chất có độ hút ẩm cao là

chất lỏng sánh đặc có sẵn trên thị trường

ở những dạng khác nhau về chất lượng;

và phụ thuộc vào độ tinh sạch có nhiều

tiêu chuẩn khác nhau: acid lactic kỹ thuật,

thực phẩm, dược phẩm và acid lactic

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

• Chú ý là ở dạng đồng phần D-acid lactic

hoặc L-acid lactic lần lượt có nhiệt độ

nóng chảy là nhiệt độ sơi là 28 và 103

(

o

C).

• Một tiêu chuẩn chất lượng quan trọng của

acid lactic tinh sạch cao là sự bền nhiệt, ví

dụ: khơng màu tạo thành khi làm nóng

</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

Phần 2: Giống vi sinh vật trong sản

xuất acid lactic

</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

• Vi khuẩn lactic thuộc họ Lactobacterium.

Nhóm vi khuẩn này gồm nhiều loại khác

nhau về hình dạng, sinh lí và khả năng lên

men.

</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

<i><b>Đặc điểm chung của nhóm vi khuẩn lên </b></i>

<i><b>men lactic:</b></i>

» Thuộc nhóm đơn bào, kích thước nhỏ từ 0,3-1m,

hình cầu, que, bầu dục.

»Nhiệt độ từ 10-50oC.

»_{pH từ 4,5-6,8.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

• Vi khuẩn nhiệt trung và chịu nhiệt: dãy nhiệt độ
tối ưu cho sự phát triển của vi khuẩn lactic nhiệt
trung( Mesophilic) là 28-45oC và của vi khuẩn
lactic chịu nhiệt( Thermophilic) là 45-62oC.

• Hoạt động phân giải protein kém.

• Vi khuẩn lactic là sinh vật kỵ khí khơng bắt buộc.
Do đó, trong thực tế khi nồng độ oxygen thấp thì
hoạt động sống được duy trì bình thường,

nhưng khơng bắt buộc ln phải như vậy.

• Vi khuẩn lactic có các nhu cầu dinh dưỡng phức
tạp: các nhu cầu này bao gồm các vitamin,

</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

• Trong mơi trường muối kháng thuần khiết chứa
glucose, NH4+ chúng không thể phát triển. Chỉ
sử dụng đường monodisaccarit, không sử dụng
dạng lactoflavin, thiamin, acid pantotenic, acid
folic, biotin, amin.

• Nguồn carbon là glucose, fructose, lactose,

maltose và sucrose. Vài chủng vi khuẩn lactic có
thể sử dụng tinh bột như L. amylophilus và L.

</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

<i>a. Vi khuẩn len men lactic đồng hình</i>

• Sản phẩm chính là acid lactic 90-98%.

• Sản phẩm phụ ethanol, acid acetic, CO

₂

,

acetone.

C

₆

H

₁₂

O

₆

→ 2CH

₃

CHOH-COOH

.

• Giống vi khuẩn này chủ yếu thuộc hai

giống Lactobacterium ( trực khuẩn) và

Streptococcus.

</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

Một số vi khuẩn điển hình:

 _{Giống Lactobacterium:}

• Lactobacterium
bungaricum.
• Lactobacterium

planetarium.

• Lactobacterium easein.

• Lactobacterium delbrueckii.

 _{Giống Streptococcus:}

</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>

Một số vi khuẩn điển hình:

 _{Giống Lactobacterium:}

• Lactobacterium
bungaricum.
• Lactobacterium

planetarium.

• Lactobacterium easein.

• Lactobacterium delbrueckii.

 _{Giống Streptococcus:}

</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

<i>b. Vi khuẩn len men lactic </i>

<i>dị hình</i>

• Ngồi acid lactic q trình lên men lactic dị hình
cịn tạo ra acid succinic,acid acetic, ethanol...

• Có men decacboxylase để phân huỷ acid

pyruvic, CO2, CH3CHO. Tuy nhiên khơng phân
huỷ hết được acid pyruvic.

• Lên men dị hình cho độ tinh khiết khơng cao và
phức tạp.

C₆H₁₂O₆  CH₃CHOHCOOH +

</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

Một số vi khuẩn điển hình:

• Bacterium coli.

• Bacterium aeogenes.
• Bacterium

pentoacetium.

</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>

Phần 3: Lên men lactic:

1. Khái niệm lên men lactic:

Lên men lactic là quá trình chuyển

hố kỵ khí tạo acid lactic dưới tác

</div>
<span class='text_page_counter'>(21)</span><div class='page_container' data-page=21>

Lịch sử phát triển của q trình lên men

• Năm 1780 nhà bác học Thuỵ
Điển Shale lần đầu tiên đã
tách được acid lactic từ sữa
bò lên men chua.

• Năm 1857 Pasteur đã chứng
minh được lên men sữa là do
nhóm vi khuẩn lactic.

• Năm 1878 <b>Joseph Lister</b>

<b>(1827 – 1912)</b>đã phân lập thành

</div>
<span class='text_page_counter'>(22)</span><div class='page_container' data-page=22>

<i><b>Các yếu tố ảnh hưởng đến quá </b></i>

<i><b>trình lên men lactic</b></i>

Các quá trình lên men dù
khác nhau về cơ chế điều kiện
nhưng đều bị ảnh hưởng bởi
các nhân tố:

• Nhiệt độ:

Mỗi lồi vi sinh vật đều có
một yêu cầu nhiệt độ thích hợp
cho sự phát triển của mình.

Ví dụ: Vi khuẩn lactic
nhiệt độ từ 30-32oC, nhiệt độ

</div>
<span class='text_page_counter'>(23)</span><div class='page_container' data-page=23>

• pH của mơi trường:

pH<4 vi khuẩn lactic
ngừng hoạt động.

• Nồng độ dịch men:

Trong lên men lactic cơ
chế của quá trình lên men

chứa khoảng 10% đường.

• Oxy:

</div>
<span class='text_page_counter'>(24)</span><div class='page_container' data-page=24>

Phần 4:

<b>Công nghệ sản xuất acid </b>

<b>lactic:</b>

1. Giống vi sinh vật:

Lactobaccillus delbrueckii:
• Vi khuẩn này thường gặp

trên hạt đại mạch.

• Dạng trực khuẩn lớn,
kích thước 2-7.
0,4-0,8m.

</div>
<span class='text_page_counter'>(25)</span><div class='page_container' data-page=25>

• Chúng khác với những vi
sinh vật khác chúng

khơng lên men lactose vì
thế khơng được sử dụng
trong chế biến sữa. Trong
môi trường dịch thể

chúng có khả năng 70%
acid lactic so với đường.
• Nhiệt độ tối ưu cho

chúng phát triển là
45-50oC, tối thiểu là 18oC và

</div>
<span class='text_page_counter'>(26)</span><div class='page_container' data-page=26>

2.Qui trình sản xuất acid lactic:

Theo phương pháp
truyền thống, công nghệ
sản xuất acid lactic phải
qua 3 giai đoạn chính:
• Giai đoạn 1: Chuẩn bị

mơi trường lên men.

• Giai đoạn 2: Điều khiển
quá trình lên men.

</div>
<span class='text_page_counter'>(27)</span><div class='page_container' data-page=27>

1. Chuẩn bị mơi trường lên men:

• Ngun liệu thường được sử dụng là mật

rỉ đường vì rẻ tiền và dễ kiếm.

• Pha lỗng theo tỉ lệ nước: rỉ = 3:1, sau đó

cho dung dịch này chảy qua than hoạt

</div>
<span class='text_page_counter'>(28)</span><div class='page_container' data-page=28>

• Người ta lại làm lỗng mật rỉ đến nồng độ chất khơ 15%
và acid hóa mơi trường bằng acid sulfuric 0,5% so với
lượng rỉ đường. Acid sulfuric có ý nghĩa như một chất
điều hòa pH, acid sulfuric như chất phá vỡ hệ keo, acid
sulfuric như chất chuyển hóa đường saccaro thành

đường nghịch đảo giúp quá trình lên men sau này tốt
hơn. Sau đó, đun dung dịch này đến 90-95oC trong 6h.

• Tiếp tục pha lỗng dung dịch đường xuống còn 5-10%
và điều chỉnh pH ngược lại đến 6,3-6,5. Làm nguội dung
dịch đường xuống 50oC và bơm chúng vào thùng lên

</div>
<span class='text_page_counter'>(29)</span><div class='page_container' data-page=29>

2. Điều khiển q trình lên men:

• Vi khuẩn lactic đã được ni cấy riêng

lượng men giống chiếm 3-5% thể tích

</div>
<span class='text_page_counter'>(30)</span><div class='page_container' data-page=30>

• Trong sản xuất lactic người ta thường sử dụng
các lồi vi khuẩn lactic đồng hình trong đó vi
khuẩn <i>Lactobaccillus denbruckii</i> được sử dụng
nhiều hơn cả. Đối với vi khuẩn này, lên men

</div>
<span class='text_page_counter'>(31)</span><div class='page_container' data-page=31>

• pH duy trì 5-6. Thời gian lên men 7-10 ngày.

• Những điều kiện lên men trên có thể thay đổi tùy
theo giống vi khuẩn mà ta sử dụng.

• Q trình lên men lactic sẽ tiến hành thuận lợi
khi mơi trường có phản ứng acid. Tuy nhiên phải
vi khuẩn lactic sẽ không chịu được khi nồng độ
acid trong dịch lên men quá lớn. Do đó, nếu

lượng acid lactic thừa khơng được trung hịa thì
sự lên men sẽ bị dừng lại trước khi đường bị

chuyển hóa hồn tồn thành acid lactic. Vì vậy,
biện pháp kinh tế tương ứng trong sản xuất là

</div>
<span class='text_page_counter'>(32)</span><div class='page_container' data-page=32>

• Trong q trình lên men người ta sử dụng vơi
mịn để trung hịa lượng acid tạo thành nhằm

tránh hiện tượng acid hóa dung dịch lên men và
tạo ra lactate canxi. Hằng ngày người ta cho vôi
mịn vào 3-4 lần trong ngày. Cách trung hòa này
vẫn giữ được phản ứng acid của môi trường lên
men làm cho các vi sinh vật ngoại rơi vào

không phát triển được. Số lượng CaCO₃ cho tùy
thuộc vào lượng acid lactic tạo thành và số

</div>
<span class='text_page_counter'>(33)</span><div class='page_container' data-page=33>

3.Giai đoạn tạo lactate canxi và thu

nhận acid lactic:

• Dung dịch sau khi lên men được đun nóng

đến 80-90

o

C. Dùng CaCO

₃

điều chỉnh độ

pH dung dịch lên men đến 10-11 và giữ

yên pH này trong 3-5 giờ. Trong khoảng

thời gian này các chất lắng và sinh khối vi

sinh vật sẽ lắng xuống đáy. Loại bỏ chất

lắng này lấy dịch trong. Đem lọc dịch trong

bằng máy lọc khung bản ở nhiệt độ

</div>
<span class='text_page_counter'>(34)</span><div class='page_container' data-page=34>

• Lọc xong toàn bộ dịch lên men được

chuyển qua thiết bị tạo tủa lactate canxi

mất từ 10-16h.

• Q trình tạo kết tủa kết thúc đem lọc

bằng máy lọc khung bản. Lọc xong để

riêng kết tủa và dịch lọc. Dịch lọc được

đem đi cô dặc lại và đem kết tủa lại lần

</div>
<span class='text_page_counter'>(35)</span><div class='page_container' data-page=35>

*Thu nhận acid lactic:

• Cho acid sulfuric vào phần kết tủa khi đó

phản ứng sẽ xảy ra và tạo thành CaSO

₄

kết tủa, loại bỏ phần kết tủa này thì thu

được acid lactic.

• Acid lactic được tạo thành theo phương

trình sau:

Ca(C

₃

H

₅

O

₃

) + H

₂

SO

₄

→

CaSO

₄

↓+ C

₃

H

₆

O

₃

</div>
<span class='text_page_counter'>(36)</span><div class='page_container' data-page=36>

Phần 5: Ứng dụng sản phẩm của

quá trình lên men acid lactic:

A. Ứng dụng trong
thực phẩm:

1. Lên men sữa chua:

• Lên men sữa chua

</div>
<span class='text_page_counter'>(37)</span><div class='page_container' data-page=37>

2. Sản xuất dưa chua:

• Trong rau quả vi khuẩn sẽ
phát triển tạo ra acid lactic và
acid acetic cùng với một số
chất hữu cơ khác. Các acid
hữu cơ này làm giảm pH của
dịch chống lại hiện tượng gây
thối rau quả. Bên cạnh đó làm
tăng hương vị của khối ủ chua
rau quả.

</div>
<span class='text_page_counter'>(38)</span><div class='page_container' data-page=38>

3. Sản xuất tương:

• Trong sản xuất tương
q trình lên men

lactic tạo pH thích

hợp cho sản phẩm và
tăng hương vị cho

</div>
<span class='text_page_counter'>(39)</span><div class='page_container' data-page=39>

4. Sản xuất các sản
phẩm lên men từ sữa:

• Các sản phẩm lên men từ
sữa như: sữa chua,

phomat, bơ,...Các quá

trình chuyển hóa trong
sản xuất đều làm cho sản
phẩm thêm giàu dinh

</div>
<span class='text_page_counter'>(40)</span><div class='page_container' data-page=40>

5. Ứng dụng trong
sản xuất các loại sữa
bột và bột giàu canxi:

</div>
<span class='text_page_counter'>(41)</span><div class='page_container' data-page=41>

6. Acid lactic ức chế
sinh sản một số vi

khuẩn có hại tạo điều
kiện phân hủy nhanh
các đại phân tử hữu cơ
mà không tạo ra các

sản phẩm độc hại cho
các vi sinh vật sống
chung trong chế phẩm
cũng như cho môi

</div>
<span class='text_page_counter'>(42)</span><div class='page_container' data-page=42>

B. Ứng dụng trong y học –
phẫu thuật chỉnh hình:

• Trong phẫu thuật chỉnh hình
người ta thường sử dụng loại
vật liệu có tên là Purasorb.

</div>
<span class='text_page_counter'>(43)</span><div class='page_container' data-page=43>

C. Các ứng dụng khác:

• Sản xuất chất dẻo trong
tương lai: người ta đang
nghiên cứu sản xuất chất

</div>
<span class='text_page_counter'>(44)</span><div class='page_container' data-page=44>

Phần 5:Các vấn đề tồn tại và

hướng phát triển:

1. Tác hại của lên men lactic:

• Tuy có nhiều ứng dụng quan trọng như

trên, sự lên men lactic cũng gây ra nhiều

tác hại như: tạo nhớt trong môi trường,

</div>
<span class='text_page_counter'>(45)</span><div class='page_container' data-page=45>

• Vi khuẩn lactic thường dễ xâm
nhập vào các thiết bị lên men
rượu, từ đó nó lên men lactic
làm hư hại cả một giai đoạn của
sự lên men rượu, làm rượu bị
kém phẩm chất do nó tạo acid
lactic, acetic, manit. Lên men
này cịn gây hỏng, làm chua
một số sản phẩm có đường khi
bảo quản.

• Ngồi ra cịn có một số vi

</div>
<span class='text_page_counter'>(46)</span><div class='page_container' data-page=46>

• Lên men acid lactic từ mật rỉ
đường rất tiện lợi nhưng

cũng đòi hỏi kỹ thuật, các chỉ

số kỹ thuật phải được đảm
bảo nếu khơng chất lượng
sản phẩm sẽ bị giảm sút.
• Mật rỉ đường được coi là

</div>
<span class='text_page_counter'>(47)</span><div class='page_container' data-page=47>

2. Hướng phát triển:

• Tập trung mở rộng cơng nghệ
mà tập trung là máy móc để tự
động hố các chỉ số kỹ thuật để
nâng cao chất lượng sản phẩm.
• Cơng nghệ lên men sản xuất

tạo acid lactic đã đi vào ứng
dụng từ rất lâu nhưng nó vẫn là
một mảnh đất đầy tiềm năng cho
các nhà khoa học cũng như các
nhẩn xuất.

• So với các nguyên liệu khác mật
rỉ đường xem như tối ưu nên
cần giải quyết nguồn nguyên
liệu,đồng thời nên chăng có sự
nhún tay bằng phương pháp gen
để cải thiện tác tại của các vi

</div>
<span class='text_page_counter'>(48)</span><div class='page_container' data-page=48>

Tài liệu tham khảo:

• Phạm Thành Hổ-Nhập mơn Cơng nghệ Sinh
học, NXB Giáo dục 2004.

• Đồng Thị Thanh Thu- Sinh hoá ứng dụng, NXB
ĐH Quốc gia TPHCM năm 2000.

• Tơ Minh Châu-Vi sinh vật học cơ sở, Năm 2005.
• Diệp Phương Thanh-Nghiên cứu các điều kiện

sản xuất acid lactic trong môi trường mật rỉ
đường.

</div>

<!--links-->