Download miễn phí Đề tài Công nghệ sản xuất các sản phẩm lên men từ phế liệu rau trái



- Acid citric chủ yếu được tổng hợp nhờ loài nấm sợi. Hình như các loài nấm men và các loài vi khuẩn không có khả năng này. Các loài nấm sợi có khả năng tổng hợp acid citric bao gồm: Citromycesglader, citromyees fferianus, chitromyees Conidiophone, Penicillium lutcum, Penicillium glaucum, Aspergillus niger, Aspergillus Oryzae, Aspergillus batatac, Aspergillus awamari Aspergillus welchii.
- Trong các giống vi nấm kể trên. Aspergillusniger là nấm sợi được ứng dụng nhiều vào sản xuất acid citric, để đáp ứng được 3 yêu cầu cơ bản về giống dùng trong sản xuất acid citric là:
+ Có khả năng tạo acid rất mạnh.
+ Có khả năng chịu được môi trường acid khi lượng acid citric tăng cao.
+ Ít tạo ra những acid hữu cơ khác như acid oxalic, acid gluconic, acid fumaric.
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-01-01-de_tai_cong_nghe_san_xuat_cac_san_pham_len_men_tu.ZTGphKCDrm.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-53087/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Nguyên cơ chất:
Nguồn C:
Acid citric là acid chủ yếu trong các loại quả họ citrus và dứa. Trong sản xuất rau quả và nhất là chế biến dứa, phế thải trong quá trình xử lý nguyên liệu chiếm một tỉ lệ khá lớn. Do đó việc tận dụng phế liệu trong nhà máy chế biến dứa là một vấn đề rất đáng quan tâm nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường và mang lại lợi nhuận cao cho nhà sản xuất. Ngày nay ở Hawaii, người ta đã có thể sản xuất lượng lớn acid citric từ phế liệu dứa.
Phế liệu trong chế biến đồ hộp dứa gồm có:
Hai đầu quả dứa: 15 – 20% khối lượng quả.
Vỏ, lõi, mắt, miếng vụn trong quá trình gọt: 40 – 50%.
Bã dứa: 40 – 50% khối lượng dứa đem ép.
Hiệu suất dịch quả khi ép vỏ khoảng 40%, ép lõi 45%, ép mắt, dứa vụn 55%.
Bảng 3: Thành phần trong nước ép phế liệu
Chỉ số
Loại nước dứa
Hàm lượng
chất khô
(%)
Hàm lượng
đường chung
(%)
Hàm lượng
acid chung
(%)
Từ thịt quả
Từ vỏ
Từ lõi
10 – 15
7 – 10
6 -9
8 – 13
5.5 – 8.5
4 - 8
0.5 – 0.7
0.6 – 0.7
0.2 – 0.3
Nguồn Nitơ
Vô cơ NH4+, NO-3
Nguồn khoáng: mangan (<2µg), sắt(<1mg)
Môi trường Currie: NH4NO3(2-2.2g/l), KH2PO4(0.75-1g/l),MgSO4.7H2O(0.2-0.25g/l)
Vi sinh vật sử dụng trong công nghệ sản xuất acid citric
Acid citric chủ yếu được tổng hợp nhờ loài nấm sợi. Hình như các loài nấm men và các loài vi khuẩn không có khả năng này. Các loài nấm sợi có khả năng tổng hợp acid citric bao gồm: Citromycesglader, citromyees fferianus, chitromyees Conidiophone, Penicillium lutcum, Penicillium glaucum, Aspergillus niger, Aspergillus Oryzae, Aspergillus batatac, Aspergillus awamari Aspergillus welchii.
Trong các giống vi nấm kể trên. Aspergillusniger là nấm sợi được ứng dụng nhiều vào sản xuất acid citric, để đáp ứng được 3 yêu cầu cơ bản về giống dùng trong sản xuất acid citric là:
Có khả năng tạo acid rất mạnh.
Có khả năng chịu được môi trường acid khi lượng acid citric tăng cao.
Ít tạo ra những acid hữu cơ khác như acid oxalic, acid gluconic, acid fumaric.
Quy trình sản xuất
H2SO4
Lọc
Sản phẩm
Phế liệu từ chanh
Ép
Lên men
Tạo kết tủa
Lọc thu kết tủa
Hịa tan kết tủa
Vi sinh vật
Vôi (CaCO3)
H2SO4
Các giai đoạn của quá trình lên men:
Quá trình sản xuất acid citric bằng phương pháp lên men có thể chia ra ba giai đoạn sau:
Chuẩn bị dung dịch lên men
Lên men
Xử lý dịch đã lên men để thu acid citric.
Chuẩn bị dịch lên men:
Nguyên liệu chủ yếu để lên men citric là đường. Ngoài ra N2, P, S, Zn, Fe và Mg cũng là những thành phần rất quan trọng của môi trường lên men. Người ta đã chứng tỏ rằng hiệu suất của acid citric sẽ cao khi màng nấm mỏng và khi có hình thành bào tử nhưng rất yếu. Và điều đó thường xảy ra khi hàm lượng muối trong môi trường là cực tiểu.
Nitơ là thành phần quan trọng nhất thường được đưa vào môi trường lên men dưới dạng NH4Cl, NH4NO3. Hiệu suất của quá trình lên men là cực đại nếu hàm lượng nitơ có trong dịch lên men là 0,07%.
Phospho cũng là nguyên tố rất quan trọng. Thiếu P, hệ sợi nấm tạo thành yếu và sẽ thiên về tổng hợp ra acid gluconic. Còn khi không có P thì hệ sợi nấm lại không phát triển. Thường hàm lượng P2O5 khoảng 0,016 – 0,021% là thích hợp để cho hiệu suất cao.
Lưu huỳnh thường được đưa vào môi trường lên men dưới dạng muối magie sulfat, kẽm sulfat và sắt sulfat. Lượng S thích hợp là 71,1ml/l. tăng lượng S cao hơn sẽ giảm khả năng tổng hợp acid citric của hệ sợi.
Các nguyên tố khác như Mg, Zn, và Fe cũng không kém quan trọng. Loại trừ Zn ra khỏi môi trường thì hầu như không tổng hợp ra được acid citric. Hiệu suất của acid citric sẽ rất cao nếu như Zn, Fe, Mg có mặt với hàm lượng giới hạn.
Như vậy các nguyên tố vô cơ là nhân tố điều chỉnh sự tân tạo acid citric rất quan trọng.
Trong các đường làm nguyên liệu thì saccharose (chứa trong rỉ đường) và glucoza kỹ thuật là tốt hơn cả. Đường củ cải tạo điều kiện cho hệ sợi nấm sinh trưởng tốt và hiệu suất acid cao. Hiệu suất acid cực đại khi nồng độ đường trong dịch lên men tương đối lớn (25%). Nồng độ đường cao hơn, quá trình lên men bị ức chế. Khi hết glucid thì hệ sợi nấm bắt đầu sử dụng đến acid citric. Khi đó phần lớn (85%) acid được hệ sợi dùng cho hô hấp:
C6H8O7 + 4,5O2 ® 6CO2 + 4H2O.
Lên men
Trong giai đoạn lên men acid citric thì độ pH, nhiệt độ và độ thoáng khí có ý nghĩa rất quan trọng.
Để cho hệ sợi nấm tạo acid sinh trưởng và hình thành dung dịch phải được acid hóa bằng HCl đến pH 3 - 4, pH tối ưu còn phụ thuộc vào dạng nitơ có trong dung dịch. Nếu nitơ ở dạng NH4NO3 thì pH tối ưu xấp xỉ 3, còn nếu ở dạng NH4Cl thì pH tối ưu gần 4. Trong quá trình lên men do sự tạo hành liên tục acid citric nên pH của dung dịch lên men giảm xuống 2,4. Như vậy, dung dịch có pH tối ưu chỉ trong thời kì sinh trưởng của nấm.
Sự thoáng khí của môi trường lên men có ý nghĩa quan trọng trong sản xuất, vì tất cả nấm mốc có hệ sợi đều là cơ thể hiếu khí điển hình. Sự tổng hợp nên các sản phẩm oxy hóa khác nhau là nhờ các sản phẩm của sự phân ly mạch carbon của glucid. Các phản ứng phân giải đầu tiên không phụ thuộc vào sự có mặt của oxy không khí. Còn các phản ứng phân giải thứ đến là những phản ứng oxy hóa có oxy phân tử tham gia. Nấm mốc cần một lượng oxy lớn trong thời gian phát triển của mình. Sự thoáng khí được thực hiện bằng cách thông gió cho buồng lên men.
Oxy khi có nồng độ vuợt quá hàm lượng bình thường của nó trong không khí (21%) sẽ làm chậm sự sinh trưởng của nấm mốc nhưng lại kích thích sự sinh tổng hợp acid citric. Còn khi không khí có oxy kéo dài, hệ sợi sẽ nấm sẽ bị chết. Như vậy lượng không khí nhiều hay ít đều không thuận lợi cho sự lên men citric. Oxy cần cho sự hô hấp và cho sự tổng hợp acid citric.
Nhiệt độ có ảnh hưởng đến cường độ sinh trưởng và tạo acid của nấm mốc. Nhiệt độ tối ưu do tính chất của vi sinh vật cũng như do yêu cầu trong các giai đoạn của chu trình sản xuất quyết định. Nhiệt độ thấp hơn sẽ tạo ra acid gluconic, nhiệt độ cao hơn sẽ ngừng quá trình tạo ra acid citric.
Có thể lên men bằng phương pháp nuôi cấy bề mặt hay bằng phương pháp nuôi cấy chiều sâu.
Xử lý dịch đã lên men
Dung dịch đã lên men là một hỗn hợp các acid limonic, acid gluconic, acid oxalic, đường chưa bị lên men và các tạp chất vô cơ (trong đó acid citric 40 – 50g/l, acid gluconic 3g/l, acid oxalic 1g/l, đường chưa lên men 70g/l).
Trung hòa dung dịch bằng phấn. Dựa vào độ hòa tan khác nhau của các muối tạo thành để tách muối canxi citrat. Citrat hòa tan ít trong nước sôi, nhưng hòa tan trong nước lạnh, canxi oxalat không hòa tan, còn canxi gluconat thì hòa tan ở bất kì nhiệt độ nào. Lọc để tách kết tủa canxi citrat ra.
Phân ly canxi citrat bằng acid sulfuric để tạo ra acid citric. Cô đặc và kết tinh acid citric .
Các phương pháp lên men sản xuất acid citric:
Hiện nay vẫn tồn tại hai phương pháp sản xuất acid citric từ nấm sợi Aspergillus niger: phương pháp lên men bề mặt và phương pháp lên men chìm.
Phương pháp lên men bề mặt:
Phương pháp lên men bề mặt ứng dụng nhiều vào những năm đầu của thế kỷ XX, theo đó các vi sinh vật phát triển hẳn trên bề mặt môi trường nằm giữa pha rắn và pha khí hay nằm giữu pha lỏng và pha khí.
Như v...

---