Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thúy Hương
MỤC LỤC Trang
LỜI CẢM ƠN i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC CÁC BẢNG vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ ix
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU 1
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Mục tiêu đề tài 1
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2
2.1. Giới thiệu về lên men acid lactic 2
2.1.1. Đặc điểm của acid lactic 2
2.1.2. Lên men lactic 2
2.1.3. Vi khuẩn lên men lactic 4
2.1.3.1. Đặc điểm chung 4
2.1.3.2. Các chủng vi sinh vật được sử dụng trong lên men lactic 6
2.1.4. Đặc điểm chung của Lactobacillus delbrueckii 12
2.1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của vi khuẩn lactic 13
2.1.5.1. Ảnh hưởng của pH 13
2.1.5.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ 13
2.1.5.3. Ảnh hưởng của oxy 14
2.1.6. Công nghệ sản xuất acid lactic 15
2.1.6.1. Phương pháp sản xuất truyền thống 15
2.1.6.2. Phương pháp sản xuất hiện đại 16
2.1.6.3.1 phương pháp thu nhận acid lactic 17
2.2. Giới thiệu về rỉ đường mía 18
2.2.1. Thành phần cấu tạo 18
2.2.2. Thành phần các chất sinh trưởng 20
2.2.3. Vi sinh vật trong rỉ đường 21
2.2.4. Lực đệm của rỉ đường mía 22

3.2.2.1. Quan sát đại thể 36
3.2.2.2. Quan sát vi thể 36
3.2.2.3. Khảo sát khả năng tạo thành acid lactic 36
3.2.2.4. Lập đồ thị chuẩn 37
3.2.2.5. Khảo sát đường cong sinh trưởng trên môi trường MRS và rỉ đường 37
SVTH: Trần Thị Thu Giang
2
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thúy Hương
3.2.3. Khảo sát một số điều kiện lên men acid lactic trên môi trường rỉ đường 38
3.2.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô biểu kiến 38
3.2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến sự lên men acid lactic 39
3.2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men 39
3.2.4. Tiến hành lên men acid lactic trong hệ thống lên men liên tục bởi L.
delbrueckii cố định trong phức chất mang BC 39
3.2.4.1. Xác định tốc độ pha loãng tối ưu cho quá trình lên men 39
3.2.4.2. Kiểm tra tính ổn định của hệ thống 40
3.2.5. Các phương pháp phân tích 41
3.2.5.1. Đo pH 41
3.2.5.2.Đo độ Brix 41
3.2.5.3. Xác định hàm lượng acid lactic 41
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 43
4.1. Một số khảo sát và đặc điểm của Lactobacillus delbrueckii 43
4.1.1. Quan sát đại thể, vi thể 43
4.1.2. Kết quả khảo sát khả năng tạo thành acid lactic 44
4.1.3. Kết quả khảo sát đường cong sinh trường của Lactobacillus delbrueckii trên
môi trường MRS và rỉ đường 44
4.1.4. Kết quả xác định đường chuẩn mối quan hệ giữa OD và mật độ tế bào 46
4.2.Kết quả khảo sát một số điều kiện lên men acid lactic trong lên men theo mẽ trên
môi trường rỉ đường 46
4.2.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất khô biểu kiến theo trọng

( được viết tắt theo tên của nhà phát minh de Man, Rogosa và
Sharpe )
OD Optical Density (mật độ quang học)
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Thành phần tro trong chất khô của rỉ đường mía và rỉ đường củ cải (%)
20
Bảng 2.2 Thành phần một số chất sinh trưởng của rỉ đường mía và cao ngô
(µ/100gam) 21
Bảng 2.3 Phân loại rỉ đường theo số lượng vi sinh vật tạp nhiễm 21
Bảng 2.4 Các chủng vi sinh vật tạo màng cellulose 25
Bảng 3.1 xây dựng đường tương quan tuyến tính giữa độ đục và mật độ tế bào 38
Bảng 4.1 Ảnh hưởng của nồng độ chất khô biểu kiến đến mật độ tế bào, pH, Hàm
lượng acid lactic (%) 47
SVTH: Trần Thị Thu Giang
5
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thúy Hương
Bảng 4.2 Ảnh hưởng của pH lên mật độ tế bào, Hàm lượng acid lactic(%) 48
Bảng 4.3 Ảnh hưởng của thời gian lên men lên mật độ tế bào,pH, Hàm lượng acid
lactic(%) 49
Bảng 4.4 Lượng chế phẩm ở mỗi bình lên men trong hệ thống lên men liên tục 50
Bảng 4.5 Biến động pH trong quá trình lên men liên tục 51
Bảng 4.6 Biến động acid lactic (%) trong quá trình lên men liên tục 52
Bảng 4.7 Bảng theo dõi pH, hàm lượng acid lactic (%) của hệ thống 5
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1 : Vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus 7
Hình 2.2 : Vi khuẩn Lactobacillus casei 7
Hình 2.3 Vi khuẩn Latobacillus brevis 8
Hình 2.4 Vi khuẩn Lactobacillus plantarum 9
Hình 2.5 Vi sinh vật thuộc nhóm Leuconostoc 10
Hình 2.6 Vi khuẩn Streptococcus lactis 11

Đồ thị 4.8 Biến động của hàm lượng acid lactic (%),pH theo thời gian trong hệ thống
lên men liên tục 53
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Hiện nay kỹ thuật cố định tế bào đang được đề cập và quan tâm nhiều đặc biệt
trong các lĩnh vực lên men sản xuất các sản phẩm trao đổi chất. Tế bào cố đọnh có
nhiều ưu điểm hơn tế bào tự do như: Enzyme của tế bào ổn định hơn enzyme ở dạng
tự do khi tế bào được gắn trên chất mang polymer tự nhiên, cố định tế bào vi sinh vật
không đồi hỏi khâu tách chiết và tinh sạch sản phẩm. Tế bào vi sinh vật cố định
không bị lẫn vào sản phẩm và có thể chủ động ngừng phản ứng theo ý muốn. Có thể
được sử dụng nhiều lần theo chu kỳ hoặc liên tục.
Acid lactic là sản phẩm của quá trình lên men lactic bởi vi khuẩn lactic. Có
ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp, thực phẩm, y dược. Trong công nghiệp nhẹ,
acid lactic là dung môi cho công nghiệp sản xuất sơn, vecni, nhuộm và thuộc da…,
trong công nghệ thực phẩm ứng dụng để làm chua quả, sản xuất dưa chua, các sản
phẩm lên men từ sữa,sản xuất các loại sữa và bột giàu canxi … Trong y học, người ta
sử dụng vật liệu có tên là purasorb ( là một hợp chất cao phân tử được sản xuất từ
acid lactic) Purasorb được sử dụng như những đinh gim, gắn phần xương lại với
nhau. Ngoài ra các nhà khoa học đang nghiên cứu tạo ra những vật liệu sinh học
dùng trong y học bằng các copolyme của acid lactic, chất dẻo mới thay thế cho chất
dẻo cũ khó phân hủy… Tuy acid lactic được ứng dụng rất nhiều nhưng chưa có
nhiều phương nghiên cứu ứng dụng các phương pháp khác vào quá trình lên men
nhằm làm tăng hiệu suất lên men thu nhận acid lactic.
Trên cơ sở vấn đề đặt ra, việc áp dụng phương pháp cố định tế bào trong sản
xuất lên men acid lactic là một hướng nghiên cứu trong việc tìm kiếm các phương
pháp lên men nhằm làm tăng hiệu suất lên men acid lactic.
1.2. Mục tiêu đề tài
Với mục tiêu đề tài là sử dụng chế phẩm Lactobacillus delbrueckii cố định để
lên men liên tục thu nhận acid lactic. Đề tài được tiến hành với các thí nhiệm sau:
SVTH: Trần Thị Thu Giang

o
C là 2,67
o
.
Loại D-acid lactic ở dạng tinh thể, tan trong nước, cồn. Nhiệt độ nóng chảy là
28
o
C, nhiệt độ sôi 103
o
C, góc quay cực ở 15
o
C là -2,26
o
.
Nếu D-acid lactic và L-acid lactic có trong một hỗn hợp theo tỷ lệ 50/50
người ta gọi là hỗn hợp Raxemic. Hỗn hợp này được ký hiệu là D1 acid lactic. Trong
quá trình lên men không khi nào có một hỗn hợp có tỷ lệ lý tưởng này mà chỉ có
được hỗn hợp này khi tiến hành tổng hợp hữu cơ. DL-acid lactic là dịch lỏng dạng
siro, có khả năng tan trong nước, trong cồn, không tan trong CHCl
3
. Nhiệt độ nóng
chảy của chúng là 16,7
o
C, nhiệt độ sôi là 122
o
C. [6]
2.1.2. Lên men lactic
Lên men lactic là quá trình chuyển hoá đường thành acid lactic nhờ vi sinh
vật, điển hình là vi khuẩn lactic. Lên men lactic là một trong những loại hình lên men
phát triển nhất trong thiên nhiên.

3
H
6
O
3
+ 136Kj (32,4 Kcal)
Lên men lactic gồm có lên men đồng hình và lên men dị hình
Lên men đồng hình: Lượng acid lactic tạo thành chiếm hơn 90%, chỉ một
lượng nhỏ pyruvat bị khử carbon chuyển thành acid acetic, ethanol, CO
2
, và acetoin.
Lượng sản phẩm phụ tạo ra phụ thuộc sự có mặt của oxy.
Các chủng vi sinh vật được sử dụng trong lên men đồng hình như:
Lactobacterium casei, Lactobacterium cremoris, Lactobacterium bulgaricus,
Lactobacterium delbruckii…
Phương trình tổng quát trong quá trình lên men đồng hình:
C
6
H
12
O
6
+ 2ADP + 2Pi → 2CH
3
CHOHCOOH + 2ATP
Trong một số trường hợp, Lên men đồng hình có thể được chuyển sang dạng
dị hình khi điều kiện lên men thay đổi.
Lên men dị hình: Chỉ có 50% lượng đường tạo thành acid lactic, ngoài ra còn
có các sản phẩm phụ tương tác với nhau tạo thành ester có mùi thơm.
Phương trình tổng quát trong quá trình lên men dị hình:

Vi khuẩn lactic thuộc vi khuẩn hiếu khí tuỳ tiện, không chứa cytochrom và
enzyme catalase, có khả năng sinh tổng hợp enzyme peroxydase rất mạnh. Chúng
phân giải H
2
O
2
để tạo ra H
2
O và O
2
để phát triển.
Theo khóa phân loại của Bergay, họ Lactobacilliaceae chia làm 2 họ:
Streptococeae và Lactobacieae
Streptococeae lại chia ra Streptococcus và Leuconostoc.
Lactobacileae chỉ có 1 loài là Lactobacillus
Vi khuẩn lactic có nhiều trong thiên nhiên. Chúng tồn tại nhiều ở cỏ, nhất là
cỏ khô, trong cơ thể người và động vật, trong miệng, ruột. Một số loài trong họ vi
khuẩn lactic như Streptococcus có khả năng gây bệnh. Nhóm vi khuẩn lactic rất đa
dạng gồm nhiều giống rất khác nhau, tế bào của chúng có thể là hình cầu, hình
que Phân biệt chúng về khả năng lên men đồng hình hay dị hình. Khả năng tổng
hợp nhiều hợp chất cần cho sự sống của những vi khuẩn này rất yếu.[7]
Các loài vi khuẩn lactic khác nhau tạo thành acid lactic trong môi trường và
như vậy sức chịu acid cũng khác nhau. Đa số các trực khuẩn lactic đồng hình tạo
thành acid cao hơn ( khoảng 2-3,5%), liên cầu khuẩn (khoảng 1%). Các trực khuẩn
này có thể phát triển ở pH: 3.8 – 4, cầu khuẩn không thể phát triển ở môi trường này.
Hoạt lực lên men tốt nhất ở vùng pH: 5.5 – 6.0 .
SVTH: Trần Thị Thu Giang
11
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thúy Hương
Đa số vi khuẩn lactic, đặc biệt là trực khuẩn đồng hình rất kén chọn thành

pentoza và acid citric.
Một số loài có khả năng tạo thành màng nhầy. Một số khác có khả năng đối
kháng với thể hoại sinh và các vi sinh vật gây bệnh hoặc làm thối rửa thực phẩm.
Như vậy, ngoài khả năng tạo thành acid lactic, các loài này còn có khả năng
sinh ra các hợp chất có hoạt tính kháng sinh ( người ta gọi các hợp chất này là
bacteriocin). Những chất kháng sinh này không dùng trong y học mà chỉ được dùng
trong bảo quản thực phẩm có hiệu quả khả quan. Các vi khuẩn lactic ngoài việc tạo
thành acid còn có 1 số loài tạo được chất thơm ( diacetyl, acetoin, acid bay hơi )
như Streptococcus diacetylactic.
SVTH: Trần Thị Thu Giang
12
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thúy Hương
Vi khuẩn Lactobacillus có thể làm giảm hội chứng nhạy cảm đường ruột. Các
vi khuẩn này có nhiệm vụ biến đổi chất xơ thực phẩm, thức ăn chưa tiêu hoá hết ở
ruột non thành acid lactic, acetic, butyric, hàng loạt vitamin, acid amin, men, hocmon
và các chất dinh dưỡng quan trọng khác, sinh ra các khí như NH
3
, CO
2
, H
2
S
2.1.3.2. Các chủng vi sinh vật được sử dụng trong lên men lactic
Lactobacillus
Lactobacillus là tên một giống vi khuẩn, giống này có nhiều loài như Lactobacillus
acidophilus, Lactobacillus sporogenes, Lactobacillus kefir
Trong đường ruột luôn có nhiều loại vi khuẩn ký sinh, trong đó có cả những
loại có ích và có hại cho sức khỏe con người. Sự tồn tại của vi khuẩn lactic tạo thành
sự cân bằng vi khuẩn trong đường ruột. Vi khuẩn Lactobacillus có thể làm giảm hội
chứng nhạy cảm đường ruột.[6]

C, tối thiểu là 15 – 20
o
C.
Hình 2.1 : Vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus [10]
Lactobacillus casei: Lên men lactic đồng hình, trực khuẩn nhỏ, Gram (+),
thường gặp ở dạng chuỗi dài hoặc ngắn, tích tụ tới 1,5% acid. Chúng không có khả
năng chuyển động. Có khả năng lên men được các loại đường glucose, fructose,
mannose, galactose, maltose, lactose, salicin. Trong quá trình lên men chúng tạo ra
D-acid lactic. Nhiệt độ tối thích cho phát triển là 38 – 40
o
C, nhờ có hoạt tính
proteaza nên có thể phân hủy protein trong sữa thành acid amin.
Hình 2.2 : Vi khuẩn Lactobacillus casei [10]
Lactobacillus lycopersici: lên men lactic dị hình, là trực khuẩn Gram (+), sinh
hơi, trong thiên nhiên chúng tồn tại thành từng đôi một, có khả năng tạo bào tử.
Trong quá trình lên men đường, chúng tạo ra cồn, acid lactic, acid acetic và CO
2
.
Ngày nay chúng được coi như các biến chủng của Lactobacillus brevis.[6]
SVTH: Trần Thị Thu Giang
14
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thúy Hương
Lactobacillus pasteurianus: là trực khuẩn Gram (+), có kích thước rộng: 0.5 –
1.0µm, dài: 7.0 - 35µm. Trong thiên nhiên chúng tồn tại riêng lẻ, không di động.
Chúng có khả năng lên men được arabinose, glucose, fructose, galactose, maltose,
tạo ra một loạt các sản phẩm như: CO
2
, alcohol, acid lactic, acid acetic, acid formic.
Nhiệt độ thích hợp từ 29 – 33
o

năng tạo thành chuỗi ngắn, kích thước tế bào từ 0.6 – 2.0µm. Chúng có khả năng lên
men glucose, fructose, maltose, saccharose, trehalose và không có khả năng lên men
lactose, galactose, raffinose, arabinose, rhamnose, dextrin, inulin. Trong quá trình lên
men, chúng tạo ra L-acid lactic, không có khả năng tạo nitrit từ nitrat. Nhiệt độ phát
triển tối ưu là 36
o
C.
Lactobacillus helveticcus: trực khuẩn, có kích thước rộng: 0.7 – 0.9µm, dài:
2.0 – 6.0µm. Trong thiên nhiên chúng có thể tồn tại riêng lẻ từng tế bào, cũng có thể
tạo thành chuỗi tế bào. Chúng có khả năng lên men các loại đường glucose, fructose,
galactose, mannose, maltose, lactose. Nhiệt độ phát triển từ 40 – 42
o
C. Vi khuẩn này
được sử dụng nhiều trong sản xuất sữa chua và phomai cứng.
Lactobacillus thermophilus: là trực khuẩn Gram (+), kích thước tế bào 0.5 –
3.0µm, không có khả năng di động. Nhiệt độ phát triển tối ưu là 30
o
C, có thể chịu
được nhiệt độ 65 – 75
o
C. Vi khuẩn này được sử dụng nhiều trong sản xuất sữa chua
và phomai.
Lactobacillus plantarum: trực khuẩn Gram (+), kích thước tế bào rộng: 0.7 – 1µm,
dài 3 – 8µm. Nhiệt độ phát triển tối ưu là 30
o
C, có khả năng chịu được nồng độ NaCl
5,5%. Vi khuẩn này được dùng nhiều trong chế biến sữa.[6]
Hình 2.4 Vi khuẩn Lactobacillus plantarum [9]
Leuconostoc
Leuconostoc gồm những liên cầu khuẩn lên men lactic đồng dạng, lên men

45
o
C, có thể chịu được nồng độ NaCl 4%. Khi lên men đường glucose, maltose,
lactose, xylose, arabinose, saccharose, trehalose, monnitol, tạo ra acid lactic, CO
2
,
acid acetic, diacetyl. Chúng có khả năng lên men được raffinose, inulin, glycerol,
sorbitol. Chúng được sử dụng rộng rãi trong chế biến các sản phẩm như sữa chua,
cream – bơ chua, phomai. Streptococcus lactic có khả năng lên men 30
o
C đối với
sữa, đường glucose, mantose, lactose, galactose.
SVTH: Trần Thị Thu Giang
17
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thúy Hương
Hình 2.6 Vi khuẩn Streptococcus lactis [10]
Streptococcus cremoris : là tế bào hình cầu và kết thành chuỗi dài, ưa ấm và
tạo ít acid trong môi trường. Nhiệt độ thích hợp cho phát triển là 25
o
C, tối thiểu là 10
o
C, và tối đa là 36 – 38
o
C.
Streptococcus thermophilus : có dạng hình cầu, kết thành chuỗi dài, phát triển
tốt nhất ở nhiệt độ 40 – 45
o
C, tích tụ khoảng 1% acid. Thường dùng phối hợp với
trực khuẩn lactic để chế biến sữa chua và các loại đặc biệt, sữa chua nấu chín và
phomai.

Bộ: Lactobacillilales
Họ: Lactobacillaceae
Giống: Lactobacillus
Loài: Lactobacillus delbrueckii
Trực khuẩn dài, kích thước 0,5- 0,8µm,2,0- 9,0 mm,không di động, Gram (+)
Có khả năng lên men được các loại đường glucose, fructose, galactose,
maltose và dexrin.Không có khả năng lên men xylose, arabinose, mannitol, inulin,
rhamnose, lactose, raffinose, trehalose. Ngoài ra chúng có thể đồng hóa được tinh
bột.
Thường gặp trên hạt đại mạch, trên bề mặt của thực vật và xác cây đang phân
giải, đây là trực khuẩn lớn. Trong quá trình phát triển của mình chúng có khả năng
tạo thành sợi. Nhiệt độ tối ưu cho chúng phát triển từ 45 ÷ 50
o
C,pH là 4.5 – 6.8,
khác với các loài khác chúng không có khả năng lên men đường lactose vì vậy chúng
không được dùng trong chế biến sữa.
Thông thường có khả năng lên men đường thành acid lactic trong điều kiện kỵ
khí.
SVTH: Trần Thị Thu Giang
19
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thúy Hương
2.1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của vi khuẩn lactic.
2.1.5.1. Ảnh hưởng của pH
pH là số đo hoạt tính của ion hydrogen trong môi trường. Thang pH thay đổi
từ 0-14, pH có ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật. Mỗi
sinh vật điều có một phạm vi pH nhất định và pH sinh trưởng tốt nhất. Vi sinh vật ưa
acid có pH phát triển tốt nhất khoảng 0-5.5, vi sinh vật trung tính từ 5.5-8, vi sinh vật
ưa kiềm từ 8.5-11.5, vi sinh vật ưa kiềm cực đoan sinh truởng tối ưu ở pH 10 và lớn
hơn. Mặc dù mỗi nhóm vi sinh vật có khoảng pH khá rộng nhưng mức chịu đựng của
chúng có giới hạn nhất định. Khi pH của tế bào có sự biến đổi đột ngột sẽ phá vỡ

Cũng giống như các sinh vật khác, nhiệt độ môi trường cũng ảnh hưởng rất
lớn đối với vi sinh vật. Trên thực tế, do vi sinh vật thường là các vi sinh vật đơn bào
cho nên chúng rất mẫn cảm với sự biến hóa của nhiệt đô, và thường bị biến hóa cùng
SVTH: Trần Thị Thu Giang
20
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thúy Hương
với sự biến hóa về nhiệt độ của môi trường xung quanh. Chính vì vậy, nhiệt độ của tế
bào vi sinh vật cũng phản ánh trực tiếp nhiệt độ của môi trường xung quanh. Một
nhân tố quyết định ảnh hưởng của nhiệt độ đối với sự sinh trưởng của vi sinh vật đó
là tính mẫn cảm với nhiệt độ của các phản ứng xúc tác nhờ enzyme. Trong phạm vi
nhiệt độ thấp, khi nhiệt độ tăng lên sẽ làm tăng tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật, vì
phản ứng xúc tác nhờ enzyme cũng giống như các phản ứng hóa học nói chung, khi
nhiệt độ tăng lên 10
o
C tốc độ phản ứng sẽ tăng gấp đôi. Vì các phản ứng trong tế bào
đều tăng cho nên toàn bộ hoạt động trao đổi chất sẽ tăng lên khi nhiệt độ cao hơn, và
vi sinh vật sẽ sinh trưởng nhanh hơn. Lúc nhiệt độ tăng lên đến một lúc nhất định thì
nhiệt độ càng tăng, tốc d 9ộ sinh trưởng càng giảm. Khi nhiệt độ tăng quá cao, vi
sinh vật sẽ chết. Khi nhiệt độ quá cao sẽ gây ra sự biến tính của enzyme, của cá cthể
vận chuyển ( transport carryers) và các protein khác. Màng sinh chất sẽ bị tổn thương
vì 2 lớp lippit sẽ bị hòa tan. Do đó mặc dầu ở nhiệt độ cao các phản ứng xúc tác tiến
hành càng nhanh, nhưng do các nguyên nhân nói trên mà tế bào bị tổn thương đến
mức khó hồi phục và dẫn đến việc ức chế sinh trưởng. Tại điều kiện nhiệt độ rất thấp
màng sinh chất bị kết đông lại, enzyme cũng ngừng hoạt động. Nói chung, nếu vựt
quá nhiệt độ tốt nhất đối với vi sinh vật, chức năng và kết cấu tế bào điều bị ảnh
hưởng. Nếu nhiệt độ rất thấp, tuy chức năng chịu ảnh hưởng nhưng thành phần hóa
học và kết cấu không nhất thiết bị ảnh hưởng.[11] Vi khuẩn lactic trong cơ thể phát
triển tốt nhất ở nhiệt độ từ 36 – 38
o
C, ngược lại trong cơ thể động vật thì cao hơn từ

khí, từ 1 phân tử glucose sẽ bị oxy hóa hoàn toàn thành CO
2
và H
2
O và tổng hợp các
enzyme, từ 1 phân tử glucose tạo ra 36 hoặc 38 ATP, trong điều kiện kỵ khí từ 1
phân tử glucose tạo ra 2ATP do đó lượng cơ chất bị phân hủy rất nhanh và tổng hợp
một số chất kháng khuẩn.
2.1.6. Công nghệ sản xuất acid lactic:
2.1.6.1. Phương pháp sản xuất truyền thống:
Theo phương pháp truyền thống, công nghệ sản xuất acid lactic phải trải qua 3
giai đoạn chính:
Chuẩn bị môi trường lên men
Người ta thường sử dụng nguồn mật rỉ vì rẻ và dễ kiếm. Trước tiên mật rỉ cần
được xử lý để tẩy màu và tách các chất keo có trong mật rỉ. Để xử lý màu, người ta
thường dùng than hoạt tính. Trước tiên mật rỉ cần phải được làm loãng theo tỉ lệ 1:3,
sau đó cho chảy qua cột than hoạt tính.Than hoạt tính sẽ hấp phụ các chất màu.
Sau đó làm loãng mật rỉ đến nồng độ chất khô 15% và dùng H
2
SO
4
5% theo
khối lượng dịch để acid hóa môi trường.H
2
SO
4
có ý nghĩa rất quan trọng trong quá
trình xử lý mật rỉ: H
2
SO

ta dùng CaCO
3
để điều chỉnh dịch đến pH 10 – 11 để yên từ 3 – 5 giờ.Sau đó loại bỏ
chất lắng,lọc dịch bằng máy lọc khung bản ở nhiệt độ 70 – 80
o
C.
Sau khi lọc xong, toàn bộ dịch lên men được chuyển sang thiết bị kết tủa
lactate canxi. Quá trình tạo kết tủa lactate canxi phải mất 10 – 16 giờ.Kết thúc quá
trình, người ta đem lọc bằng máy lọc khung bản.
Để riêng kết tủa và dịch lọc.Dịch lọc được đem đi cô đặc lại và tiến hành kết
tủa lại 1 lần nữa để thu hồi toàn bộ lượng acid lactic có trong dịch lên men. Phần kết
tủa này được trộn chung với phần trước và đem sang thiết bị thu nhận acid lactic.Để
thu nhận acid lactic người ta cho H
2
SO
4
vào phần tủa.Phản ứng sẽ xảy ra và tạo
thành CaSO
4
kết tủa và dung dịch chứa acid lactic ( C
3
H
6
O
3
).
Dung dịch acid lactic được đem đi khử màu bằng than hoạt tính và đem cô
đặc chân không để thu nhận acid lactic tinh khiết. [5]
2.1.6.2. Phương pháp sản xuất hiện đại:
Phương pháp thẩm tích điện và trao đổi ion

và các cation khác. Acid lactic
sau khi thu được sẽ có độ tinh thiết 99%. [5]
2.1.6.3.Phương pháp thu nhận acid lactic
Phương pháp thu nhận acid lactic ở pH > pKa
Đầu tiên người ta cho dung dịch lên men tiếp xúc với chất hấp thụ alamin 336
(tricaprylylamin hòa tan trong methyl iso butylketone).
Tiếp đến, chất hấp phụ sẽ tiếp xúc với ammoniac và trialkylamin phân tử thấp
là trimethylamin (TMA). TMA sẽ được tạo thành trimethylamonium (TMAm), sau
đó TMA và hơi nước sẽ được tái sử dụng, còn acid lactic sẽ được thu nhận.
Phương pháp tách pha
Acid lactic được chuyển thành lactat canxi ở dung dịch lên men. Dung dịch
này được chuyển qua thiết bị lọc. Phần sinh khối được tái sử dụng. Phần lactat hòa
tan được cô đặc đến khoảng 40 – 70% khối lượng ban đầu. ( Người ta điều chỉnh pH
bằng NaCO
3
đến pH 6,0 – 6,5 để tạo ra lactate natri).
Lactat natri được đưa vào thiết bị chứa trialkylamin và khí CO
2
ở áp suất
75pSi. Lúc này dung dịch sẽ tạo thành hai pha:
* Pha hữu cơ gồm chất hấp phụ acid lactic.
* Pha hòa tan gồm muối carbonate natri và acid carbonic.
SVTH: Trần Thị Thu Giang
24
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thúy Hương
Người ta thu hồi acid lactic từ pha hữu cơ bằng phương pháp chưng cất chân không
với áp suất 2 – 10mmHg, ở nhiệt độ 80 – 240
o
C. [5]
2.2. Giới thiệu về rỉ đường mía.