Tài liệu Tiểu luận: Công nghệ sản xuất giấm táo

Lời mở đầu. Axít trong táo có tác dụng ngăn ngừa béo phì nửa thân dưới. Chất xơ trong táo có tác dụng chống táo bón. Chất keo trong táo có tác dụng thải loại chất chì, thủy ngân, măng-gan tồn đọng trong đường ruột, điều hòa lượng đồng trong máu, ngăn ngừa hiện tượng tỷ lệ đường huyết tăng vọt hoặc giảm mạnh đột ngột. Với lượng iốt nhiều gấp tám lần trong chuối tiêu và gấp 13 lần trong quýt, táo có thể chống bệnh bướu cổ. Các thí nghiệm đã cho thấy, người bị bệnh tiểu đường ăn táo chua sẽ có tác dụng giảm thấp triệu chứng bệnh; người bị bệnh tim mạch và béo phì thì nên ăn táo ngọt; để trị chứng táo bón có thể ăn táo nấu chín; ăn táo trước khi đi ngủ sẽ làm cho khoang miệng sạch sẽ, cải thiện công năng thận; nước ép táo tươi có thể trị ho và khản tiếng. Các sản phẩm từ táo có chứa nhiều dinh dưỡng và thơm ngon: nước ép táo, giấm táo… Giấm táo được làm từ nước táo lên men rất giàu chất xơ và các chất dinh dưỡng có thể phòng ngừa chứng trào ngược axit, táo bón, bệnh tiểu đường, ung thư. Ngoài ra dấm táo giúp giảm lượng đường trong máu sau khi ăn, hạn chế cảm giác thèm ăn và nguy cơ mắc bệnh tiểu đường tuýp…Một trong các loại giấm thiên nhiên tốt có thể nói đến là giấm táo. Trong thành phần giấm táo chứa nhiều acid acetic, nhiều protein, chất chống oxy hóa, acid amin, K, P, Ca, Mg, Cu, vitamin A, B1, B2, B6, C, và E, bioflavonoid, pectin và nhiều vi khuẩn cần thiết cho cơ thể. 1 I. Nguyên liệu: 1. Táo: 1.1. Giới thiệu: Lớp: Magnoliopsida Bộ: Rosels Chi: Malus Loài: Malus domestica Hình 1.1: Quả táo Táo là một loại thực vật vùng khí hậu ôn đới, đặc biệt là vùng có khí hậu lạnh và rất lạnh. Loại táo đầu tiên được tìm thấy thuộc vùng ven hồ ở Thụy Sĩ. Loại này có kích thước nhỏ hơn so với các loại táo hiện nay, nhưng khi nghiên cứu sâu về các đặc điểm sinh học thì các nhà khoa học thấy chúng có rất nhiều đặc điểm giống nhau về mặt sinh học. Loại táo này hiện diện ở rất nhiều vùng thuộc các nước châu Âu. Ngay cả các vùng thấp như Drontheim thuộc Na Uy. Loại táo Crab hay táo hoang dại có tên khoa học là Pyrus malus có nguồn gốc thuộc nước Anh là tổ tiên của các loài táo hiện đang được trồng ở tất cả các vùng khí hậu ôn đới trên thế giới. Trước thời đế chế Norman sự đa dạng của các loài táo rất phong phú, mà đa số được đưa vào nước Anh bởi người Romans. Hơn 22 loại táo khác nhau đã được đề cập đến bởi nhà thực vật học Pliny. Trong một bản thảo của Old Saxon cũng đã từng đề cập đến rất nhiều loại táo và rượu táo khác nhau. Bartholomeus Anglicus trong cuốn bách khoa toàn thư do ông biên soạn năm 1470 có hơn một chương nói về các loại táo có mặt trong thời gian đó. Sau quá trình di cư vầ thám hiểm của loài người, các loài táo đã được trồng và thu hoạch ở hầu hết các nước trên thế giới. 1.2. Phân loại: Trên thế giới có rất nhiều loại táo khác nhau. Tuy nhiên, hiện nay có một số loại táo được sử dụng phổ biến. 2 Bảng 1.1: Các loại táo phổ biến Loại táo đỏ Red delicious ( Táo Mỹ) Đặc điểm Táo ngọt, giòn cứng, mọng nước, màu đỏ, hàm lượng acid thấp, thường được dùng để ăn tươi. Golden delicious Táo có vị ngọt vừa, giòn cứng, vỏ mỏng và mềm có màu trắng, thường ăn lạnh hoặc dùng với salad. Fuji (Táo Phú Sĩ) Táo thường có hình dạng tròn,thịt dày, giòn và ngọt hơn các loại táo khác, thường dùng làm món làm món khai vị. Braeburn Cứng, thơm, có vị chua ngọt. Màu sắc thay đổi đỏxanh-vàng. Granny Smith Cứng, giòn, vỏ táo màu xanh nên rất khó xác định thời điểm chín của táo nếu dựa vào màu sắc bên ngoài, có vị hơi chua. 3 1.3. Thành phần hóa học của táo: Bảng 1.2: Thành phần hóa học các chất có trong 100g nguyên liệu Nước 85.3g Protein 0.3g Lipids 0.4g Carbohydrate 11.8g Acid hữu cơ 0.6g Xơ 2.3g Khoáng 0.3g Khoáng Na 3 mg K 145 mg Mg 6mg Ca 7 mg Mn 65 µg Fe 480 µg Cu 100 µg Zn 120 µg P 12 mg Cl 2 mg F 7µm Iod 2µg Sn 1-6µg Vitamins Carotene 45µg Vitamin E 490 µg Tyr 5mg Val 12 mg Vitamin K 0-5 µg Carbohydrate Vitamin B1 35 µg Vitamin B2 30 µg Vitamin B6 45 µg Vitamin C 12 mg Nicotinamide 300 µg Pantothenic acid 100 µg Biotin 1-8 µg Folic acid 7 µg Glucose 2210 mg Frutose 6040 mg Sucrose 2470 mg Starch 600 mg Sorbit 610 mg Amino Acid Arg 8 mg His 6 mg Ile 10 mg Leu 16 mg Lys 15 mg Met 3 mg Phe 9 mg Thr 8 mg Trp 2 mg Lipids Palmitic acid 50 mg Stearic acid 10 mg Oleic acid 20 mg Linolic acid 100 mg Linoleic acid 20 mg Các thành phần khác Malic acid 550 mg Citric acid 16 mg Oxalic acid 500 µg Salicylic acid 310 µg Purines 3 mg Các hợp chất mùi, vị có trong táo: Hexylacetate tạo nên mùi thơm của táo và 1-butanol sẽ tạo nên cảm giác ngọt. Cunningham và những chất khác sẽ tạo nên mùi thơm giống như mùi của hoa là betadamascenone, butylisomyl và hexylhexanoates cùng với etyl, propyl và hexyl butanoates, là những chất quan trọng nhất tạo nên mùi táo. Những hợp chất tạo nên mùi táo gồm có: propyl acetate, butylbutyrate, t-butyl propionate, 2-metylpropyl acetate, butyl acetate, etyl butyrate, etyl 3-metylbutyrate, và hexyl butydrate. Ngoài ra cũng có các mùi vị không mong muốn có thể được tạo ra như acetylaldehide ( vị cay), trans –2– hexanal và butyl propionate tạo vị đắng, 3metylbutylbutyrate, butyl 3-metyl butarate tạo mùi thối không nên có trong táo. 4 Các hợp chất phenolic và tính năng chống oxi hóa: Trong táo có chứa nhiều hợp chất phenolic, là những chất trao đổi bậc 2 có hoạt tính chống oxi hóa. Các loại táo khác nhau sẽ khác nhau về nồng độ của hợp chất phenolic. 1.4. Chỉ tiêu chọn táo trong sản xuất: Màu sắc quả và hạt: Màu sắc của hạt cũng được xem như là một chỉ tiêu kiểm tra độ chín của quả táo. Cắt quả táo ra và kiểm tra màu sắc của hạt dựa vào thang đánh giá 6. Bảng 1.3: Kiểm tra màu sắc hạt Giá trị đo Mức độ màu sắc 1 không màu 2 có dấu hiệu có màu 3 4 1/4 màu 1/2 màu 5 3/4 màu 6 đầy màu Màu sắc trên quả táo có thể cho ta biết hàm lượng cholorophyll có trong quả. Lấy 1/16 – 1/8 inch slice quả táo ở phía trong quả táo. Bảng 1.4: Quan sát cấp độ màu xanh của quả táo Cấp độ Mức độ màu sắc 1 hoàn toàn xanh 2 hơi mất màu xanh ở vùng trung tâm quả 3 màu xanh dày khoảng 1/2 inch dưới vỏ táo 4 màu xanh dày khoảng 1/4 inch dưới vỏ táo 5 màu xanh dày khoảng 1/8 inch dưới vỏ táo 6 vỏ quả hoàn toàn mất hẳn màu xanh Theo những kinh nghiệm của nhà vườn kếp hợp với một số phương pháp xác định khoa học khác người ta đã đưa ra bảng thu hoạch sau dựa vào mức độ cảm quan bên ngoài của quả. 1.5. Yêu cầu chọn táo làm giấm táo: 5 Táo chín, lành lặn, không thối hỏng. Trái hư thối sẽ làm sản phẩm mất hương vị và gia tăng nguy cơ nhiễm vi sinh vật. Không có mùi lạ. Màu sắc của táo phải đồng đều màu hồng. Không có sự xâm nhập của vi sinh vật. Táo đạt khoảng 11- 120Brix (chọn táo Golden Delicious). Hàm lượng acid malic trong táo là 0.38 – 0.52%. 1.6. Táo Golden Delicious: Tên khoa học: Malus domestica 'Golden Delicious'. Lớp cao hơn: Táo tây. Cấp độ: Giống cây trồng. Mùa vụ: Tháng 7, tháng 8. Xuất xứ: Hạt Clay, West Virgnia. Công dụng: làm đồ ăn nhẹ, các món xa-lát, các món bánh nướng, các loại đồ uống, các loại bánh nướng nhân táo, nước xốt, món ăn đông lạnh. 2. Nước: Nước là một thành phần quan trọng của thực phẩm. Ta có thể nói rằng không có thực phẩm nào mà lại không chứa một lượng nước, nhiều hay ít. Lượng nước này có một ảnh hưởng quan trọng đến các tính chất của thực phẩm cũng như đến các quá trình trong chế biến và bảo quản. Nước là nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp chế biến thực phẩm, là yếu tố liên kết các nguyên liệu và các chất trong thực phẩm, nhào rửa nguyên liệu, vận chuyển và xử lý nguyên liệu, đảm bảo giá trị cảm quan của sản phẩm, tăng cường các quá trình sinh học như hô hấp, lên men, tham gia vào quá trình làm lạnh hoặc gia nhiệt. Nước được sử dụng trong quy trình là được đạt TCVN 1329/2002/BYT/QĐ ngày 18/4/2002. Bảng 1.5: Tiêu chuẩn nước TCVN 1329/2002/BTY/QĐ ngày 18/4/2002 STT Tên tiêu chí I. 1 Màu sắc Giới hạn Phương pháp tối đa thử Chỉ tiêu cảm quan và thành phần vô cơ TCVN 6187-1996 TCU 15 (ISO 7887 -1985) Đơn vị tính Mức độ kiểm tra I 6 Không có mùi vị lạ Cảm quan I 5 TCVN 6184-1996 I 2 Mùi vị 3 Độ đục 4 pH 5 Độ cứng Mg/l 350 6 Amoni (tính theo NH4) Mg/l 3 7 Nitrat (Tính theo NO3-) Mg/l 50 8 Nitrit (Tính theo NO2-) Mg/l 3 9 Clorua Mg/l 300 TCVN 6194-1996 (ISO 9297- 1989) I Asen Mg/l 0.05 TCVN 6182-1996 (ISO 6595- 1982) I 0.5 TCVN 61771996 (ISO 63321988) I Thường quy kỹ thuật viện y học lao động và Vệ sinh môi trường I 1 0 1 1 Sắt NTU 6.0-8.5 Mg/l 1 Độ oxi hóa theo KMnO4 Mg/l 4 1 Tổng số chất rắn hòa tan Mg/l 1200 Đồng Mg/l 2 Xianua Mg/l 0.07 Florua Mg/l 1.5 Chì Mg/l 0.01 Mangan Mg/l 0.5 2 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 TCVN 61941996 TCVN 62241996 TCVN 59881995 (ISO 56641994) TCVN 6180-1996 (ISO 7890- 1988) TCVN 61781996 (ISO 67771984) TCVN 6053-1995 (ISO 9696-1992) TCVN 6193-1996 (ISO 8288- 1086) TCVN 6181-1996 (ISO 6703-1984) TCVN 6195-1996 (ISO 103591992) TCVN 6193-1996 (ISO 8286-1986) TCVN 6002-1995 I I I I I II II II II II II 7 8 1 9 2 0 2 1 2 2 Thủy ngân Mg/l 0.001 Kẽm Mg/l 3 Coliform tổng số E.coli hoặc Coliform chịu nhiệt II. Vi sinh vật Vi khuẩn/100m 50 l Vi khuẩn/100m 0 l (ISO 6333- 1986) TCVN 5991-1995 (ISO 5666/1-1983 ISO 5666/3 – 1989) TCVN 6193-1996 (ISO 8288- 1990) II I TCVN 6187-1996 (ISO 9308-1990) I TCVN 6187-1996 (ISO 9308-1990) I 3.Chủng VSV lên men giấm: Hình 1. S.cerevisiae 3.1.Chủng nấm men lên men rượu: Nấm men Saccharomyces cerevisiae là chủng nấm men lên men nổi. Tế bào nấm men mẹ và con sau khi nảy chồi thường dính lại với nhau tạo thành chuỗi các tế bào nấm men hình dạng chủ yếu là hình cầu hoặc hình oval với kích thước từ 7 – 10μm. a.Đặc điềm hình thái: Sacchromyces cerevisiae sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ cao, lơ lửng trên bề mặt là chủ yếu, nhiệt độ lên men từ 10 – 25 oC. Khi quá trình lên men kết thúc, tế bào kết chùm, thành chuỗi tạo lớp dày nổi lên bề mặt 8 cùng với rượu làm cho khả năng tự trong của rượu rất chậm, khả năng lắng yếu nên phải lọc cẩn thận. b.Vai trò: Nấm men đóng vai trò hết sức quan trọng. Nhờ đặc tính sinh dưỡng của nấm men là quá trình chuyển hóa dịch đường thành rượu (C 2H5OH) và sinh ra khí CO2 là thành phần chính của rượu, tạo ra các mùi vị đặc trưng cho sản phẩm, tùy vào loại nấm men mà tạo ra các mùi vị khác nhau. Các loại nấm men lên men rượu thuộc loại yếm khí tùy tiện. Khi đó oxy chúng tăng sinh khối nhờ hô hấp tế bào, khi không có oxy chúng lên men tạo thành ethanol và CO2 3.2. Lên men giấm: Hình 2. Acetobacter suboxydans b.Vai trò: Chúng có khả năng chịu đựng được nồng độ cồn rất cao. Lượng axit axetic tạo được từ quá trình lên men có thể lên đến 13%. Nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn này để tiến hành lên men là 28-32oC. Thời gian lên men rất nhanh, chỉ cần 48h. Trong quá trình lên men cần phải thông khí liên tục vì vi khuẩn này cần lượng oxy rất nhiều cho quá trình chuyển hóa cồn thành axit axetic và cho quá trình phát triển III. Quy trình sản xuất giấm táo. 1. Sơ đồ sản xuất. Táo 9 Ép Lọc thô Đường , nấm men S.cerevisiae A.aceti Cặn, bã Phối trộn Lên men Lọc Chiết rót Sản phẩm 2. Thuyết minh quy trình sản xuất giấm táo: 2.1. Rửa: Mục đích: Chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo. Làm sạch nguyên liệu, loại bỏ tạp chất trên bề mặt vỏ quả táo. 10 Biến đổi: Vật lý: Không biến đổi đáng kể. Hóa học: loại bỏ lượng hóa học trong thuốc trừ sâu trong nông nghiệp. Vi sinh: làm giảm lượng vi sinh vật bám trên vỏ táo. Hóa lý: Không biến đổi đáng kể. Hóa sinh: Không biến đổi đáng kể. Nguyên tắc hoạt động: Táo từ xe chứa sau khi được kiểm tra phân loại sẽ được đưa vào buồn rửa nhờ băng tải. Dùng thiết bị rửa xối tưới dạng băng tải để rửa, táo sẽ trải qua 2 giai đoạn ngâm và rửa xối. Ngâm làm thấm ướt nguyên liệu, làm các chất bẩn mềm và bong ra. Thời gian ngâm tùy thuộc vào độ bám bẩn của nguyên liệu và tác dụng của dung dịch rửa, có thể từ vài phút đến vài chục phút. Rửa xối sử dụng dòng chảy của nước để kéo chất bẩn còn lại trên mặt của nguyên liệu sau khi ngâm. Nước rửa là nước sạch, để nước rửa ít bị nhiễm khuẩn người ta dùng nước chảy lên tục trên các bể. Yêu cầu: Táo không bị dập, không dính quá nhiều cát, bụi, lượng nước vừa đủ để tránh làm dập táo. Thời gian ngâm rửa không được kéo dài, nguyên liệu sau khi rửa phải sạch, không bị dập, lượng nước tốn ít nhất. Thời gian rửa: 2- 3 phút. Thông số kỹ thuật: Model: cyf-xr08. Quy cách: 3400l*1660w*1200hmm. Moto: 3 1/4 hp. Vật liệu: SUS 304 & nhựa cứng đặc biệt. Kết hợp: điện, nước. Áp suất: 2- 3at, thường dùng tia nước phun. 11 Hình 2.1.Giai đoạn rửa táo. 2.2.Ép: Mục đích: Khai thác: Thu được dịch ép từ táo. Biến đổi: Vật lý: Giảm thể tích nguyên liệu, hạt sẽ bị giảm kích thước dưới tác dụng của lực ép, khi ép các chất trong tế bào sẽ thoát ra nên làm thay đổi tỷ trọng của dịch ép. Hóa học: Các thành phần dễ oxy hóa như vitamin, polyphenol,… có điều kiện tiếp xúc với oxy một cách dễ dàng nên dễ dẫn đến phản ứng oxy hóa. Ngoài ra, các chất hòa tan sẽ đi vào trong dịch chiết làm tăng nồng độ. Nguyên tắc hoạt động: Sử dụng thiết bị ép trục vis. Nguyên liệu theo máng hứng được đưa vào trong lòng ép, tại đây trục vít vừa đẩy nguyên liệu đi tới đồng thời tạo ra một lực ép làm dịch bào thoát ra có kèm theo thịt quả. Bã được giữ lại trong tấm thép đục lỗ. Đến cuối trục vis thì bã được đẩy ra ngoài. Đường kính của của buồng ép và trục vis giảm theo hướng trên sao cho phần không gian để nguyên liệu chiếm chỗ trong buồng ép (giữa trục và buồng ép) cũng nhỏ dần khi gần đầu ra của thiết bị. Trên buồng ép có các lỗ nhỏ để dịch ép thoát ra. 12 Yêu cầu: Thu được nhiều dịch quả càng tốt, dịch quả có thể có lẫn thịt quả. Thông số kỹ thuật: Công suất Áp lực Hiệu suất Năng suất Tần số quay trục Kích thước 10.5 Hp 138-276 MN/m2 85-90% 5000 kg/h 400 – 800 kg/h 960x720x1125 Hình 2.2: Thiết bị ép trục vis . 2.3. Lọc Mục đích: Khai thác: Tách bỏ tạp chất, bã có trong táo, giữ lại dịch ép Hoàn thiện: Cải thiện độ trong của sản phẩm, loại bỏ lớp cặn còn sót lại sau khi ép Biến đổi: Vật lý: Tăng độ trong của dung dịch, làm giảm độ nhớt của dung dịch. Hóa lý: Không xảy ra chuyển pha trong quá trình lọc. Nguyên tắc hoạt động: Sử dụng thiết bị lọc là thiết bị lọc ép sử dụng dĩa lọc. Huyền phù được bơm vào thiết bị lọc, chất rắn được giữ lại trên bề mặt vách ngăn của các dĩa lọc, chất lỏng đi qua vách ngăn để đi vào kênh dẫn ở bên trong dĩa lọc rồi chảy vào gian sử dụng, chất rắn bám vào bề mặt vách ngăn trên dĩa lọc. 13 Thông số kỹ thuật: Cao: Khoảng 2m6. Diện tích lọc: 5m2 Hình 2.3: Thiết bị lọc ép sử dụng dĩa lọc 2.4. Phối trộn:  Nấu syrup: Mục đích: Chuẩn bị: Tăng hàm lượng chất khô, tăng độ ngọt chuẩn bị cho quá trình lên men. Biến đổi: Vật lý: Độ nhớt tăng. Hóa lý: Có sự hòa tan của các tinh thể saccharose vào nước, sự bay hơi của nước, sự hấp phụ một số tạp chất. Hóa học:Xảy ra nhiều phản ứng nghịch đảo đường, chuyển hóa đường saccharose thành đường glucose và đường fructose. Sinh học: Hệ vi sinh vật và enzyme bị lẫn trong nguyên liệu sẽ bị ức chế hoặc tiêu diệt. Nguyên tắc hoạt động: Hòa tan đường trong nước: Cho nước vào gia nhiệt đến 40 – 50 oC. Tỉ lệ nước và đường là 1:2. Cho đường vào khuấy trộn đều đến khi đường hòa tan hoàn toàn. Gia nhiệt đến sôi (sôi tim) khoảng 20 – 30 phút. 14 Làm nguội tới 80 – 90oC: Đo độ Brix của dung dịch syrup đến 70o Brix. Lọc nóng: Tách hết các tạp chất cơ học như rác, đất, cát lẫn trong quá trình vận chuyển và bao quản. Dùng thiết bị lọc khung bản để lọc. Làm nguội nhanh bằng cách trao đổi nhiệt với nước bằng thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng. Dùng thiết bị nấu syrup là nồi hai vỏ có cánh khuấy dạng mái chèo. Thông số kỹ thuật: MODEL: VC-500 Quy cách: 150L & 250L Mô tơ: 1Hp Vật liệu: SUS 304# Kết hợp: Điện, gas Hình 2.4: Nồi nấu syrup hai vỏ có cánh khuấy 2.5. Lên men: 2.5.1 Lên men rượu: Mục đích: Chế biến: nước táo biến đổi thành rượu táo, biến đổi môi trường thành sản phẩm giấm táo. Hoàn thiện: chuẩn bị tiếp cho quá trình lên men giấm Biến đổi: Vật lý: Khi phối trộn dịch táo và syrup với S.cerevisiae thì độ nhớt, tỷ trọng, các tính chất quan học và thể tích đều tăng. Cầ Sinh học: Biến đổi sinh học quan trọng trong quá trình là sự trao đổi chất và sự sinh trưởng của VSV. Hóa sinh và hóa học: Diễn ra bên trong và bên ngoài tế bào và có liên quan đến sự trao đổi chất của tế bào VSV 15 2.5.2. Lên men giấm: Cơ chế quá trình lên men giấm: Để chuyển hóa thành axit axetic, rượu phải thẩm thấu qua thành tế bào vào trong tế bào. Ở đây xảy ra quá trình chuyển hóa rượu thành axit axetic. Axit axetic được tạo thành rồi sẽ khuếch tán ra môi trường bên ngoài. Phương trình oxi hóa rượu thành axit acetic trong tế bào: CH2H5OH + O2 -> CH3COOH + H2O + 117 Kcal Phản ứng xảy ra trong tế bào vi khuẩn, muốn phản ứng xảy ra, CH 2H5OH và O2 phải được thẩm thấu trong tế bào. Khi đó các enzym có trong tế bào của vi khuẩn tham gia oxi hóa rượu thành CH3COOH . CH3COOH được tạo thành sẽ thoát khỏi tế bào và tan trong dịch môi trường. Biến đổi Sinh hoá: Lên men axetic là quá trình oxy hóa rượu thành axit axetic, nhờ vi khuẩn axetic, trong điều kiện hiếu khí. Phương trình tổng quát: C2H5OH + O2 = CH3COOH + H2O + 117 Kcal Lên men axetic là quá trình oxy hóa rượu thành axit axetic, nhờ vi khuẩn axetic, trong điều kiện hiếu khí. Phản ứng xảy ra trong tế bào của vi khuẩn. Muốn phản ứng được xảy ra, C 2H5OH va O2 phải được thẩm thấu vào trong tế bào. Khi đó các enzyme oxy hóa có trong tế bào của vi khuẩn tham gia oxy hóa rượu tạo thành CH3COOH. CH3COOH được tạo thành sẽ thoát ra khỏi tế bào và tan trong dung dịch môi trường. Trong sự oxy hóa ethanol thành acid acetic, chuyển hóa thực chất là 1 sự sử dụng cơ chất. Ở đây NADPH2 xuất hiện được chuyển hóa qua chuỗi hô hấp để thu năng lượng, song cơ chất không bị phân giải hoàn toàn do vậy quá trình cũng còn được gọi là sự oxy hóa không hoàn toàn.Phản ứng xảy ra trong tế bào của vi khuẩn. Muốn phản ứng được xảy ra, C2H5OH và O2 phải được thẩm thấu vào trong tế bào. Khi đó các enzyme oxy hóa có trong tế bào của vi khuẩn tham gia oxy hóa rượu tạo thành CH 3COOH. CH3COOH được tạo thành sẽ thoát ra khỏi tế bào và tan trong dung dịch môi. 16 Hóa học: PH giảm dần trong quá trình lên men do acid sinh ra ngày càng nhiều. Nồng độ Axit axetic tăng dần . Nồng độ rượu giảm. Vi sinh - Giấm vẩn đục và giảm chua: Trong quá trình oxy hóa rượu thành giấm đôi khi gặp hiện tượng oxy hóa sâu sắc acid acetic tới CO2 và nước. Nguyên nhân là do nhiễm các nấm men tạo màng thuộc giống Candida mycoderma. Chúng dễ oxy hóa acid acetic và phát triển trong giấm tạo thành màng nhầy trên bề mặt, làm cho giấm thành phẩm có cặn nhầy và vẩn đục giấm. Khi cho môi trường vào thùng lên men phân bổ không đều, tạo cho khối phoi bào có những vùng có độ acid thấp và ở đây chính là các ổ nhiễm có điều kiện cho các vi sinh vật tạp dẫn phát triển. Thông số kỹ thuật: Model LRG1000 Kích thước (DxD1xHxH1) Thể Công tích thùng 5000l suất động cơ chứa Áp 0.25 Hãng suất làm Mpa sản xuất. việc Nhiệt 100o Chỉ tiêu độ làm việc C 0 – Tốc độ 720 Vật liệu cánh khuấy vòng/phút 2000x1800x4250x2000mm 1.1 kW Zhejiang DaYu Light Industrial Machinery Co., Ltd. – Trung Quốc GMP, ISO Thép ko gỉ Hình 2.5: Thiết bị khuấy trộn có cánh khuấy mái chèo 17 2.. Lọc ép: Mục đích: Khai thác:Tách bỏ tạp chất, Hoàn thiện: Cải thiện độ trong của sản phẩm, loại bỏ lớp cặn còn sót lại sau khi ép Biến đổi: Vật lý: Tăng độ trong của dung dịch, làm giảm độ nhớt của dung dịch. Hóa lý: Không xảy ra chuyển pha trong quá trình lọc. Tuy nhiên, một số cấu tử dễ bay hơi như các hợp chất mùi trong dịch lọc có thể bị tổn thất. Hóa học: biến đổi không đáng kể. Sinh học:không có biến đổi đáng kể. Tuy nhiên phải tiến hành lọc nhanh để tránh các vi sinh vật có sẵn trong huyền phù hoặc trong môi trường phát triển. Nguyên tắc hoạt động: Thiết bị lọc áp suất làm việc gián đoạn nghĩa là nhập liệu vào liêu tục, nước lọc tháo ra liên tục nhưng bã được tháo ra chu kì. Nó được cấu tạo chủ yếu là khung và bảng. Khung giữ vai trò chứa bã lọc và là nơi nhập huyền phù vào. Bản tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn nước lọc hoặc là các lỗ lọc. Khung và bảng thường được chế tạo dạng hình vuông và phải có sự bịt kín tốt khi ghép khung và bảng. Khung và bảng được xếp liên tiếp nhau trên giá đỡ. Giữa khung và bản là vách ngăn lọc. Ép chặt khung và bản nhờ cơ cấu đai vít xoắn nhờ tay quay. Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu của khung và bản được nối liền tạo thành ống dẫn nhô ra để ghép với hệ thống cấp liệu. Nước lọc chảy ra từ bản qua hệ thống đường ống và lấy ra ngoài. Bã được giữ lại trên bề mặt vách ngăn lọc và được chứa trong khung. Khi bã trong khung đầy thì dừng quá trình lọc để tiến hành rửa và tháo bã. Trong quá trình lọc, chất rắn trong huyền phù được giữ lại nhờ một lớp vật liệu lọc (giấy lọc hoặc màng bán thấm). 2.7. Rót sản phẩm: Mục đích: Hoàn thiện sản phẩm. Bảo quản sản phẩm với điều kiện bên ngoài. 18 Biến đổi: Không có những biến đổi đáng kể. Nguyên tắc hoạt động: Sử dụng thiết bị tủ rót vô trùng. Chai được đưa đến cơ cấu rót dịch và được rót theo thể tích quy định. Sau cùng là đóng nắp chai và đưa ra ngoài. Thông số kỹ thuật: Năng xuất đóng chai: 2000 - 4000chai/giờ cỡ chai :dùng với các loại chai PET , PP, HD, chai thủy tinh dung tích từ 250ml – 55lit(có thể chế tạo theo đơn đặt hàng). Số đầu chiết rót: 12 đầu chiết mức tiêu thụ điện: 0.75kw Kích thước máy: 2000x800x1600 Trọng lượng máy: 80kg Xuất sứ: sản xuất tại Việt Nam Hình 2.7: Thiết bị chiết rót vô trùng giấm. QUY TRÌNH CẢI TIẾN Lọc Membrane: Mục đích: Bảo quản: Tách bớt tế bào sinh vật như nấm men, nấm sợi ra khỏi dòng permeate. Thời gian sản phẩm kéo dài. Biến đổi: Vật lý: Làm giảm độ nhớt và độ đục của dòng permeate. Sinh học: Một số vi sinh vật bị giữ lại trên màng membrane. Phương pháp thực hiện: 19 Khoảng không gian được giới hạn bởi mặt ngoài thân trụ đường kính nhỏ và mặt trong thân trụ đường kính lớn là một tấm đệm xốp được cuộn lại thành hình xoắn ốc. Hai bên tấm đệm là hai tấm màng lọc với bề mặt hoạt động đề quay ra phía ngoài. Sử dụng thiết bị mô hình cuộn xoắn, vi lọc – microfiltration MF, vật liệu membrane – cellulose acetate. Dung dịch nước táo được bơm vào một đầu thân trụ và di chuyển dọc theo thân trụ bởi một kênh dẫn có tiết diện hình xoắn ốc. Dòng retentae tập trung thoát ra ở đầu kia của thiết bị hình trụ theo kênh dẫn. Các cấu tử trong dòng permeate sẽ chui qua mao dẫn của hai membrane để đi vào bên trong cấu trúc tấm đệm. Dòng permeate – nước táo sẽ tập trung tại ống hình trụ đường kính nhỏ tại vùng trục của thiết bị rồi thoát ra bên ngoài. 20