Tối ưu hóa quy trình lên men dấm chìm từ phế phụ phẩm trong sản xuất rượu gạo

- Tình hình sử dụng và xu hƣớng tiêu thụ dấm trên thế giới .
- VI KHUẨN AXETIC TRONG LÊN MEN DẤM .
- QUÁ TRÌNH LÊN MEN SẢN XUẤT DẤM .
- Quá trình lên men axit axetic .
- Một số yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình lên men axit axetic .
- CÁC PHƢƠNG PHÁP LÊN MEN AXIT AXETIC TRONG SẢN XUẤT DẤM .
- Phƣơng pháp lên men bề mặt .
- Phƣơng pháp lên men qua tháp đệm .
- Phƣơng pháp lên men chìm .
- CÁC NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA BÃ RƢỢU VÀ BÃ RƢỢU GẠO THEO PHƢƠNG PHÁP LÊN MEN CÔNG NGHIỆP CHƢƠNG 2.
- Phƣơng pháp xử lý số liệu thống kê và tối ƣu hóa quá trình lên men [13].
- KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN LÊN MEN DẤM .
- Ảnh hƣởng của nhiệt độ lên men .
- TỐI ƢU HÓA QUÁ TRÌNH LÊN MEN DẤM .
- CẢI TIẾN QUY TRÌNH ĐỂ TĂNG HIỆU QUẢ LÊN MEN DẤM .
- XÂY DỰNG QUY TRÌNH VÀ THỰC NGHIỆM SẢN XUẤT .
- Thực nghiệm sản xuất .
- ĐÁNH GIÁ THÀNH PHẦN HỢP CHẤT DỄ BAY HƠI CỦA SẢN PHẨM DẤM GẠO LÊN MEN TỪ DỊCH BÃ RƢỢU TÀI LIỆU THAM KHẢO.
- Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể các cán bộ tại Bộ môn Công nghệ Lên men - Viện Công nghiệp Thực phẩm đã tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thiện đề tài của mình.
- Khảo sát thành phần các phế phụ phẩm trong sản xuất rượu gạo 41 1.3.
- Khoảng biến đổi của các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men dấm 52 3.2.
- Đánh giá lên men sản xuất trong điều kiện bổ sung thêm cồn 57 3.6.
- Kết quả lên men trên quy mô 350 lít/ mẻ 60 3.7.
- Phương pháp lên men dấm cổ điển.
- Một số loại dấm thơm trên thế giới.
- Cơ chế lên men axit axetic của Louis Pasteur.
- Quá trình chuyển hóa ethanol thành axit axetic bởi vi khuẩn axetic.
- Phản ứng ezym xảy ra trong quá trình chuyển hóa ethanol thành axit axetic .
- Quá trình oxy hóa ethanol và đồng hóa acetat qua màng tế bào chất.
- Sơ đồ mô tả thùng lên men dấm theo qui trình Orleans.
- Sơ đồ mô tả phương pháp lên men qua tháp đệm.
- Thiết bị lên men chìm.
- Sơ đồ hệ thống lên men chìm bán liên tục.
- Thiết bị lên men Lambda.
- Thiết bị lên men 500 lít.
- Ảnh hưởng của nồng độ cồn ban đầu đến quá trình lên men dấm.
- Ảnh hưởng của nồng độ Saccaroza đến quá trình lên men dấm.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men dấm.
- Ảnh hưởng của hàm lượng cao nấm men đến quá trình lên men dấm.
- Ảnh hưởng của nồng độ axit ban đầu đến quá trình lên men dấm.
- Đồ thị đường đồng mức và bề mặt đáp mô tả ảnh hưởng của nhiệt độ lên men (A) và nồng độ axit ban đầu (C).
- Sự biến đổi nồng độ cồn và axit trong quá trình lên men dấm.
- Quy trình lên men dấm bằng phương pháp lên men chìm từ phế phụ phẩm của quá trình sản xuất rượu gạo.
- Phổ GC-MS của sản phẩm dấm lên men trên môi trường dịch bã rượu.
- Trên thị trƣờng hiện nay có một số thƣơng hiệu dấm lên men khá nổi tiếng nhƣ Trung Thành, Tâm Đức,… Tuy nhiên, thực tế các doanh nghiệp trong nƣớc vẫn sản xuất dấm ăn theo phƣơng pháp lên men bề mặt tự nhiên, thủ công là chủ yếu.
- Do đó, hiệu quả sản xuất thấp, năng suất không cao, quá trình lên men kéo dài, chất lƣợng sản phẩm không ổn định.
- Đối với quá trình lên men axit axetic có thể sử dụng các nguồn nguyên liệu chứa đƣờng hoặc tinh bột nhƣ gạo, sắn, các loại quả, rƣợu, rƣợu quả lên men,… Tuy nhiên, hƣớng nghiên cứu tận dụng các phế phụ phẩm trong nông nghiệp và trong chế biến thực phẩm để sản xuất dấm còn ít.
- Trong những năm gần đây, ngành công nghệ sản xuất các sản phẩm lên men nói chung và ngành công nghệ sản xuất rƣợu nói riêng có những bƣớc phát triển vƣợt bậc, đem lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế cho đất nƣớc.
- Thành phần phế phụ phẩm trong quy trình sản xuất rƣợu gạo lên men bao gồm bã rƣợu và dịch thải sau chƣng cất.
- Theo một số tài liệu, sản xuất rƣợu từ nguyên liệu tinh bột, chỉ 30-33% khối lƣợng chất khô chuyển thành rƣợu, phần còn lại không đƣợc lên men chuyển vào sinh khối nấm men và bã rƣợu.
- Vì vậy, bã thải thu đƣợc sau quá trình lọc dịch hèm còn lại một số thành phần dinh dƣỡng có giá trị nhƣ: chất khô hòa tan, pentozan, chất béo, xelluloza, hợp chất chứa N, chất khoáng… đặc biệt là các chất thơm có trong nguyên liệu tinh bột và các chất thơm đƣợc sinh ra trong quá trình lên men rƣợu.
- Phân loại các tạp chất có trong dung dịch rƣợu etylic-nƣớc sản xuất bằng phƣơng pháp lên men cho thấy: trong dịch rƣợu etylic nồng độ cao hơn 70%v/v bao gồm các hợp chất dễ bay hơi (Metylic, etylacetat), các tạp chất khó bay hơi (isoamylic và propanol).
- Trên cơ sở đó, mở ra hƣớng nghiên cứu xử lý, tận dụng các thành phần có giá trị trong phế phụ phẩm của quá trình sản xuất rƣợu gạo để lên men dấm gạo.
- Xuất phát từ những luận giải trên, đặt ra mục tiêu nghiên cứu tìm điều kiện tối ƣu để lên men dấm gạo từ phế phụ phẩm của rƣợu gạo.
- Mục đích nghiên cứu của luận văn là tối ƣu điều kiện lên men dấm để thu đƣợc hàm lƣợng axit cao nhất.
- Quy trình sản xuất dấm gạo từ phế phụ phẩm quá trình sản xuất rƣợu gạo.
- Tóm tắt cô đọng các nội dung chính và đóng góp mới của tác giả - Khảo sát một số yếu tố ảnh hƣởng quá trình lên men dấm nhƣ: hàm lƣợng axit ban đầu, hàm lƣợng cồn ban đầu, hàm lƣợng cao nấm men, hàm lƣợng saccarosa.
- Lựa chọn tối ƣu hóa một số điều kiện lên men bằng phần mền Design Expert 8.0.6.
- Theo Cục quản lý Dƣợc phẩm và Thực phẩm Hoa Kỳ (FDA), dấm đƣợc xem là vang chua “sour wine” hoặc rƣợu chua “sour liquid” là sản phẩm của quá trình lên men axit axetic từ rƣợu etylic với nồng độ axit axetic tối thiểu 4%, hàm lƣợng etanol tối đa là 0,5%, pH=2,0-3,5 và một số chất hòa tan khác nhƣ: vitamin, muối khoáng, axit amin, các hợp chất phenol (axit galic, catechin, axit caffeic, axit ferulic), các axit hữu cơ không bay hơi (axit tartaric, citric, malic, lactic), đƣợc sử dụng làm gia vị hoặc bảo quản [14, 22].
- Theo Tổng cục thống kê Việt Nam (GSO), dấm là một chất lỏng qua quá trình lên men, đƣợc sản xuất từ các nguyên liệu có nguồn gốc từ nông nghiệp bao gồm tinh bột hoặc đƣờng hoặc cả tinh bột và đƣờng, có hƣơng vị đặc trƣng của dấm với hàm lƣợng axit axetic không ít hơn 5%.
- Là một sản phẩm lên men từ các nguồn nguyên liệu trong nông nghiệp, dấm có lịch sử phát triển từ lâu đời.
- Vào năm 1778, Durande đã tạo ra sản phẩm có nồng độ axit axetic đậm đặc hơn gọi là axit axetic băng nhờ quá trình chƣng cất.
- Năm 1823, Dobereiner là ngƣời đầu tiên chứng minh rằng quá trình oxy hóa rƣợu trong điều kiện thoáng khí tạo ra axit 10 axetic và nƣớc là cơ sở của quá trình lên men sản xuất dấm.
- Sau đó, Schutzenbach công bố quá trình sản xuất dấm dựa trên quá trình oxy hóa rƣợu thành axit axetic của Dobereiner.
- Năm 1955 Joslyn công bố phƣơng pháp làm dấm mới gọi là phƣơng pháp lên men chìm, sau đó Hromatka tiếp tục phát triển phƣơng pháp này [50].
- Phương pháp lên men dấm cổ điển [56].
- Dấm thơm (Balsamic vinegar): màu nâu, hàm lƣợng axit axetic khoảng 6-18%, vị chua ngọt đậm đà và hƣơng thơm dễ chịu đƣợc hình thành trong quá trình lên men kéo dài nhiều năm.
- Trong đó, dấm vang trắng đƣợc lên men từ rƣợu vang trắng, sau quá trình tàng trữ, dịch lên men đƣợc lọc nên dấm rất trong, có màu vàng nhạt hoặc không màu.
- Dấm vang đỏ đƣợc lên men hoàn toàn từ rƣợu vang đỏ, tàng trữ một thời gian và đóng chai.
- Loại dấm vang sử dụng tốt nhất cho các món trộn salad, món dầm dấm, món sốt.
- Loại dấm này đƣợc sử dụng trong chế biến các món ăn ở Philippine.
- Dấm táo (Cider vinegar hoặc Apple vinegar): đƣợc lên men từ nƣớc táo, là loại dấm đƣợc sử dụng phổ biến nhất trong chế biến món ăn ở Mỹ, có màu vàng đậm hoặc nâu sẫm bởi sự caramen hóa.
- Quá trình lên men gồm hai giai đoạn: lên men rƣợu và lên men axit axetic từ dịch rƣợu táo.
- Loại dấm này đƣợc sử dụng nhiều ở Ấn Độ, Thái Lan, Phillipine.
- Dấm cất- dấm cồn (Distilled or Spirit vinegar): là loại dấm không màu, đƣợc lên men từ rƣợu nhạt đã qua chƣng cất.
- Dấm cất thƣờng đƣợc sử dụng trong chế biến và bảo quản các loại thực phẩm bằng phƣơng pháp ngâm dấm.
- đƣợc làm từ các loại hạt ngũ cốc đã ngâm nƣớc, ƣơm mầm và thƣờng lên men theo phƣơng pháp bề mặt.
- Trong đó, bao gồm các quá 12 trình thủy phân tinh bột thành đƣờng bởi hệ enzyme amylase trong hạt ƣơm mầm, quá trình lên men rƣợu bởi nấm men và quá trình lên men axit axetic bởi vi khuẩn axetic.
- Loại dấm này có hƣơng vị mộc mạc, thƣờng đƣợc sử dụng trong tẩm ƣớp các món cá, khoai tây chiên.
- Dấm đƣờng (Sugar vinegar): là loại dấm lên men từ dịch syro đƣờng hoặc mật rỉ.
- Quy trình lên men sản xuất dấm bao gồm quá trình lên men ethanol bởi nấm men và lên men axit axetic trong điều kiện hiếu khí.
- Dấm gạo (Rice vinegar hoặc Rice wine vinegar): đƣợc làm từ gạo và trải qua 3 quá trình liên tiếp: thủy phân tinh bột thành đƣờng, lên men đƣờng thành rƣợu và lên men chuyển hóa rƣợu thành axit axetic.
- Dịch dấm sau lên men đƣợc tàng trữ và lọc nên dấm gạo thƣờng sáng màu, trong và có hƣơng vị dịu dàng.
- Loại dấm này đƣợc sử dụng rất phổ biến trong các món ăn của ngƣời Châu Á.
- Trung Quốc rất nổi tiếng với 3 sản phẩm dấm gạo truyền thống: dấm đỏ thƣờng đƣợc sử dụng để ngâm thực phẩm, làm gia vị trong các món súp.
- dấm trắng đƣợc sử dụng phổ biến trong chế biến các món nộp chua ngọt.
- dấm đen thƣờng sử dụng trong các món xào, món trộn và món sốt.
- Một số loại dấm thơm trên thế giới [56].
- Đến ngày nay, dấm vẫn đang đƣợc sử dụng với nhiều mục đích khác nhau.
- Chẳng hạn, ở châu Âu, dấm lên men từ các loại quả và dấm thơm đƣợc ƣa thích hiện nay nhƣ: dấm thơm từ hẹ, dấm táo, dấm cà chua, dấm sung và dấm tỏi.
- dấm “Kurosu” đƣợc sản xuất từ gạo lật, chƣa đƣợc xát trắng nên có màu nâu đục nhƣng chứa nhiều axit amin, hàm lƣợng các vitamin cao, đƣợc sử dụng làm đồ uống chức năng “Kurosu .
- ngƣời La Mã sử dụng dấm nhƣ một loại đồ uống.
- Trong công nghiệp thực phẩm, dấm đƣợc sử dụng với vai trò làm chất bảo quản, chất điều vị, chất tạo hƣơng.
- duy trì độ tƣơi của thịt, ức chế hoạt động của vi khuẩn gây bệnh nhƣ Listeria monocytogenes, Campylobacter jejuni trong thịt lợn và thịt gà, kìm hãm sự phát triển của Staphylococcus aureus và Pseudomonas aeruginosa, ngăn cản quá trình phân hủy bởi vi khuẩn gây thối trong quá trình bảo quản thịt tƣơi .
- nhiều loại dấm còn có lợi cho sức khỏe nên đƣợc sử dụng nhƣ dạng thực phẩm chức năng.
- Ngoài ra, các nghiên cứu cũng cho rằng, dấm dừa có chứa nhiều khoáng chất rất cần thiết đối với cơ thể nhƣ P, K, Fe, Mg, Zn, S, C và chứa 9 loại axit amin 16 không thay thế, giúp cho quá trình xây dựng tế bào cơ thể, tăng cƣờng hệ thống miễn dịch [28].
- Fushimi và cộng sự đã công bố hàng loạt các thử nghiệm trên chuột để minh chứng axit axetic thúc đẩy quá trình chuyển hóa glucose ở gan và xƣơng.
- làm giảm sự tích tụ xylulose-5-phosphate trong gan và hoạt tính phosphofructokinase-1 trong cơ bắp, điều khiển quá trình trao đổi chất phù hợp với sự giảm glycolysis và thúc đẩy sự tổng hợp glycogen trong gan.
- Tuy nhiên, để giải thích cho tính chất chức năng này, các nhà khoa học dựa trên một số giả thuyết cơ bản: axit axetic và các thành phần có hoạt tính trong dấm có khả năng cản trở quá trình thủy phân các hợp chất cacbohydrate, giảm hoạt động của các enzyme thủy phân các hợp chất disacharid (sucrase, lactase, maltase) và thúc đẩy nhanh quá trình hấp thụ glucose trong cơ thể, kích thích sự bài tiết enzyme insulin trong tế bào và làm giảm khoảng trống dạ dày….
- Theo các nhà khoa học, tính chất chức năng này của dấm dựa trên khả năng thúc đẩy quá trình hấp thu canxi của axit axetic nên có tác dụng điều hòa giảm hệ hoocmon renin-angiotensin [20, 30]

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt