Công nghệ lên men thực phẩm - Acid Fumaric

Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối

Mục lục:
PHẦN 1: NGUYÊN LIỆU: .................................................................................................. 3
1.1. Môi trường:............................................................................................................ 3
1.2. Giống vi sinh vật: ................................................................................................... 6
1.2.1. Sơ lược chung về giống Rhizopus: .................................................................. 6
1.2.2. Rhizopus oryzae:.............................................................................................. 6
1.2.3. Tiêu chuẩn chọn giống vi sinh vật:................................................................. 7
PHẦN 2: QUI TRÌNH SẢN XUẤT..................................................................................... 8
2.1. Sơ đồ qui trình sản xuất: ....................................................................................... 8
2.2. Thuyết minh qui trình: .......................................................................................... 9
2.2.2. Tiệt trùng: ..................................................................................................... 10
2.2.3. Nuôi cấy trên môi trường thu nhận bào tử nấm mốc:................................. 10
2.2.4. Lọc:................................................................................................................ 11
2.2.5. Lên men: ....................................................................................................... 12
2.2.6. Hấp phụ: ....................................................................................................... 14
2.2.7. Giải hấp phụ: ................................................................................................ 15
2.2.8. Kết tinh: ........................................................................................................ 15
2.2.9. Ly tâm: .......................................................................................................... 16
2.2.10. Sấy: ............................................................................................................ 17
PHẦN 3: SẢN PHẨM........................................................................................................ 17
3.1. Giới thiệu chung:..................................................................................................... 17
3.2. Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm: ............................................................................ 18
3.3. ÖÙng duïng cuûa acid fumaric: ............................................................................... 18
PHẦN 4: THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ. ....................................................................... 19
4.1. Sản xuất axit fumaric từ axit maleic bằng phản ứng đồng phân hóa:............... 19
4.2. Sản xuất đồng thời axit fumaric và chitin từ một lọai vật liệu lignocellulosic
giàu nitơ – phân bò sữa – sử dụng Rhizopus oryzae ATCC 20344................................ 19
PHẦN 5: TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 21
Danh mục bảng:
Bảng 1Bảng 1.1: Chỉ tiêu chất lượng của MgSO4.7H2O.................................................................. 3
Bảng 2Bảng 1.2: Chỉ tiêu chất lượng của KH2PO4. ......................................................................... 4
Bảng 3Bảng 1.3: Chỉ tiêu chất lượng của ZnSO4.7H2O................................................................... 4
Bảng 4Bảng 1.4: Môi trường nuôi cấy thu nhận bào tử nấm mốc. ................................................. 5
Bảng 5Bảng 1.5: Môi trường lên men thu nhận acid fumaric......................................................... 5
Bảng 6Bảng 4.1: Các đặc điểm của phân bò sữa. .......................................................................... 20
Danh mục hình:
Hình 2.1: Sơ đồ qui trình công nghệ.................................................................................... 8
Hình 2.2: Thiết bị phối trộn................................................................................................. 9
Hình 2.3: Thiết bị tiệt trùng dạng bản mỏng. ................................................................... 10
Hình 2.4: Thiết bị nuôi cấy nấm mốc thu nhận bào tử..................................................... 11
Hình 2.5: Thiết bị lọc ép sử dụng đĩa lọc........................................................................... 12
Hình 2.6: Rotating biological contactor. ........................................................................... 13
Hình 2.7: Con đường chuyển hóa glucose thành acid fumaric......................................... 13
Hình 2.8: Cột hấp phụ. ...................................................................................................... 15
Hình 2.9: Thiết bị phản ứng có cánh khuấy...................................................................... 16
Hình 2.10: Thiết bị lọc ly tâm. ........................................................................................... 17
Hình 2.11: Thiết bị sấy khay.............................................................................................. 17
Hình 12Hình 3.1: Công thức cấu tạo của acid fumaric. ................................................................ 18
PHẦN 1: NGUYÊN LIỆU:
1.1. Môi trường:
 Nguồn C: glucose
Theo các nghiên cứu đã được công bố nguồn carbon có thể dùng để sản xuất acid fumaric
là glucose, fructose đường nghịch đảo, saccharose, mật rỉ, maltose, tinh bột. Trong đó glucose
là nguồn được sử dụng rộng rãi nhất.
Chỉ tiêu chất lượng của Glucose:
 Màu sắc: vàng nhạt hay không màu và trong suốt
 Nồng độ: 75%-85%
 Chỉ số DE: ≥ 60
 pH: 4.5-6.0
 Nguồn Nitơ:
Nguồn nitơ dùng trong công nghệ lên men bao gồm 2 nhóm chính: nguồn nitơ vô cơ và
nguồn nitơ hữu cơ. Để lên men sản xuất acid fumaric có thể sử dụng nguồn Nitơ vô cơ như
urea.
Chỉ tiêu chất lượng của Urea:
 Hàm lượng Nitơ: ≥46.6%
 Biuret: ≤1%
 Độ ẩm: ≤1%
 Kích thước tinh thể: 0.85mm-2.8mm.
 Khoáng: MgSO4.7H2O, KH2PO4, , ZnSO4.7H2O
Khoáng và ion kim loại có vai trò rất quan trọng trong lên men.
 Các ion kim loại là cofactor của các enzyme.
 P là thành phần của acid nucleic, nucleoprotein, phospholipid, coenzyme, ATP…
 S là thành phần của các aminoacid chứa S, một số vitamin.
Chỉ tiêu chất lượng của khoáng:
 MgSO4.7H2O:
Bảng 1Bảng 1.1: Chỉ tiêu chất lượng của MgSO4.7H2O.
 Hóa lý: có sự tách dịch nuôi cấy thành hai phần: phần lỏng là huyền phù bào tử, phần
rắn là các sợi nấm trên màng lọc.
 Thiết bị:
 Thiết bị: thiết bị lọc ép sử dụng đĩa lọc.
1-cửa quan sát, 2-thân thiết bị, 3-đĩa lọc, 4-ống trung tân để thu hồi dịch lọc,
5-động cơ, 6-bộ phận truyền động, 7-khớp trục
Hình 2.5: Thiết bị lọc ép sử dụng đĩa lọc.
 Nguyên tắc hoạt động: đầu tiên bơm dịch sau khi nuôi cấy vào thiết bị. Các sợi nấm
có kích thước lớn sẽ được giữ lại trên bề mặt vách ngăn của các đĩa lọc. Pha lỏng có chứa bào
tử sẽ chui qua vách ngăn vào kênh dẫn ở bên trong đĩa lọc rồi chảy tập trung về ống thu hồi
(4) để thoát ra ngoài. Trong quá trình lọc, ống thu hồi (4) và các đĩa lọc có thể xoay được nhờ
động cơ (5).
 Thông số công nghệ:
 Kích thước lỗ của vách ngăn lọc được chọn: 240µm (vì bào tử có kích thước 50-
200µm).
2.2.5. Lên men:
 Mục đích: chuyển hóa cơ chất (glucose) thành acid fumaric.
 Các biến đổi:
 Vật lý: nhiệt độ tăng do quá trình trao đổi chất của VSV.
 Hóa học: hàm lượng cơ chất (glucose) và các thành phần dinh dưỡng giảm xuống,
hàm lượng acid fumaric và các sản phẩm phụ như acid malic, ethanol, glycerol … tăng lên.
 Hóa sinh: xảy ra các phản ứng do enzyme xúc tác.
 Sinh học: sinh khối của nấm mốc tăng lên.
PHẦN 4: THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ.
4.1. Sản xuất axit fumaric từ axit maleic bằng phản ứng đồng phân hóa:
 Phản ứng đồng phân hóa tạo axit fumaric từ axit maleic là phản ứng hai chiều. Tăng tốc
độ phản ứng tạo axit fumaric và hạn chế phản ứng tạo trở lại axit maleic là cần thiết để tăng
hiệu xuất thu hồi axit fumaric từ axit maleic.
 Enzyme thực hiện chuyển hóa phản ứng đồng phân này là maleat isomerase (maleat
isomerase-cis-trans), thực hiện đồng phân hóa axit maleic tạo axit fumaric. Tuy nhiên, maleat
isomerase là enzyme không ổn định ngay ở nhiệt độ vừa phải. Do đó cần maleat isomerase
chịu nhiệt cao để tăng hiệu xuất thu hồi axit fumaric từ axit maleic .
 Enzyme maleat isomerase ổn định ở nhiêt độ cao có nguồn gốc từ Bacillus
stearothermophilus, Bacillus brevis, và Bacillus sp. MI-105 có thể cải thiện quá trình sản xuất
acid fumaric.
 Trong một nghiên cứu gần đây đã sử dụng Pseudomonas alcaligenes XD-1. Chúng tạo
maleat isomerase chịu nhiệt khá tốt (khoảng 700C trong 1 giờ) và enzyme fumarase gần như
bị vô hoạt. Enzyme fumarase xúc tác phản ứng chuyển hóa axit fumaric thành axit L- malic bị
vô hiệu hóa càng làm tăng hiệu suất thu hồi axit fumaric.
 Nhiệt độ không ảnh hưởng nhiều đến hoạt tính của isomerase maleat từ Pseudomonas
alcaligenes XD-1. Ngoài ra, khi cation canxi đã được thêm vào trong quá trình đồng phân hóa
thì sự ổn định về nhiệt độ của isomerase maleat tăng lên đáng kể.
 Với việc sử dụng Pseudomonas alcaligenes XD-1, hiệu suất đồng phân hóa tạo axit
fumaric từ axit maleic được cải thiện đáng kể và hiệu suất này có thể đạt đến 95 %.
4.2. Sản xuất đồng thời axit fumaric và chitin từ một lọai vật liệu lignocellulosic
giàu nitơ – phân bò sữa – sử dụng Rhizopus oryzae ATCC 20344.
 Phân bón động vật giàu carbohydrates và protein là những nguồn tiềm năng của nguyên
liệu để sản xuất axit fumaric. Axit fumaric được dùng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm
như một chất phụ gia để tạo mùi vị và bảo quản . Rhizopus oryzae ATCC 20344 là một lọai
nấm được sử dụng nhiều trong công nghệ sản xuất axit fumaric , ngoài ra trong sinh khối của
nó cũng chứa hàm lượng chitin cao .

Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

cho mình xin tài liệu này, xin Thank bạn! [email protected]

Link mới update, mời bạn xem lại bài đầu