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

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 hoặc 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 hoặc nằm giữu pha lỏng và pha khí. Như vậy, phương pháp lên men bề mặt có thể sử dụng hai loại môi trường: môi trường bán rắn, còn gọi là môi trường xốp và môi trường lỏng. Lên men bề mặt với môi trường bán rắn: Phương pháp này ít được áp dụng vì hiệu suất thu không cao và khá phức tạp ở khâu chiết, tách acid citric. Trước kia người ta dùng môi trường cám mì, cám gạo có trộn khoảng 15 - 25% trấu để tăng độ xốp của môi trường. Ngoài ra, trong một số cơ sở người ta còn dùng môi trường khác từ sắn, khoai tây, bắp… Môi trường làm nguyên liệu phải được nghiền nhỏ đến kích thước vừa phải. Sau khi nghiền xong môi trường phải được làm ấm đến độ ẩm khoảng 60 - 65% và đem hấp thanh trùng bằng hơi nóng. Môi trường làm xong phải được làm nguội và chuẩn bị cho quá trình nuôi cấy. Trước đó ta phải chuẩn bị giống. Quá trình này còn gọi là giai đoạn thu nhận bào tử giống. Có 2 phương pháp thu nhận: Phương pháp thứ nhất Chuẩn bị 3 - 4 bình tam giác dung tích 150 ml, cho vào đó khoảng 50g cám để có độ ẩm 60%. Hấp thanh trùng và để nguội. Từ ống giống Aspergillus niger gốc, ta chuyển toàn bộ khuẩn lạc bằng cách cho vào mỗi ống nghiệm 10ml nước vô trùng, khuấy đều cho bào tử giống trong ống nghiệm hòa trộn trong nước. Bằng phương pháp vô trùng chuyển toàn bộ sang các bình tam giác đã chuẩn bị môi trường sẵn. Lắc đều cho môi trường trộn đều bào tử. Nuôi chúng trong tủ ấm có nhiệt độ 30 - 37oC, trong thời gian 3 ngày. Khi thấy trong bình tam giác toàn là bào tử màu đen là kết thúc giai đoạn nuôi cấy. Tiếp đó, cũng môi trường như trên nhưng được chuẩn bị vào khay nhôm hoặc inox. Tải đều khi cho 10% môi trường giống từ bình tam giác đã nuôi ở trên vào. Chiều dày khối trộn khoảng tử 3 - 5cm. Để trong phòng có nhiệt độ ổn định là 32oC. Nuôi trong khoảng 3 - 4 ngày khi bào tử màu đen xuất hiện kín bề mặt môi trường, đem sấy ở nhiệt độ < 40oC ta thu được giống bào tử sẵn sàng cho quá trình sản xuất đại trà. Phương pháp thứ 2 Người ta nuôi trong môi trường lỏng giống Aspergillus niger. Môi trường để thu nhận bào tử có thành phần như sau: Dung dịch nước malt có nồng độ chất khô 3 - 5%. NH4Cl 0,25g KH2PO4 1,25g MgSO4 0,25g FeSO4 0,0125g Môi trường đã chuẩn bị xong được đưa vào bình có dung tích 2 - 3lít với chiều cao của dung dịch trong các bình là 1cm, đem hấp thanh trùng ở 1 at trong 30phút. Sau đó chuyển giống từ ống nghiệm giống vào. Tiến hành nuôi ở nhiệt độ 32oC trong thời gian 4 ngày hoặc lâu hơn cho đến khi trên bề mặt xuất hiện váng nấm sợi, lúc đầu là màu trắng sau đó là đen chứa toàn bào tử. Người ta thu bào tử này đem sấy ở nhiệt độ < 40oC và dùng nó như bào tử giống cấp 1. Để sản xuất bào tử giống cấp 2,3, người ta thực hiện như quá trình nuôi nấm sợi trên khay đã trình bày ở trên. Quá trình lên men bề mặt được thực hiện như sau: Trộn cám với nước theo tỷ lệ 1:1. Hấp thanh trùng ở 1at trong 30 phút và tãi đều ra khay, sau khi làm nguội sẽ được trộn giống với tỷ lệ 0,3 - 0,5%. Chiều dày của khối cám + bào tử giống khoảng 3 - 5cm. Tiến hành nuôi ở nhiệt độ ổn định là 30 - 32oC trong 4 - 5 ngày. Thời gian lên men kết thúc khi bào tử nấm sợi mới bắt đầu xuất hiện nhiều nhưng chưa hoàn toàn chuyển qua màu đen. Phương pháp nuôi cấy bề mặt để thu nhận acid citric trên môi trường bán rắn hiện nay không còn áp dụng ở các nước châu Aâu nữa. Tuy nhiên, ở nhiều nước vẫn phương pháp này vẫn còn được áp dụng và thay cám bằng bột khoai mì. Cứ 3 – 4kg bột khoai mì người ta thu được 1kg acid citric. Lên men theo phương pháp bề mặt trên môi trường lỏng: Trong phương pháp nuôi cấy này người ta sử dụng một trong những công thức môi trường sau đây: Môi trường 1: Saccharose 150g(15%) MgSO4 0,25g(0,025%) KH2PO4 0,5g(0,05%) Nước 1000ml( thêm vào vừa đủ 100%) Môi trường 2: (môi trường Curie) Saccharose 12-15% MgSO4 0,15% KH2PO4 0,1% NH4NO3 0,2% pH = 3-3,6 Môi trường 3: (môi trường Deolger) Saccharose 14% MgSO4 0,023% K2HPO4 0,1% NH4NO3 0,223% pH = 2,2 Môi trường 4 Saccharose 10% NH4NO3 0,25% KH2PO4 0,01% MgSO4.7H2O 0,03% ZnSO4.7H2O 0,0008% pH = 5,5-6. Người ta thay đường bằng mật rỉ. Mật rỉ sử dụng trước khi làm môi trường. Xử lý mật rỉ gồm 3 vấn đề cần giải quyết: Xử lý màu Xử lý hệ keo có trong mật rỉ Xử lý sắt nếu mật rỉ chứa sắt. Mật rỉ đường cần phải được xử lý màu và hệ keo bằng cách cho dịch qua than họat tính để hấp phụ và pha loãng để điều chỉnh hệ keo của dịch mật rỉ. Nếu trong mật rỉ có Fe3+ người ta cho vào mật rỉ sau pha loãng K4{Fe(CN)6} 4Fe3+ + 3{Fe(CN)6}3- Fe4{Fe(CN)6}3 Tiếp theo ta hiệu chỉnh hàm lượng đường và pH để thuận lợi cho quá trình lên men. Hàm lượng đường được hiệu chỉnh ở hàm lượng từ 14 - 15% về khối lượng. Ngoài ra để quá trình lên men thuận lợi cho vi sinh vật người ta bổ sung MgSO4, NH4NO3, KH2PO4 và điều chỉnh pH từ 2,2 - 6 tùy thuộc vào thành phần các chất bổ sung mà điều chỉnh pH cho hợp lý. Quá trình chuẩn bị giống đã được trình bày ở mục trên. Môi trường lên men phải được lọc ky õvà thanh trùng, làm nguội, phân phối vào các khay, nuôi ở nhiệt độ 28 - 32oC trong thời gian từ 48 - 72 giờ. Quá trình lên men trên bề mặt của dịch lỏng nhờ lớp váng dày ở trên đó là khuẩn lạc của nấm Aspergillus niger. Acid citric sẽ được thẩm thấu qua màng tế bào vào môi trường. Kết thúc quá trình lên men, người ta lấy phần dịch lên men đem đi lọc để thu acid citric và tiếp tục lên men mẻ mới. Lên men theo phương pháp chìm: Trong công nghệ sản xuất acid citric theo phương pháp chìm, người ta sử dụng môi trường giống như môi trường lỏng dùng trong phương pháp lên men bề mặt. Quá trình được thực hiện trong các thiết bị lên men có cánh khuấy và có hệ thống thổi khí liên tục. Người ta tiến hành lên men ở 28 – 320C trong thời gian 6 – 7 ngày. Trong qúa trình lên men, người ta thường phải sử dụng CaCO3 để điều chỉnh pH vì acid citric được tạo thành sẽ làm giảm pH xuống 1 – 1,5. Việc điều chỉnh này còn có ý nghĩa là người ta chuyển acid citric thanh xitrat canxi lắng xuống. Kết thúc quá trình lên men, người ta sử dụng H2SO4 để tách acid citric ra. Tiến hành cô đặc và kết tinh acid citric. Quy trình sản xuất acid citric từ phế liệu dứa (tương tự với chanh): Đem phế liệu dứa ép lấy nước hoặc trích ly chất hòa tan rồi mới ép. Thường trích ly và ép 3 lần để lấy dịch quả được triệt để. Cho lên men nước ép trong 4 – 5 ngày để phân hủy đường và pectin có trong nước ép. Lọc trong rồi đổ dung dịch vôi tôi nóng vào. Đun sôi trong vài phút để canxi citrat kết tủa và lắng xuống. Gạn nước trong rửa sạch phần cặn (muối xitrat) bằng nước sôi. Sau đó cho H2SO4 (360 Be) vào, đun sôi trong 30phút và để yên trong 3 giờ để hoàn thành quá trình phân giải canxi citrat thành acid citric. Đem lọc, loại bỏ phần cặn là canxi sunfat sau khi đã rửa sạch cặn. Cô đặc dung dịch acid citric thu được trong chân không đến 400 Be, rồi để kết tinh trong 3 – 5 ngày. Phân li bằng máy li tâm, được acid citric kết tinh. Đem tinh chế acid bằng nước sạch và than hoạt tính, được acid citric tương đối tinh khiết. Chỉ tiêu chất lượng Citric acid monohydrate (C6H8O7.H2O) Bảng 4: Tiêu chuẩn chất lượng Citric acid monohydrate Thành phần hoá học Đơn vị BP98 USP24 E330 Đặc tính Màu trong suốt hoặc dạng bột màu trắng Khả năng hoà tan Tan Tan Tan Hàm lượng % 99.5-101.0 99.5-100.5 99.5-100.5 Hàm ẩm % 7.5<**<9.0 ≤8.8 7.5<**<8.8 Ca PPM ≤200 ≤75 Fe PPM ≤50 ≤5 As PPM ≤1 ≤3 ≤0.5 Thuỷ ngân PPM ≤1 Kim loại nặng PPM ≤5 ≤5 ≤5 oxalic acid PPM ≤350 ≤350 ≤100 chloride PPM ≤ 50 ≤ 25 sulphate PPM ≤1 50 pass the test <150 Tro % ≤ 0.1 ≤ 0.05 ≤ 0.05 Chì PPM ≤1 Citric acid anhydrous (C6H8O7) Bảng 5: Tiêu chuẩn chất lượng Citric acid anhydrous Thành phần hoá học Đơn vị BP98 USP24 E330 Đặc tính Màu trong suốt hoặc dạng bột màu trắng Hàm lượng % 99.5-101.0 99.5-100.5 99.5-100.5 Hàm ẩm % ≤ 0.5 ≤ 0.5 ≤ 0.5 barium pass the test pass the test Ca PPM ≤ 200 ≤ 75 Fe PPM ≤ 50 ≤ 5 As PPM ≤ 1 ≤ 3 ≤ 0.5 Kim loại PPM ≤ 5 ≤ 5 ≤ 5 oxalic acid PPM ≤ 350 ≤ 350 ≤ 100 chloride PPM ≤ 50 ≤ 25 sulphate PPM ≤ 150 pass the test <150 sulphated ash % ≤ 0.1 ≤ 0.05 ≤ 0.05 Chì PPM ≤ 1 Ứng dụng Acid citric có nhiều ứng dụng trong công nghệ thực phẩm: nước giải khát (tạo vị chua tương tự như nhóm nước ép trái cây, bánh kẹo, trong nhiếp ảnh, trong y học, trong nghề in, trong công nghiệp sản xuất sơn và chất dẻo… Công ty sản xuất, giá cả Công ty sản xuất: Jiangsu Winpool Industrial (Trung Quốc) www.winpoolgrp.com Changsha Huayang Chemical (Trung Quốc) Shanghai NewGenius BioTech (Trung Quốc) Gansu Xuejing Biochemical (Trung Quốc) Reign Chemie Sdn Bhd  (Malaysia) Tarunkumar Chemicals Pvt (Aán Độ) Shihezi Changyun Biochemical (Trung Quốc) Shyam Ji Traders   (Ấn Độ) Agromed Foreign Trade (Thổ Nhĩ Kì) yitong food industry (Trung Quốc) Shihezi Changyun Biochemical (Trung Quốc) Citrus (Qinhuangdao) Biochemical (Trung Quốc) Công ty phân phối: Công Ty Trách Nhiệm Hữu Hạn Thương Mại Và Dịch Vụ Thuận Phong Website:www.tpchemical.com Công Ty Cổ Phần Hóa Chất Mới Việt Nam Website: www.vietnamchemtech.com Giá cả: 6 USD/Kg (theo trang web www.spicesofindia.co.uk) ACID LACTIC Giới thiệu Công thức hóa học acid lactic: CH3CHOHCOOH. Khối lượng phân tử của acid lactic là: 98,08, Nhiệt độ sôi là 122oC, điểm tan 17oC. Là chất hữu cơ không màu, mùi nhẹ, tan trong nước và trong cồn. Acid lactic còn có tên gọi khác là 1-hydroxyethanol cacbonxylic hay acid 2-hydroxypropanoic. Trong cấu tạo phân tử của chúng có một C bất đối xứng nên chúng có 2 đồng phân quang học là: OH COOH CH3 C H COOH CH3 C OH H D - acid lactic L - acid lactic Loại L - acid lactic ở dạng tinh thể. Chúng có khả năng tan trong nước, tan trong cồn etylic, tan trong ester, không tan trong CHCl3. Nhiệt độ nóng chảy 28oC, góc quay cực ở 15oC là 2,67o. Loại D - acid lactic là dạng tinh thể, tan trong nước, tan trong cồn. Nhiệt độ nóng chảy là 28oC, nhiệt độ sôi 103oC, góc quay cực ở 15oC là -2,26o. Nếu trong hỗn hợp có tỷ lệ L - acid lactic và D – acid lactic là 1:1 thì người ta gọi là hỗn hợp Raxemic. Hỗn hợp này được ký hiệu là D1 acid lactic Nguồn nguyên liệu Nguồn cơ chất: Ta sử dụng phế liệu của quá trình sản xuất rượu vang đó là bã nho. Thành phần của bã nho: Nước Cellulose Polyphenol:chất màu, chất không màu Đường : glucose, fructose, sucrose, xylose, arabinose … Pectin: protopectin và pectin Khoáng: K, Ca dưới dạng muối sunfate, clorua và phosphate Acid hữu cơ: 90% là acid tartric và malic, 10 còn lại là các acid khác là a. citric, fumaric… Þ quan tâm đến acid malic Vi sinh vật lên men lactic Đặc điểm chung của vi khuẩn lactic như sau: Vi khuẩn lactic thuộc họ lactobacilliaceae Vi khuẩn lactic thuộc vi khuẩn gram (+) Vi khuẩn lactic không di động Vi khuẩn lactic không tạo bào tử (hiện nay đã tìm thấy một số giống trong họ vi khuẩn lactic có khả năng tạo bào tử) Vi khuẩn lactic thuộc họ hiếu khí tùy tiện Vi khuẩn lactic không chứa cytochrom và enzym catalase Vi khuẩn lactic có khả năng sinh tổng hợp enzym peroxydase rất mạnh. Chúng phân giải H2O2 dễ tạo ra H2O và oxy để phát triển. Vi khuẩn lactic có nhiều trong thiên nhiên. Chúng tồn tại ở cỏ, nhất là cỏ khô. Chúng tồn tại trong đường ruột, trong miệng của cơ thể người và động vật. Có một số loài trong họ vi khuẩn lactic như Streptococcus có khả năng gây bệnh Khi nghiên cứu về khả năng lên men lactic từ các nguyên liệu chứa đường, người ta thấy có hai nhóm vi khuẩn lactic chuyển hóa đường hoàn toàn khác nhau: Vi khuẩn lactic dị hình Vi khuẩn lactic đồng hình Vi khuẩn lactic dị hình Khi tiến hành lên men các dung dịch đường. Các vi khuẩn lactic dị hình thường tạo ra lượng acid lactic không lớn lắm. Ngoài ra chúng còn tạo ra một số sản phẩm khác như acid acetic, acid propionic, ethanol, CO2. Một số giống vi khuẩn lactic dị hình Lactobacillus pasteurianus: Thuộc trực khuẩn gram(+) Kích thước: rộng 0,5 -1 mm, dài 7,0 - 35mm Trong thiên nhiên chúng tồn tại dạng riêng lẻ, không di động. Có khả năng lên men lên men được arabinose, glucose, fructose, galactose… Trong quá trình lên men tạo một loạt sản phẩm như CO2, alcobol, acid lactic, acid acetic, acid formic. Nhiệt độ thích hợp là 29-33oC pH thích hợp 8,0 Lactobacillus brevis Thuộc loại trực khuẩn gram (+) Kích thước rộng 0,7 - 10mm, dài 2,0 - 4,0mm Trong thiên nhiên chúng liên kết thành chuỗi, không di động. Trong quá trình phát triển, chúng có thể sử dụng lactat canxi như nguồn cung cấp cacbon. Chúng có khả năng lên men các loại đường như arbinose, xylose, glucoso, fructose, galactose, maltose. Nhiệt độ phát triển tối đa là 30oC. Vi khuẩn có nhiều trong sữa, trong kefin. Trong dưa chua. Lactobacillus lycopessici Thuộc trực khuẩn gram(+) Trong thiên nhiên chúng tồn tại từng đôi một Chúng có khả năng tạo bào tử Trong quá trình lên men đường, chúng tạo ra cồn, acid lactic, acid acetic và CO2. Streptococcus cumoris Thuộc loài cầu khuẩn, trong thiên nhiên chúng tồn tại thành dạng chuỗi dài. Thuộc gram (+) Nhiệt độ cho chúng thích hợp phát triển là 30oC Chúng không phát triển được ở nồng độ NaCl 4% Khi lên men đường tạo acid acetic, diacetyl, CO2 Chúng có khả năng tạo ra những chất kháng khuẩn. Streptococcus falcalis Chúng tạo thành chuỗi tế bào hình cầu, gram (+) Nhiệt độ sinh trưởng 10 – 450C Có khả năng chịu được nồng độ NaCl 5% Có khả năng lên men đường glucose, maltose, lactose, trehalose, sihicin, manritol và rorbitol Tất cả các vi khuẩn lactic dị hình thường thiếu 2 loại enzym quan trọng: enzym aldolase và enzym trisophophatizomerase. Do đó trong giai đầu của quá trình lên men, chúng được tiến hành theo con đường pentose - photphat Vi khuẩn lactic đồng hình Là vi khuẩn trong tế bào của chúng có chứa enzym aldolase và enzym triosophotphatizomerase. Khi tiến hành lên men các loại đường chúng chủ yếu tạo ra acid lactic. Một số giống vi khuẩn điển hình sau: Lactobacillus acidophilus Chúng thuộc trực khuẩn, có kích thước: rộng 0,6 - 0,9 mm, dài 1,5 - 6,0 mm. Trong thiên nhiên chúng tồn tại riêng lẻ. Đôi khi chúng tạo thành những chuỗi ngắn. Chúng thuộc nhóm vi khuẩn gram (+) và có khả năng chuyển động. Chúng có khả năng lên men các loại đường như glucose, fructose, galactose, mannose, maltose, saccharose để tạo ra acid lactic. Chúng hoàn toàn không có khả năng lên men xylose, arabinose, rahamnose, glycerol, sorbitol, dulcitol, enositol. Trong quá trình lên men chúng tạo ra cả hai loại đồng phân quang học của acid lactic. Nhiệt độ phát triển tối ưu là 45 - 50oC. Lactobacillus bulgaricus Thuộc loài trực khuẩn có kích thước rất dài, liên kết với nhau tạo thành chuỗi, gram (+). Chúng không có khả năng di chuyển. Có khả năng lên men được các loại đường glucose, lactose, galactose. Không có khả năng lên men xylose, arabinose, sorbose, dulcitol, mannitiol, dectrin, inulin. Chúng không có khả năng tạo ra initrit từ nitrate. Nhiệt độ phát triển 45 - 50oC. Lactobacillus bifdus Trực khuẩn rất nhỏ, kích thước trung bình khoảng 4mm. Không có khả năng di động, thuộc gram(+). Nhiệt độ phát triển tốt nhất của vi khuẩn này là 37oC. Chúng có khả năng lên men các loại đường glucose, fructose, galactose, saccharose, inulin, dextrin. Lactobacillus casei Trực khuẩn nhỏ, kích thước rất ngắn. Chúng có thể tạo thành chuỗi, không chuyển động, gram (+). Chúng có khả năng lên men được các loại đường glucose, fruc