Bài giảng Vi sinh thực phẩm - Phạm Thị Lan Phương (Phần 5)

Nội dung text: Bài giảng Vi sinh thực phẩm - Phạm Thị Lan Phương (Phần 5)

1. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.2 – Lên men lactic: II.2.2.3 – Ӭng dөng: Ӫ chua thӭc ăn • ҭ guyên liӋu: thͱcvɪtbămnh͏, m͙títnѭ͛cvogɞo o o • ͦ kín 1 – 2 ngày, t Copt = 25 ÷ 30 C • Quá trình ͧ qua 3 giai ÿoɞn: ƒ Giai ÿo̩n1: giai ÿoɞnpháttriʀnh͗nhͣp nhiɾuloɞi vi khuɦn khác nhau tͫ nhiɾungu͓n. ƒ Giai ÿoɞn2: quá trình lên men lactic ÿӗng hình xҧyramҥnh, nӃucóO2 gây thӕi thӭc ăn. ƒ Giai ÿo̩n3: ThӡikǤ chín, vi khuҭn lactic bi tiêu diӋt, lactic acid tҥo thành nhiӅu. ҭӃukhӕi ӫ không sҥch, vi khuҭn Butyric phát triӇngâymùikhó chӏuvàvi ÿҳng cho khӕi ӫ.
2. Chѭѫng II:CÁC QUÁ TRÌNH HÓA SINH II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.1 – Lên men rѭӧu II.2.2 – Lên men lactic II.2.3 – Lên men propionic II.2.4 – Lên men butyric II.2.5 – Lên men acetone – etylic II.2.6 – Lên men acetone – butanol II.2.7 – Lên men kӷ khí các thành phҫn khó thӫy phân cӫathӵcvұt
3. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.3 – Lên men propionic: II.2.3.1 – Cѫ chӃ lên men propionic: ™ Quá trình chuyӇn hóa ÿѭӡng, lactic acid, các muӕi lactate thành propionic acid. Tӯ nguyên liӋu ÿѭӡng: 3C6H12O6 Æ 4CH3CH2COOH + 2CH3COOH + 2CO2 + 2H2O + Q Glucose axit propionic axit axetic Tӯ axit lactic: 3CH3CHOHCOOHÆ 2CH3CH2COOH + CH3COOH + CO2 + H2O + Q Axit lactic axit propionic axit axetic
4. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.3 – Lên men propionic: II.2.3.2 – Vi sinh vұt lên men propionic: Chӫ yӃu là các vi khuҭn propionic, hoҥt ÿông nhҩtlà Bacterium acidipropionic Bacterium acidipropionic -Thѭӡng sӕng chung vӟi vi khuҭn lactic trong sӳa -Trӵc khuҭn Gr (+), không di ÿӝng, không tҥobàotӱ -Hôhҩpkӷ khí bҳtbuӝc o o -tCopt = 14 ÷ 35 C - pH trung tính là thích hӧpnhҩt - Môi trѭӡng dinh dѭӧng cҫn nitѫ hӳucѫ dѭӟidҥng protein - Lên men dӉ dàng acid lactic, muӕi lactate, ÿѭӡng thành acid propionic
5. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.3 – Lên men propionic: II.2.3.3 – Ӭng dөng lên men propionic: A. Sҧnxuҩt pho mát Các giai ÿoҥncѫ bҧncӫa SX pho mát (cheese) ҭӗng ÿӝ 24% trong vài Sӳa ngày, 18÷ 20oC, ÿӝ ҭm 80 Ѭӟpmuӕi ÷ 90% trong 2 ÷ 2,5 tháng Lactobacillus casei, Ӫ chín Thanh trùng Pasteur propionic, nҩmmӕchoҥt (18 ÷ 22oC, ÿӝ ҭm 80 ÷ 90% ÿӝng Cҩy Lactobacillus sp. Ӫ trong thùng ӣ 37oC Bao gói Vi khuҭn propionic Sӳa chua vӟi 0.9 – Thêm enzyme Renin 0.21g/l lactic acid Thành phҭm Ép, tách khӕi ÿông Tách whey (20 – 24h, 25-30oC)
6. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.3 – Lên men propionic: II.2.3.3 – Ӭng dөng lên men propionic: B. Sҧnxuҩt vitamin -Bacterium acidipropionic có khҧ năng tәng hӧp vitamin B12 - ҭ uôi cҩy vi khuҭn này trên môi trѭӡng cһnsӳa.
7. Chѭѫng II:CÁC QUÁ TRÌNH HÓA SINH II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.1 – Lên men rѭӧu II.2.2 – Lên men lactic II.2.3 – Lên men propionic II.2.4 – Lên men butyric II.2.5 – Lên men acetone – etylic II.2.6 – Lên men acetone – butanol II.2.7 – Lên men kӷ khí các thành phҫn khó thӫy phân cӫathӵcvұt
8. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.4 – Lên men butyric: Quá trình chuyӇn hóa ÿѭӡng thành acid butyric và mӝtsӕ sҧnphҭmphө dѭӟitácdөng cӫa VSV. II.2.4.1 –Cѫ chӃ cӫa quá trình lên men: C6H12O6 Æ 2CH3COCOOHÆ 2CH3CHO Æ CH3CHOHCH2CHO Glucose axit pyruvic axetaldehit axetaldola Æ CH3CH2CH2COOH Axit butyric Các sҧnphҭmphө: -Rѭӧu etylic, butyric -Aceton - Acid acetic
9. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.4 – Lên men butyric: II.2.4.2 – Vi sinh vұtcӫa lên men butyric: Ĉ̿c ÿi͋m chung: ƒ Trͱc khuɦn có tiên mao, sinh bào tͭ ƒ Hô hɢpyɼm khí bɬtbu͙c o o ƒ t Copt = 30 ÷ 40 C ƒ Có khɠ năng lên men các loɞi ÿѭ͝ng ÿѫngiɠnvàphͩc tɞp ( dextrin, tinh b͙t) ƒ Khɠ năng dinh dѭ͡ng ҭ r͙ng (protein, mu͑i amôn, nitrate, peptone, ҭ phân tͭ)
10. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.4 – Lên men butyric: II.2.4.2 – Vi sinh vұtcӫa lên men butyric: M͙ts͑ loài th˱͝ng gɴp: ¾ Clostridium saccharobutyricum ¾ Clostridium pasteurianum ¾ Clostridium butyricum Clostridium butyricum Clostridium pasteurianum
11. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.4 – Lên men butyric: II.2.4.3 – Ӭng dөng cӫa lên men butyric: - Sɠnxuɢt acid butyric Tͫ acid butyric sɠnxuɢtram͙ts͑ chɢtthѫmdùnglàmhѭѫng liʄu ͟ dɞng ester • Butyrat metan có mùi táo • Butyrat etan có mùi lê • Butyratamincómùidͩa - Lên men butyric gây hɞi cho công nghiʄpthͱcphɦm • Cɠntr͟ hoɞt ÿ͙ng cͧanɢmmen • Gâymùikhóchʈuvàcay chosɠnphɦmsͯa • Hѭ h͏ng ÿ͓ h͙prauquɠ, thʈtcá
12. Chѭѫng II:CÁC QUÁ TRÌNH HÓA SINH II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.1 – Lên men rѭӧu II.2.2 – Lên men lactic II.2.3 – Lên men propionic II.2.4 – Lên men butyric II.2.5 – Lên men acetone – etylic II.2.6 – Lên men acetone – butanol II.2.7 – Lên men kӷ khí các thành phҫn khó thӫy phân cӫathӵcvұt
13. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.5 – Lên men acetone – etylic: Quá trình chuyӇn hóa ÿѭӡng thành aceton và rѭӧu etylic. II.2.5.1 – Cѫ chӃ cӫa quá trình lên men: 2C6H12O6 + H2O CH3COCH3 +2CH3CH2OH + 5CO2 + 4H2 +Q Glucose acetone etanol Các sҧnphҭmphө: - acid butyric - acid acetic -rѭӧu etylic - aicd focmic
14. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.5 – Lên men acetone – etylic: II.2.5.2 – Vi sinh vұtcӫa quá trình lên men: ¾ Clostridium macerans ¾ Clostridium acetoethylicum Ĉһc ÿiӇm -Kӷ khí tùy tiӋn -Cókhҧ năng phân hӫy nhiӅu glucid và các chҩt pectin - Không phân hӫy ÿѭӧc cellulose -Tӹ lӋ rѭӧu: acetone khoɠng 2.5: 1 - 3:1
15. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.5 – Lên men acetone – etylic: II.2.5.3 – Ӭng dөng: ¾ Quá trình lên men acetone – etylic là quá trình phân hӫytӵ nhiên các nguӗnthҧithӵcvұt. ¾ Trong công nghiӋp, có thӇ dùng ÿӇ sҧnxuҩt actone và rѭӧu etylic
16. Chѭѫng II:CÁC QUÁ TRÌNH HÓA SINH II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.1 – Lên men rѭӧu II.2.2 – Lên men lactic II.2.3 – Lên men propionic II.2.4 – Lên men butyric II.2.5 – Lên men acetone – etylic II.2.6 – Lên men acetone – butanol II.2.7 – Lên men kӷ khí các thành phҫn khó thӫy phân cӫathӵcvұt
17. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.6 – Lên men acetone – butanol: Quá trình chuyӇn hóa ÿѭӡng thành aceton và rѭӧu butyric trong ÿiӅukiӋnyӃm khí nghiêm ngһt II.2.6.1 – Cѫ chӃ cӫa quá trình lên men: 12C6H12O6 Æ CH3(CH2)3OH +4CH3COCH3 +CH3(CH2)2COOH + (butanol) (acetone) (axit butyric) + C2H5OH+ H2+ CO2 + H2O +Q (etanol) Giai ÿoɞn 1: giai ÿoɞn tích tͥ axit butyric, vi khuɦnphát triʀnmɞnh, pH môi trѭ͝ng giɠm. Giai ÿoɞn 2: giai ÿoɞn acetone – butanol, VK chɼtnhiɾu, tích lŸyrѭͣu (butanol, etanol).
18. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.6 – Lên men acetone – butanol: II.2.6.2 – Vi sinh vұtcӫa quá trình lên men: ¾ Clostridium saccharobutylicum ¾ Clostridium acetobutylicum Ĉһc ÿiӇm -YӃm khí - Hình dҥng không әn ÿӏnh, thay ÿәi theo thành phҫn dinh dѭӥng và lӭatuәi -Cókhҧ năng sinh bào tӱ -Cótiêmmao -CóhӋ enzyme amylase
19. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.6 – Lên men acetone – butanol: II.2.6.3 – Ӭng dөng: - Sҧnxuҩt acetone, butanol là hai sҧnphҭmcógiátrӏ cao trong công nghiӋp • Butanol dùng ÿʀ sɠnxuɢtsѫn các loɞi trong công nghiʄpxehѫi, máy bay, ÿiɾuchɼ butadien ÿʀ sɠnxuɢt cao su t͕ng hͣp • Axeton ÿѭͣc làm dung môi trong các ngành công nghiʄp, ÿɴcbiʄtlà sɠnxuɢtthu͑cn͕
20. Chѭѫng II:CÁC QUÁ TRÌNH HÓA SINH II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.1 – Lên men rѭӧu II.2.2 – Lên men lactic II.2.3 – Lên men propionic II.2.4 – Lên men butyric II.2.5 – Lên men acetone – etylic II.2.6 – Lên men acetone – butanol II.2.7 – Lên men kӷ khí các thành phҫnkhóthӫy phân cӫathӵcvұt
21. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.7 – Lên men các thành phҫnkhóthӫyphâncӫa thӵcvұt: II.2.7.1 – Lên men cellulose: ¾ Là quá trình trong tͱ nhiên, quá trình phân hͧy cellulose trong ÿiɾukiʄnk͵ khí, tɞo ra acid butyric và acid acetic ¾ VSV lên men: • Bacillus cellulosae hydrogenicus • Bacillus cellulosae methanicus ¾ ͨng dͥng: • Sҧnxuҩt acid butyric và acid acetic • Có mӝtsӕ chӫng lên men tҥonhiӅu vitamin B12, ӭng dөng trong công nghiӋp SX vitamin.
22. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.7 – Lên men các thành phҫnkhóthӫyphâncӫa thӵcvұt: II.2.7.2 – Lên men các chҩtpectin: ¾ Là quá trình phân hͧy pectin trong ÿiɾukiʄnk͵ khí, tɞora rɢtnhiɾusɠnphɦm khác nhau tùy theo chͧng VSV Ví dͥ: • các axit hӳucѫ nhѭ axit galacturonic, axit acetic • các ÿѭӡng nhѭ galactose, arabinose, xylose • Rѭӧu metylic • axit butyric, CO2, H2
23. II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.2.7 – Lên men các thành phҫnkhóthӫyphâncӫa thӵcvұt: II.2.7.2 – Lên men các chҩtpectin: ¾ VSV lên men: • Clostridium pectinovorum • Clostridium felsineum ¾ ͨng dͥng: • Trong công nghiӋp ÿӗ hӝp, nѭӟcquҧ • Thӫ phҥmgâyhѭ hӓng nguyên liӋu, bán thành phҭm và thành phҭm trong công nghiӋpthӵcphҭm
24. Chѭѫng II:CÁC QUÁ TRÌNH HÓA SINH QUAN TRӐNG LIÊN QUAN ĈӂN CHӂ BIӂN VÀ BҦO QUҦN THӴC PHҬM II.1 – Khái quát vӅ công nghӋ lên men II.2 – Quá trình lên men kӷ khí II.3 – Quá trình lên men hiӃu khí II.4 – Quá trình thӕirӳa
25. II.3 – Quá trình lên men hiӃu khí II.3.1 – Lên men acetic II.3.2 – Lên men citric II.3.3 – Phân hӫyhiӃu khí cellulose và pectin II.3.4 – Phân hӫychҩt béo và axit béo II.3.5 – Lên men sҧnxuҩt sinh khӕi (biomass) II.3.6 – Lên men sҧnxuҩt enzyme tӯ vi sinh vұt II.3.7 – Lên men sҧnxuҩt các chҩtphө gia tӯ vi sinh vұt
26. II.3 – Quá trình lên men hiӃu khí II.3.1 – Lên men acetic II.3.1.1 – Cѫ chӃ cӫa quá trình lên men acetic: 9 Là quá trình chuyӇnhóarѭӧu etylic thành axit acetic Rѭӧu Axit acetic Rѭӧu axit acetic
27. II.3 – Quá trình lên men hiӃu khí II.3.1 – Lên men acetic II.3.1.1 – Cѫ chӃ cӫa quá trình lên men acetic: Quá trình chuyӇn hoá nhѭ sau: CH3CH2OH + O2Æ CH3CHO + H2O (acetaldehyde) CH3CHO + H2O Æ CH3CH(OH)2 (hydrat acetaldehyde) CH3CH(OH)2 + O2 Æ CH3COOH + H2O (axit acetic) CH3CH2OH + O2 Æ CH3COOH + H2O + Q
28. II.3 – Quá trình lên men hiӃu khí II.3.1 – Lên men acetic II.3.1.1 – Cѫ chӃ cӫa quá trình lên men acetic: ™ Vi khuҭn acetic có khҧ năng oxi hóa mӝtsӕ rѭӧu thành axit tѭѫng ӭng Ví dө : Propylic Æ axit propionic Butylic Æ axit butyric Glyxerin Æ dioxiaceton ™ Vi khuҭn acetic có khҧ năng oxi hóa glucose thành gluconic
29. II.3 – Quá trình lên men hiӃu khí II.3.1 – Lên men acetic II.3.1.2 – Vi sinh vұt lên men acetic: Ĉһc ÿiӇm chung cӫa Acetobacter -Trӵc khuҭn Gr (-), không sinh bào tӱ -HôhҩphiӃukhíbҳtbuӝc -Tҥo thành lӟp màng trên mһt -CónhiӅu trong rau, quҧ -Diÿӝng: có loài có, có loài không - ҭ guӗndinhdѭӥng cacbon: rѭӧu etylic, mӝtsӕ loҥi rѭӧu khác, glucose - ҭ guӗn dinh dѭӥng nitѫ: muӕi amôn, peptone - pH thích hӧp: 5.4 ÷ 6.8 - pH thích ӭng cho lên men: 3.5 ÷ 4.5
30. II.3 – Quá trình lên men hiӃu khí II.3.1 – Lên men acetic II.3.1.2 – Vi sinh vұt lên men acetic: Acetobacter aceti - Trӵc khuҭnngҳn, không chuyӇn ÿӝng -LiênkӃtvӟi nhau thành chuӛidài -Bҳtmàuvӟivàngvӟiiӕt -Chӏunӗng ÿӝ cӗn cao (11%) -Tíchtөÿѭӧc 6% axit acetic o o - t Copt = 35 C -toC > 40oC hiӋntѭѫng co tӃ bào, tҥo ra hình quҧ lê
31. II.3 – Quá trình lên men hiӃu khí II.3.1 – Lên men acetic II.3.1.2 – Vi sinh vұt lên men acetic: Acetobacter pasteurianum -Trӵc khuҭnngҳn - Hình thái gҫngiӕng Acetobacter aceti -Bҳt màu xanh vӟiiӕt -Khҧ năng tích tө 6.2% axit acetic
32. II.3 – Quá trình lên men hiӃu khí II.3.1 – Lên men acetic II.3.1.2 – Vi sinh vұt lên men acetic: Acetobacter orleanense -Kíchthѭӟc trung bình - Không chuyӇn ÿӝng -Tăng nhiӋt ÿӝ, tҥotӃ bào hình dài, hình sӧi hoһc không tҥo hình -Thѭӡng phát triӇn trong dӏch nho loãng -Chӏunӗng ÿӝ cӗn cao (11-12%) -Tíchtөÿѭӧc 9.5% axit acetic
33. II.3 – Quá trình lên men hiӃu khí II.3.1 – Lên men acetic II.3.1.2 – Vi sinh vұt lên men acetic: Acetobacter xylinum -Trӵc khuҭn không chuyӇn ÿӝng -Bҳt màu xanh vӟiiӕt -Chӏu ÿѭӧc và tích tө tӕi ÿa4 ÷ 4.5% axit acetic -Sauÿó oxi hóa axit acetic thành H2O và CO2 - Dùng trong sҧnxuҩtnѭӟcuӕng có gas
34. II.3 – Quá trình lên men hiӃu khí II.3.1 – Lên men acetic II.3.1.3 – Các yӃutӕҧnh hѭӣng ÿӃn quá trình lên men: ƒ ҭӗng ÿӝ rѭӧu - ҭӗng ÿӝ: 6 – 15%, trung bình 13% -HӃtrѭӧu, vi khuҭn acetic lên men actic tҥoCO2 và H2O -Dӯng quá trình lên men khi ÿӝ rѭӧu còn 0.3 – 0.5% ƒ ҭӗng ÿӝ axit - 8% axit: quá trình lên men bӏӭcchӃ - 12 – 14% C quá trình lên men bӏ ngӯng lҥi
35. II.3 – Quá trình lên men hiӃu khí II.3.1 – Lên men acetic II.3.1.3 – Các yӃutӕҧnh hѭӣng ÿӃn quá trình lên men: ƒ Oxi -Tránh cung cҩpthӯahoһcthiӃu oxi -ThӵctӃ sҧnxuҩt: 2.5 m3 không khí/1kg rѭӧu etylic khan - Thông gió và tiӋt trùng không khí khi cung cҩp cho qua trình lên men ƒ Môi trѭӡng dinh dѭӥng -Rѭӧu và các chҩtdinhdѭӥng khác: glucose hay tinh bӝt ÿã thӫy phân, superphosphate, sunfat amôn, các chҩtsinh trѭӣng