LỜI MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Mỗi vùng miền thì lại có một loại đặc sản khác nhau nhưng mỗi khi nhắc dừa thì ai ai cũng nghĩ đến “ xứ dừa ở Bến Tre”. Có lẽ là vì khó có loại cây nào có giá trị sử dụng như cây dừa. Cây dừa có rất nhiều công dụng và rất hữu ích.
Lá dừa dùng để lợp nhà, xơ dừa dùng làm chất đốt, dừa dùng để lấy nước, vỏ dừa dùng làm đồ mỹ nghệ… Và dừa có tác dụng nhiều mặt trong cuộc sống hằng ngày, dừa còn được đông y dùng làm thuốc phòng và trị bệnh.Ngoài ra dừa còn được dùng trong công nghệ sản xuất thực phẩm như kẹo dừa, bánh phồng dừa,… Lượng nước dừa hàng năm dùng để giải khác cũng tương đối, lượng còn lại thải ra ngoài môi trường nhất là các xí nghiệp nạo sấy cơm dừa. đó cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường trầm trọng. Do đó, việc tận dụng nước dừa già vào sản xuất là nhu cầu cấp thiết để giải quyết vấn đề môi trường và làm tăng giá trị sử dụng của cây dừa. Và đó cũng là nguyên nhân khiến em chọn đề tài này.
Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu quy trình sản xuất thạch dừa để giải quyết về vấn đề ô nhiễm trường và tạo thêm thu nhập cho nông dân.com kho Khoùa luaän toát nghieä p tai lieu mien phi SVTH: Traà n Thò Kim Ngoïc Hình 1. Cùi dừa và nước dừa 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Thu thập nước dừa già là phế phẩm của các xí nghiệp nạo xấy cơm dừa, cơ sở sản xuất kẹo dừa, dầu dừa,… - Nghiên cứu bổ sung các chất thêm vào môi trường nhằm tạo ra môi trường tối ưu để vi khuẩn Acetobacter xylinum có thể lên men tạo thạch dừa tốt nhất. Tình hình nghiên cứu - Qua quá trình nghiên cứu các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu và tìm ra được cách để giải quyết vấn đề trên là sử dụng vi khẩn Acetobacter xylinum để lên men nước dừa già tạo ra một món ăn đó là thạch dừa.
Vì vậy sản xuất thạch dừa đã giải quyết được các vấn đề đặc ra là tận dụng nước dừa già để giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường và tăng giá trị sử dụng của cây dừa. 2 Khoùa luaän toát nghieäp SVTH: Traàn Thò Kim Ngoïc CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Sơ lƣợc về cấu trúc và công dụng của thạch dừa 1. Cấu trúc của thạch dừa Thạch dừa được tạo thành bởi sự lên men của vi khuẩn Axetobacter xylinum trong môi trường nước dừa già và nước cốt dừa.
Thạch dừa là sản phẩm trắng trong như thạch agar, hơi dai, có bản chất hóa học là Polysaccharide nên không có giá trị dinh dưỡng cao nhưng kích thích nhu động ruột làm cho việc điều hòa bài tiết được tốt hơn. Chế phẩm từ dừa này còn có tác dụng phòng ngừa ung thư, giảm cân… Cấu trúc của thạch dừa: Bản chất của thạch dừa là một màng nhày có cấu trúc là hemicellulose. Do thạch dừa có bản chất là polysaccharide ngoại bào nên có khả năng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau. Cho đến nay, việc ứng dụng thạch dừa mới chỉ dừng lại ở những nghiên cứu chế biến thành những sản phẩm kẹo, jelly, các sản phẩm giải khát.
Cấu trúc mạng polysaccharide của thạch dừa: Thạch dừa có cấu trúc mạng là các polysaccharide, chúng sắp xếp không theo trật tự, không theo quy luật, chúng đan xen vào nhau rất chằng chịt theo mọi phía. Do trong quá trình lên men, các vi khuẩn Acetobacter xylinum đã chuyển động hỗn loạn không theo quy luật. Đó là nguyên nhân tạo nên tính dai và chắc về mọi phía của miếng thạch. Bên cạnh đó, mạng luôn luôn ngậm một lượng nước đáng kể (99%).
Thành phần monosaccharide chính của thạch dừa là socboza nằm ở dạng L-sorbose, thường chứa trong vi khuẩn lên men dịch trái cây. Công thức cấu tạo của L-socboza là : CH2OH-CO-HOCH-HCOH-HOCH-CH2OH.com kho Khoùa luaän toát nghieä p tai lieu mien phi SVTH: Traà n Thò Kim Ngoïc 1. Công dụng của thạch dừa Thạch dừa là một loại thức ăn khá phổ biến, nó được dùng làm món tráng miệng dai, trong suốt và rất ngon. Thạch dừa có bản chất hóa học là polysaccharide nên không có giá trị dinh dưỡng cao nhưng có đặc tính giúp nhu động ruột tốt, ngoài ra còn giúp ngừa bệnh ung thư và làm đẹp da và giảm nguy cơ bệnh béo phì.
Vi sinh vật sử dụng trong sản xuất thạch dừa 1. Đặc điểm của giống vi khuẩn Acetobacter Giống vi khuẩn Acetobacter thuộc họ Pseudomonadieae, phân bố rộng rãi trong tự nhiên và có thể phân lập được các vi khuẩn này từ không khí, đất, nước, lương thực thực phẩm, dấm, rượu, bia, hoa quả… Có khoảng 20 loài thuộc giống Acetobacter đã được phân lập và mô tả, trong đó có nhiều loài có ý nghĩa kinh tế. Vi khuẩn Acetobacter: Dạng hình que, tuỳ điều kiện nuôi cấy (nhiệt độ, thành phần môi trường nuôi cấy) mà các vi khuẩn Acetobacter có thể sinh ra các tế bào có hình thái khác biệt dạng kéo dài hoặc phình to ra. Kích thước thay đổi tuỳ loài (0,3 - 0,6 x 1,0 - 8,0μm).
Có thể di động (có tiên mao đơn hoặc chu mao), hoặc không di động (không có tiên mao). Không sinh bào tử. Hiếu khí bắt buộc. Chịu được độ acid cao.
Vi khuẩn Acetobacter có khả năng đồng hoá nhiều nguồn thức ăn cacbon khác nhau nhưng không sử dụng được tinh bột. Tế bào đứng riêng lẽ hoặc kết thành từng chuỗi. Có khả năng tạo thành váng trên môi trường lỏng, khả năng tạo thành váng thay đổi tuỳ loại: o Acetobacter xylinum: tạo thành váng cellulose khá dày và chắc. 4 Khoùa luaän toát nghieäp SVTH: Traàn Thò Kim Ngoïc o Acetobacter orleanoe: tạo thành váng mỏng nhưng chắc.
o Acetobacter pasteurianum: tạo thành váng khô và nhăn nheo. o Acetobacter suboxydans: tạo thành váng mỏng dễ tan rã. o Acetobacter curvum: sinh acid acetic với nồng độ cao nhưng tạo thành váng không chắc chắn. Acetobacter có khả năng đồng hoá muối (NH4)+ và phân giải pepton.
Một số loài đòi hỏi một số acid amin nhất định như acid pantothenic và các chất khoáng K, Mg, Ca, Fe, P, S … ở dạng muối vô cơ, hữu cơ hoặc hợp chất hữu cơ. Do đó bia, dịch tự phân nấm men, nước mạch nha, nước trái cây… là nguồn dinh dưỡng rất tốt cho sự phát triển của vi khuẩn actobacter… Ngoài khả năng oxy hoá ethanol thành acid acetic, một số loài Acetobacter còn tổng hợp được vitamin B1, vitamin B2, oxy hoá sorbit thành đường sorbose (dùng trong công nghiệp sản xuất vitamin C)… 1. Phân loại vi khuẩn Acetobacter Một số loài quan trọng nhất trong bảng phân loại Acetobacter của J-Frateur (năm 1950). Vi khuẩn Acetobacter 5 Ket-noi.com kho Khoùa luaän toát nghieä p tai lieu mien phi SVTH: Traà n Thò Kim Ngoïc Acetobacter aceti: trực khuẩn ngắn, không chuyển động và chúng có thể liên kết với nhau thành chuỗi dài.Chúng bắt màu vàng với iod, có thể sống ở nồng độ cồn khá cao (11%) và có khả năng oxy hoá cồn tạo thành 6% acid acetic.
Nhiệt độ phát triển tối ưu của chúng là 34oC. Nếu nhiệt độ cao quá 40oC sẽ gây ra hiện tượng co tế bào và tạo thành hình quả lê. Thường thấy chúng phát triển trong bia. Vi khuẩn Acetobacter aceti Acetobacter schutzenbachii: trực khuẩn khá dài, tạo thành ván dày, và không bền vững, có khả năng tích luỹ trong môi trường đến 11,5% acid acetic do đó thường được sử dụng để làm giấm theo phương pháp nhanh (phương pháp của Đức).
Vi khuẩn Acetobacter schutzenbachii 6 Khoùa luaän toát nghieäp SVTH: Traàn Thò Kim Ngoïc Acetobacter suboxydans: tạo thành váng mỏng, dễ vỡ ra, có khả năng chuyển hoá glucose thành acid gluconic hay sorbic thành sorbose. Loại vi khuẩn này muốn phát triển bình thường cần được cung cấp một số chất sinh trưởng như acid para aminopenzoic, acid anthoteric, acid nicotinic. Vi khuẩn Acetobacter suboxydans Acetobacter orleansen: trực khuẩn dài trung bình không di động. Gặp điều kiện nhiệt độ cao có thể sinh ra các tế bào dị hình kéo dài hoặc phình to ra.
Tạo ra váng rất dày trên môi trường dịch thể. Có thể phát triển được có nồng độ rượu cao (10% - 12%) và làm tích luỹ đến 9,5% acid acetic. Thường được dùng trong công nghiệp chuyển rượu vang thành giấm (phương pháp của Pháp). Phát triển thích hợp ở nhiệt độ 25 - 30oC.
vi khuẩn Acetobacter orleansen 7 Ket-noi.com kho Khoùa luaän toát nghieä p tai lieu mien phi SVTH: Traà n Thò Kim Ngoïc Acetobater xylinum: trực khuẩn không di động, tạo thành váng nhăn và khá dày. Váng có chứa hemicellulose nên khi gặp H2SO4 và thuốc nhuộm Iod sẽ bắt màu xanh.Có thể tích luỹ 4,5% acid acetic trong môi trường. Thường gặp loài vi khuẩn này cùng với nấm men trong “nấm chè”, còn gọi là “thuỷ hoài sâm”, một loại sản phẩm giải khát bổ dưỡng theo cách làm của nghười Trung Hoa. Đó là một loại nước chua có vị thơm dùng để pha nuớc giải khát trong các gia đình người Trung Hoa, trên mặt nước có một váng vi sinh vật dày được nuôi sống bằng nước chè và đường.
Vi khuẩn Acetobacter xylinum. Acetobacter pasteurianum: trực khuẩn ngắn, váng vi khuẩn có dạng khô và nhăn nheo, váng bắt màu xanh khi nhuộm với thuốc Iod. Có khả năng oxy hoá và tạo 6,2% acid acetic. Phân lập vi khuẩn Acetobacter Vi khuẩn Acetobacter có thể được phân lập từ giấm, rượu, bia, hoa quả, chuối chín, váng giấm.
Ví dụ: muốn phân lập vi khuẩn acetobacter từ không khí, người ta pha rượu thành dung dịch 5 - 6% (hoặc theo kinh nghiệm dân gian, chỉ cần lấy một phần rượu hoà với 7 phần nước lã, đựng trong cốc 8 Khoùa luaän toát nghieäp SVTH: Traàn Thò Kim Ngoïc miệng rộng, giữ ở tủ ấm 30oC trong 2 - 3 ngày. Rượu sẽ đục và trên bề mặt xuất hiện một váng mỏng. Lấy váng mỏng này pha loãng ra, và phân lập trên môi trường thạch dĩa. Để ức chế sự phát triển của các loại nấm men Mycoderma (thường phát triển đồng thời với sự phát triển của vi khuẩn Acetobacter), người ta bổ sung vào môi trường phân lập 1 – 1,5% acid acetic.
Do những ưu điểm vượt trội của chủng Acetobacter xylinum đã được nêu ở trên nên Acetobacter xylinum đựoc ứng dụng trong sản xuất thạch dừa. Sơ lƣợc về vi khuẩn Acetobacter xylinum Hình 1. Vi khuẩn Acetobacter xylinum dưới kính hiển vi. Đặc điểm: Chủng Acetobacter xylinum này có nguồn từ Philippin.
Acetobacter xylinum thuộc nhóm vi khuẩn acetic. Theo hệ thống phân loại của nhà khoa học BergeyAcetobacter xylinum thuộc: lớp Schizommycetes, bộ Pseudomonadales Acetobater xylinum là loại vi khuẩn hình que dài khoảng 2μm, gram âm, đứng riêng lẽ hoặc xếp thành chuỗi, có khả năng di động nhờ tiên mao.