Công nghệ sản xuất mì chính bằng phương pháp lên men

Công nghệ sản xuất mì chính bằng phương pháp lên menGiáo viên hướng dẫn: GV Đỗ Thị YếnSinh viên: Bùi Thị Kim Liên (20096152) Phạm Thị Hoàn (20096147) Công nghệ sản xuất mì chính Công nghệ sản xuất mì chính * Các phương pháp sản xuất mì chính: Phương pháp tổng hợp hóa học Phương pháp thủy phân protit Phương pháp lên men Phương pháp kết hợp Công nghệ sản xuất mì chính Sản xuất mì chính theo phương pháp lên men Nguyên liệu Dịch đường, rỉ đường (pha loãng đến 13-14%), nguyên liệu tinh bột sắn Ngoài ra: muối amon, muối photphat, muối sulfat, biotin, Vitamin B Công nghệ sản xuất mì chính 2. Chủng vi sinh vật Thường dùng: +Corynebacterium Glutanicum, +Brevibacterium Lactofermentus, +Micrococus Glutamicus. Chủng vi khuẩn phải tạo ra nhiều axit glutamic, sinh trưởng phát triển nhanh, ổn định, chịu được nồng độ axit cao, môi trường nuôi cấy đơn giản Bột ép lọc trung hòa 2, khử sắt Hòa nước bã thùng chứa trung hòa 3, tẩy màu Thủy phân ly tâm siêu tốc ép lọc bã than Trung hòa thùng chứa thùng chứa Ép lọc pha chế dịch lên men nồi cô chân không Pha chế dịch lên men thùng chứa ly tâm Thùng cao vị bã ép lọc 1 thùng chứa kết tinh thùng chứa Bình trao đổi ion trung hòa 1, khử sắt sấy sấy Kết tinh ly tâm sàng nghiền MSC Sơ đồ dây chuyền Công nghệ sản xuất mì chính Thuyết minh dây chuyền: Gồm 4 công đoạn chính như sau: Công đoạn thủy phân tinh bột Công đoạn lên men Công đoạn trao đổi ion tách axit glutamic ra khỏi dịch lên men 4. Công đoạn trung hòa, tinh chế glutamat natri tinh khiết. Công nghệ sản xuất mì chính Công đoạn thủy phân * Thủy phân bằng enzym Dùng α-amilaza, β-amilaza để thủy phân tinh bột thành đường. Không cần dùng hóa chất hay thiết bị chịu axit, áp lực, không độc hại. Nhưng đường hóa không triệt để tinh bột (dạng dextrin) Thời gian đường hóa tương đối dài. Hàm lượng đường sau khi đường hóa thấp, thiết bị cồng kềnh. Công nghệ sản xuất mì chính b. Trung hòa: - Cho 30% dịch vào để pH= 4,8. - Cho than hoạt tính vào tẩy màu (100kg tinh bột cho 0,45 kg than). - Than tẩy màu và giúp cho quá trình lọc dễ, dung dịch có màu trong sáng. c. Ép lọc: Tách các phần bã và các chất không hòa tan, được dịch đường glucoza 16-18% Thiết bị lọc khung bản Công nghệ sản xuất mì chính d. Công đoạn lên men: Có 3 giai đoạn nhỏ là: nuôi giống cấp I, nuôi giống cấp II và lên men lớn. d.1. Lên men cấp I Cho không khí vào và khuấy trộn, lên men tạo bọt, do đó phải dùng dầu để khử bọt. Chuẩn bị đầy đủ môi trường, dụng cụ và tiến hành cấy chuyển giống. Công nghệ sản xuất mì chính d.2. Lên men cấp II: thanh trùng ở 120ºC, 30 phút, nuôi giống: 32ºC, p=1kg/cm² lượng không khí vào: 850÷1100l/h kiểm tra pH 1lần/h. Đến giờ thứ 8 soi chọn giống, chưa đạt yêu cầu thì kéo dài thời gian thêm 1÷2h nữa. Công nghệ sản xuất mì chính d.3. Xử lý urê và dầu phá bọt + Do hoạt động của vi khuẩn, thải ra nhiều CO₂ tạo ra nhiều bọt, phải dùng một lượng dầu thích hợp để phá bọt. + Dùng nồi thanh trùng 2 vỏ, t=120÷140ºC, 120 phút, giữ áp lực bằng không khí, hạ nhiệt độ xuống 32÷33ºC, tiếp sang nồi lên men. Nồi hấp áp lực Công nghệ sản xuất mì chính d.5. Lên men lớn (lên men cấp III): Mục đích: nhờ vi khuẩn chuyển hóa đường glucoza và đạm vô cơ thành axit glutamic, gồm: d.5.1. Giai đoạn đầu: 8÷12h - giai đoạn tăng sinh khối Công nghệ sản xuất mì chính Những biểu hiện của giai đoạn này là: - Nhiệt độ tăng vừa phải - pH: từ 6,5÷6,7 lên 7,5÷8 - Bọt tạo thành tăng dần (do lượng thải CO₂) - Lượng đường tiêu hao tăng dần - Lượng vi khuẩn tăng dần từ chưa có hoặc rất ít (khoảng 0,13÷0,14 đến 1) - Hàm lượng axit glutamic chưa có hoặc rất ít. Công nghệ sản xuất mì chính d.5.2. Giai đoạn giữa: từ giờ thứ 10, 12 24, 26, tế bào không tăng thêm. pH môi trường giảm dần, CO₂ nhiều, bọt tăng. Nhiệt độ tăng nhanh. Lượng đường hao nhanh từ 8.9% xuống còn 2,3%. Axit glutamic tăng từ 0 đến 30÷40g/l. Công nghệ sản xuất mì chính d.5.3. Giai đoạn cuối: khi hàm lượng đường ≤ 1% thì lên men kết thúc. * Muốn lên men đạt hiệu quả cao thì phải chú ý các điều kiện sau: Nhiệt độ : 32ºC. Áp suất : 1kG/cm². Lượng không khí: 30 ÷ 40 m³/1h Khi pH giảm đến 7 phải bổ sung urê ngay tới pH = 8 (thường bổ sung 2÷3 lần). Khi bọt nhiều phải tiếp giống để phá bọt tạo điều kiện cho CO2 thoát ra ngoài dễ dàng. Công nghệ sản xuất mì chính e. Công đoạn trao đổi ion: - Tách lấy axit glutamic ra khỏi dịch lên men. Lợi dụng tính chất hạt nhựa polyetylen sunfuric sau khi đã được cation hóa có khả năng giữ lại trên bề mặt của nó anion (chủ yếu là axit glutamic). Dùng NaOH tách anion ra khỏi hạt nhựa. Công nghệ sản xuất mì chính e.1. Pha chế dịch lên men: Dùng dịch thải lần trước hay nước lạnh để sau khi pha dịch lên men có hàm lượng axit glutamic khoảng 18÷20g/l. Bổ sung HCl để điều chỉnh pH =5-5,5 thích hợp cho hạt nhựa hấp thụ tốt. Công nghệ sản xuất mì chính e.2. Xử lý hạt nhựa rezin: - Sục đảo làm tơi, đều, rửa tới pH= 8÷9 (trước khi rửa pH=12÷13), - Xả nước bẩn, rồi rửa tới pH=7, tiến hành tái sinh. - Tái sinh: cho axit thu hồi chảy ngược 15÷20’ rồi cho axit mới pha tới pH=2÷2,5. - Rửa tái sinh: mở van đáy lấy axit cho tái sinh lần sau, dùng nước lạnh rửa xuôi tới pH=3 - Thời gian kéo dài 40÷60’.   Công nghệ sản xuất mì chính e.3. Trao đổi ion: + Rửa trao đổi: xả dịch bẩn ở trên bề mặt, đảo trộn, rửa bằng nước sạch. + Giữ nhiệt: cho nước nóng 60ºC gia nhiệt hạt nhựa tới khi nước thải đạt 48% thi cho NaOH 5% vào tách. Ưu điểm: Đạt hiệu suất thu hồi AG cao(> 75%), làm sạch AG ở dạng β- AG Không phải cô đặc dịch men, giảm tiêu hao điện, hơi, nước, nhân công. Qui trình đơn giản, chu trình ngắn. Công nghệ sản xuất mì chính Hạt nhựa K.372 Công nghệ sản xuất mì chính CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI ION: pH: ở pH=4,5 là tối ưu, cho hiệu suất thu hồi AG cao, tốn ít axit HCl. Ảnh hưởng của tốc độ: + PP xuôi dòng: Tốc độ 150 ml/ phút tối ưu + PP chảy ngược dòng: Tốc độ 300 ml/ phút là tối ưu, nhanh gấp 2 lần pp xuôi dòng. ảnh hưởng của hàm lượng AG dịch lên men: khoảng 20g/l là tối ưu. ảnh hưởng của xác vi khuẩn: không loại xác vi khuẩn làm giảm hiệu suất thu hồi khoảng 2 – 3% so với khi đã loại xác vi khuẩn. Công nghệ sản xuất mì chính f. Tách axit glutamic: cho NaOH 5% đã được gia nhiệt đến 60ºC. - Axit hóa axit glutamic: đưa dịch vào thùng kết tinh, cho cánh khuấy hoạt động, thêm HCl 31% tạo điểm đẳng điện đến pH = 2,9 - 3,2 và mở nước lạnh. Công nghệ sản xuất mì chính + Làm lạnh kết tinh: cho nước để giảm dần nhiệt độ, cánh khuấy vẫn hoạt động 8h. (kết thúc sau 48h). Dung dịch chia làm 2 pha: pha rắn và pha lỏng Công nghệ sản xuất mì chính g. Công đoạn trung hoà kết tinh: Mục đích: chuyển axit glutamic thành glutamat natri Yêu cầu: Nồng độ của dung dịch trung hoà: 21-230Be pH = 6,5-6,7 Khử hết sắt. Kiểm tra Na2S quá lượng không còn vết kết tủa đen. Dịch thải trong suốt. Công nghệ sản xuất mì chính + Trung hoà 1: Gia nhiệt đến 700C, cho cánh khuấy hoạt động, pH= 5÷5,5. Cho Na2S vào khử sắt (1h), dùng Na2CO3 trung hoà đến pH = 6,5- 6,8 thì ép lọc lần 1. + Trung hoà 2: gia nhiệt lên 50 – 600C, cho than hoạt tính vào, khuấy đều. + Trung hoà 3, tẩy màu: dùng than hoạt tính để hấp phụ hết màu và mùi sau trung hòa 2. Công nghệ sản xuất mì chính h. Cô đặc kết tinh: Cô đặc: cho dịch nồng độ 20 – 210Be vào nồi cô đặc (khoảng 80% dịch), nhiệt độ 700C, chân không 600 mmHg, áp suất hơi ≤ 1 kg/cm2. Tiếp mầm tinh thể: dịch đạt 31,5 – 320Be, cho cánh khuấy nồi cô hoạt động, dùng chân không hút mầm tinh thể (khoảng 7%, mầm là mì chính tinh thể lấy ở mẻ trước loại hạt nhỏ đều). Thiết bị cô đặc chân không Công nghệ sản xuất mì chính - Nuôi mầm: 20% dịch còn lại pha loãng 120Be, gia nhiệt lên 600C bổ sung liên tục vào nồi cô đặc để cân bằng với lượng hơi bốc. Ly tâm: dùng nước ấm, sạch, tia nhẹ vào khối mì chính để hòa tan những hạt tinh thể nhỏ bám ngoài làm tinh thể sáng, bóng, đem đi sấy, nước cái pha vào cô với mẻ sau. Công nghệ sản xuất mì chính i. Sấy mì chính: - Tải mì chính ra khay nhôm, đưa vào tủ sấy, (bề dày lớp mì chính là 2- 3 cm). - Mở hơi nâng nhiệt tủ sấy lên ≤ 800C, 30 phút đảo 1 lần, đến khi độ ẩm ≤ 0,5% thì kết thúc sấy, thời gian sấy khoảng 2h. Tủ sấy tuần hoàn gió nóng Công nghệ sản xuất mì chính j. Sàng mì chính và phân loại: - Dùng sàng 12, 24, 36 lỗ/1 tấc vuông Anh để phân loại. - Loại trên sàng 12 lỗ là loại vón cục hoặc quá to, có thể hòa ra nước và cô mẻ sau. - Chính phẩm là trên sàng 24 và 36 lỗ. - Loại dưới sàng 36 lỗ dùng làm mầm tinh thể cho mẻ sau. Sàng phân loại Công nghệ sản xuất mì chính k. Bao gói: Đóng trong gói polyetylen 2 lần, trọng lượng 100g-1kg, bao bì có ghi rõ nhãn hiệu, trọng lượng tịnh, hàm lượng, ngày sản xuất, cách sử dụng… Máy đóng gói Tài liệu tham khảo Công nghệ sản xuất mì chính và các sản phẩm lên men cổ truyền – chủ biên GS.TS Nguyễn Thị Hiền