MỞ ĐẦU 1

I.1 Đặt Vấn Đề 1

I.2 Mục Đích Yêu Cầu 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

Chương 1. Công Nghệ Sản Xuất Acid Acetic 3

1.1 Tính chất và ứng dụng của acid acetic 3

1.1.1 Các tính chất hóa lý của acid acetic 3

1.1.2 Ứng dụng của acid acetic 3

1.1.2.1 Ứng dụng trong chế biến mủ cao su 3

1.1.2.2 Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm 4

1.1.2.3 Ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác 4

1.2 Các phương pháp sản xuất acid acetic 4

1.2.1 Phương pháp hóa gỗ 5

1.2.2 Phương pháp hóa học 5

1.2.3 Phương pháp sinh học 5

1.2.4 Phương pháp hỗn hợp 7

1.2.5 Phân tích lựa chọn phương pháp sản xuất acid acetic: 7

1.3 Sản xuất acid actic bằng phương pháp len men 8

1.3.1 Bản chất của quá trình lên men acid acetic 8

1.3.2 Cơ chế phản ứng của quá trình lên men acid acetic 9

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men acid acetic 10

1.3.3.1 Ảnh hưởng của oxy (sự thoáng khí) 10

1.3.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ: 10

1.3.3.3 Nồng độ acid acetic và nồng độ rượu 11

1.3.3.4 Các chất dinh dưỡng: 11

1.3.3.5 Các kim loại nặng và các chất gây độc hại 13

1.3.4 Vật liệu chế tạo thiết bị lên men acid acetic 14

1.4 Các phương pháp sản xuất acid acetic bằng phương pháp lên men 14

1.4.1 Phương pháp chậm (phương pháp Pháp) 15

1.4.2 Phương pháp nhanh (phương pháp Đức) 16

1.4.3 Phương pháp chìm (phương pháp sục khí): 18

1.4.4 Phương pháp hỗn hợp (phương pháp lai): 19

1.5 Chọn chủng vi khuẩn acid acetic: 20

1.6 Nguồn nguyên liệu sản xuất acid acetic 21

1.7 Sản xuất acid acetic theo phương pháp nhanh 24

1.7.1 Các phương pháp sản xuất acid acetic theo phương pháp nhanh: 24

1.7.1.1 Phương pháp nhúng: 24

1.7.1.2 Phương pháp dịch chuyển: 24

1.7.1.3 Phương pháp trống quay 25

1.7.1.4 Phương pháp cố định: 25

1.7.2 Chất mang vi khuẩn acid acetic 27

1.7.2.1 Một số yêu cầu đối với chất mang vi khuẩn acid acetic: 27

1.7.2.2 Lựa chọn chất mang: 27

1.7.3 Chuẩn bị cấy giống vào generator 29

1.7.4 Vận hành generator 29

1.7.5 Năng suất và hiệu quả của generator: 30

Chương 2: Mô Hình Fermenter Sử Dụng Màng Sinh Học Cố Định Trong Lên Men Acid Acetic 32

2.1 Thiết bị phản ứng sinh học-fermenter 32

2.1.1 Khái niệm, phân loại 32

1. Fermenter làm việc gián đoạn: 32

2. Fermenter hoạt động liên tục dạng thùng có cánh khuấy: 33

3. Các fermenter dạng tầng sôi: 34

4. Fermenter dạng ống: 34

2.1.2 Những yêu cầu chung đối với fermenter 35

2.2 Sự hình thành và phát triển của màng sinh học trên chất mang trong fermenter sử dụng màng sinh học cố định để lên men acid acetic 36

2.2.1 Trạng thái vi khuẩn acid acetic trong fermenter 36

2.2.2 Cấu tạo màng vi khuẩn acid acetic 37

2.2.3 Sự phát triển của màng acid acetic 37

2.2.4 Bề dày màng vi khuẩn acid acetic: 38

THỰC NGHIỆM 40

Chương 3: Thực nghiệm lên men giấm theo phương pháp nhanh 40

3.1 Thời điểm, địa điểm nghiên cứu 40

3.2. Thiết bị, nguyên liệu, phương pháp thí nghiệm 40

3.2.1 Thiết bị 40

3.2.1.1 Thiết bị chính (tháp lên men) 41

3.2.1.2 Các thiết bị phụ 42

3.2 Nguyên liệu 42

3.2.1 Giống vi khuẩn giấm 42

3.2.2 Thành phần môi trường và cấy giống lên men 43

3.2.3 Các hóa chất và dụng cụ thí nghiệm khác: 44

3.3 Phương pháp thí nghiệm 45

3.3.1 Cấy giống 45

3.3.2 Lên men 46

3.3.3 Cách lấy mẫu 48

3.3.4 Khảo sát thí nghiệm của thành phần môi trường lên tốc độ lên men 50

3.3.4.1 Trên thành phần môi trưòng nước dừa 50

3.3.4.1.1 Thay đổi nồng độ phần trăm môi trường nước dừa 50

3.3.4.1.2 So sánh quá trình lên men nhanh và lên men chậm của môi trường nước dừa 51

3.3.4.2 Trên môi trường dung dịch nước đường pha 52

3.3.4.2.1. Thay đổi thành phần nước đường trong môi trường lên men 52

3.3.4.2.2 So sánh môi trường lên men nhanh và lên men chậm của môi trường nước đường 53

3.3.5 Khảo sát khả năng thay thế của thân tre làm chất mang vi khuẩn acid acetic 53

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54

Chương 4: Ảnh hưởng của thành phần môi trường lên tốc độ lên men 54

4.1 Khảo sát môi trường mới khi thay đổi thành phần nước dừa 54

4.1.1. Thí nghiệm thăm dò: (lên men chậm) 54

4.1.2 Thí nghiệm chính (lên men nhanh) 56

4.2 So sánh giữa lên men nhanh và lên men chậm với môi trường nước dừa 58

4.3 Khảo sát thực nghiệm khi thay đổi thành phần nước đường pha 60

4.3.1 Thí nghiệm thăm dò (lên men chậm) 60

4.3.2 Thí nghiệm chính (lên men nhanh) 62

4.4 Thí nghiệm thực nghiệm so sánh giữa lên men nhanh và lên men chậm với môi trường nước đường 64

4.5 Khảo sát khả năng thay thế của thân tre làm chất mang vi khuẩn acid acetic 66

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67

Kết luận 67

Kiến nghị 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 6