Báo cáo đề tài Ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất bánh mì

57 trang ngocly 1810

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Báo cáo đề tài Ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất bánh mì", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bao_cao_de_tai_ung_dung_vi_sinh_vat_trong_san_xuat_banh_mi.pdf

Nội dung text: Báo cáo đề tài Ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất bánh mì

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN BÀI BÁO CÁO VI SINH MÔI TRƯỜNG ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT BÁNH MÌ G/V HƯỚNG DẪN: LÊ QUỐC TUẤN NHÓM 4.1 - LỚP DH08DL: 1. Phạm Quốc Khánh 2. Trần Huỳnh Thanh Danh 3. Nguyễn Hoàng Khánh Ngọc 4. Đinh Thị Minh Nguyệt 5. Mai Thị Ngọc Nhân 6. Phạm Thị Thu Thảo 7. Nguyễn Thị Phương Thúy TP HCM – THÁNG 10/2009
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Giới thiệu: Mặc dù sự hiểu biết của con người về nấm men và những tính chất của nó mới được hơn 150 năm, nhưng ngay từ thời cổ đại, người ta đã biết dùng bột nổi (có lẽ gồm quần thể vi sinh vật tạo axit lactic và vài lòai nấm men). Đến đầu thế kỉ 19, nấm men bia, nấm men thải từ nhà máy rượu bia đã được con người sử dụng để làm bánh mì. Cuối thế kỉ 19, nhiều cải tiến kỹ thuật nh ư hệ thống thông khí (nước Anh), kỹ thuật li tâm để tách nấm men ra khỏi môi trường tăng trưởng (Mỹ) đã được dùng để sản xuất men bánh mì. Lúc bấy giờ Pasteur cho rằng nấm men có thể đ ược nuôi trong dung dịch đường mía với amoniac, là nguồn Nitơ duy nhất mới được ứng dụng. Sau đại chiến thứ I v à thứ II, việc sản xuất nấm men Sacharomyces và Candida phát triển mạnh. Có nhiều bằng sáng chế đánh dấu những tiến bộ về kĩ thuật nuôi trong giai đọan này, chủ yếu là ở Đan Mạch và Đức. Sau đó, cùng với sự phát triển chung của kĩ thuật lên men việc cải tiến trang thiết bị và chủng nấm men đã có ảnh hưởng lớn trong quá trình sản xuất nấm men hiện đại. i
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên MỤC LỤC I. NGUYÊN LIỆU LÀM BÁNH MÌ 1 I.A. Nguyên liệu chính 1 I.A.1. Bột mì 1 I.A.2. Nấm men làm bánh mì 6 I.B. Nguyên liệu phụ gia 6 I.B.1. Nhiệm vụ của các chất trong phụ gia: 7 I.B.2. Tính năng của phụ gia trong công nghệ làm bánh mì ở Việt Nam: 7 II. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VI SINH VẬT (NẤM MEN) TRONG SẢN XUẤT BÁNH MÌ SACCHAROMYCES 8 II.A. Tên gọi 8 II.B. Phân loại 8 II.C. Đặc điểm hình thái và kích thước 9 II.D. Thành phần cấu tạo 9 II.E. Thành phần hóa học 10 II.F. Sinh trưởng và sinh sản 11 II.F.1. Sinh trưởng 11 II.F.2. Sinh sản 11 II.G. Dinh dưỡng và con đường chuyển đổi vật chất trong tế b ào nấm men 16 II.H. Đặc điểm nấm men dùng trong sản xuất 17 III. SẢN XUẤT NẤM MEN 19 III.A. Nguyên liệu sản xuất nấm men 19 III.B. Quy trình sản xuất nấm men 22 III.B.1. Sản xuất men ép từ rỉ đường 22 III.B.2. Sản xuất men khô 29 III.C. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến tốc độ tồng hợp sinh khối nấm men 33 III.C.1. Nhiệt độ 33 III.C.2. Độ pH của môi trường 33 III.C.3. Ảnh hưởng của chất hóa học 33 III.C.4. Ảnh hưởng nồng độ rỉ đường 34 ii
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên III.C.5. Ảnh hưởng của cường độ không khí và khuấy trộn lên tốc độ tăng trưởng của nấm men 34 III.D. Trang thiết bị cần thiết cho một cơ sở sản xuất men bánh mì 35 III.D.1. Bộ phận sản xuất men 35 III.D.2. Trang bị phòng kĩ thuật 36 III.D.3. Vệ sinh 36 IV. PHÂN LOẠI NẤM MEN DÙNG TRONG SẢN XUẤT 37 IV.A. Phân loại theo dạng 37 IV.B. Phân loại theo vị 37 V. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN MEN GIỐNG 38 VI. QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH MÌ 39 VI.A. Quy trình sản xuất chung 39 VI.B. Giải thích quy trình 40 VI.C. Quy trình sản xuất ở nước ta 42 VII. VAI TRÒ CỦA NẤM MEN TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT 44 VIII. HƯ HỎNG BÁNH DO VI SINH VẬT 45 VIII.A. Vi sinh vật trong bột 45 VIII.B. Ảnh hưởng của vi sinh vật đến phẩm chất của bột trong bảo quản 46 VIII.C. Hệ vi sinh vật bánh mì 47 VIII.D. Hư hỏng bánh do vi sinh vật 47 IX. MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHÁC CỦA NẤM MEN 49 IX.A. Lên men rượu 49 IX.B. Sản xuất bia 49 IX.C. Sản xuất rượu vang và sampanh 50 IX.D. Chế vắc-xin H5N1 cho gia cầm từ men bánh mì 51 KẾT LUẬN 52 Các nguồn tài liệu tham khảo 53 iii
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên I. NGUYÊN LIỆU LÀM BÁNH MÌ: I.A. NGUYÊN LIỆU CHÍNH I.A.1. Bột mì: Bột mì là nguyên liệu chính để sản xuất bánh, được chế biến từ hạt lúa mì. Bột mì có hai loại: bột mì trắng và bột mì đen. Bột mì trắng được sản xuất từ hạt lúa mì trắng, bột mì đen được sản xuất từ hạt lúa mì đen. Nguồn nguyên liệu chủ yếu của nước ta là nhập từ nước ngoài (nhập bột mì và lúa mì) và ta chỉ nhập loại lúa mì trắng. Lúa mì trắng có hai loại: loại cứng và loại mềm. Lúa mì cứng có chất lượng cao hơn. I.A.1.1/ Thành phần hóa học của bột mì: Thành phần hóa học của bột mì phụ thuộc vào thành phần hóa học của hạt và phụ thuộc vào hạt bột. Những đặc điểm thành phần bột mì về mặt số lượng và chất lượng định theo giá trị dinh dưỡng và tính chất nướng bánh của bột. Các chất dinh dưỡng trong bột có hạng cao thì được cơ thể tiêu hóa dễ hơn, nhưng bột mì ở hạng thấp lại có vitamin và chất khoáng cao hơn. Bột mì chủ yếu gồm gluxit và protit, cụ thể vế thành phần được trình bày ở bảng dưới đây: Hàm lượng các gluxit và protit chiếm khoảng 90% trọng lượng bột mì và Protit của bột mì Hàm lượng protit có trong các hạng bột mì khác nhau thì không giống nhau. Hàm lượng protit tăng dần từ bột hạng cao đến bột hạng thấp, nh ưnh về mặt dinh dưỡng thì protit trong bột hạng cao giá trị hơn protit trong bột hạng thấp Protit trong bột mì gồm 4 loại:  Anbumin (hòa tan trong nước)  Globulin : hòa tan trong dung dịch muối trung tính  Protalamin: hòa tan trong dung dịch rượu 60 – 80% còn ó tên gọi là Gliadin.  Glutenlin : hòa tan trong dung dịch kiềm 0,2% Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 1
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Trong 4 loại nói trên thì hàm lượng Anbumin và Globulin chiếm khoảng 20%, còn 80% là Protalamin và Glutenlin, và tỉ lệ protalamin và glutenlin trong bột mì là tương đương nhau. Bột mì nhào với nước rồi để yên một thời gian sẽ tạo thành Gluten. Rửa bột nhào cho tinh bột trôi đi còn lại một khối dẻo là Gluten. Gluten thu được khi rửa qua bột nhào gọi là Gluten ướt. Trong gluten ướt có khoảng 60 – 70% nước. Hàm lượng gluten ướt trong bột mì dao động trong phạm vi rất lớn, từ 15 đến 55%. Khi bột mì có chất lượng bình thường thì tỉ lệ Gluten ướt phụ thuộc vào hàm lượng protit của bột. Với các loại bột mì sản xuất từ hạt bị hỏng, sâu bệnh, nảy mấm, do sấy ở nhiệt độ quá cao th ì hàm lượng Gluten ướt giảm vì tính hút nước của protit đã bị thay đổi. Hàm lượng và chất lượng Gluten bột mì phụ thuộc vào giống lúa mì, điều kiện trồng trọt, chế độ sấy hạt, chế độ gia công nước nhiệt, chế độ bảo quản Gluten của bột mì chất lượng cao thường có độ đàn hồi tốt, độ chịu kéo vừa phải. Nếu Gluten có độ chịu kéo lớn thì bánh làm ra xốp do giữ được khí tốt. Còn nếu dung bột mì chất lượng cao và độ chịu kéo nhỏ thì bột nhào thường bị chảy không đạt yêu cầu, bánh làm ra ít xốp. Chính vì chất lượng của Gluten có ảnh hưởng lớn đến quá trình chế biến và chất lượng sản phẩm như vậy nên trong sản xuất bánh quy thường sử dụng bột có chất lượng yếu và trung bình. Trong quá trình chế biến có thể vận dụng các yếu tố của nhiệt độ , nồng độ muối ăn, cường độ nhào để cải thiện những tính chất vật lý của Gluten. Giảm nhiệt độ nhào thì Gluten trở nên chặt hơn, tăng nhiệt độ nhào thì Gluten nở nhanh nhưng khả năng giữ khí kém và bánh ít nở hơn. Muối ăn có tác dụng làm cho Gluten chặt lại và tăng khả năng hút nước lên, cường độ thủy phân protit giảm đi r õ rệt. Cường độ nhào làm tăng quá trình tạo hình Gluten nhưng làm giảm khả năng giữ khí của Gluten. Axit ascorbic, kali bromat, peroxyt và một số chất oxi hóa khác có tác dụng l àm cho Gluten chặt hơn còn các chất khử thì có tác dụng ngược lại. Số lượng Gluten không ảnh hưởng lớn đến chất lượng bánh quy, song hàm lượng Gluten tăng thì độ ẩm của bột nhào tăng, do đó thời gian nướng bị kéo dài. Vì vậy, ta cần hạn chế số lượng Gluten trong khoảng 27-30%. Gluxit của bột mì: gluxit trong bột mì gồm có: tinh bột dextrin, xenluloza, hemieluloza, gluxit keo, các loại đường. Quá trình tạo thành gluxit được biểu diễn bởi phát triển tổng quát sau: 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 Glucoza đã được tạo nên sẽ chuyển thành các gluxit khác. Quá trình quang hợp được thực hiện nhờ năng lượng mặt trời và sắc tố xanh của cây (clorofin). Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 2
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Tinh bột: là gluxit quan trọng nhất của tinh bột. Trong hạng bột cao chứa đ ến 80% tinh bột. Tinh bột của các loại bột khác nhau th ì không giống nhau về hình dáng, kích thước, khả năng trương nở và hồ hóa. Độ lớn và độ nguyên của hạt tinh bột có ảnh hưởng đến tính rắn chắc, khả năng hút n ước và hàm lượng đường trong bột nhào. Hạt tinh bột nhỏ và hạt tinh bột vỡ thì được đường hóa nhanh hơn. Trong các hạt tinh bột, ngoài tinh bột ra còn có một lượng nhỏ axit photphoric. Axit silicic, axit béo v à các chất khác. Dextrin: là sản phẩm tạo ra đầu tiên trong quá trình thủy phân tinh bột. Đó là những chất keo tạo thành với nước một dung dịch dính. Khối lượng phân tử và tính chất của dextrin phụ thuộc vào mức độ thủy phân của tinh bột. Ng ười ta phân ra thành các nhóm dextrin sau đây: Amilodextrin: là hợp chất cấu tạo giống tinh bột, khi tác dụng với iot cho màu tím Eritrodextrin: là hỗn hợp có khối lượng phân tử nhỏ hơn, tác dụng với iot cho màu đỏ Acrodextrin và maltodextrin là nh ững dextrin đơn giản nhất, khi tác dụng với iot không cho màu đặc trưng. Trong bột mì sản xuất từ bột mì nảy mầm có chứa từ 3-5% là dextrin. Dextrin ít lien kết với nước, do đó khi bột nhào có hàm lượng cao các dextrin thì bánh làm ra kém dai. Xenluloza: cũng có công thức chung giống tinh bột nhưng rất khác nhau về cấu trúc phân tử và các tính chất hóa học. Phân tử xenluloza gồm trên 1500 gốc glucoza. Xenluloza không tan trong nư ớc lạnh và nước nóng. Thủy phân xenluloza bằng axit khó khăn hơn thủy phân tinh bột nên không thể tiêu hóa được xenluloza và chính lượng xenluloza làm giảm giá trị dinh dưỡng của bột. Trong bột hạng cao có khoảng 0,1 – 0,15 % xenluloza, còn trong bột hạng cao thì chứa 2 – 3 % xeluloza. Hemixenluloza: là polisacarit cấu tạo yừ các gốc pentozan (C5H8O4)n và hecxozan (C6H10O)n. Hemixenluloza không hòa tan trong n ước nhưng hòa tan trong kiềm. Nó dễ thủy phân hơn xenluloza. Hàm lư ợng hemixenluloza phụ thuộc vào hạng bột, thường khoảng 2 – 8%, cơ thể người không tiêu hóa được hemixenluloza. Gluxit keo: là các pentozan hòa tan, chủ yếu chứa trong nội nhũ của hạt. Trong bột mì hàm lượng gluxit keo vào khoảng 1,2%. Gluxit keo có tính háo nướa rất cao. Khi trương nở trong nước các gluxit keo cho ta những dịch keo này có ảnh hưởng rõ rệt đến các tính chất lý học của bột nhào. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 3
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Đường trong bột: chứa một lượng không lớn lắm. Trong bột có chứa khoảng 0,1 – 0,5 maltoza. Trong bột mì sản xuất từ hạt nảy mầm thì hàm lượng maltoza tăng lên rõ rệt. Đường chủ yếu nằm trong phôi hạt. Hàm lượng sacaroza trong bột mì khoảng 0,2 – 0,6%. Hàm lượng chung các loại đường phụ thuộc vào loại bột và chất lượng của hạt. Chất béo: các lipit là những chất hữu cơ kị nước, có cấu trúc khác nhau, không hòa tan trong nước nhưng hòa tant rong các dung môi hữu cơ. Trong các lipit của bột mì, ngoài các chất béo trung tính còn phải kể đến các photphorit, sterin, sắc tố .Trong bột các lipit ở trạng thái tự do và trng5 thái kết hợp với protit, gluxit. Những hợp chất này có ảnh hưởng đến tính chất các gluten, chúng làm cho các gluten đàn h ồi hơn. Hàm lượng chung của chất béo trong bột mì vào khoảng 0,1 – 2% tùy theo hạng bột mì. Vitamin: trong bột mì có chứa rất nhiều vitamin như B1, B6, PP Vitamin chứa nhiều ở lớp alơrong. Tùy theo hạnh bột mì thì hàm lượng vitamin cũng khác nhau. Hạng bột càng cao thì vitamin càng thấp và ngược lại. Men trong bột: là những protit có tính chất xúc tác. Trong bột có chứa rất nhiều men làm ảnh hưởing đến chất lượng bột, các loại men quan trọng như: Men thủy phân tinh bột và protit như: proteinaza, polipeptidaza, anpha- amilaza, beta-amylaza. Ngoài ra bột mì còn có các men khác như: lipaza, lipoxydaza * Tạp chất trong bột mì: Trong bột mì có chứa rất nhiều tạp chất như sâu, mọt và tăng nhiều trong quá trình bảo quản. I.A.1.2/ Việc phân hạng và đánh giá chất lượng bột mì: Việc phân hạng bột mì là hết sức quan trọng bởi vì đối với từng hạng thì thành phần hóa học, hoa lý rất khác nhau dẫn đến tính chất rất khác nhau. Thực tế phân loại dựa rất nhiều v ào quá trình chế biến. Để sản xuất bột mì thường dùng dây chuyền nghiền bột nhiều hệ có phân loại. Độ tạo h àm lượng Gluten, độ lớn màu sắc của bột sau mỗi hệ nghiền rất khác nhau đặc trưng cho từng hạng. Để đánh giá chất lượng bột mì theo tiêu chuẩn của Nhà nước thì các chỉ số trong tiêu chuẩn chất lượng bột mì được đặc trưng bằng tình trạng vệ sinh và hạng bột. Các chỉ số chất lượng ấy gồm có: mùi vị, độ nhiễm trùng, hàm lượng các chất sắt và độ ẩm. Bột phải không có mùi lạ, vị lạ, hàm lượng tạp chất không quá 3mg/kg bột, đ ộ ẩm của bột phải nhỏ hơn 15% Các hạng bột khác nhau thì khác nhau về độ tro, độ trắng, độ mịn, độ axit v à hàm lượng Gluten ướt. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 4
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Độ tro là chỉ số cơ bản để xác định hạng của bột, th êm vào đó người ta còn dùng độ trắng và độ mịn nữa. Còn hàm lượng Gluten, độ axit không đặc tr ưng cho hạng của bột vì chỉ số này luôn luôn biến động. Độ tro: Hạng của bột được xác định bằng hàm lượng cám (vỏ quả, vỏ hạt). Xác định trực tiếp hàm lượng cám rất khó khăn, do đó hạng của bột đ ược thể hiện gián tiếp qua độ tro, xác định độ tro t ương đối đơn giản hơn. Độ tro của nội nhũ lúa mì vào khoảng từ 0,4 – 0,45%, độ tro của cám khoảng 7 – 8,3%. Do đó bột mì ở hạng cao chứa ít tro hơn bột mì ở thứ hạng thấp. Nhiều nước trên thế giới đã lấy bột tro làm chỉ số cơ bản để xác định hạng của bột mì. Độ mịn: Độ mịn của bột đặc trưng cho mức độ nghiền. Bột hạng cao thì mịn hơn, có nghĩa là gồm từ các phân tử nhỏ hơn. Độ mịn của bột ảnh hưởng đến giá trị thực phẩm và quá trình chế biến cũng như chất lượng của thành phẩm. quá trình hình thành bột nhào có kích thước lớn sẽ chậm trương nở, bột càng mịn thì càng dễ hình thành bột nhào do tốc độ trương nở của Gluten trong bột thô bé hơn trong bột mịn và bề mặt riêng của bột bé hơn. Độ trắng: Các lớp vỏ quả, vỏ hạt thường chứa nhiều sắc tố, nội nhũ chứa ít sắc tố hơn. Bản thân nội nhũ có chứa sắc tố caratinoit n ên bột mì thường có màu trắng ngà. Độ trắng của bột không phải lúc nào cũng quan hệ chặt chẽ với độ tro, đó chính là lớp anơrong của hạt không có màu nhưng hàm lượng tro lại có ít hơn. Số lượng và chất lượng Gluten: Chất lượng của bột mì đặc trưng bằng Gluten. Gluten của bột hạng cao hơn thường có màu sáng hơn và độ hút nước lớn hơn. Bột có hàm lượng Gluten cao thường có tính chất nướng bánh cao phụ thuộc vào chất lượng Gluten. Khả năng tạo khí của bột được đặc trưng bằng lượng CO2 thoát ra trong một thời gian nhất định và ứng với một lượng bột nhào nhất định. Khả năng tạo khí phụ thuộc vào hàm lượng đường và khả năng sinh đường của bột. Chất lượng các Gluten càng cao thì chất lượng của bột mì cũng càng cao. Gluten của bột hạng cao thường có màu sáng cao hơn và độ hút nước lớn hơn. Độ axit: để đánh giá chất lượng của hạt thì độ axit là một yếu tố. Độ axit của bột mì khoảng pH = 5,8 – 6,3 . Độ axit và hàm lượng Gluten không đặc trưng cho hạng của bột. Độ axit của bột: Hạt và bột luôn luôn có axit do trong bột có các muối photphat axit, các axit béo tự do và các axit hữu cơ khác (lactic, axetic ). Các axit đó được tạo thành do quá trình thủy phân bằng men trong thời gian bảo quản bột hoặc hạt. Độ axit của bột m ì = 5,8 – 6,3. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 5
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên I.A.2. Nấm men làm bánh mì: Chủng loại nấm men dùng để sản xuất bánh mì thuộc họ Saccharomyces cerevisiae. Nguyên liệu chính dùng để sản xuất men là mật rỉ, ngoài ra một số hóa chất khác sẽ được cung cấp trong quá trình nuôi cấy men để bổ sung các chất dinh dưỡng mà mật rỉ không đủ. Quá trình nuôi dưỡng men Saccharomyces là quá trình hiếu khí vì vậy người ta phải thổi vào bồn lên men một lượng khí rất lớn. Trong quá trình nuôi cấy nấm men người ta phải kiểm soát lượng mật rỉ nạp vào bồn lên men theo lượng cồn có trong môi trường lên men. Nếu lượng mật nạp vào nhiều quá nấm men sẽ không sinh sản mà sẽ thực hiện quá trình lên men tạo ra cồn khiến nồng độ cồn tăng cao v à năng suất men sẽ giảm, nhưng nếu lượng mật nạp vào quá ít nấm men sẽ thiếu chất dinh dưỡng cho sinh trưởng. I.B. NGUYÊN LIỆU PHỤ GIA: Phụ gia bánh mì là một hỗn hợp chứa rất nhiều chất hoạt tính nhằm phản ứng tạo nối với mạng protein của bột để tạo n ên một khung protein vững chắc có thể chứa khí của quá trình lên men. Hàm lượng sử dụng chất phụ gia sẽ tùy theo chất lượng bột I.B.1. Nhiệm vụ của các chất trong phụ gia: Trong quá trình làm bánh mì, khi các con men ăn đường trong bột sẽ tạo ra khí CO2, các lượng khí này sẽ đẩy ổ bánh nở phồng to ra tạo ra chiếc bánh m ì có độ to so với thể tích bột nhào lúc ban đầu. Bánh mì tự nhiên thì các protein trong bột mì sẽ là những cầu nối với nhau, định hình thể tích giữ khí CO2 của bánh mì, nếu bột mì "chuẩn" cho làm bánh thì sẽ có một ổ bánh bình thường sau khi nướng. Nhưng trên thị trường do nhiều yếu tố, ở Việt Nam các bột m ì chưa chuẩn định, người làm bánh bắt buộc phải có "phụ gia" làm tác nhân định hình. Chính vì các nhà lò của Việt nam đang sử dụng bột có hàm lượng protein thấp dưới tiêu chuẩn để sản xuất bánh mì nên nhiệm vụ của phụ gia bánh mì trở nên rất quan trọng vì không có phụ gia thì bản thân bột mì không thể tạo được khung protein để chứa khí. Do vậy để tạo một ổ bánh m ì nở xốp như bánh mì Việt Nam (có độ xốp nhất thế giới!), các th ành phần các chất nhũ hóa trong phụ gia (Emulsifier) sẽ là màng tạo khung giữ khí chính cho ổ bánh m ì. Phụ gia bánh mì là một hỗn hợp chứa rất nhiều chất hoạt tính (enzyme, Emulsifiers, oxy hóa )nhằm phản ứng tạo nối với mạng protein của bột để tạo n ên một khung protein vững chắc có thể chứa khí của quá t rình lên men. Hàm lượng sử dụng chất phụ gia sẽ tùy theo chất lượng bột. Bột xấu phải sử dụng nhiều phụ gia, bột tốt bớt phụ gia đi. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 6
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Ngoài ra trong phụ gia còn chứa một số chất hỗ trợ quá trình lên men, cung cấp thức ăn cho con men và chuyển hóa tinh bột thành những đơn phân tử hay thành những carbonhydrat ngắn mạch để cơ thể con người để hấp thu trong quá trình tiêu hóa thức ăn. Do tính năng cải tạo chất lượng cao như vậy mà thế giới đã gọi phụ gia bánh là “Bread improver và Cakes improver” . I.B.2. Tính năng của phụ gia trong công nghệ làm bánh mì ở Việt Nam: Ngoài yếu tố kỹ thuật trên, phụ gia với một cuộc cách mạng công nghệ hoàn toàn mới, nhà sản xuất phụ gia còn đưa thêm vào các tính năng trong quá tr ình làm bánh trong thành phần của phụ gia tạo phản ứng sinh-hóa làm thành những tính năng như sau:  Ổn định và hỗ trợ quá trình lên men bánh mì, cách làm và thích hợp các loại bột.  Gia tăng độ xốp dẻo và mềm của ruột bánh.  Tạo màu sắc và hương vị bánh. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 7
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên II. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VI SINH VẬT (NẤM MEN) TRONG SẢN XUẤT BÁNH MÌ SACCHAROMYCES II.A. Tên gọi: Saccharomyces là một chi nấm men được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm như làm bánh mì, sản xuất cồn. Saccharomyces có nghĩa là nấm đường và là loại vi sinh vật duy nhất đuợc sản xuất với quy mô rất lớn tr ên thế giới. II.B. Phân loại: Giống [Chi] Saccharomyces có khoảng 40 lo ài (van der Walt, 1970) và các loài trong giống này được biết nhiều do chúng được ứng dụng trong làm nổi bánh, bia, rượu, chúng hiện diện nhiều trong sản phẩm có đ ường, đất, trái cây chín, phấn hoa, Một số loài đại diện: Saccharomyces bayanus Saccharomyces boulardii Saccharomyces bulderi Saccharomyces cariocanus Saccharomyces cariocus Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces chevalieri Saccharomyces dairenensis Saccharomyces ellipsoideus Saccharomyces martiniae Saccharomyces monacensis Saccharomyces norbensis Saccharomyces paradoxus Saccharomyces pastorianus Saccharomyces spencerorum Saccharomyces turicensis Saccharomyces unisporus Saccharomyces uvarum Saccharomyces zonatus Trong đó,loại được con người sử dụng phổ biến nhất là Saccharomyces cerevisiae, nó được dùng để sản xuất rượu vang, bánh mì và bia từ hàng nghìn năm trước. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 8
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên II.C. Đặc điểm hình thái và kích thước: Nấm men saccharomyces có hình bầu dục, gần tròn, kích thước khoảng 6 - 8 µm x 5 - 6 µm. Nấm men Saccharomyces cerevisiae có h ình cầu hay hình trứng, có kích thước nhỏ, từ 5-14 mircomet Saccharomyces là loại nấm men thuộc nhóm cơ thể đơn bào, gồm có nấm men chìm và nấm men nổi: . Nấm men chìm (lager): hầu hết các tế bào khi quan sát thì nảy chồi đứng riêng lẻ hoặc cặp đôi. Hình dạng chủ yếu là hình cầu. . Nấm men nổi (ale): tế bào nấm men mẹ và con sau khi nảy chồi thường dính lại với nhau tạo thành chuỗi tế bào nấm men. Hình dạng chủ yếu là hình cầu hoặc ovan với kích thước 7-10 micromet. Sự khác nhau giữa nấm men nổi v à nấm men chìm: là khả năng lên men các loại đường trisacarit, ví dụ raffinoza. Trong nấm men ch ìm có enzym có thể sử dụng hoàn toàn đường raffinoza trong khi đó nấm men nổi chỉ sử dụng đ ược 1/3 đường sacaroza. Ngoài ra chúng còn khác nhau v ề khả năng hô hấp, khả năng trao đổi chất khi lên men và khả năng hình thành bào tử. Quá trình trao đổi chất của nấm men chìm chủ yếu xảy ra trong quá trình lên men, còn của nấm men nổi xảy ra mạnh trong quá trình hô hấp, vì vậy sinh khối nấm men nổi thu đ ược nhiều hơn nấm men chìm. - Nấm men chìm có nồng độ enzym thấp hơn nấm men nổi. Khả năng tạo bào tử của nấm men chìm lâu hơn và hạn chế hơn nấm men nổi. II.D. Thành phần cấu tạo: Nấm men Saccharomyces thuộc họ Saccharomycetaceae, ng ành Ascomycota va thuộc giới nấm. Nấm men Saccharomyces gồm những th ành phần chủ yếu sau:  Vách tế bào  Màng tế bào chất: nằm sát vách tế bào, có cấu tạo chủ yếu là lipoprotein, giữ vai trò điều hòa vận chuyển các chất dinh dưỡng cho tế bào.  Tế bào chất: gồm có mạng lưới nội chất là vị trí của nhiều hệ thống enzyme khác nhau, đảm bảo sự vận chuyển vật chất cho tế bào và các cấu tử khác nhau như bộ máy Golgi, lysosom, không bào, ( ch ứa các sản phẩm bị phân cắt, hay chất độc lạ có thể có hại cho tế bào. Năng lượng cung cấp cho tế bào qua những phản ứng xảy ra trong ty thể cũng nằm trong tế bào chất. Trong tế bào chất có nhân chứa thông tin dị truyền cho tế bào và các thành phần liên quan trong quá trình sinh tổng hợp và sinh sản của tế bào. Nhân nấm men có Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 9
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên phần trên là trung thể (centrosome) và centrochrometin và ph ần đáy của nhân có thêm không bào (vacuole), bên trong ch ứa 6 cặp nhiễm sắc thể (NST) và bên ngoài màng nhân có nhiều ti thể bám quanh. Ngoài ra còn có h ạt glycogen, hạt mỡ dự trữ chất dinh dưỡng cho tế bào. Cấu tạo nấm men II.E. Thành phần hóa học: Thành phần hoá học của tế bào nấm men Saccharomyces khác nhau tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường nuôi cấy, thành phần các chất dinh dưỡng trong môi trường nuôi cấy và tình trạng sinh lý của tế bào. Nấm men ép có chứa 70-75% nước, 25-30% còn lại là chất khô. Nước: bao gồm phần nước nằm bên ngoài tế bào và phần nước nằm trong tế bào. Lượng nước khác nhau tuỳ thuộc vào chủng nấm men, kỹ thuật nuôi và phương pháp thu tế bào. Ví dụ: khi nuôi trong môi trường NaCl thì lượng nước trong tế bào giảm. Thành phần chất khô của tế bào nấm men bao gồm protein và các chất có Nitơ khác chiếm 50% , chất béo 1,6%, hydrat cacbon 33,2%, mô tế b ào 7,6%, tro 7,6%.Thành phần của những chất này không cố định, nó có thể thay đổi trong quá trình nuôi cấy cũng như quá trình lên men. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 10
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Hydrat cacbon gồm: polysaccharic, glycogen, trehalose (12 -12,5%), mannan (18,7-24,9%), glucan (9,47-10,96%) và chitin . Những nghiên cứu động học về sự biến đổi hydrat cacbon trong quá tr ình bảo quản nấm men cho thấy là glucan, mannan và dạng glycogen tan trong kiềm và axit clohydric là yếu tố cấu trúc của tế bào, trong khi trehalose và glycogen tan trong axit acetic, là chất tạo năng lượng chính cho tế bào . Hàm lượng trehalose trong nấm men có liên quan đến tính bền vững của nó : lượng trehalose càng cao nấm men càng bền. Chất mỡ của nấm men là mỡ trung tính glycerol, photpho lipit, sterol tự do và nhiều sterol, este. Tro chiếm 6,5-12% lượng chất khô trong nấm men và dao động tùy theo môi trường nuôi cấy. II.F. Sinh trưởng và sinh sản: II.F.1. Sinh trưởng: Quá trình sinh trưởng của nấm men gồm các pha: pha tiềm sát, pha chỉ số, pha cân bằng và pha suy vong.Trong tiềm phát nấm men hầu như không sinh sản, trong pha thứ hai nấm men bắt đầu nảy chồi mạnh v à lên men. Trong pha cân bằng sinh trưởng, nấm men ổn định và lên men mạnh. Ở pha cuối cùng, sự sinh sản hầu như ngừng lại và bắt đầu kết lắng. Khả năng kết lắng của nấm men có vai trò rất quan trọng. Men chìm kết lắng ở dạng bông dưới đáy các thùng lên men còn men nổi thì nổi lên bề mặt dịch lên men Tốc độ lên men tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố: khả năng lên men của nấm men, hoạt tính sinh lý và số lượng tế bào của chúng trong môi trường, phụ thuộc vào nhiệt độ, pH, thành phần hoá học của dịch lên men Ngoài ra còn phụ thuộc vào hàm lượng các chất prôtêin trong tế bào nấm men. II.F.2.Sinh sản: Men có thể sinh sản vô tính thông qua mọc chồi hoặc hữu tính thông qua sự hình thành của nang bào tử. Trong quá trình sinh sản vô tính, chồi mới phát triển từ men mẹ khi các điều kiện thích hợp v à sau đó, khi chồi đạt tới kích thước của men trưởng thành thì nó tách ra khỏi men mẹ. Khi các điều kiện dinh d ưỡng kém các men có khả năng sinh sản hữu tính sẽ tạo ra các nang bào tử. II.F.2.1/Sinh sản vô tính: Sinh sản vô tính ở nấm men thường gặp nhất là nẩy chồi, khi một chồi hoàn chỉnh sẽ phát triển ngay, ở đó chồi sẽ nối liền với tế b ào mẹ (bud scar) và khi chồi rời ra tế bào mẹ gọi là điểm sinh sản (birth scar). Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 11
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Sự phân đôi (fission) không nhận thấy ở Saccharomyces cerevisiae nh ưng thường gặp ở Schizosaccharomyces. Các giai đoạn phát triển ở chồi và chồi tách ra khỏi tế bào mẹ Nẩy chồi ở nấm men Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 12
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên II.F.2.1/Sinh sản hữu tính: Nấm men không sinh ra các cơ quan sinh dục mà chúng sinh ra hai tế bào dinh dưỡng mà nhiệm vụ giống như các giao tử; Quá trình hợp tế bào chất (plasmogamy) và hợp nhân (karyogamy) xảy ra và thành lập tế bào nhị bội, nang và cuối cùng là bào tử nang thành lập trong nang. Giai đoạn sinh sản hữu tính ở nấm men Saccharomyces cerevisiae Số bào tử nang tùy thuộc vào số lần phân chia nhân nhưng thường là 8, bào tử nang được giải phóng, nẩy mầm để hình thành tế bào dinh dưỡng mới từ đây chúng sinh sản vô tính bằng sự nẩy chồi hay ph ân đôi. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 13
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Tuy nhiên, sinh sản hữu tính không phải đơn giản. Theo Guilliermond (1949), nấm men có 3 loại chu kỳ sinh tr ưởng hay vòng đời khác nhau được mô tả ở 3 loại nấm men: Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces ludwigii v à Schizosaccharomyces octosporus. Saccharomyces cerevisiae Đây là loài dị tản với 4 bào tử nang hình thành và 2 bào tử nang mang gen a, cả hai trong 1 nang với 2 bào tử nang mang gen hay a sẽ tạo ra loại gen phát triển độc lập. Khi tiến hành tiếp hợp , mỗi loài và a sẽ tiếp hợp thành một chồi mang tính giao tử rồi hai giao tử tế bào hợp tử (zygote), sau đó tế bào tiếp hợp nẩy chồi cho ra một tế bào giống hệt như tế bào tiếp hợp nhưng mang 2n NST, tế bào tiếp hợp phát triển thành nang (tế bào tiếp hợp to hơn tế bào dinh dưỡng và có hình bầu dục) và trong điều kiện môi trường bất lợi, tế bào tiếp hợp giảm phân để hình thành 4 tế bào đơn bội trong đó 2 tế bào đơn bội mang gen a và 2 tế bào đơn bội mang gen . Saccharomyces ludwigii Nấm men này bắt đầu với 4 bào tử nang A1, A2, A1, và A2 trong một nang mỏng vỏ; 4 bào tử nang này sẽ hoạt động như các giao tử . Sự tiếp hợp với A1 và A2 và cuối cùng thành lập 2 tế bào tiếp hợp nhị bội trong 1 nang, mỗi tế bào tiếp hợp nẩy mầm với một ống mầm (germ tube) th ò ra ngoài, ống mầm là một loại tế bào đa nhân và hoạt động như một sợi khuẩn ty nhị bội và cuối cùng phát triển thành 1 tế bào nhị bội và được xem như một nang. Nhân của tế bào nhị bội với hai nang là A1 và hai nang là A2; Như vậy, Saccharomyces ludwigii có vòng đời hoàn toàn là nhị bội và tế bào đơn bội chỉ ở giai đoạn bào tử nang để hình thành một nang và tiếp hợp để tạo tế bào tiếp hợp. Schizosaccharomyces octosporus Đây là loài nấm đồng tán, tế bào dinh dưỡng là đơn bội và phân đôi thành 2 tế bào con, mỗi tế bào đơn bội là tế bào giao tử và sinh sản hữu tính xảy ra với hai tế bào tiến gần lại nhau và mọc ra một chối (producrance) v à tiếp xúc với nhau tạo thành một đường hay một ống thông với nhau gọi l à ống tiếp hợp (conjugation tube) hay kênh tiếp hợp (conjugation canal), nhân của hai t ế bào giao tử di chuyển vào trong ống này và tiến hành tiếp hợp tại đây rồi hình thành nhân nhị bội, tế bào chất của hai giao tử này hợp nhau thành tế bào tiếp hợp sau đó tạo thành một nang. Nhân tế bào hợp tử phân chia lần đầu là giảm phân để thành 4 nhân đơn bội rồi tiếp đến là phân chia thành 8 nhân và 8 nhân này thành 8 bào t ử nang và chu kỳ sinh trưởng hoàn tất. Như vây, nấm men Schizosaccharomyces octosporus có chu kỳ sinh tr ưởng đối xứng với Saccharomyces ludwigii chủ yếu l à giai đoạn đơn bội. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 14
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Chu kỳ sinh trưởng của Schizosaacharomyces octosporus (F - O) Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 15
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên II.G. Dinh dưỡng và con đường chuyển đổi vật chất trong tế bào nấm men Hiện nay người ta nhận thấy quá trình dinh dưỡng của nấm men gồm 2 giai đoạn:  Chất dinh dưỡng qua màng tế bào chất vào tế bào.  Chuỗi các phản ứng hóa học, biến đổi chất dinh dưỡng để tổng hợp chất liệu cho tế bào. Môi trường dinh dưỡng chứa những thành phần có áp suất thẩm thấu khác nhau. Các chất không điện tích như đường saccharose, rượu axit hữu cơ, amino axit xâm nhập qua màng tế bào bằng cách khuếch tán hay vận chuyển thụ động, do sự khác nhau về nồng độ các chất này giữa tế bào và môi trường. Các chất điện tích trong dung dịch như muối KCl, Magie, canxi và các kim loại khác có thể vào tế bào thụ động theo thang nồng độ hay vận động ngược lại thang nồng độ (vận chuyển hoạt động). Ngoài nguồn hydratcacbon và nguồn nitơ hoặc vô cơ hoặc hữu cơ, nấm men còn sử dụng các nguyên tố vi lượng như K, Na, Ca, Mg có vai trò quan trọng trong dinh dưỡng nấm men. Riêng Natri có ý nghĩa quan trọng trong sự tăng trưởng của tế bào nấm men. Ion Natri là thành phần duy nhất di chuyển vào tế bào bằng cả 2 cơ chế: thụ động và hoạt động và khi nó thâm nhập vào tế bào nấm men, mang theo cả saccharose, amino axit, ngay cả khi không có sự chênh lệch nồng độ các chất này giữa tế bào và môi trường. Kết quả thí nghiệm cho thấy: khi th êm NaCl vào môi trường từ 1-1,5%, dẫn đến quá trình tổng hợp hoạt động tăng, gia tăng hoạt tính sinh sản của nấm men và hiệu suất thành phẩm cao hơn, phẩm chất thành phẩm được cải tiến, đồng thời hạn chế sự phát triển của nấm men lạ. Bảng 2.1: Ảnh hưởng trên thành phẩm men bánh mì Thành phần trong tế bào Chất lượng nấm men Phương pháp nuôi Họat lực làm Tính nhạy cảm Chất khô Độ ẩm cô bột thẩm thấu (phút) Không thêm NaCl 34,7 65,3 60 – 75 5 – 20 Có thêm NaCl 40,0 60,0 45 -55 0 - 6 Chất dinh dưỡng sau khi vào tế bào nấm men sẽ được biến đổi theo một trong hai con đường sau, tùy điều kiện môi trường và phương pháp nuôi cấy: C6H12O6 2CH3-CO-COOH + 2H2 Đường glucose CH3CH2OH + 3CO2 (1) 6H2O + 6CO2 (2) Rượu Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 16
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Trong đó con đường chủ yếu tạo cồn. Theo quan điểm năng l ượng, quá trình này ít kinh tế hơn vì còn nhiều năng lượng trong rượu, trong khi còn đường tạo ra các thành phần chủ yếu của tế bào. Từ những thành phần này khối lượng tế bào gia tăng đến một giới hạn nhất định, sau đó tế b ào bắt đầu nảy chồi. Vách tế bào mềm đi, chất nguyên sinh của tế bào chui qua vách này, và bắt đầu hình thành vách cho túi sinh chất con. Chồi tăng dần kích thước cho đến khi tách khỏi tế bào mẹ. Tùy chủng và điều kiện nuôi, quá trình này thường mất từ 1-1,5 giờ. Cho đến nay chưa rõ là có bao nhiêu tế bào con có thể được sinh ra từ tế bào mẹ. Theo dữ kiện của A.Kyker mỗi tế bào nấm men có khả năng tạo được trung bình 25-40 tế bào mới. II.H. Đặc điểm nấm men dùng trong sản xuất Không thể đơn thuần dựa vào hình thái kích thước, hay khả năng lên men của nấm men để xác định nấm men tốt hay xấu, cần có sự phối hợp giữa các thông số này. Kết quả phân tích nấm men bánh m ì hiện được sản xuất ở Liên Xô và một số nước khác, người ta đã đưa ra các tiêu chuẩn nấm men Saccharomyces cerevisiae được chọn để sản xuất men bánh mì như sau: - Tế bào lớn, có dạng hình cầu hay hình trứng, đường kính ít nhất 7×11 mm. - Hoạt tính maltase:biểu thị thời gian để 1g nấm men ép phóng thích ra 10ml CO2 khi lên men 20 ml dung dịch đường maltose 5%≤70 phút. - Hoạt lực làm dậy bột: biểu thị thời gian 5g nấm men ép l àm nở khối bột 280g đến chiều cao 1,5cm theo khuôn có kích th ước xác định, không quá 45 phút. - 100% bền vững với rỉ đường : chỉ tiêu này được đưa ra sau nhiều năm nghiên cứu, cho thấy nấm men càng nhạy cảm với nồng độ rỉ đường thì khả năng sinh sản qua các thế hệ càng nhanh. Chủng nấm men được đánh giá là bền vững 100% đối với rỉ đường, nếu chúng tồn tại 6-7 thế hệ mà không bị chết trong môi trường có nồng độ rỉ đường cao. - Khả năng tích lũy sinh khối nấm men l à 0,2/giờ, trong điều kiện nuôi nấm men có sục khí, môi trường có nồng độ chất khô là 8% ở 30ºc trong 6 giờ, được tính theo công thức sau: Trong đó ml: sinh khối nấm men sau 6 giờ nuôi m :sinh khối nấm men Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 17
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Một số hình ảnh về saccharomyces: Saccharomyces cerevisiae. Saccharomyces cerevisiae saccharomyces cerevisiae Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 18
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên III. SẢN XUẤT NẤM MEN: III.A.NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT NẤM MEN: III.A.1. Rỉ đường III.A.1.1/ Yêu cầu chất lượng rỉ đường: Hiện nay rỉ đường được xem như là sản phẩm phụ của nhà máy đường, thường được dùng làm cơ chất cho nhiều dạng lên men, vì giá thành hạ và trong rỉ đường ngoài Saccharose còn có nhiều hợp chất khác như chất khoáng, hợp chất hữu cơ, vitamin có giá trị cho quá trình lên men. Thành phần rỉ đường của từng nhà máy, từng vùng không giống nhau, tùy thuộc vào giống mía hay củ cải đường, loại đất trồng, tình trạng bón phân, điều kiện khí hậu khi cây mọc, điều kiện xử lý khi thu hoạch. Thành phần Rỉ đường củ cải Rỉ đường mía Đường tổng số (%) 48 -52 48 – 56 Chất hữu cơ không phải đường (%) 12 – 17 9 – 12 Protein (Nx6,25) (%) 6 – 10 2 – 4 Kali (%) 2 – 7 1,5 – 5 Canxi (%) 0,1 – 0,5 0,4 – 0,8 Magiê (%) 0,09 0,06 Photpho (%) 0,02 – 0,7 0,6 – 2 Biotin (mg/kg) 0,02 – 0,15 1 – 3 Pantthenic axit (mg/kg) 50 – 110 15 – 55 Inositol (mg/kg) 5000 – 8000 2500 – 6000 Thiamin (mg/kg) 1,3 1,8 Điểm đáng chú ý là trong rỉ đường mía có lượng Biotin nhiều gấp 20 lần so với rỉ đường củ cải và đáp ứng được nhu cầu Biotin của nấm men (160-200mg/1tấn rỉ đường). Ngoài những thành phần có ích cho sự tăng trưởng của nấm men rỉ đường còn chứa nhiều chất có hại. Những chất này phần lớn hình thành trong quá trình kết tinh đường hay trong quá trình bảo quản rỉ đường chẳng hạn như: Canxi, Sunphuro dùng làm nước mía trong lại, hydroxymethylfurfural h ình thành trong quá trình nấu, kết tinh đường. Đồng thời nếu lượng chất khô trong rỉ đường ít hơn 75% và độ pH nhỏ hơn, rỉ đường rất dễ nhiễm vi sinh vật. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 19
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Bảng 3.1: Yêu cầu chất lượng rỉ đường để sản xụất men bánh mì CHDC CHLB Thành phần Úc Liên Xô Đức Đức Chất khô (%) ≥ 75 76.5 75 74 Đường (đo bằng polamimeter) (%) ≥ 47 48 48 46 pH không ít hơn 7.5 7 6 – 7.5 6.5 Đường đảo (glucose, fructose) (%) ≤ _ 2.0 _ 0.5 – 1 Nitrogen tỗng số (%) ≥ _ _ 1.2 1.4 CaO (%) ≤ 0.4 _ _ 1 SO2 (%) ≤ 0.1 0.15 0.25 0.05 Biotin ≥ 200µg/kg Độ màu/100ml dung dịch có lượng 1-2 ml dung chất khô 2% (tính theo saccharose) dịch iốt 0.1N Vi sinh vật/1g đường ≤ (không phải 103 vi sinh vật tạo nitric) III.A.1.2/ Xử lý đường bị xấu hay bị thiếu: Nếu rỉ đường không đủ chất dinh dưỡng cho nấm men (chẳng hạn nh ư nhu cầu nấm men đối với Mg ≥ 0,15% cao hơn nồng độ có trong rỉ đường) cần bổ sung cho đủ để nấm men có thể tăng trưởng được. Riêng đối với rỉ đường xấu, tùy yếu tố ảnh hưởng mà xử lý như sau: Bảng 3.2: Xử lý rỉ đường xấu Loại Phương pháp và thời gian xử lý Chlotetraccyline: từ 1 – 5g trên 1 m3 dung dịch rỉ Rỉ đường chứa vi khuẩn tạo nitric đường pha loãng để lam trong đường thời gian 1h Rỉ đường có SO2 Clo 11g/110g SO2 trong 60 phút Acid bay hơi cao Dung H3PO4 thay vì H2SO4 để làm trong rỉ đường Đô màu cao (2ml dung dịch iốt 0.1N) Pha loãng ít nhất 20 lần Pha loãng với nước theo tỉ lệ 1:3, hạ pH đến 4.5 Canxi cao ≥ 1% để 4giờ ly tâm lọai kết tủa Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 20
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên III.A.2. Sunphat amon (NH4)2SO4 Là nguồn đạm cho tế bào nấm men, chứa ít nhất 21% nito, độ ẩm không quá 1,5 %. Vì sunphat amon thường được sản xuất từ axit sunphuric có thể c òn lẫn FeS và Fe2(SO4)3 độc đối với tế bào nấm men. Có thể xử lý bằng cách để sunphat với amon ngoài không khí đến khô, 4 giờ trước khi cho vào hệ thống lên men thì pha thành dung dịch III.A.3. Dung dịch ammoniac: dùng để chỉnh độ pH và là nguồn đạm cho nấm men, có chứa 25% nitơ. III.A.4. Axit photphoric: nguồn photpho, nồng độ không ít hơn 70%, có thể thay thế DAP. III.A.5. DAP: có chứa P2O5 hơn 50,5 % độ ẩm nhỏ hơn 0%. III.A.6. MgSO4: loại kĩ thuật, dễ tan trong nước, lượng MgO < 16,3%, arcenic không hơn 0,0003%. III.A.7. H2SO4 III.A.8. Hóa chất chống nhiễm, clorua canxi, formalin, NaOH: từ 0,5-1% để chống nhiễm thiết bị và đường ống III.A.9. Nước sản xuất Để nuôi nấm men cần loại nước mềm và mềm trung bình (1º cứng tương ứng với 10mg CaO/1lit )có độ cứng lần l ượt từ 4-8º và 8-12º, nước sạch, trong, không màu, không mùi, hàm lượng các muối không hơn mg/l Cl¯ = 0,5, SO 4²¯ = 80, As = 0,05, Pb = 0,1, Zn = 5, Cu = 3, FeO = 3, hàm lư ợng vi sinh vật khoảng hơn 20 vi khuẩn E.coli/lit (5) III.A.10.Dầu phá bột Có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt dung dịch, áp suất khí cacbonic (CO2) làm vỡ tung bọt thoát ra ngoài. Có thể dùng axit olêic hay dầu lạc, dầu cám, dầu thầu dầu, nồng độ từ 0,005 -0,01 % so với dung dịch cần phá bọt (5). Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 21
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên III.A.11.Không khí Lượng không khí dùng trong các cơ sở sản xuất nấm men có thể chứa một số lượng vi sinh vật đáng kể (đến v ài ngàn/ 1m³). Luồng khí này cần được qua lọc trước khi dùng để sản xuất. III.B. QUY TRÌNH SẢN XUẤT NẤM MEN: men ép rỉ đường và men khô III.B.1. Sản xuất men ép từ rỉ đường Quá trình sản xuất men bánh mì bao gồm các giai đọan chính sau:  Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng.  Nuôi nấm men: Nuôi men mẹ và men thương phẩm.  Tạo hình và đóng gói men. Hiện nay phương pháp nuôi nấm men tại các cơ sở sản xuất bánh mì khác nhau về các chỉ số: độ pha lõang rỉ đường, tốc độ tăng trưởng của nấm men, số giai đoạn nuôi men mẹ, men thương phẩm, thời gian nuôi, số lượng mầm men, chi phí nguyên liệu cho từng giai đọan sản xuất. III.B.1.1/Chuẩn bị dung dịch rỉ đường Rỉ đường trước khi được dùng để nuôi nấm men cần được xử lý để loại bớt chất keo, chất lơ lửng (huyền phù) và một số chất có hại cho sự tăng tr ưởng của nấm men.Có thể làm trong rỉ đường bằng hai phương pháp: III.B.1.1.1/Phương pháp hóa học: Thường sử dụng axit sunfuric kết hợp với vôi tôi có khả năng l àm đông tụ,kết tủa chất keo.Đồng thời axit sunfuric c òn liên kết với muối của rỉ đường cạnh tranh với axit hữu cơ,phân ly protêin tạo ra axit hoạt động thích hợp cho sự sin h sản của nấm men. Pha loãng rỉ đường (0,73m3 nước cho 1 tấn rỉ đường), trộn đều, thêm clorua canxi (0,9kg vôi hoạt động/1 tấn rỉ đường), khuấy trộn trong 30 phút v à để yên trong 30 phút. Thêm vào 6 lít axit sunfuric cho 1 t ấn rỉ đường, khuấy tiếp tục 30 phút nữa, sau đó để lắng từ 6 đến 12 giờ. D ùng bơm hút dịch trong bên trên. Pha loãng rỉ đường như trên. Thêm 1% vôi tôi (tính theo n ồng độ rỉ đường) khuấy đều, cho sôi 10 phút. Sau đó để lắng trong 7 giờ, loại bỏ lớp m àu đen ở đáy bồn. Bơm phần trên vào bồn chứa khác, bổ sung axit đến 0,25 0 axit. Cũng có thể bổ sung axit sunfuric đến 1 0 axit vào rỉ đường không pha loãng, cho sôi 30phút, sau đó pha loãng rỉ đường bằng nước lạnh và xử lý vôi như trên. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 22
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên III.B.1.1.2/Phương pháp cơ học: Dùng máy ly tâm để loại chất bẩn, chất keo có ưu điểm hơn so với phương pháp hóa học về phương diện kinh tế và thời gian, giảm thất thóat so với ph ương pháp hóa học từ 2% còn 0,14%. Trước khi ly tâm, pha lõang rỉ đường với nước theo tỉ lệ 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, tùy thuộc thành phần muối canxi trong rỉ đường. Nếu lượng muối canxi trong rỉ đường <0,5% thì pha loãng 1:1, nếu là 0,6% thì pha loãng 1:2, hơn 1% thì pha loãng 1:4. III.B.1.2/Chuẩn bị hóa chất cần thiết Nguồn thức ăn nitơ, phốtpho và muối khóang cho tế bào nấm men như sunphat amon, DAP, sunphat magiê được chứa trong bồn riêng, sạch, khô, có thể được dùng ở dạng rắn, pha trước khi dùng hoặc pha sẵn nồng độ 20%. III.B.1.3/Phương pháp nuôi nấm men bánh mì Ở nước ngoài, để sản xuất men thương phẩm,thường dùng men mẹ lớn, bảo quản dưới dạng men sữa, có hàm lượng từ 300-700g/l. Giai đọan nuôi men mẹ thường tiến hành trong điều kiện vô trùng, hệ thống nuôi nấm men kín, nguyên liệu được khử trùng hoặc triệt để trong nồi hấp áp suất hoặc ở 100 0C trong 60phút. Chẳng hạn ở Anh, Hunggari, Tiệp Khắc người ta nuôi nấm men mẹ trong phòng thí nghiệm gồm 3 giai đoạn. Ở Thụy Điển, Liên Xô: 4 giai đọan, Ý: 5 giai đọan và 1giai đọan cuối sản xuất men mẹ trong phân x ưởng giống sạch. Thời gian sản xuất thay đổi từ 3-6 ngày. Trong qui trình sản xuất men mẹ, ở các nước này thường dùng môi trường tổng hợp, nhất là các giai đọan trong phòng thí nghiệm như: nước mạch nha, cà chua, cà rốt, dịch tự phân của nấm men, đ ường glucose, maltose làm nguồn cacbon và nitơ, vitamin cho nấm men. Giai đọan sản xuất men mẹ trong phân xưởng giống sạch tuy không vô tr ùng triệt để, nhưng nguyên liệu, nước đều được hoặc khử trùng ở 100oC trong 60 phút, hoặc được xử lý hypocloric. Ở nước ta, hầu như chỉ có giai đọan giống gốc, được thực hiện trong phòng thí nghiệm, các giai đọan nhân giống tiếp theo đều thực hiện trong điệu kiện vô tr ùng tương đối, hệ thống nuôi men từ giai đọan 4 trở đi l à hệ thống hở, và môi trường sử dụng thường không được giàu như các qui trình trên. Nồng độ nguyên liệu được dùng để nuôi men như sau:  Nguồn hydrat cacbon: tính trên rỉ đường hoặc rỉ đường có bổ sung nước mạch nha: 12-15% chất khô.  Ammônium sunfat: từ 0,1-0,3%.  Urê: 0,1-0,15%.  DAP: 0,1% hay acid photphoric 0,06%.  Magiê sunfat 0,05%. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 23
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Bảng 3.3: Sơ đồ các giai đọan nhân giống nấm men: Nguồn hydrat Thời gian nuôi Thể tích nuôi pH Thông khí cacbon (giờ) Nứơc chiết Lắc ở tốc độ Ống nghiệm 16-20 khoai tây và 5 130-200 10ml x 4 đừơng cát vòng/phút Rỉ đường nước Thông khí 1- Bình 1 lít 8-10 5 mạch nha (1:1) 2m3/m3/giờ Rỉ đường nước Bình 10 lít 8-10 5 1-2m3/m3/giờ mạch nha (1:1) Rỉ đường nước Bình 50 lít 3 5 3-5m3/m3/giờ mạch nha (2:1) Phuy 100 lít 3 Rỉ đường 5 8-10m3/m3/giờ 6-8 Rỉ đường 5 Phuy 200 lit 8-10m3/m3/giờ Men lắng - ly tâm lấy tế bào Ở các cơ sở sản xuất men bánh mì tại thành phố ta không bảo quản men mẹ dưới dạng men sữa. Mầm men trong thể tích trên lại tiếp tục được nhân lên theo cách thức tuần hòan để sản xuất men ép thành phẩm như sau: ống nghiệm 20-100ml bình 1L bình 10L phuy 100 phuy 200L 200L 100L 200L 100L L ắng ly tâm lấy men thành phẩm Từ giai đọan ống nghiệm đến giai đọan 200L có thể xem như giai đọan men mẹ yêu cầu về chất lượng không được để nhiễm men dại hay vi khuẩn. Nếu không có điều kiện nhân giống từ ống nghiệm gốc, có thể ly tâm lấy men trong giai đọan n ày để sử dụng cho đợt nuôi men tiếp theo. Nếu để lắng và ly tâm tiếp theo trong giai đọan này men mẹ phải đạt được các chỉ tiêu sau đây: Hoạt lực làm dậy bột ≤ 45phút. Độ bền vững > 72 giờ. Hoạt tính zymase ≤ 45 phút. Hoạt tính maltase ≤ 70 phút. Tính nhạy cảm thẩm thấu ≤ 10 phút. Cũng có thể đánh giá sơ bộ bảng đặc điểm hình thái và vài đặc điểm của một số cơ quan của tế bào khi nhuộm và quan sát dưới kính hiển vi. Tế bào đồng nhất không lớn. Không có thể mở. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 24
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Nhuộm tế bào với xanh metylen: nếu tế bào già, chết sẽ bắt đầu từ màu xanh đến xanh đậm, trong khi tế bào trẻ không bắt màu. Vòng tuần hoàn sau 200lít có thể lên đến 10 lần phụ thuộc vào chất lượng men mẹ, độ sạch của môi trường, nguyên liệu, điều kiện vệ sinh của cơ sở mỗi vòng từ 6 đến 8 giờ. Ở các nước phát triển giai đọan nuôi men mẹ v à men thương phẩm được thực hiện trong thiết bị lên men kín, khá tối ưu về diều kiện thông khí, điều kiện kiểm tra quá trình được tự động hoá, do đó kịp thời xử lý những sơ sót về kỹ thuật. III.B.1.4/Quá trình men lắng Khi sản xuất men bánh mì cần chú ý quá trình này vì quá trình này có ảnh hưởng lớn đến chất lượng thành phẩm. Trong quá trình lắng, không còn chất dinh dưỡng trong môi trường, hệ enzyme trong tế bào nấm men chuyển từ quá trình hoạt động sinh tổng hợp sang quá trình trao đổi chỉ nhằm duy trì những chức năng bình thường của tế bào. Trong giai đoạn này, có dạng tế bào con, tế bào trẻ vừa mới tạo chồi, tế bào thành thục. Tỉ số các dạng này khác nhau tùy thuộc quy trình kỹ thuật và môi trường họat động lúc đầu. Số tế bào thành thục càng cao men thành phẩm càng giữ được tính chất của nó lâu hơn. Điều kiện lắng tốt nhất là:  Giảm nhiệt độ đến 270C.  Giảm lượng không khí 40-60% so với giai đoạn nuôi chính.  Thời gian lắng từ 1,5-2 giờ. III.B.1.5/Thu tế bào nấm men, tạo hình, đóng gói III.B.1.5.1/Ly tâm sau khi men lắng: Dùng bơm bơm dịch men vào máy ly tâm để loại môi trường còn lại. Thời gian ly tâm càng nhanh càng tốt (không quá 2giờ). Rửa không làm xấu chất lượng men nhưng nước rửa phải ở 20C, nếu rửa nước ở nhiệt độ thường làm tăng thời gian ly tâm, có thể ảnh hưởng lên chất lượng thành phẩm. Trong khi nuôi, nếu có sự cố về kỹ thuật như nhiệt độ tăng không đủ chất khóang th ì sau khi ly tâm hòa tế bào vào nước lạnh 20C kết hợp với xử lý sau:  Chlotetracylin-hydroclodrid 5g/m3 trong hơn 30 phút.  Axit sorbic 1kg/m3 trong 30 phút. 3  KH2PO4 (8,5-20kg/m ) từ 1-15 phút. Những chất này 1 phần hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây nhiễm, đồng thời có tác dụng “dương” trên họat tính sinh sản của men. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 25
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên III.B.1.5.2/Lọc ép quạt khô: Ly tâm xong, thu lấy nấm men cho vào máy lọc ép trước khi đóng gói. Nấm men được giữ lại trong lớp vải lọc và dịch môi trường sẽ thấm ra ngoài. Tốc độ và độ lọc hữu hiệu phụ thuộc vào lực tác dụng và sự đối kháng của môi trường. Nếu lọc ép hữu hiệu, sau giai đoạn n ày sẽ nhận được dạng men ép (thuờng gọi là men pát) chứa khỏang 75% độ ẩm có thể đóng gói, không qua giai đọan quạt khô. Trường họp lọc ép không hữu hiệu, có thể dung quạt gió để xử lý tiếp từ nửa giờ đến 1giờ. III.B.1.5.3/Tạo hình, đóng gói men ép: Ở các nước, giai đọan này được thực hiên bằng máy, và có bổ sung dầu thực vật (0,1%), lơxitin (lecithin) để đảm bảo độ bền chắc và màu sắc sản phẩm. Các cơ sở sản xuất men bánh mì ở nước ta do trình độ công nghiệp chưa cao và có nhiều lao động thủ công nên sau khi lọc ép để men được nhào trộn cho đều, người ta có thể nhồi bằng tay như nhồi bột làm bánh bao hay cho từ 5-10kg men vào bao vải dày, cột chặt miệng bao lại và đạp bằng chân cho đến khi đồng nhất về m àu sắc và độ chắc. Cân men thành từng phần nặng 0,5kg cho vào túi nilon loại dày, ép trong khuôn cấy có kích thước tương ứng. Ép chặt men theo khối vuông vức của khuôn, vuốt bao lại cho thẳng, bọc kín và cột thun lại. Cất vào tủ lạnh bảo quản từ 2-40C. Khâu tạo hình và đóng gói men càng làm nhanh càng t ốt, vì trong điều kiện sản xuất của ta, nếu không rửa sạch men, hệ enzyme của tế b ào nấm men đang ở trạng thái nghỉ, có thể tiếp tục hoạt động ảnh h ưởng lên chất lượng men, hoặc có vi khuẩn gây nhiễm sinh sản mạnh hơn tế bào nấm men đang nghỉ. Hoạt động của vi khuẩn sẽ tạo ra trong môi trường những chất độc làm kìm hãm tế bào nấm men, làm cho số lượng nấm men sống trong thành phẩm giảm. Sơ đồ tóm tắt các giai đoạn tạo thành thành phẩm nấm men: Ly tâm lọc ép, quạt khô đóng gói tạo hình men thành phẩm III.B.1.6/Hiệu suất và chi phí Ở các cơ sở sản xuất men bánh mì nước ngoài người ta nuôi men trong hệ thống kín, quá trình nuôi được kiểm soát chặt chẽ, hiệu suất l ên đến ≥100% (100 kg rỉ đường có 75% chất khô cho ra 100 kg nấm men ép). Ở nước ta sản xuất theo cách thức trên cho hiệu suất không cao, thường chỉ đạt từ 20-22% (từ 4,5-5kg rỉ đường cho 1kg men). Sau đây là chi phí nguyên li ệu để sản xuất ra một tấn nấm men ở nước ta: Nguỵên liệu Ở Việt Nam Ở nước ngoài Thành phần men(kg) (kg) (kg) Việt Nam Nước ngoài Rỉ đường 5500 1300 Urê 140 48,5 1000 1000 DAP 14 16 MgSO4 7 Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 26
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên III.B.1.7/Một số phương pháp để cải tiến quá trình và chất lượng thành phẩm men ép Hiện nay để gia tăng hiệu suất v à chất lượng thành phẩm men bánh mì, ở các nước phát triển chú ý triển khai theo những h ướng chính sau đây:  Nuôi nấm men trong môi trường có nồng độ chất khô cao, trong đó rỉ đường có nồng độ chất khô 75% được pha loãng từ 7-11lần, gia tăng hiệu suất đến 140% chi phí cho 1 tấn nấm men giảm 50% chi phí năng lượng thông khí giảm 35%. Men thành phẩm thu được có nồng độ chất khô cao nhất là trehalose, làm tăng độ bền vững của men trong quá trình bảo quản.  Triển khai nuôi nấm men liên tục trong sản xuất hiện đại. Phương pháp này về lý thuyết ưu điểm hơn phương pháp tuần hòan.  Giảm sự tạo thành ethanol (phần 2.3), bằng cách sục khí men mẹ trong môi trường chỉ có nguồn đạm, khóang, sau đó 1giờ mới bổ sung rỉ đường.  Cải biến chất lượng men mẹ bằng phương pháp lai, gây đột biến. III.B.1.8/Yêu cầu chất lượng thành phẩm men ép Thành phẩm men ép có chỉ số chất lượng như sau:  Độ ẩm 75-74%  Họat lực làm dậy bột: 70phút  Họat tính zymase ≤ 60 phút  Họat tính mantase ≤ 100 phút  Độ bền vững: 48giờ Về mặt cảm quan, men ép phải đạt các chỉ ti êu sau: có màu vàng sẫm, bên ngoài không có chấm đen, không có mùi mốc và mùi lạ khác, có cấu tạo chắc, dễ bẻ, không dính tay. III.B.1.9/Kiểm tra thông số trong quá trình sản xuất Trong quá trình sản xuất nấm men bánh mì, cần theo dõi nghiêm ngặt các thông số về nhiệt đô, pH, độ axit, lượng nitơ, hàm lượng chất khô trong dịch men sau mỗi giờ để kịp thời xử lý. III.B.1.9.1/Nhiệt độ: Duy trì ở nhiêt độ 29-300C. Thực tế ở nước ta trong mùa nắng nhiệt độ trong quá trình sản xuất có thể lên đến 31-340C, làm cho sự tăng trưởng của nấm men bị chậm lại. Nếu hệ thống nuôi men kín có hệ thống n ước để điều hòa thì tốt, nếu không khi theo dõi có sự dao động về nhiệt trong quá tr ình sản xuất có thể xử lý bằng axit sorbic, hay chlotetracyline, hydrochlorid . Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 27
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên III.B.1.9.2/Độ pH: Đo pH dịch men mỗi giờ bằng pH kế, hay giấy đo pH. Giấy để khô ráo tránh tiếp xúc với hóa chất có tính axit hay kiềm. Thường pH=3-3,5 hay pH=5,5 là do không đủ chất dinh dưỡng trong môi trường, hay dùng axit quá liều trong quá trình làm trong môi trường. Duy trì pH=4,5- 5,5 bằng cách dùng amoniac với liều lượng thích hợp vừa có tác dụng chỉnh pH, vừa cung cấp nguồn đạm cho nấm men. III.B.1.9.3/Số lượng nitơ hấp thụ được trong môi trường: Cứ mỗi giờ lấy 10ml dịch men (không lọc) pha với 90ml n ước cất và nhỏ từ từ dung dịch NaOH 0,1N vào; trong sự hịên diện của phenolphtalein đến khi c ó màu hồng nhạt. Kế đó thêm vào bình phản ứng 5ml dung dịch formalin trung tính v à chuẩn độ lần 2 với NaOH 0,1N như trên cho đến khi có màu hồng nhạt. Thể tích (ml) NaOH 0,1N dùng trong lần 2 gọi là số N-formol. Giá trị tương đối này xác định số lượng amonium và nito amin trong môi trư ờng. Lúc bổ sung nitơ đầu quá trình nuôi, chỉ số N-formol là 1,0 – 1,5 trong giai đọan nấm men tăng trưởng mạnh, số N-formol giảm xuống đến 0,4-0,5, tuy nhiên không cần thiết bổ sung nguồn nitơ vào môi trường. Vào cuối quá trình tăng trưởng, số N-formol giảm đến 0,2-0,3 và trong quá trình lắng, chuẩn bị ly tâm, số N-formol là 0,15-0,2. III.B.1.9.4/Sự tích lũy nấm men trong 1lít dịch men: Hằng giờ lấy mẫu dịch men, xác định nồng độ tế b ào nấm men sơ bộ bằng cách đo lượng chất khô trong dịch men với đường kế Balling. Vì chỉ số Balling bị ảnh hưởng do lượng nấm men trong dung dịch. 42,56g nấm men/1L dung dịch: 1 o Balling. Do đó từ sự khác nhau về chỉ số Balling trước và sau khi ly tâm lọai tế bào, có thể tính được lượng tế bào nấm men sau mỗi giờ và tính được hiệu suất sinh khối gần đúng theo công thức: Ở nước ta, dụng cụ phổ biến để đo dung dịch đ ường là đường kế Baume. Có thể dùng Baume kế để đo và tra độ Balling (Brix) tương ứng tính tóan được lượng tế bào nấm men trong dung dịch. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 28
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Bảng 3.4: Biến thiên các thông số trong quá trình nuôi nấm men theo lý thuyết: Thời gian(giờ) pH Nhiệt độ SốN-formol 1 4,4 27 0,05 2 4,5 27 0,9 3 4,6 27 0,6 4 4,5 27 0,3 5 4,6 27 0,35 6 4,7 27 0,3 7 4,4 27 0,3 8 4,6 27 0,4 9 4,3 28 0,4 10 4,3 28,5 0,35 11 4,3 29 0,3 12 4,3 30 0,25 13 4,3 30 0,2 14 4,3 31 0,15 15(men lắng) III.B.1.10/Sử dụng chất thải của quá trình sản xuất III.B.1.10.1/Dung dịch đã thu nấm men để nuôi nấm men trở lại: Sau khi ly tâm thu men mẹ, phần dịch còn lại có thể được dung trở lại để nuôi nấm men, mà không cần phải thanh trùng và 1m3 dịch này có khỏang 39kg rỉ đường. Phần dịch còn lại sau khi ly tâm thu lấy nấm men th ành phẩm chứa khỏang 25kg rỉ đường, cần được khử trùng trước khi dùng lại rỉ đường này. III.B.1.10.2/Thu hồi khí CO2 III.B.1.10.3/Nguồn protein cho gia súc và phân kali: Ở Pháp, các cơ sở sản xuất nấm men bánh mì đã dùng nước thải sau khi ly tâm lấy men và nước rửa chén cho bốc hơi cô lại và bổ sung thêm MgSO4 thu hồi 2 sản phẩm là sunphat kali dạng tinh thể và dịch cô đặc giàu protein dùng để làm thức ăn cho gia súc. III.B.2. Sản xuất men khô III.B.2.1/Giới thiệu tình hình sản xuất men khô ở nước ngoài Sản xuất men khô là quá trình kĩ thuật khá phức tạp; cần chủng nấm men đặc biệt, các chế độ nuôi men mẹ và men thương phẩm có khác so với men ép. Hiện nay ở các nước phát triển, vấn đề cải tiến chất l ượng men khô vẫn chưa được hoàn chỉnh, các nghiên cứu thường tập trung theo 3 phương hướng sau đây: Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 29
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên  Chọn lọc chủng nấm men đặc biệt từ dạng men ép bền vững cho đến khô, sau đó dùng phương pháp thích h ợp để nuôi, và phát hiện nhanh thông số thích hợp với quá trình làm khô của những chủng này.  Từ dạng men khô bền vững qua thời gian bảo quản, khảo sát và phát hiện cấu trúc hay chỉ số nào của chủng thích hợp với việc bảo quản.  Tiếp tục cải thiện cách bao gói men khô. Để nuôi nấm men làm men khô, quy trình có thay đổi so với phương pháp nuôi men ép: Dùng môi trường có nồng độ chất khô cao (pha loãng rỉ đường từ 7-14 lần, thêm muối NaCl vào môi trường nuôi men) hay ngừng cung cấp nguồn thức ăn cacbon vào cuối quá trình sinh sản Giảm cường độ thông khí Tăng nhiệt độ nuôi men lên từ 30-33ºC. Sau khi có được dạng men ép qua chế độ nuôi đặc biệt nh ư trên, nấm men ép chịu xử lý nhiệt như sau: Quốc gia Phương pháp làm khô Thời gian Anh 1)120ºC 8 giây 41ºC 45 giây Pháp 2)50 - 70ºC 10 - 15 phút Liên Xô 3)30 - 60ºC 3 - 6 giờ Ở Hà Lan sản xuất được loại men khô đặc biệt gọi l à “Ferminan”, là hỗn hợp men khô và men ép bánh mì với tỉ lệ 1:3. Men Ferminan có hoạt tính men cao h ơn men khô 2 lần và cao hơn men ép từ 4-6 lần. III.B.2.2/Đặc điểm men chịu được quá trình làm khô III.B.2.2.1/Lượng Trehalose trong tế bào cao: Trehalose là nguồn chất dự trữ cho tế bào. Những nghiên cứu về vai trò của hydrat cacbon cho thấy: Trehalose không những là cơ chất giàu năng lượng cho các quá trình nội bào, mà còn là tác nhân điều chỉnh áp suất nội bào, qua đó làm tăng hoạt tính sinh tổng hợp. Phân tích hóa học cho thấy l ượng Trehalose trong men ép có từ 2,1 – 4,9%, trong khi lượng Trehalose trong men khô có từ 7,6 – 8,1%. Để có nấm men chứa nhiều Trehalose có thể dùng một số phương pháp sau: - Tăng áp suất thẩm thấu của môi trường - Giảm cường độ thông khí - Không cung cấp nguồn hydrat cacbon 2-3 giờ vào giai đoạn cuối của quá trình sản xuất Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 30
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Bảng 3.5: Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng hydrat cacbon trên chất lượng nấm men Men ép Men khô Chế độ cung Độ pha Hiệu suất Hoạt lực Lượng Hoạt lực Lượng cấp hydrat loãng rỉ (%) làm dậy Trehalose làm dậy Trehalose cacbon đường bột (phút) (%) bột (phút) (%) Không bỏ đói 17 69,0 75 5,1 78 9,3 Bỏ đói 1 giờ 17 74,0 62 8,0 71 13,9 Không bỏ đói 8 70,1 55 9,1 57 12,6 Bỏ đói 1 giờ 8 77,2 50 11,3 47 15,5 III.B.2.2.2/Lượng sacchrose nội bào: Cũng là một chỉ số quan trọng xác định men thích hợp để l àm men khô. Chỉ số này được xác định bằng cách đo khí CO 2 tạo ra khi cho lượng nấm men ép lên men 20ml nước máy ở 30ºC. Trong quá trình hô hấp hiếu khí, đường nội bào được biến đổi thành khí CO2 và H2O. Do đó có thể tính được lượng saccharose nội bào nhờ số lượng khí CO2 phóng thích ra. Thể tích khí CO2 tương ứng với lượng saccharose nội bào thích hợp cho men làm khô là ≥ 20 ml CO2/giờ. III.B.2.2.3/Tính nhạy cảm thẩm thấu: Thể hiện bằng sự chênh lệch về thời gian làm dậy bột của nấm men giữa bột không có NaCl, và bột có 3,35% NaCl. Sự khác nhau không quá 10 phút, đ ược chọn là nấm men bền vững để làm khô. III.B.2.2.4/Khả năng tạo bào tử: Những chủng thích hợp để làm men khô có khả năng tạo bào tử thấp hơn (≤ 40%). III.B.2.3/Yêu cầu chất lượng men khô Về cảm quan, nấm men khô có dạng hạt nhỏ hay sợi ngắn, màu vàng sáng có mùi thơm đặc trưng của nấm men. Bảng 3.6: Chỉ tiêu chất lượng men khô Chỉ tiêu hóa lý Men cao cấp Men loại 1 Độ ẩm ≤ 8% 10% Hoạt lực làm dậy bột 70 phút 90 phút Thời gian bảo quản 12 tháng 5 tháng Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 31
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên III.B.2.4/Sản xuất men khô Sau khi thu được dạng men ép bằng phương pháp nuôi men đặc biệt để làm men khô, quá trình làm men khô tiếp theo gồm hai giai đoạn chính: - Trục nấm men ép thành dạng sợi dài có độ dày và độ chắc đồng nhất. - Khử nước, làm khô sợi nấm men trên lưới thép nhờ quạt thông khí kết hợp với nhiệt độ từ 31 – 32ºC. III.B.2.4.1/Trục nấm men thành dạng sợi Để thực hiện giai đoạn này có thể thiết kế dĩa đồng, có đục lỗ kích th ước≈ 0,3 cm, gắn ở đầu ra của máy nghiền hay máy giã. Có thể làm ẩm nấm men nếu cần bằng cách nhào trộn đến khi có độ đồng nhất mong muốn. Cho nấm men vào phễu, từ đầu ra sẽ nhận được nấm men dạng chuỗi dài không đứt, cũng không dính nhập lại với nhau. Lập tức trải sợi nấm men l ên màng làm khô, nhưng nếu nấm men quá khô, chuỗi nấm men sẽ vỡ khi ra khỏi máy, bột nấm men rơi xuống màng làm khô. Nếu nấm men quá ẩm, khi ra khỏi máy sợi nấm men sẽ dính vào nhau, không tạo thành sợi được. III.B.2.4.2/Khử nước Trải sợi nấm men lên khay sấy, cho vào máy khử nước, dùng luồng khí do quạt cung cấp, công suất 2700 m³/phút, tạo ra sự thông gió có tốc độ 1,2m/giây. Nhiệt độ của máy được điều hòa nhờ hệ thống hơi nước duy trì ở 31ºC trong 1 giờ đầu và 32ºC trong 3 giờ sau. Bảng 3.7: Chỉ số chất lượng men khô và cách bảo quản tương ứng Chỉ số Hoạt tính Trehalose Thời gian Hình thức Đổ ẩm Axit làm dậy bột chất khô bảo quản (tháng) bảo quản (%) tổng số(ml) (phút) (%) 61-70 8,1-10 14,1-16 1,1-1,3 >12 Gói kín 61-70 8 11,1-14 1,4-1,7 5 Gói không kín 61-90 10 11 >1,7 Không bảo quản được trong giấy gói. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 32
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên III.C.ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG ĐẾN TỐC ĐỘ TỔNG HỢP SINH KHỐI NẤM MEN: III.C.1. Nhiệt độ Có ảnh hưởng lớn lên tốc độ tăng trưởng của nấm men. Nhiệt độ thích hợp nhất để nấm men phát triển tốt là 28-30ºC. Trên 43ºC và dưới 28ºC sự sinh sản của nấm men bị chậm hay ngừng lại. III.C.2. Độ pH của môi trường Độ pH tốt nhất cho sự tăng trưởng của men bánh mì là 4,5 – 5,5; pH= 4: tốc độ tích lũy sinh khối giảm. Nếu pH=3,5 hay pH=3 sẽ l àm sự sinh sản của nấm men bị ngừng lại. Mức độ hấp thụ chất din h dưỡng vào tế bào, hoạt động của hệ thống enzym tham gia vào sự tổng hợp protein, tạo vitamin đều t ùy thuộc vào độ pH, pH ngoài 4,5-5,5, làm chất lượng nấm men giảm đi. III.C.3. Ảnh hưởng của chất hóa học Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất men bánh m ì là rỉ đường, amonium sunphat, DAP, MgSO4, axit sunfuric trong các hóa ch ất này đôi khi có sự hiện diện của những chất làm ức chế sự tăng trưởng của tế bào nấm men. Bảng 3.8: Ảnh hưởng của một số chất hóa học lên sự tăng trưởng của tế bào nấm men Nồng độ làm nấm men Nồng độ chất làm nấm Chất chậm hay ngừng phát triển men chết (%) (%) Sunphuro 0,0025 Natriflo 0,002 Axit nitric 0,0005 0,004 Formalin 0,001 0,9 Karamen 0,1 Axit acetic 0,02 Axit formic 0,17 3 Axit oxalic 0,001 0,34 Axit sunfuric 0,39 1,3 Axit photphoric 0,30 2 Axit clohidric 0,14 0,72 Ethanol 12 25 Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 33
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên III.C.4.Ảnh hưởng nồng độ rỉ đường Tốc độ tăng trưởng của tế bào nấm men phụ thuộc vào sự hấp thụ chất dinh dưỡng, trong giới hạn áp suất thẩm thấu của môi tr ường và nồng độ tế bào. Áp suất thẩm thấu của môi trường tăng khi hàm lượng chất khô như Saccharose hay chất hoạt động thẩm thấu như NaCl nhiều. Hiện nay, các nhà máy sản xuất men bánh mì nước ngoài nuôi nấm men trong môi trường có nồng độ Saccharose lên đến 5-6% để cải tiến chất lượng men ép và làm men khô. III.C.5. Ảnh hưởng của cường độ không khí và khuấy trộn lên tốc độ tăng trưởng của nấm men Trong quá trình nuôi nấm men cần thiết giữ cho dịch men li ên tục bão hòa oxy hòa tan. Ngừng cung cấp oxy trong 15 giây sẽ gây n ên tác dụng “âm”trên hoạt động sống của nấm men. Oxy khí quyển chuyển v ào tế bào nấm men qua hai giai đoạn: Hòa tan oxy đến dạng lỏng Hấp thu oxy hòa tan vào tế bào Về lý thuyết cần 0,761m³ oxy để oxy hóa 1 kg đường, nhưng thực tế chỉ một phần nhỏ oxy bơm vào được nấm men sử dụng, phần còn lại bị mất đi do các quá trình tiếp xúc, nhiệt độ nồng độ, độ nhầy nhớt của môi tr ường, cường độ khuấy trộn. Kích thước của thiết bị nuôi cấy nấm men l à tiền đề cần thiết, ảnh hưởng gián tiếp lên sự tăng trưởng của nấm men vì chiều cao cột dung dịch môi trường càng cao, thời gian khí bơm vào đạt đến bề mặt lâu hơn, và sự hấp thụ oxy được thúc đẩy khi nhiệt độ tăng gần thích hợp cho hoạt tính men. Chiều cao cột dung dịch men tốt nhất là 3m mới có thể đảm bảo hiệu suất thành phẩm và giảm trọng lượng khi tiêu dùng. Rõ ràng là để tăng 1kg nấm men còn tùy thuộc vào chiều cao cột nước và lượng khí tiêu dùng do đó cũng có khác nhau. Chiều cao cột nước Lượng khí cần/giờ 3m 16m3 6m 8m3 8m 6m3 Trong điều kiện thông khí tốt nhất, tổng số thể tích oxy b ơm vào dịch men gấp 7 lần trị số lý thuyết. Nếu tốc độ h òa tan oxy cao, có thể thấy bọt khí nhỏ sủi lăn tăn giữa bề mặt tiếp xúc của chất khí v à chất lỏng. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 34
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên III.D.TRANG THIẾT BỊ CẦN THIẾT CHO MỘT CƠ SỞ SẢN XUẤT MEN BÁNH MÌ III.D.1. Bộ phận sản xuất men III.D.1.1/Hệ thống nuôi men: - Phuy nhựa 200 lit : 25 – 30 cái, đây là thùng nuôi men bánh m ì phổ biến ở thành phố ta, thích hợp với điều kiện sản xuất bán thủ công, dễ l àm vệ sinh, sau mỗi đợt nuôi. Tuy nhiên, cũng còn có một số điểm hạn chế như hệ thống khí bố trí không đồng đều, chiều cao cột n ước không đạt, lượng khí chi phí khá cao. - Nếu có điều kiện đầu tư xây dựng, nên thiết kế hai nồi nuôi men qui mô 0,5m³ và 2m³. Dùng thép không rỉ làm đáy và phầm vỏ bọc xung quanh, nắp đậy bằng kim loại, có hệ thống ph ân bố khí, hơi nước, hệ kiểm tra nhiệt độ, độ pH, lượng khí, v.v III.D.1.2/Máy nén khí (máy thổi) Là một trong những thiết bị quan trọng nhất trong bộ phận sản xuất men. Cần chọn máy có khả năng tự hoạt động đ ược cả về số lượng khí vận dụng và năng lượng tiêu thụ, có thể duy trì một áp suất ổn định trong thể tích lớn. Khi cần giảm thể tích khí, năng lượng tiêu thụ của máy giảm, đồng thời áp suất cũng không v ượt quá mức tối đa đã xác định trước để đảm bảo an toàn. Yếu tố này cần thiết vì thể tích khí thay đổi tùy giai đoạn phát triển của nấm men và môi trường nuôi men. III.D.1.3/Máy lọc khí lọc không khí đi vào máy nén Có thể dùng máy lọc khí có hệ thống lọc gồm chủ yếu l à vòng kim loại tâm glycerin, vòng này được xếp vào giỏ thép, quá trình lọc hữu hiệu nhờ sự thay đổi tốc độ của dòng khí di chuyển với tốc độ cao. Bụi bao tử không thể thay đổi h ướng bay cùng tốc dộ với dòng khí, sẽ chạm vào bề mặt ẩm của vòng glycerin và bị giữ lại. III.D.1.4/Máy li tâm: 2 cái Có thể dùng loại máy ly tâm lá chắn, chọn máy c hính xác, có cân bằng tốt để đảm bảo an toàn khi vận hành. III.D.1.5/Máy bơm III.D.1.6/Cối ép: 1 cái III.D.1.7/Tủ lạnh 100 lit: 1 cái III.D.1.8/Đường ống, đầu thổi: 25 bộ để phân bố khi đến các phuy nuôi men. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 35
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên III.D.2. Trang bị phòng kĩ thuật - Bình tam giác, ống nghiệm - Que cấy, panh (pince) - Tủ ủ vi sinh vật: 0-60ºC - Buồng vô trùng - Tủ sấy khử trùng: 0-300ºC - Kính hiển vi - Banme kế - Nhiệt kế III.D.3. Vệ sinh: Nấm men là sinh vật rất nhạy cảm, dễ bị ức chế do men dại v à vi khuẩn tạo tủa, do đó nơi sản xuất cần sạch sẽ. Nên xây chỗ sản xuất bằng vật liệu không thấm. N ên chú trọng vấn đề vệ sinh nơi sản xuất dùng phormalin để tiệt trùng vì phormalin không tấn công kim loại, xông phormalin 10% ở độ pha lo ãng 1/1000 lần Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 36
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên IV.PHÂN LOẠI NẤM MEN DÙNG TRONG SẢN XUẤT: IV.A. PHÂN LOẠI THEO DẠNG: IV.A.1. Dạng nấm men lỏng: Là sản phẩm thu được ngay sau khi quá trình lên men hiếu khí kết thúc,dịch men này có chứa sinh khối của nấm men đang phát triển. Ưu điểm: dễ sử dụng, hoạt lực làm nở bánh mì cao. Nhược điểm: Khó bảo quản, thời gian sử dụng giới hạn 24h sau khi sản xuất IV.A.2. Nấm men dạng nhão (nấm men paste) Là khối nấm men thu được khi li tâm nấm men lỏng. Ưu điểm: vận chuyển dễ dàng, thời gian sử dụng lâu dài Nhược điểm: hoạt lực làm nở kém hơn nấm men IV.A.3. Nấm men thô Là loại nấm men có được khi sấy nấm men paste ở nhiệt độ cao. Ưu điểm: thời gian sử dụng rất lâu, dễ vận chuyển. Nhược điểm: hoạt lực làm nở không cao. Do thời gian bảo quản nấm men lỏng ngắn n ên ngày nay người ta dùng nấm men nhão và nấm men thô để là bánh mì IV.B. PHÂN LOẠI THEO VỊ IV.B.1. Men lạt: Men dùng cho sản xuất bánh mỳ lạt (Hàm lượng đường thấp). Những chủng men này chỉ sống và phát triển tốt trong môi trường có nồng độ đường thấp (nhỏ hơn 20%) IV.B.2. Men ngọt: Men dùng cho sản xuất bánh mỳ ngọt (Hàm lượng đường cao). Những chủng men này chỉ sống và phát triển tốt trong môi trường có nồng độ đường cao (cao hơn 20%) Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 37
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên V. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN MEN GIỐNG: V.A. Phương pháp 1:  Giữ giống thuần khiết trên môi trường thạch nghiêng ,cấy chuyền sau 12-24 ngày sau khi đã hoạt hóa sơ bộ trên môi trường lỏng  Môi trường thạch nghiêng ,nước malt đường hóa (có 12% đường khô ) 49,5%; dịch men tự phân (khoảng 9% chất khô) 1% v à thạch 2%  Môi trường lỏng: để hoạt hóa nấm men người ta dùng dịch malt không có hublon, lượng chất khô 12%.  Nếu không cấy chuyền và hoạt hóa kịp thời thì hoạt lực maltaza và khả năng thích nghi với rỉ đường giảm hoặc trên bề mặt thạch các tế bào nấm men sinh bào tử rồi kết hợp với nhau làm thay đổi tính chất của giống. V.B. Phương pháp 2:  Giữ tế bào men trong dịch saccaroza 30%. Dịch đường được cho vào bình và thanh trùng.  Cấy giống từ ống thạch nghiêng đã nuôi 2 ngày & giữ ở to bình thường. Trong điều kiện này nấm men hầu như không phát triền, không lên men.  Khi sử dụng có thể dùng que cấy hoặc pipet vô trùng lấy dịch giống cấy chuyền vào môi trường lỏng để hoạt hóa.  Sau 24-36h giữ ở to 300oC dịch đường lên men & cấy chuyền tiếp sang môi trường thạch hoặc các môi trường nhân giống V.C. Phương pháp 3:  Bảo quản giống dưới lớp dầu vaselin hoặc parafin.Giống cấy trên môi trường thạch nghiêng 2-3 ngày được đổ phủ lên bề mặt 1 lớp vaselin vô trùng.  Người ta thường dùng vaselin có tỉ trọng 0,8-0,9 đã được đun nóng ở 1500C để đuổi nước có trong dầu, rồi hấp thanh tr ùng. Lớp dầu trên bề mặt môi trường không quá 1cm. Ống giống có vaselin có thể để ở to trong ph òng nhưng tốt hơn cả là giữ ở 4-600C. V.D. Phương pháp 4:  Giữ giống ở điều kiện đông khô.  Dịch huyền phù giống được đựng trong ống nghiệm – ampul ở trạng thái đông lạnh (-400oC), sấy khô dưới điều kiện lạnh và chân không cao tới độ ẩm còn 1,5-2,6 % .  Gắn miệng ampul dưới chân không và vô trùng.  Thời gian bảo quản tới 3 năm không phải cấy chuyền ,một v ài chủng men được bảo quản đông khô có tỉ lệ tế b ào sống thấp Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 38
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên VI.QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH MÌ: VI.A. QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHUNG: Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 39
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên VI.B. GIẢI THÍCH QUY TRÌNH: VI.B.1. Cân các nguyên liệu: khô và ướt. Tùy theo từng loại bánh mỳ khác nhau mà thành phần và tỷ lệ sẽ khác. VI.B.2. Trộn: các loại nguyên liệu với nhau thành 1 khối. VI.B.3. Nhào bột: Khâu này rất quan trọng nếu muốn bánh thật bông v à mềm. Bột nhào chưa đủ hoặc nhào kĩ quá đều giảm khả năng nở của bột. Khối bột đ ược nhào đủ sẽ cho cảm giác trơn mịn, dẻo và dai, không dính. VI.B.4. Lên men: Để cho bánh mỳ có được độ bông xốp, cần cho nó lên men.  Lên men là quá trình men tương tác với đường và tinh bột để sản sinh ra CO2 và cồn. Bột chưa lên men đủ sẽ không thể đạt được thể tích chuẩn, kết cấu bánh sẽ bị thô.  Bột bị lên men ở nhiệt độ quá cao hoặc trong thời gian quá lâu sẽ trở nên dính, khó thao tác và hơi chua. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 40
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên VI.B.5. Ép khí (gập hay đấm bột): Khi bột lên men, khí CO2 sẽ sinh ra, cần được ép hết đi, phân tán men và nhiệt độ đều hơn trong toàn khối bột. VI.B.6. Chia bột Thành các phần thích hợp, Tùy theo độ lớn nhỏ chiếc bánh mì định làm mà chia khối bột to thành những khối bột nhỏ hơn có cân nặng bằng nhau. Thao tác này nên làm nhanh để tránh khối bột có thêm nhiều thời gian mà bị lên men quá đà.  Nặn tròn: Sau khi chia bột thành những khối đều nhau, từng khối bột nhỏ được nặn thành những khối cầu, bề mặt nhẵn mịn. Đây cũng l à hình dáng tạo điều kiện cho bột nở tốt nhất trong quá tr ình để bột nghỉ trước khi nướng.  Để bột nghỉ: Từng khối bột tròn sẽ được để cho "nghỉ" 10-20 phút. Bột được đặt trên mặt phẳng, dùng dụng cụ nào đó như cái xoong, nồi, hộp để úp khối bột vào trong. VI.B.7. Tạo hình: Nặn bột thành những hình dáng tùy theo ý thích và công thức. VI.B.8. Cho bánh nở: Sau quá trình này bánh sẽ nở to gần bằng kích thước sản phẩm. VI.B.9. Rạch bánh: Những đường rạch trên bánh có tác dụng làm bánh nở tốt hơn trong quá trình nướng. Thường thì có loại dao chuyên dụng để rạch thì đường rạch sẽ sắc nét và chuẩn hơn. Cho bánh vào lò và nướng ở nhiệt độ thích hợp Bánh mới ra lò là ăn ngon nhất, không nên để bánh quá 2 ngày nếu không có biện pháp bảo quản đặc biệt. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 41
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên VI.C. QUY TRÌNH SẢN XUẤT Ở NƯỚC TA: Ở Việt nam các nhà sản xuất bánh mì đang sử dụng 01 công nghệ rất riêng "rất Việt Nam” mà thế giới muốn sản xuất ra loại mì này cũng phải học và điều chỉnh lại các làm truyền thống của họ. VI.C.1. Nguyên liệu: Bột mì, muối, nước, VitminC, trứng, men bánh mì, phụ gia bánh mì VI.C.2. Đánh bột: Là khâu quan trọng nhất trong quá trình làm bánh. Người làm bánh trước đây nhồi bột bằng tay, đầu tiên là trong các thùng gỗ lớn, rồi cải tiến sang các mẻ nhỏ trong thau, và cuối cùng là máy đánh bột (mixer). Trong thành phần bột nhào có sẵn một số men tự nhiên và các enzyme được hình thành do lưu lại từ hôm trước, và sau này để phù hợp với nhu cầu việc đưa nguyên liệu là men bánh mì (Saccharomyces cerevisiae) thương phẩm đã được sử dụng phổ biến vì tính tiện lợi. Khi đánh bột các phân tử protein trong bột dưới dạng cuộn khi khô sẽ ngấm n ước và trải dài ra dưới tác động của máy đánh bột và sự tạo mạng lưới bắt đầu. Các phân tử protein sẽ li ên kết với nhau bằng các nối –SH, phân tử hydro (-H) là do vitaminC cung cấp. Sự tạo mạng lưới của các phân tử protein sẽ quyết định tạo hình và độ nở của ổ bánh mì. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng: Bột với hàm lượng protein 11%-12% (nguyên thủy, không tính các protein nhân tạo mà các nhà sản xuất bột cho vào) là thích hợp nhất cho làm bánh mì, nếu thấp hơn thì gọi là bột yếu không đủ các protein để tạo mạng lưới, ổ bánh sẽ bị xẹp không giữ đ ược khí sinh ra bởi con men. Bột có h àm lượng protein lớn hơn 12% gọi là bột mạnh. Trong trường hợp này bánh cũng không nở lớn vì mạng lưới quá nhiều protein quá chặt không có khoảng không để tạo độ giãn. Hiện nay hầu hết các nhà sản xuất bánh mì tại Việt nam đang sử dụng bột có hàm lượng protein thấp và không ổn định để sản xuất bánh mì nên chất lượng của bánh lại phụ thuộc vào các sản phẩm phụ gia vì trong phụ gia phần lớn chứa chất hoạt tính có thể bổ sung và tạo các nối với các protein của bột tạo đ ược các khung protein giữ khí vững chắc trong quá trình lên men. Thời gian đánh bột liên qua tới vòng quay tốc độ của cối đánh bột. Cối đánh bột có vòng quay trong 01 phút nhanh thì thời gian đánh bột nhanh còn vòng quay chậm thì thời gian đánh bột lâu hơn. (thông thường thời gian cũng không được nhanh và chậm quá, các phản ứng sinh hóa sẽ bị mất cân đối, dao động từ 05 phút – fast “rơ tốc hành" và 15-20– phút - low, “Rơ chậm”.) Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 42
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên VI.C.3. Cân vê: Đây là giai đoạn tạo hình cho ổ bánh mì. Các nhà lò của Việt Nam đã bỏ qua một khâu cũng rất quan trọng cho sự kết cấu tạo mạng protein của bột đó là giai đoạn "nghỉ bột" hay còn gọi là "nằm thùng". Nếu ta cho bột nhào sau khi trộn có thời gian "nghỉ bột" thì chính trong thời gian này là thời gian để các protein trong bột tự nó sẽ liên kết lại với nhau, các hoạt động của men, các chất oxy-hoá sẽ hoạt động tạo một liên kết định hình làm cho cách ổ bánh sẽ khó bị thoát khí ("sụp bánh"). VI.C.4. Nằm rương (lên men): Đây là thời gian để cho con men hoạt động sinh ra khí CO2, giúp cho ổ bánh có độ nở. Sự sinh khí của con men phụ thuộc vào một số các yếu tố: nhiệt độ (nhiệt độ thích hợp cho sự lên men từ 30oC trở lên, nhiệt độ càng cao thì sự lên men càng nhanh), độ ẩm (phải đạt 85% độ ẩm), pH, đường gluco có chứa sẵn trong bột trong quá tr ình làm bánh để giúp men sinh khí tốt hơn. VI.C.5. Nướng bánh: Các nhà lò Việt Nam đang sử dụng các lò tôn đốt củi hoặc lò đất đốt bằng than đá để nướng bánh. Trước khi đưa bánh vô lò người ta thường tạt nước, đây là động tác rất quan trọng vì cung cấp hơi nước trong quá trình nướng bánh không có hơi nước bánh không thể chín được. Nhiệt độ nướng bánh sẽ giao động từ 200oC - 270oC tùy theo yêu cầu của từng loại bánh. Các loại bánh muốn có vỏ gi òn, mỏng thì nướng ở nhiệt độ cao và thời gian nướng nhanh, còn nướng bánh ở nhiệt độ thấp hơn thì vỏ bánh sẽ dầy & cứng, thời gian nướng sẽ lâu hơn. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 43
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên VII.VAI TRÒ CỦA NẤM MEN TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT  Trong quy trình sản xuất bánh mì, giai đoạn lên men bột mì đóng vai trò quyết định đến chất lượng bánh mì.  Nấm men chuyển hóa đường có trong bột mì thành cồn và CO2 theo phương trình: C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2  Chính CO2 là tác nhân làm bánh mì nở. CO2 tạo thành được giữ lại trong các mạng gluten trong bột mì, là loại protein đặc biệt, chúng có tính chất đàn hồi và tạo mạng.Các protein khác không có tính chất này.  Khi nướng bánh mì ở to cao, CO2 tăng thể tích, mạng gluten căng túi chứa CO2. Khi to cao hơn, CO 2 thoát khỏi túi chứa đó những lỗ xốp trong bánh làm bánh có độ xốp.  Khả năng lên men càng mạnh độ xốp của bánh càng nhiều bánh càng nở thể tích bánh càng tăng.  Song song với quá trình lên men, bao giờ cũng xảy ra quá trình lên men acid sinh ra các sản phẩm như acid axetic, acid lactic,gây đ ộ acid cho bột.  Trong suốt quá trình lên men bột nhào và lên men kết thúc, luôn sảy ra những phản ứng sinh hóa sinh ra các sản phẩm nh ư: rượu, acid, este, andehyd, ceton, furfurol nhằm tích tụ hương thơm và mùi vị đặc trưng cho bánh mì.  Đặc biệt khi nướng bánh, gần 70 chất gây hương vị được tạo thành và có xảy ra phản ứng maillard sinh ra melanoidin (l à các polyme không no hòa tan được trong nước, sau đó là các polyme không no và không hòa tan trong nước, nhưng đều có màu đậm và gọi chung là melanoidin).  Nấm men cũng giúp chuyển hóa những chất có cấu chúc phức tạp trong bột mì thành những chất đơn giản giúp cho hệ tiêu hóa của người sử dụng Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 44
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên VIII. HƯ HỎNG BÁNH DO VI SINH VẬT: VIII.A. VI SINH VẬT TRONG BỘT: Vi sinh vật trong bột do hai nguồn nhiễm chính l à từ hạt (chủ yếu) và từ không khí, nước, dụng cụ xay xát, các đồ chứa đựng Hạt dùng để xay bột bao giờ cũng chứa một số lự ơng vi sinh vật nhất định nào đó. Trong quá trình nghiền phần lớn các vi sinh vật tr ên bề mặt hạt chuyển vào trong bột. Số lượng vi sinh vật có trong bột ảnh h ưởng trực tiếp đến chất lượng của bột vi sinh vật thường nhiều nhất là ở cám và bột có chất lượng cao thì ít vi sinh vật. Trong bột thường có vi khuẩn và nấm mốc. Trong các loài vi khuẩn có thể thấy các tế bào sinh dưỡng hay bào tử của trực khuẩn khoai tây (Bacillus mesentericus) và trực khuẩn cỏ khô (Bacillus subtilis). Những trực khuẩn này lẫn trong bột và sau này gây ra bệnh khoai tây ở bánh mì. Ngoài ra còn có thể gặp E.coli nếu nước dùng để nghiền bột không hợp vệ sinh. Bacillus mesentericus Bacillus subtilis Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 45
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên VIII.B. ẢNH HƯỞNG CỦA VI SINH VẬT ĐẾN PHẨM CHẤT CỦA BỘT TRONG BẢO QUẢN Bột tương đối đủ các chất dinh dưỡng và vi sinh vật có thể dễ sử dụng các chất dinh dưỡng này để phát triển. Hơn nữa bột không có tính chất bảo vệ nh ư hạt nguyên vẹn. Vì vậy chỉ cần nâng ẩm độ và nhiệt độ lên một ít cũng đủ tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển v à gây hư hỏng bột. Trong điều kiện độ ẩm không khí dưới 79% và nhiệt độ dưới 20oC, ẩm độ của hạt dưới 15% vi sinh vật trong bột sẽ không tăng l ên mà dần dần chết đi khi bảo quản bột trong thời gian dài. Nếu ẩm độ của bột chỉ cần tăng l ên 1-2% thì vi khuẩn và nấm mốc trong bột sẽ phát triển mạnh. Tuỳ thuộc vào mức độ nhiễm vi sinh vật trong bột m à bột có thể bị những hư hỏng sau: mốc, tự bốc nóng, chua, ôi Mốc là hiện tượng hay gặp ở bột hơn cả. Ở đây ta thấy các loài nấm mốc như: Aspergillus, Penicilium mọc ở trong bột trong điều kiện ẩm độ thấp h ơn vi khuẩn. Bột bị mốc ở điều kiện ẩm độ không khí cao h ơn 80%, bột mốc sẽ bị giảm phẩm chất nhanh chóng vì mốc tạo cho bột hôi không thể khử đ ược. Mùi hôi chủ yếu do Penicilium gây ra. Mốc làm tăng độ axit của bột, do mốc phân huỷ các chất béo tạo thành axit tự do, đồng thời làm giảm chất lượng gluten, bị mất tính đàn hồi và thẩm màu. Mốc bắt đầu từ bên ngoài rồi lan dần vào bên trong sau đó gây ra hiện tượng tự bốc nóng. Mốc và tự bốc nóng làm cho bột giảm chất lượng cảm quan và bột bị kết vón. Bột chua thường bắt đầu từ những lớp bên trong khác với hiện tượng mốc. Nguyên nhân gây ra bột chua là do vi khuẩn lactic và một số vi khuẩn khác lên men đường có trong bột thành những axit khác nhau. Kết quả là tạo cho bột có độ chua và độ axit trong bột tăng lên rõ rệt. Đường có trong bột là do enzyme amylase của bản thân bột và vi khuẩn phân huỷ tinh bột tạo thành đường. Bột bị ôi là do sự oxi hoá các chất béo trong bột bằng oxi không khí tạo th ành các chất có vị ôi. Để bảo quản bột tốt cần bảo quản bột ở ẩm độ không khí d ưới 79%, ẩm độ của bột không quá 14÷15% trong điều kiện nhiệt độ ổn định. Ở điều kiện n ày giữ bột được 3÷5 tháng, ở điều kiện ẩm độ b ột từ 12÷13% giữ được 1 năm. Penicilium Aspergillus Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 46
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên VIII.C. HỆ VI SINH VẬT BÁNH MÌ: Hệ vi sinh vật bánh mì bắt nguồn từ bột mì, men bánh mì và tạp nhiễm. Khi làm bột nhào men bánh mì hoạt động mạnh tao ra rượu và khí cacbonic làm nở bột nhào. Khi nắn bánh và đem nướng hầu hết vi sinh vật đều bị ti êu diệt trừ một số bào từ chịu nhiệt còn tồn tại. Khi nướng bánh nhiệt độ bên ngoài tới 180÷200oC, các vi sinh vật ngoài vỏ bánh chết hết và trong ruột bánh nóng dần lên nhưng ở giữa không quá 95÷98oC. các tế bào sinh dưỡng của vi sinh vật bị chết nhưng bào tử của chúng vẫn còn sống. Khi gặp điều kiện thuận lợi các bào tử của trực khuẩn khoai tây v à trực khuẩn cỏ khô phát triển làm hỏng bánh mì. Trong quá trình vận chuyển và bảo quản còn bị tạp nhiễm các vi sinh vật trong đó có cả trực khuẩn đường ruột rất nguy hiểm. Vì vậy khi vận chuyển và bảo quản cần đảm bảo vệ sinh an toàn. VIII.D. HƯ HỎNG BÁNH DO VI SINH VẬT: Do bánh mì thành phẩm còn một số bào tử của các trực khuẩn không bị ti êu diệt khi nướng bánh hay các tế bào sinh dưỡng của một số vi sinh vật tạp nhiễm trong quá trình vận chuyển và bảo quản. Đó chính là nguyên nhân gây hư hỏng bánh mì. Bệnh nhớt ruột bánh mì do vi khuẩn Bacillus: bệnh này do trực khuẩn khoai tây và trực khuẩn cỏ khô gây ra. Bệnh này còn gọi là hỏng nhớt bánh mì. Trong bột mì có chất lượng kém có nhiễm các bào tử của hai loại trực khuẩn này. Khi chúng phát triển sẽ tiết ra enzyme protease thuỷ phân protein l àm ruột bánh mì bị dính nhớt, thẫm màu và có mùi khó chịu. Để hạn chế bệnh này cần tăng độ axit của bột nhào, làm pH giảm xuống khoảng 4,5÷5 sẽ kiềm h ãm trực khuẩn Bacillus mesentericus và Bacillus subtilis phát triển. Ruột bánh mì bị đỏ: có một số vi khuẩn và nấm sinh sắc tố phát triển trong ruột bánh mì và làm ruột bánh mì có màu đỏ. Bệnh này không nguy hiểm đối với người, thường gặp vi khuẩn Bacillus prodigiosum. Mốc bánh mì: bánh mì thường bị mốc bên ngoài do tạp nhiễm các bào tử nấm mốc và bảo quản trong điều kiện nóng ẩm cũng nh ư ẩm độ của bánh mì cao và xếp quá chặt. Bệnh say bánh mì: bệnh này do nấm Fusarium sporotrichioides có lẫn trong bột mì từ những hạt lúa mì ở những cây có nấm này ký sinh trên đồng ruộng. Nấm này chiụ nhiệt cao và không bị chết khi nướng bánh. Khi chúng phát triển tr ên bánh mì không thấy dấu hiệu hư rỏ rệt nhưng chúng tiết ra độc tố khi ăn phải người bị ngộ độc thấy ngây ngất như say rượu. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 47
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Fusarium sporotrichioides Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 48
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên IX. MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHÁC CỦA NẤM MEN (Saccharomyces cerevisiae) Trên 1.000 loai men đã được miêu tả. Loài men được con người sử dụng phổ biến nhất là Saccharomyces cerevisiae, nó được dùng để sản xuất rượu vang, bánh mì và bia từ hàng nghìn năm trước. IX.A. LÊN MEN RƯỢU: Nấm men là tác nhân cơ bản gây nên quá trình lên men rượu, tuy nhiên không phải loài nào cũng lên men đường thành rượu được mà chỉ có một số loài có khả năng này. Trong sản xuất hiện nay người ta thường dùng một số loài thuộc họ Saccharomycesaceae. Theo đặc tính lên men người ta chia nấm men thành hai nhóm: nấm men lên men nổi và nấm men lên men chìm. Nấm men nổi: là những nấm men có cường lực lên men rất nhanh và mạnh. Nhiệt độ thích hợp cho nấm men này sinh trưởng từ 20 ÷ 28oC, có tốc độ lên men rất lớn, lượng đường tiêu thụ rất nhiều. Do sinh ra nhiều khí CO 2 nên các tế bào nấm men ở dưới sẽ theo CO2 nổi lên trên bề mặt, vì vậy nấm men hoạt động mạnh hơn và lên men cả các phân tử đường trên bề mặt. Người ta thường sử dụng để sản xuất cồn và bánh mì. Tiêu biểu là loài Saccharomyces cerevisiae. Nấm men chìm: là những nấm men có cường lực lên men yếu, nhiệt độ thích o hợp từ 5 ÷ 10 C. Trong quá trình lên men lượng khí CO2 tạo ra ít và do nhiệt độ thấp nên nó được giữ lại trong dung dịch lên men. Nấm men tiếp xúc ít và sau khi lên men chúng tạo thành váng cặn dưới đáy thùng. Quá trình lên men chậm và xảy ra từ từ. Tiêu biểu là loài Saccharomyces ellipsoideus. Nấm men chìm thường dùng trong sản xuất bia, rượu vang, sâmpanh. IX.B. SẢN XUẤT BIA: Bia là một loại thức uống giải khát thơm ngon, có độ rượu nhẹ từ 4 ÷ 5%, có vị đắng dễ chịu của hoa hublong. Nguyên liệu là malt đại mạch, cao hoa hublong và nước. Trong malt có sẵn enzyme amilase để thuỷ phân tinh bột thành đường cung cấp cho quá trình lên men. Người ta thường sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae dạng biến chủng chuyên dụng để lên men bia. Quá trình lên men bia gồm hai giai đoạn: Giai đoạn lên men chính: giai đoạn này thực hiện ở nhiệt độ cao, thường từ 8 ÷ 16oC. Dịch đường ban đầu có nồng độ từ 9 ÷ 12%, sau khi l ên men thì còn Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 49
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên khoảng 2 đến 3%. Nếu lên men cổ điển thì nhiệt độ từ 8 ÷ 10oC thì thời gian lên men lâu, lên men nhanh ở nhiệt độ từ 14 ÷ 16oC và sau 8 ngày nồng độ đường còn lại từ 2 ÷ 3%. Giai đoạn lên men phụ: giai đoạn này thực hiện ở nhiệt độ từ 0 ÷ 5 oC, phương pháp lên men cổ điển ở nhiệt độ từ 0 ÷ 1 oC, phương pháp lên men o nhanh ở nhiệt độ từ 3 ÷ 5 C. Ở nhiệt độ lạnh CO2 được giữ lại làm cho bia trong hơn. Sau khi dịch lên men “chín” đem lọc và bão hòa CO2. Sản phẩm thu được đem bán trực tiếp làm bia hơi đóng hoặc đóng chai, lon cần phải hấp Pasteur . IX.C. SẢN XUẤT RƯỢU VANG VÀ SAMPANH Rượu vang theo nghĩa hẹp là từ dùng để chỉ rượu được lên men từ dịch ép của quả nho. Ngày nay rượu được lên men từ các dịch quả táo, dâu, mận, chuối cũng được gọi là rượu vang kèm theo tên của loại quả lấy nước ép. Các loại quả ngoài đường lấy từ dịch quả còn phải chứa các axit hữu cơ, các chất màu, chất thơm Vào mùa nho chín người ta hái nho, đem nghiền nát v à cho nấm men vào, sau đó ủ ở nhiệt độ 25 ÷ 30oC, đường nho sẽ lên men thành rượu đồng thời các chất chát và sắc tố từ quả cũng trích ly vào dịch lên men tạo nên mùi, vị cho rượu vang. Nho có vỏ màu tím dùng làm vang đỏ, quả có vỏ màu xanh dùng làm vang trắng. Dịch chiết dùng NaHSO3 để xử lý các vi sinh vật tạp nhiễm. Nồng độ SO 2 cho phép là 200ppm còn lại trong dịch sẽ ức chế các vi sinh vật khác nh ưng không ức chế nấm men. Thường dùng nấm men Saccharomyces ellipsoideus là loài tiêu biểu cho nấm men chìm. Dùng chủng có khả năng chịu nồng độ đ ường cao, CO2 cao và kháng SO2 ở nồng độ 200ppm. Quá trình lên men gồm hai giai đoạn: Giai đoạn lên men chính: dùng dịch nước hoa quả để lên men thành rượu, độ rượu từ 12 ÷ 15%. Sau đó chuyển sang giai đoạn ủ l àm cho protein, pectin, tanin lắng xuống làm cho rượu trong hơn. Giai đoạn lên men thứ cấp (giai đoạn ủ): từ 3 đến 4 tháng đối với rượu vang và hàng năm đối với sâmpanh. Trong giai đoạn ủ sẽ tích tụ CO 2 và chất thơm. Ủ thông thường: sẽ tạo ra rượu vang non sau đó ủ trong thùng gỗ sồi để tạo ra hương thơm đặc trưng. Ủ chính trong thùng hay trong chai lư ợng CO2 cao tạo ra sâmpanh Rượu vang trong dùng để sản xuất rượu mạnh bằng phương pháp chưng cất. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 50
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên IX.D. CHẾ VẮC-XIN H5N1 CHO GIA CẦM TỪ MEN BÁNH MÌ: Bằng cách ứng dụng công nghệ bề mặt tế bào ở chủng tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae, kí hiệu là MT8-1 (một loại nấm men quen thuộc, không độc tố, dùng để làm men bánh mì, lên men rượu), nhóm nghiên cứu do ThS. Trần Thị Hồng Kim (Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQG TP.HCM) chủ nhiệm, đã bước đầu thành công trong việc tạo ra dòng nấm men có mang kháng nguyên của virus H5N1 trên bề mặt tế bào. Dòng tế bào này có khả năng gây đáp ứng miễn dịch chống virus H5N1 trên chuột bạch, mở ra triển vọng phát triển th ành một loại vacxin rẻ tiền nhằm phòng cúm H5N1 cho gia cầm. Khác với vacxin phòng bệnh cho gia cầm đang phải nhập khẩu hiện nay, loại vacxin dùng tế bào nấm men phòng bệnh cho gia cầm này có các ưu điểm như: an toàn, chi phí sản xuất thấp, dễ dàng thực hiện ở mọi quy mô sản xuất bằng các hệ thống lên men chìm thông dụng, tính ổn định cao, không cần phải bảo quản lạnh, dễ dàng sử dụng cho gia cầm qua đường miệng thông qua trộn với thức ăn gia cầm. Theo nhóm nghiên cứu, để phát triển thành vacxin, cần thử nghiệm thêm khả năng bảo vệ của dòng nấm men này đối với chuột, gà được gây nhiễm virus. Nếu kết quả thử nghiệm có tính bảo vệ tốt thì có thể dễ dàng sản xuất vacxin thông qua việc lên men nhân sinh khối tế bào nấm men này, mà không cần phải qua các bước tinh chế tốn kém. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 51
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên KẾT LUẬN: Trong đời sống thường ngày, chúng ta nhận thấy sự hiện diện của vi sinh vật ở khắp nơi: trong đất, trong nước, trong không khí, trong cơ thể sinh vật Chúng là những sinh vật nhỏ bé nhưng tồn tại trong những môi trường khắc nghiệt. Chúng đóng vai trò quan trọng trong vòng tuần hoàn vật chất và tham gia vào các quá trình phân hủy lên men tự nhiên. Tuy nhiên, việc hiểu rõ đặc tính và bản chất của vi sinh vật, cũng như các hoạt động chao đổi chất của chúng là cả một quá trình nghiên cứu và thí nghiệm lâu dài. Ngày nay với sự hiểu biết ngày càng sâu sắc đối với các loại vi sinh vật, chúng ngày càng có nhiều trong thực tiễn đời sống. Và qua bài “ứng dụng của vi sinh vật trong sản xuất bánh mì”chúng ta đã biết đến một vai trò rất là quan trọng của vi sinh vật trong việc lên men bánh mì. Ngoài ra vi sinh vật còn có nhiều ứng dụng trong các ngành chế biến thực phẩm khác :sản xuất bia, r ượu, Hiện nay thì ứng dụng của vi sinh vật mà được con người khai thác nhiều đó là dùng để sử lý nước thải, chất thải với hiệu quả sử lý ng ày càng cao. Vì vậy việc quan tâm, tìm hiểu, nghiên cứu về vi sinh vật sẽ giúp chúng ta hiểu rõ về chúng và hoạt động của chúng. Từ đó chúng ta sẽ ng ày càng khai thác được nhiều ứng dụng của chúng trong cuộc sống v à hiểu rõ hơn về những hoạt động của chúng đang diễn ra trong tự nhi ên xung quanh chúng ta. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 52
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Các nguồn tài liệu tham khảo 1. Lê Xuân Phương. Vi sinh vật công nghiệp. NXB Xây Dựng 2. Lương Đức Phẩm. Công nghệ vi sinh. NXB Nông nghiệp 3. 4. 5. 123456789/749/1/Ngo_Thi_Hanh. pdf 6. 31 7. 8. 9. -trinh-lam-banh-my-noi-chung/ 10. Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 53