Men banh mi hoan chinh

Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Mục lục Lời mở đầu trang Phụ lục trang I) Nguyên liệu sản xuất sinh khối nấm men bánh mì : trang A Vi sinh vật trang B Rỉ đường trang C Các chất dinh dưỡng bổ sung trang II) Qui trình cơng nghệ trang 10 1.Qui trình tổng quát nuôi cấy nấm men trang 10 Sơ đồ khối qui trình sản xuất nấm men trang 11 Thuyết minh qui trình trang 12 III) Sản phẩm trang 28 IV) Thành tựu công nghệ trang 32 Tài liệu tham khảo trang 32 Phụ lục Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Các bảng số liệu : Bảng : Ảnh hưởng NaCl lên thành phần bánh mì Bảng : Ảnh hưởng số chất lên tăng trưởng tế bào nấm men Bảng : Thành phần rỉ đường từ mía củ cải đường có chứa 75% chất khô Bảng : Thành phần nguyên tố nấm men rỉ đường củ cải Bảng : Xử lí rỉ đường nhiễm vi sinh vật, loại màu chất độc hạ Bảng : Thành phần nguyên tố nấm men rỉ đường củ cải Bảng : Ảnh hưởng số chất hóa học lên tăng trưởng tế bào nấm men Bảng : Các bước nhân giống Bảng : Thành phần hóa học nấm men Các hình minh họa : Hình 1: Nấm men Saccharomyces.cerevisea Hình : Quy trình tổng quát ni cấy nấm men Hình : Sơ đồ khối quy trình sản xuất nấm men bánh mì Hình : Thiết bị trùng mỏng Hình : Độ thị biểu diễn đường cong sinh trưởng nấm men Hình : Thiết bị lên men Hình : Máy ly tâm Hình : Máy lọc thùng quay Hình : Sơ đồ thiết bị sấy thăng hoa hoạt động tuần hồn Hình 10: Hình dạng sản phẩm Hình 11: Các sản phẩm men khơ tập đồn Lesaffre LỜI MỞ ĐẦU Ngày cơng nghệ lên men chiếm vị trí quan trọng khơng thể thiếu ngành công nghệ thực phẩm.Lên men làm cho sản phẩm thực phẩm đa dạng Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ hơn, dinh dưỡng tiện lợi hơn.Sản phẩm công nghệ lên men canh trường sau lên men khơng chiết tách (sữa chua), canh trường sau lên men chiết tách sinh khối(bia, rượu vang…), sản phẩm trao đổi chất (thạch dừa), sinh khối vi sinh vật Bài báo cáo chúng em xin sản phẩm cuối : sinh khối nấm men bánh mì Bánh mì thực phẩm truyền thống, có từ lâu đời, thực phẩm nước phương Tây Cơng nghệ sản xuất bánh mì ban đầu ngẫu nhiên người ta phát bột mì để lâu điều kiện định đó, nướng lên có mùi thơm phồng lên đẹp Dần dần người ta khám phá nguyên nhân diện loài sinh vật nhỏ bé, nấm men Cơng nghệ ni men bánh mì thu sinh khối phát triển ngày hoàn thiện mặt công nghệ Bài báo cáo chúng em tìm hiểu quy trình ni nấm men bánh mì thu sinh khối Tuy nhiên kiến thức có giới hạn, chúng em cố gắng hết sức, không rập khuôn theo tài liệu cũ, cịn nhiều thiếu sót hiểu biết chưa tới Nhóm báo cáo chúng em mong tiếp tục nhận hướng dẫn bảo thêm thầy Lê Văn Việt Mẫn, giúp chúng em hoàn thiện báo cáo Cuối chúng em xin cảm ơn thầy Lê Văn Việt Mẫn, thời gian qua xây dựng cho chúng em tảng công nghệ lên men, hôm nay, thầy lại hướng dẫn chúng em sâu đề tài cụ thể Tp Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng năm 2008 Nhóm báo cáo I) Nguyên liệu sản xuất sinh khối nấm men bánh mì : A Vi sinh vật : 1.Giới thiệu : a) Đặc điểm hình thái cấu tạo: Saccharomyeces có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp có nghĩa “Men đường” Cerevisiae từ gốc Latinh có nghĩa “Bia” Ngồi ra, Saccharomyces cerevisiae gọi tên khác như:  Men ale Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ  Men nảy chồi   Hình 1: Nấm men Saccharomyces.cerevisea Để sản xuất men bánh mì người ta gần sử dụng lồi Saccharomyces cerevisiae Đó phải lồi bền nhiệt, sinh sản nhanh đồng thời kéo dài hoạt tính enzym nhiệt độ cao Cũng có nhiều nghiên cứu tìm cách sử dụng giống Torula, Candida Oospora để sản xuất men bánh mì, khác với lồi Sacchoromyces cerevisiae đồng hóa đường hexose, giống nấm men sử dụng pentose Nhưng người ta chưa thành công việc sử dụng giống để sản xuất men bánh mì quy mô công nghiệp Đối với lọai bột nhão chứa nhiều đường mỡ song lại nước, dùng chủng nấm men ưa thẩm thấu lai Saccharomyces cerevisiae với chủng hoang dại để thay bột nở hóa học Men bánh mì sở sản xuất dùng thuộc giống Saccharomyces loài cerevisiae, lớp Ascomycetes, ngành nấm Là tế bào hình cầu hay hình trứng, có kích thước nhỏ từ 5-6 đến 10-14 mm, sinh sản cách tạo chồi tạo bào tử Saccharomyces cerevisiae có khả sử dụng đường glucose, galactose, saccharose, raffinose, maltose, rượu ethanol, glycerin nguồn cacbon, sử dụng axit amin muối amon nguồn nitơ b) Dinh dưỡng đường chuyển đổi vật chất tế bào nấm men : Hiện người ta nhận thấy trình dinh dưỡng nấm men gồm giai đoạn : - Chất dinh dưỡng qua màng tế bào chất vào tế bào - Chuỗi phản ứng hóa học, biến đổi chất dinh dưỡng để tổng hợp chất liệu cho tế bào Mơi trường dinh dưỡng chứa thành phần có áp suất thẩm thấu khác Các chất khơng tích điện đường saccharose, rượu, axit hữu cơ, amino axit xâm nhập qua màng tế bào cách khuếch tán hay vận chuyển chủ đông, khác nồng độ chất tế bào môi trường Các chất điện tích dung dịch muối KCl, Mg, Ca, kim loại khác vào tế bào thụ động theo thang nồng độ hay vận đông ngược lại thang nồng độ (vận chuyển hoạt động) Ngồi nguồn hydrat cacbon nguồn nitơ vơ hữu cơ, nấm men sử dụng nguyên tố vi lượng K, Na, Mg, Ca có vai trò quan trọng dinh dưỡng nấm men Riêng ion natri (Na +) có ý nghĩa quan trọng tăng trưởng tế bào nấm men Ion Natri thành phần di chuyển vào tế bào chế: thụ động hoạt động xâm nhập vào tế bào nấm men, mang theo saccharose, amino axit, khơng có chêch lệch nồng độ chất tế bào mơi trường Kết thí nghiệm cho thấy: thêm NaCl vào môi trường từ - 1,5%, dẫn đến trình tổng hợp hoạt động tăng, gia tăng hoạt tính sinh Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ sản nấm men hiệu suất thành phẩm cao hơn, phẩm chất thành phẩm cải tiến, đồng thời hạn chế phát triển nấm men lạ Bảng 1: Ảnh hưởng NaCl lên thành phần bánh mì PHƯƠNG PHÁP Thành phần tế bào Chất lượng nấm men NI Chất khơ Độ ẩm Hoạt lực làm Tính nhạy cảm dậy bột thẩm thấu Khơng 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 vào tế bào nấm men biến đổi theo hai đường sau, tùy điều kiện môi trường phương pháp nuôi cấy : C6H12O6 CH3-CO-COOH + 4H2 đường glucose CH3CH2OH + CO2 (1) 6H2O + 6CO2 (2) đường (1) chủ yếu tạo cồn Theo quan điểm lượng q trình kinh tế cịn nhiều lượng rượu, đường (2) tạo thành phần chủ yếu tế bào Từ thành phần khối lượng tế bào gia tăng đến giới hạn định, sau tế bào bắt đầu nảy chồi Vách tế bào mềm đi, chất nguyên sinh tế bào chui qua vách này, bắt đầu hình thành vách cho túi sinh chất Chồi tăng kích thước tách khỏi tế bào mẹ Tùy chủng điều kiện ni q trình thường từ đến 30 phút Cho đến chưa rõ có tế bào sinh từ tế bào mẹ c) Đặc tính nấm men dùng sản xuất: Trong sản xuất nấm men bánh mì Châu Âu người ta sử dụng loại nấm men để làm nở bánh : Dạng nấm men nhão (paste) Dạng nấm men khô  Nấm men dạng paste (còn gọi nấm men paste) Nấm men paste nấm men thu sau ly tâm men lỏng Nấm men paste thường có độ ẩm khoảng 70-75% Nấm men paste thường có hoạt lực làm nở bánh nấm men lỏng trình ly tâm thời gian kéo dài, nhiều tế bào nấm men bị chết Nếu bảo quản lạnh - 70C, ta sử dụng nấm men paste khoảng 10 ngày Như chuyển từ nấm men lỏng sang nấm men paste ta kéo dài thời gian sử dụng vận chuyển Ở nhiều nước,nhiều sở sản xuất nấm men bánh mì sử dụng nấm men dạng paste Ở Việt Nam sở sản xuất bánh mì thường sử dụng nấm men dạng paste Liều lượng sử dụng khoảng 1-5%(tính theo khối lượng men khối lượng dịch lên men), tùy theo chất lượng nấm men  Nấm men khô Nấm men khô sản xuất từ nấm men dạng paste Người ta sấy nấm men paste nhiệt độ < 400C sử dụng phương pháp sấy thăng hoa Nấm men khơ thường có lực nở khơng cao có ưu điểm lớn thời gian sử dụng lâu dễ dàng vận chuyển Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Bảng 2: Ảnh hưởng số chất lên tăng trưởng tế bào nấm men Nồng độ làm nấm men Nồng độ làm nấm men CHẤT chậm hay ngừng phát chết (%) triển (%) Sunphurơ( SO2) 0,0025 Natrifluo 0,002 Axit nitric 0,0005 0,004 Formalin 0,001 0,09 Karamen 0,1 Axit acetic 0,02 Axit formic 0,17 3,0 Axit oxalic 0,001 0,34 Axit sunphuric 0,39 1,3 Axit photphoric 0,30 2,0 Axit clohydric 0,14 0,72 Ethanol 12 25 2.Tiêu chuẩn chọn giống: a) Trong công nghiệp tuyển chọn chủng nấm men phải đảm bảo đặc tính sau:  Khơng sinh độc tố  Khả sinh sản nhanh, cho suất cao trình lên men  Khả lên men nguồn đường glucose, fructose, maltose, saccharose  Có khả nở bột tốt, làm khối bột nhào nhẹ xốp  Dễ hồ với nước  Có đặt tính sinh hố ổn định độ bền vững tốt (khó bị tự phân)  Bền nhiệt, kéo dài hoạt tính enzyme nhiệt độ cao  Dễ tách sinh khối dễ bẻ gãy sau ép b) Đặc điểm nấm men chịu q trình làm khơ : Do sản xuất men khô nên nấm men sử dụng cần có thêm đặc điểm sau :  Lượng Trehalose tế bào cao : Trehalose nguồn chất dự trữ cho tế bào Những nghiên cứu vai trị hydratcacbon cho thấy : Trehalose khơng chất giàu lượng cho trình nội bào, mà cịn tác nhân điều chỉnh áp suất nội bào, qua làm tăng hoạt tính sinh tổng hợp Trehalose disaccharide glucose, sản sinh nhiều lượng bị phân cắt so với tinh bột Hợp chất giúp tế bào sinh vật chịu điều kiện thiếu nước, theo quan niệm số nhà khoa học cho thay chức nước.Trehalose có tơm, trùng Khi thiếu nước, thể sinh vật tự động tổng hợp trehalose từ glucose Phân tích hóa học cho thấy lượng Trehalose men ép từ 2.1 - 4.9 % lượng men khơ có từ 7.6 - 8.1 % Để có nấm men chứa nhiều Trehalose dùng số phương pháp sau : - Tăng áp suất thẩm thấu mơi trường - Giảm cường độ thơng khí - Không cung cấp nguồn hydratcacbon - vào giai đoạn cuối trình sản xuất Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ  Lượng saccharose nội bào : số quan trọng xác định men thích hợp để làm men khơ Trong q trình hơ hấp hiếu khí, đường nội bào chuyển hóa thành CO2 H2O Do tính lượng saccharose nội bào nhờ số lượng khí CO2 phóng thích Thể tích CO2 tương ứng với lượng saccharose nội bào thích hợp cho men làm khơ >20ml CO2/giờ  Tính nhạy cảm thẩm thấu: thể chênh lệch thời gian làm dậy bột nấm men bột khơng có NaCl bột có 3.35 % NaCl Sự khác khơng 10 phút, chọn nấm men bền vững để làm khô  Khả tạo bào tử : chủng thích hợp để làm nấm men khơ có khả tạo bào tử thấp < 40% B Rỉ đường:  Yêu cầu chất lượng rỉ đường: Hiện rỉ đường xem sản phẩm phụ nhà máy đường thường dùng làm chất cho nhiều dạng lên men, giá thành rẻ rỉ đường ngồi Saccharose cịn có nhiều hợp chất khác chất khống, hợp chất hữu cơ, vitamin có giá trị cao cho trình lên men Thành phần rỉ đường nhà máy, vùng không giống nhau, tùy thuộc vào giống mía hay củ cải đường, loại đất trồng, tình trạng bón phân, điều kiện khí hậu mọc, điều kiện xử lý sau thu hoạch Bảng : Thành phần rỉ đường từ mía củ cải đường có chứa 75% chất khơ THÀNH PHẦN Rỉ đường củ cải Rỉ đường mía Đường tổng số (%) Chất hữu đường (%) Protein ( N6.25) Kali (%) Ca(%) Mg(%) P(%) Biotin(mg/kg) Pantothenic axit (mg/kg) Inositol(mg/kg) Thiamin(mg/kg) 48-52 48-56 12-17 6-10 2-7 0,1-0,5 0,09 0.02-0,07 0,02-0,15 50-110 5000-8000 1,3 9-12 2-4 1,5-5 0,4-0,8 0,06 0,6-2 1-3 15-55 2500-6000 1,8 Trong đa số trường hợp rỉ đường củ cải cần trung hòa CaCO đủ rỉ đường mía phải làm axit, sau trung hòa lọc thường lọai màu than Bảng cho thấy rỉ đường không bổ sung bị thiếu nitơ photpho cần thiết cho sinh trưởng nấm men bánh mì Bảng : Thành phần nguyên tố nấm men rỉ đường củ cải 100g rỉ đường củ cải hàm lượng 50% saccaroza chứa trung bình : C N P K Mg 33g 1,5-2g 0,03g 6g 0,025g Ca 0,3g Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ 100g men ép (27% chất khô) chứa trung bình : 12,3g 2,3g 0,28g 0,54g 0,03g 0,01g Các hợp chất chứa nitơ rỉ đường nấm men sử dụng tới 30% 40% Các hợp chất chủ yếu bao gồm betain, axit asparaginic, axit glutamic, leucin, isoleucin, tirosine muối nitrat Trong số có betain khơng nấm men sử dụng Để thay người ta dùng nguồn nitơ vô nước amoniac (chứa 18% - 23% hàm lượng nitơ), sulfat amon (chứa 20% - 21% hàm lượng nitơ) muối photphat amon, muối nitrat ure Tuy nhiên trường hợp lượng biotin dịch lên men phải tăng cường enzym phân giải ure nấm men, ure amidoliase, địi hỏi lượng lớn biotin Photpho bổ sung dạng, loại muối thích hợp dạng axit orthophotphoric Như thấy bảng 4, hàm lượng K rỉ đường đủ cao để thỏa mãn nhu cầu nấm men Đối với canxi nguyên tố vết (trừ kẽm), song với magie khơng, ngun tố cần phải bổ sung dạng muối sulfat Biotin cần bổ sung trường hợp dùng rỉ đường củ cải Cũng dùng chất biotin desthiobiotin để bổ sung, chất rẻ nấm men chuyển hóa thành biotin Trong số trường hợp cần bổ sung số vitamin khác, tiamin chất có tiềm kích thích khả làm nở bột mì nấm men Vì ngày rỉ đường qua kỹ thuật sản xuất khơng cịn chứa chất sinh trưởng cho nấm men nên việc bổ sung chất sinh trưởng vào chất lên men cần thiết Điểm đáng ý rỉ đường mía có lượng biotin nhiều gấp 20 lần so với rỉ đường củ cải đáp ứng nhu cầu biotin nấm men (160 - 200 mg/1 rỉ đường) Ngồi thành phần có ích cho tăng trưởng nấm men, rỉ đường chứa nhiều chất có hại Những chất phần lớn hình thành trình kết tinh đường hay trình bảo quản rỉ đường, chằng hạn : canxi (Ca), sulfurơ (SO2) dùng để làm nước mía lại, hydroxylmethyl furfural hình thành trình nấu, kết tinh đường Đồng thời, lượng chất khô rỉ đường 75% độ pH nhỏ 7, rỉ đường dễ bị nhiễm vi sinh vật C Các chất dinh dưỡng bổ sung: Sulfat amon (NH4)2SO4 : nguồn đạm cho tế bào nấm men, chứa  21% nitơ, độ ẩm khơng q 1,5% Vì sulfat amon thường sản xuất từ axit sulfuric lẫn FeS FeSO độc tế bào nấm men Có thể xử lí cách để sulfat amon ngồi khơng khí đến khơ, trước cho vào hệ thống lên men pha thành dạng dung dịch Dung dịch amoniac : dùng để chỉnh độ pH nguồn đạm cho nấm men,  có chứa 25% nitơ Axit photphoric : nguồn photpho, nồng độ khơng 70% thay  DAP DAP : có chứa P2O5 50,5%  MgSO4 loại kỹ thuật, dễ tan nước, lượng MgO < 16,3%, arcenic  không 0,0003% H2SO4  Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ     Hóa chất chống nhiễm : clorua canxi, NaOH (xút kỹ thuật) từ 0,5-1% để chống nhiễm thiết bị đường ống Nước sản xuất : Để nuôi nấm men cần loại nước mềm mềm trung bình (10 cứng tương ứng với 10mg CaO/1 lít) có độ cứng từ 4-8 8120, nước sạch, trong, không màu, không mùi, hàm lượng muối sau (khơng mg / lít) Cl - = 0.5, SO42- = 80, As = 0.05, Pb = 0.1, Zn = 5, Cu = 3, FeO = 3, hàm lượng vi sinh vật khơng 20 vi khuẩn E.coli/ lít Dầu phá bọt : Có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt dung dịch, áp suất khí cacbonic (CO2) làm vỡ tung bọt ngồi Có thể dùng axit oleic hay dầu lạc, dầu cám, dầu thầu dầu, nồng độ từ 0,005 - 0,01% so với dung dịch cần phá bọt Khơng khí : Lượng khơng khí dùng sở nấm men chứa số lượng vi sinh vật đáng kể (đến vài ngàn/1m 3) Luồng khí cần qua lọc trước dùng để sản xuất II) Qui trình cơng nghệ : 1) Quy trình tổng qt ni cấy nấm men : Hình : Quy trình tổng qt ni cấy nấm men 2) Sơ đồ khối quy trình sản xuất sinh khối nấm men bánh mì: Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Rỉ đường Nấm men giống Xử lí rỉ đường Nhân giống Chuẩn bị mơi trường Lên men Ly tâm lắng Thanh trùng môi trường Lọc thùng quay Định hình Sấy Bao gói Bảo quản nhiệt độ thường Men khơ Hình 3: Sơ đồ khối quy trình sản xuất nấm men bánh mì 10 Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ trưởng không xảy tạo thành sản phẩm Khi sử dụng nấm sinh bào tử xạ khuẩn, trước nuôi chìm, người ta thực nhân bào tử mơi trường đặc môi trường cám, bột ngô Nhân giống cấp tiến hành máy lắc với nhiệt độ thời gian tuỳ thuộc vào nồi nhân giống (tương tự nồi lên men) có sục khí ổn nhiệt Tỷ lệ nhân giống từ ống nghiệm vào bình tam giác vịng que cấy dịch huyền phù ống giống Từ nhân giống cấp sang cấp (hoặc từ cấp sang cấp 3) tỉ lệ giống thường 1- 10% thể tích dịch lên men cao hơn, từ dịch nhân giống cuối vào nồi lên men khoảng 0,5-10% Thành phần môi trường nhân giống môi trường lên men gần giống Thơng thường hàm lượng carbon môi trường nhân giống thấp môi trường lên men, thành phần khác giàu hơn, đặc biệt chất sinh trưởng để phục vụ cho sinh sản phát triển giống vi sinh vật Chế độ nuôi đặc biệt nhiệt độ nhân giống lên men khác (nếu chế độ nhiệt độ khơng cần phải quan tâm lắm) Nhưng nhiệt độ lên men thấp (như lên men bia) cần phải nhân giống với nhiệt độ giảm dần để vào lên men, giống không bị chống sốc Chế độ sục khí cơng đoạn khác nhau, thường thời gian nhân giống nhu cầu ôxy cao pha sinh trưởng lên men cao Nói chung chủng vi sinh vật nhân giống để đưa vào lên men đảm bảo yêu cầu công nghệ sau: - Dịch giống không tạp nhiễm, đặc biệt thực khuẩn thể (Bacteriophage) - Các tế bào đảm bảo độ tuổi sinh lí thời gian sinh trưởng tốt nhất, có hoạt tính cao nhất, thường sau pha số - Các thông số kĩ thuật OD, pH, màu sắc, mùi vị quy định dây chuyền công nghệ Mục đích : - Chuẩn bị cho q trình lên men - Khai thác Các giai đoạn phịng thí nghiệm, thường dùng môi trường tổng hợp nước mạch nha, nước cà chua cà rốt, dịch tự phân nấm men, đường glucose,maltose làm nguồn cacbon nito, vitamin cho nấm men Giai đoạn sản xuất men mẹ phân xưởng giống không vô trùng triệt để nguyên liệu, nước khử trùng 100 oC 60 phút,hoặc xử lí hypocloric Các biến đổi : tăng sinh khối nấm men Thông số công nghệ : Giai đoạn nhân giống thường tiến hành điều kiện vô trùng, hệ thống nuôi men kín,nguyên liệu khử trùng triệt để nồi hấp áp suất 100 oC 60 phút 15 Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Bảng : Các bước nhân giống 3.5).Lên men: Mục đích : khai thác Các yếu tố ảnh hưởng : Môi trường lên men không khác nhiều so với môi trường ni cấy q trình nhân giống Tuy nhiên, thành phần môi trường phải tuyệt đối ổn định để chất lượng nấm men đồng tất mẻ ni suốt q trình sản xuất mơi trường nuôi cấy phải vô trùng a Lượng đường môi trường lên men : 16 Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Lượng đường môi trường khoảng 4-5% , không nên nhiều không nên Nếu lượng đường cao vừa lãng phí vừa tạo sản phẩm trao đổi chất khác, gấy ức chế ngược đến trình tạo sinh khối Nếu lượng đường nhỏ không đủ nguồn cacbon cần thiết cho tạo thành sinh khối Nồng độ đường nhân tố quy định sinh trưởng tốc độ lên men nấm men Sinh trưởng Saccharomyces cerevisiae môi trường chứa glucoza thơng khí cần xem sinh trưởng kép (diauxi) glucose-etanol Glucose trước hết chuyển hóa thành etanol pha sinh trưởng logarit thứ tế bào có tốc độ sinh trưởng cao (độ dài hệ 1,7 giờ) Pha sinh trưởng thứ hai bắt đầu đường môi trường gần bị tiêu thụ hết Pha tách bịêt với pha đầu thời kỳ độ, pha lag rõ Tốc độ sinh trưởng tế bào pha thứ hai (độ dài hệ 5-8 giờ) thấp pha lên men thể hịên đường cong sinh trưởng dốc Ngược lại, tốc độ sinh trưởng pha hô hấp phụ thuộc rõ rệt vào mức độ thơng khí Trong sản xuất cơng nghiệp men bánh mì người ta quan sát thấy độ dài hệ 3-4 rượu tạo thành nhiều 5-6 mơi trường khơng có rượu Trong ni cấy tĩnh cường độ thơng khí gây hiệu nhỏ khơng gây hiệu lên giai đoạn lên men lên vị trí pha lag q độ Hình : Độ thị biểu diễn đường cong sinh trưởng nấm men Trong pha sinh trưởng logarit đầu tiên, chu trình TCA họat động để tạo khung cacbon cho mục đích sinh tổng hợp Hoạt tính enzym thuộc chu trình oxi hóa thấp, họat tính tăng lên pha thứ hai sinh trưởng diauxi tạo thành enzym trao đổi chất oxi hóa tăng lên pha lag trung gian Nếu nồng độ glucose vượt mức độ định (khỏang 250300mg/L) enzym hịan tịan khơng tạo thành tạo thành mức độ thấp Oxi kiểm sóat trao đổi glucose hiệu ứng Pasteur glucose kiểm sóat trao đổi chất oxi hóa nên tượng gọi 17 Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ “hiệu ứng Pasteur ngược” hay “hiệu ứng glucose” chí “hiệu ứng Crabtree” (theo tên người báo cáo dầu tiên) Do chế tượng ngày hiểu rõ nên thuật ngữ “kiềm chế dị hóa” ngày dùng nhiều Có thể tránh tượng kiềm chế dị hóa cách ni nấm men theo phương thức cho nồng độ đường trì mức độ thấp hệ thống nuôi cấy liên tục Nấm men chứa enzym họat động cho trao đổi chất oxi hóa chuyển trao đổi chất từ oxi hóa sang lên men nồng độ đường vượt giới hạn định Song điều mô tả theo nghĩa tổng hợp enzym, tức theo chế với kiềm chế dị hóa Ngịai khả ức chế tạo thành enzym oxi hóa (kiềm chế dị hóa), glucose có khả (theo cách cịn chưa biết rõ) kiềm chế họat tính enzym b Oxy Việc cung cấp oxy cho trình tạo sinh khối cần thiết Oxy yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển nấm men Saccharimyces cerevisiae Vi sinh vật nấm men sử dụng oxy dạng hịa khơng tan mơi trường lỏng Do đó, q trình ni cấy nấm men thu nhận sinh khối bắt buộc phải cung cấp oxy liên tục Khi số vòng quay cánh khuấy tốc độ thổi khí tăng độ hịa tan oxy vào dung dịch môi trường tăng theo Đồng thời làm tăng xáo trộn mơi trường, thúc đẩy q trình trao đổi chất sinh sản tăng nhanh Tuy nhiên, việc tăng tốc độ khuấy tốc độ thổi khí đạt đến giới hạn định Nếu tốc độ hai yếu tố cao làm tăng nhanh tượng tự phân tế bào bọt tạo nhiều Độ hòa tan oxy bị chi phối nhiệt độ môi trường Khi nhiệt độ mơi trường tăng độ hịa tan oxy giảm Nhiệt độ thấp thường làm tăng tốc độ hịa tan oxy Nếu q trình lên men, nhiệt độ mơi trường tăng nhanh (do q trình hơ hấp vi sinh vật) phải thổi khí mạnh để làm giảm nhiệt mơi trường Nếu khơng làm hạ nhiệt, độ hịa tan oxy giảm suất sinh khối giảm Trong trường hợp phải dùng chất hoạt động bề mặt, chất phá bọt hay số chất chống nhiễm trùng làm giảm độ hòa tan oxy  Sự tổng hợp xitocrom Saccharomyces cerevisiae phụ thuộc vào oxi Ở nồng độ oxi hịa tan 0,05 µM/L thấp hơn, xitocrom a-a 3, b c-c1 vắng mặt hệ thống xitocrom.Vì lượng oxi cung cấp có ý nghĩa đặc biệt  Tuy nhiên, nấm men bánh mì lọai vi sinh vật có khả sinh trưởng vắng mặt lẫn có mặt oxi Khi sinh trưởng điều kiện có mặt oxi, men bánh mì cần biotin, nhu cầu inozitol axit pantothenic thay đổi tùy chủng Việc bổ sung vitamin khác tiamin, có ích song khơng tuyệt đối cần thiết Ngòai nhu cầu này, nấm men sinh trưởng điều kiện kị khí nghiêm ngặt cịn cần thành phần khác axit béo chưa bão hòa ecgosterol số chủng cần axit nicotinic Thiếu thành phần môi trường, sinh trưởng diễn vài hệ sau dừng lại hịan tịan Ngun nhân việc nấm men đòi hỏi mạnh mẽ điều kiện kị khí sinh tổng hợp axit béo chưa bão hòa sterol bao gồm số bước enzym cần có tham gia oxi phân tử Sự sinh tổng hợp axit nicotinic diễn qua tritophan, kinurenin axit quinolinic, oxi phân tử cần cho ba bước Các 18 Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ lipid nhân tố khơng thể thiếu mơi trường chứa oxi Có nghĩa mơi trường chứa oxi khơng có lipid Thay cho việc nói nhu cầu nhân tố sinh trưởng tăng lên điều kiện sinh trưởng kị khí nói nguyên tố cần thiết cho sinh trưởng nấm men bao gồm oxi phân tử Theo phương trình sinh trưởng nêu trên, nhu cầu oxi nằm vào khoảng 5,5 mg oxi/ chất khô nấm men tạo thành Con số tương đương với nhu cầu magie, oxi khơng thể đơn giản nguyên tố vết  Quan hệ nấm men oxi quan hệ phức tạp, điều thể qua nhiều “hiệu ứng” kiểm sốt trao đổi oxi nấm men Ngịai “hiệu ứng Pasteur”, cịn có “hiệu ứng Pasteur ngược” (đồng nghĩa với “hiệu ứng Crabtree”, “hiệu ứng glucose” hay “sự kiềm chế dị hóa”) “hiệu ứng Pasteur âm” Một điều đáng ngạc nhiên môi trường sinh trưởng nấm men thơng khí mạnh song sản lượng thấp hầu hết đường chất bị lên men thành etanol Hiện tượng mô tả vào năm 1934, biết rộng rãi vào năm 1950, song nhà sản xuất men bánh mì đề phương pháp ni cấy thích hợp (phương pháp bổ sung định kỳ) để khắc phục hiệu ứng có hại này, thu sản lượng cao men bánh mì loại bỏ tạo thành etanol  Nghiên cứu ảnh hưởng oxy hòa tan đến phát triển saccharomyces cerevisiea cho thấy: suất tạo thành sinh khối tăng dần tăng hàm lượng oxy hòa tan Năng suất sinh khối nấm men đạt cao lượng oxy hòa tan tăng từ 0.5 – milimol / L / phút Khi lượng oxy hòa tan tăng đến milimol/ l/phút, sinh khối giảm Nếu tăng lượng oxy lên nữa, sinh khối giảm nhanh Điều cho thấy tăng oxy hịa tan khơng phải tỷ lệ thuận với tăng sinh khối  Nhu cầu cung cấp oxy cho q trình phát triển nấm men khơng phải lúc giống Do đó, ta phải thay đổi mức độ cung cấp oxy theo nhu cầu thực nấm men  Khơng khí trước đưa vào thiết bị lên men, phải làm khỏi vi sinh tạp chất Các biến đổi: + Vật lý : nhiệt độ tăng + Hoá học : hàm lượng chất khô dịch lên men giảm, hàm lượng oxy hoà tan giảm + Sinh học : tế bào nấm men phát triển + Hoá sinh : enzym tham gia phản ứng sinh tổng hợp tế bào Thông số công nghệ : Nấm men phát triển tốt pH 4,5 - 5,5 o pH = : tốc độ tích lũy sinh khối giảm o pH = 3,5 hay pH = làm sinh sản nấm men bị dừng lại Mức độ hấp thu chất dinh dưỡng vào tế bào, hoạt động hệ thống enzym tham gia vào tổng hợp protein, tạo vitamin tùy thuộc vào độ pH, pH 4,55,5 làm chất lượng nấm men giảm Trong công nghiệp sản xuất men bánh mì thường lên men pH 4,2 - 4,5 để hạn chế vi khuẩn tạp nhiễm Duy trì pH = 4.5 - 5.5 cách dùng ammoniac với liều lượng thích hợp vừa có tác dụng chỉnh pH vừa cung cấp nguồn đạm cho nấm men Nhiệt độ thích hợp cho nấm men thích hợp sinh sản 29-31oC 19 Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Trên 43oC 28oC sinh sản nấm men bị chậm hay ngừng lại Nếu lên men nhiệt độ cao 35-40 0C bột nhào chóng chua khoảng nhiệt độ thích hợp cho phát triển vi khuẩn lên men acid lactic Thực tế nước ta mùa nắng nhiệt độ q trính sản xuất lên 31-34oC, làm cho tăng trưởng nấm men chậm lại Nếu hệ thống ni men kín, có hệ thống nước để điều hịa tốt,nếu khơng, theo dõi có dao động nhiệt q trình sản xuất xử lí axit sorbic, hay chlortetracycline, hydrochlorid trình bày để hạn chế phát triển sinh vật gây nhiễm Nuôi khỏang thời gian từ – 16 Tối đa 16 Nồng độ đường lên đến – % Hiện nay, để gia tăng hiệu suất chất lượng men thành phẩm nước phát triển chủ yếu khai theo hướng : Nuôi nấm men môi trường có nồng độ chất khơ cao, rỉ đường có nồng chất khơ 75 % pha loãng từ 7-14 lần, gia tăng hiệu suất đến 140 %, chi phí cho nấm men giảm 50 %, chi phí lượng thong khí giảm 35 % Men thành phẩm thu có nồng độ chất khơ cao, trehalose, làm tăng độ bền vững men trình bảo quản Giảm tạo thành ethanol cách sục khí men mẹ mơi trường có nguồn đạm, khống, sau bổ sung rỉ đường Số lượng nitơ hấp thụ môi trường : lấy 10 ml dịch men (không lọc) pha với 90 ml nước cất nhỏ từ từ dung dịch NaOH 0.1N vào, hiên diện phenolphthalein đến có màu hồng nhạt Kế thêm vào bình phản ứng ml dung dịch formalin trung tính chuẩn độ lần với NaOH 0.1N Đến có màu hồng nhạt, thể tích ml NaOH dung lân gọi số N-formol Giá trị tương đối xác định số lượng ammonium nitơ amin môi trường Lúc bổ sung nitơ đầu q trình ni, số N-formol 1-1.5, giai đoạn nấm men tăng trưởng mạnh số N-formol giảm xuống đến 0.4-0.5, nhiên không cần thiết bổ sung nguồn Nitơ vào môi trường.Vào cuối trình tăng trưởng số N-formol giảm đến 0.2 - 0.3 trình lắng, chuẩn bị ly tâm số N-formol 0.15-0.2 Thiết bị : Thiết bị nuôi nấm men vừa có dung tích thích hợp, vừa thuận lợi cho việc nạp môi trường, phá bọt thu nhận sản phẩm Thiết bị phải lắp đặt hợp lý hệ thống thổi khí, hệ thống bọt thu nhận sản phẩm Thiết bị phải lắp đặt hợp lý hệ thống thổi khí, hệ thống cánh khuấy cản dịng chuyển động mơi trường để làm tăng trình trao đổi chất vi sinh vật 20