BÁO CÁO THỰC TẬP-PHƯƠNG PHÁP TẠO GIỐNG VI SINH VẬT

Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Trang 1 LỜI GIỚI THIỆU Thực phẩm lên men truyền thống có thể được xem là một nét văn hoá đặc trưng cho một đất nước, một dân tộc. Chúng được tạo ra nhờ vào sự tìm tòi, sáng tạo của mỗi một dân tộc trên con đường phát triển. Những món ăn truyền thống còn là chứa đựng trong nó những thông điệp, sự tín ngưỡng và niềm tin của con người. Ngày từ ban đầu, tuy không hiểu rõ nguyên nhân nhưng con người đã biết cách tạo ra những bánh men, bổ sung vào quy trình sản xuất thực phẩm lên men truyền thống. Ngừơi ta không lý giải được tại sao không làm như vậy thì chất lượng sản phẩm tốt hơn, mà chỉ làm theo thói quen. Ngày nay, với sự hiểu biết về vi sinh vật học, con người đã phần nào giải thích được những quá trình xảy ra trong quy trình chế biến thực phẩm lên men truyền thống. Ta đã phân lập được những nhóm vi sinh vật chính đònh hướng cho quá trình lên men. Từ đó, ta thấy được tầm quan trọng của việc sản xuất bánh men. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Ở bài tiểu luận này, chúng tôi chỉ tập trung tìm hiểu một số loại bánh men dùng trong sản xuất rượu và tương ở vài nước Châu Á và Việt Nam, cách sản xuất nấm men bánh mì từ rỉ đường. Những nội dung trong bài tuy được đầu tư nhiều công sức, được lấy từ những tài liệu tin cậy, nhưng có thể không tránh được những sai sót về nội dung hay cách trình bày. Do đó, chúng tôi mong nhận được những góp ý của thầ cô và các bạn. Nhóm thực hiện tiểu luận Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Trang 2 1.1. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG VÀ TIÊU THỤ NGŨ CỐC Ở MỘT SỐ KHU VỰC CHÂU Á : [7] Khu vực Đông Nam Á có đặc điểm là có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới ẩm ướt, rất thích hợp cho việc trồng trọt lúa gạo và các loại nấm mốc phát triển. Việc tiêu thụ gạo như là một sản phẩm thực phẩm chính, cùng với mật độ dân số cao đã dẫn đến việc họ làm nông là chủ yếu. Chính vì thế đã tạo ra kó thuật chế biến đặc trưng, lên men ngũ cốc với nấm mốc. Nấm mốc và các vi sinh vật khác đã biến đổi các loại cacbonhydrate bình thường khó tiêu hoá và các protein thành các loại đường và amino acid dễ dàng tiêu hoá, mà hiệu quả chuyển của nấm mốc rất cao. Việc chuyển protein của đậu nành trong món súp đậu của Hàn Quốc là ví dụ : khả năng chuyển thành amino acid của mốc gần 75%, hơn 15 lần so chuyển protein trong sản xuất bia và hơn 6 lần so sản xuất thòt. Việc tiêu thụ ngũ cốc ở khu vực Châu Á đa dạng và hài hoà với đặc điểm đòa lí và khí hậu. Cư dân vùng Đông Nam Á tiêu thụ gạo là chủ yếu, trong khi khu vực cận nhiệt đới và ôn hoà của Đông Bắc như : Bắc Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản tiêu thụ lúa mì, lúa mạch, kiều mạch, ngô, kê và đậu nành thêm vào cơm. Bảng 1 so sánh tỉ lệ ngũ cốc trong khẩu phần ăn của Châu Á năm 1995. Những nước của lưu vực sông Mekong, được biết đến như nơi khai sinh ra kó thuật lên men cá nhận được từ 80% calory nhận từ gạo. Mối tương quan giữa thói quen dùng gạo và nguồn cá giữa hai miền khác nhau. Những nước ở xa hướng đông như Trung Quốc, Hàn Quốc và Nhật được biết đến như vùng dùng các sản phẩm đậu nành, tiêu thụ ít gạo hơn các nươc ở đông nam Châu Á. Nhưng sự tiêu thụ gạo ở các vùng này đã giảm khi nền kinh tế phát triển . Theo số liệu nghiên cứu, 47% năng lượng nhận ở Hàn Quốc và 43% ở Nhật được cung cấp từ gạo năm 1965. Phần trăm này đã giảm còn 35% và 23% năm 1995, bởi vì có sự thay thế các thực phẩm khác trong bữa ăn hằng ngày. Sự khác nhau về sự tiêu thụ ngũ cốc là do kó thuật lên men ngũ cốc ở mỗi nước , mỗi vùng . Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Trang 3 Bảng 1 : Sự cung cấp năng lượng từ ngũ cốc cho con người ở khu vực Châu Á % tổng năng lượng cung cấp Quốc gia Tổng năng lượng nhận (Kcal) Gạo Ngũ cốc khác Thòt Thực phẩm khác Trung quốc 2,734 35 31 10 24 Hàn Quốc 3,285 35 15 6 44 Nhật Bản 2,887 24 16 6 54 Philippin 2,255 40 15 6 39 Việt Nam 2,250 70 3 5 22 Campuchia 2.021 80 3 3 14 Thái Lan 2,434 56 3 5 36 Malaysia 2,889 33 10 8 49 Indonesia 2,752 56 10 2 32 Ấn độ 2,394 31 3 1 35 1.2. LỊCH SỬ LÊN MEN NGŨ CỐC KHU VỰC CHÂU Á : [7] Người ta thường nhắc tới kó thuật sinh học ngày nay đều bắt nguồn từ sự lên men rượu của người xưa. Kể từ khi thức ăn lên men của vùng bản xứ được chế biến bằng lên men tự nhiên thì nguồn gốc kó thuật lên men ngũ cốc vẫn còn rất mờ nhạt, không được biết đến nhiều. Không giống quá trình lên men trái cây hay sữa, lên men ngũ cốc đòi hỏi quá trình chuyển hoá đường, mà quá trình này để thực hiện được còn nhiều khó khăn. Một phương pháp cơ bản của việc chuyển hoá đường là nghiền ngũ cốc thô và cho chúng vào nồi để xảy ra sự đường hoá nhờ vào hoạt động amylase, giống như quá trình lên men rượu xưa bằng nấm men tự nhiên. Một trong quá trình đường hoá ngũ cốc là quá trình malt hoá. Việc ứng dụng malt đã được sử dụng trong lên men bia ở Châu  nhưng malt ở Châu Á lại ít được sử dụng. Thay vào đó, giống cái để cho quá trình lên men là từ sự phát triển của mốc trên bề mặt thô hay do nấu ngũ cốc. Việc sử dụng giống cái để lên men đạt hiệu quả tốt đã được biết đến là quá trình của Euchok, con gái vua Woo của công nguyên 4000 , với sản phẩm là một loại rươụ gạo nổi tiếng ở Trung Quốc. Các giống cái được sử dụng đã được biết đến như Chu ở Trung Quốc, Nuruk ở Hàn Quốc, Koji của nhật Bản, Ragi ở các nước Đông Nam Á và Bakhar ranu hay Marchaar (Murcha) ở Ấn Độ . Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Trang 4 Đầu tiên ta giới thiệu về Chu được ghi nhận trong triều đại nhà Chu, nơi bắt đầu sử dụng Chu trong làm rượu. Đó là một trong những điều đặc biệt của nhân loại khi khám phá Chu sớm trong sử sách . Theo Jia-Si-Xie vua Wei của thế kỉ thứ 6, đã mô tả quá trình làm Chu để dành như giống cái. Phương pháp chuẩn bò Chu cũng tương tự như Shi hay Meju Hàn Quốc, loại được chuẩn bò như giống mốc từ đậu nành . Việc sử dụng Chu trong lên men rượu từ gạo đã được thực hiện ở mùa xuân, mùa thu, và trong giai đoạn chiến tranh ở Trung Quốc ( thế kỉ 3 trước CN ) . Quá trình này đã được chuyển từ Hàn Quốc đến Nhật trong thế kỉ thứ 3 bởi tự nhiên, kế đến là Koji hay Chin … Hình 1 : Phân loại giống cái lên men Như đã nói ở trên Chu là nguồn enzyme dùng phân giải mô thực vật sản xuất ra rượu ngũ cốc, đậu tương, sốt cá thòt, bánh mì chua hay cháo yến mạch lên me. Dạng bánh Ping-chu được xác đònh là Nuruk của Hàn Quốc, và dạng hột San-chu thì tương tự như Koji của Nhật . Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Trang 5 2.1. PHƯƠNG PHÁP LÀM GIỐNG RƯU CỦA CÁC NỨƠC CHÂU Á: Mặc dù có bánh men rượu (còn gọi là giống vi sinh vật sản xuất rượu) có những điểm khác nhau nhưng tất cả đều nhằm mục đích lên men rượu và có những đặc điểm như sau : - Trong bánh men rượu phải có vi sinh vật tổng hợp enzyme amylase . - Trong bánh men rượu phải có nấm men (hay vi khuẩn) có khả năng chuyển hoá đường thành rượu . - Trong bánh men phải có hệ vi sinh vật có khả năng tạo được hương thơm và mùi vò đặc trưng cho rượu . Hệ vi sinh vật trong bánh men chủ yếu là nấm mốc, nấm men, vi khuẩn. Hệ vi sinh vật được giữ trong bột gạo ở trạng thái khô của bánh men, lúc này vi sinh vật tồn tại ở trạng thái nghỉ, các hoạt động sinh lí giảm tối thiểu. Chúng chỉ hoạt động mạnh khi được cấy vào nguyên liệu, khi thực hiện quá trình lên men. Hệ vi sinh vật trong bánh men gồm các nhóm có khả năng tổng hợp enzyme đường hoá và rượu hoá . Nấm mốc : Rhizopus, Mucor, Aspergillus, Amycomyces : thực hiện quá trình đường hoá . Nấm men : Endomycopsis fibulligenes, Saccharomyces, Zygosaccharomyces, Candida … thực hiện đường hoá và rượu hoá . Vi khuẩn : chủ yêú là vi khuẩn lactic và acetic : Lactobacillus, Streptococuss ….tạo hương nhưng phải khống chế số lượng và hoạt tính .[3] Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Trang 6 Bảng 2 : Các giống cái lên men sử dụng ở các nước Quốc gia Tên Thành phần Hình dạng Vi sinh vật Trung chu bột mì , lúa mạch , kê hột, bánh Rhizopus Quốc , gạo ( cả lúa sạn, bột ) Amylomyces Hàn Nuruk bột mì, gạo, lúa mạch bánh lớn Aspergillus, Quốc (cả lúa, sạn, bột ) Rhizopus Meju đậu nành (cả hạt) bánh tròn lớn Aspergillus, Bacillus Nhật Koji bột mì, gạo(cả lúa,sạn hột Aspergillus , bột) Indo Ragi gạo (bột) bánh nhỏ Amylomyces Endomycopsis Malaysia Ragi gạo (bột) bánh nhỏ Amylomyces, Endomycopsis Philipin Bubod gạo, gạo nếp bánh nhỏ Rhizopus , Mucor, Sacharomyces Thai Lan Loopang cám bột Aspergillus, Amylomyces n Độ marchaa gạo bánh bự Hansenulaanomala, Mucor fragilis, Rhizopus Hình 2 : Một số loại men của các nước: Meju , Ragi, Koji. [8,9,10] Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Trang 7 2.1.1. Phương pháp làm giống rượu ở các nước trong khu vực Châu Á:[1] Hình 3 : Sơ đồ chuẩn bò giống cái Nuruk và Koji. Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Trang 8 Hình 4 : Sơ đồ chuẩn bò giống cái Ragi , Bubod và Murcha . Hình trên so sánh quá trình chuẩn bò Nuruk của Hàn Quốc, Koji của Nhật, Ragi của Indonesia và Bubod của Philipin. Nuruk, Ragi, và Bubod thì tương tự nhau trong cách thực hiện bằng lêân men tự nhiên ngũ cốc với mốc trong các dạng bánh hay dạng tròn . Koji thì chuẩn bò với sự điều khiển lên men bằng việc nấu ngũ cốc thành dạng hột, và ủ với mốc A.oryzae. Một lượng lớn các loại vi sinh vật như mốc, vi khuẩn và nấm men đã được tìm thấy trong các sản phẩm lên men tự nhiên. Aspergillus oryzae (1x10 7 cfu/g), Aspergillus niger (1x10 7 cfu/g), Rhizopus (1x10 6 cfu/g), vi khuẩn (1x10 7 cfu/g) và nấm men (1x10 5 cfu/g) đã được xác đònh có trong Nuruk. Số lượng nấm mốc (1x10 3 -10 7 /g), nấm men (1x10 5 -10 7 /g) và vi khuẩn lactic (1x10 5 -10 7 /g) đã được xác đònh có rất nhiều loài Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Trang 9 chủng trong Bubod. Các chủng vi sinh vật chủ yếu có trong Ragi là loại mốc Amylomyces rouxii và nấm men Endomycopsis burtonii, trong khi ở Loog-pang thì có Amylomyces, Aspergillus, Rhizopus, Mucor, và Absidia Hoạt tính enzyme trong Koji thường cao hơn trong Nuruk. Điều này có thể là do việc nuôi A.oryzae trong dạng hột có bề mặt tiếp xúc tốt hơn cho vi sinh vật phát triển, trong khi Nuruk thì vi sinh vật chỉ phát triển chủ yếu trên bề mặt dạng bánh hay dạng tròn, vì thế cho phép nấm men và vi khuẩn latic phát triển đồng thời, điều này tạo nên hương vò đặc trưng cho rượu gạo ở giai đoạn lên men rượu sau này .[7] * Hệ vi sinh vật trong các loại bánh men rượu : Bánh men rượu Murcha Hệ vi sinh vật : Saccharomyces cerevisiae, Rhizopus sp., Endomycopsis fibuligera, Pediococcus pentosaceus, Lactobacillius plantarum . Thời gian sử dụng 1 năm Bánh men bia Nuruk : Aspergillus oryzae, Candida sp., Aspergillus niger, Rhizopus sp., Mucor sp., Hansenula anomala, Leuonostoc mesenteroides, Bacillus subtilis …. Thời gian sử dụng 6 tháng . Bánh men rượu Ragi : Amylomyces sp., Mucor sp., Rhizopus sp., Saccharomyces sp., Hansenulla sp., Candida sp., Pediococcus sp., Bacillus sp . … Thời gian sử dụng 2-12 tháng . Bánh men Lookpang : Rhizopus sp., Mucor sp., Chlamydomucor, A.niger, A. flavus, Endomycopsis sp., Hansenula sp., Saccharomyces sp. , Thời gian sử dụng trên 1 năm . Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Trang 10 2.1.2. Cách làm giống rượu ở Việt Nam : Bánh men rượu gồm có các loại vi sinh vật : Hansenula anomala, H.ciferri, H.dimennae, H.fabianii, Pichia fabianii, P.fermentans, P.ohmeri, P.terricola, Saccharpmyces aceti, S.cerevisiae, S.diastaticus, S.fermentati, S.exiguas, S.globus, S.heterogenicus, S.rouxii, Candida javanica, C.mensenterica, C.pelliculosa, Rhodotorula glutinis, Turolopsis candida, T. etchellsii, T.mogii, T.stella, T.utillis, T.versatillis, Trichosporon cutaneum, Tr.fermentans, Tr.variable .[3] 2.1.2.1. Bánh men thuốc Bắc : [3] Công thức 1: Công thức 2: Đại hồi 40g Mùa Hạ Đông Thăng ma 20g Đại hồi 120g 150g Hồ tiêu 20g Thăng ma 20g 24g Nhục quế 40g Hồ tiêu 5g 20g Đương qui 24g Quế chi 150g 200g Xuyên khung 20g Tiểu hồi 5g 20g Bạch linh 24g Thảo quả 15g 30g Cam thảo 40g Đinh Hương 5g 20g Cát cánh 10g 30g Công thức 3: Công thức 4 Quế chi 2 phần Quế chi 3phần Thảo quả 0,2 phần Thảo quả 2.5 phần Trương thuật 0.1 phần Trương thuật 2.5 phần Đại hồi 3 phần Thăng ma 2 phần Sa nhân 0,1 phần Thiên nam tinh 0.5 phần [...]... Quế chi Đinh hương 10g Lá trầu vàng 10g Trang 16 20g Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống 3.1 SINH HOÁ VÀ VI SINH VẬT CỦA SẢN XUẤT TƯƠNG : [2] Bản chất sinh hoá trong sản xuất tương là sự thuỷ phân tinh bột và thuỷ phân protit bởi amylase và protease do vi sinh vật tạo ra Ngoài ra còn có hoạt động của một số vi sinh vật tạo hương và những phản ứng thứ cấp làm cho tương có hương vò... Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống 4.3.4 Nguồn Kali và Magiê :[5] Trong sản xuất nấm men, người ta dùng K2CO3 và KCl làm nguồn cung cấp Kali và MgSO4.7H2O, hay MgCl2 làm nguồn cung cấp magiê 4.3.5 Không khí :[5] Quá trình lên men tạo sinh khối nấm men là quá trình lên men hiếu khí nên cần phải sục không khí vào dòch lên men Không khí sử dụng có thể có lẫn các vi sinh vật lạ gây... xuất.[6] Trang 30 Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Rỉ đường Nấm men giống Xử lý rỉ đường Nuôi cấy nấm men Nuôi cấy men thương phẩm Ly tâm, tách rửa men Ép Đònh hình Sấy Đóng gói men ép Bao gói Bảo quản lạnh Bảo quản nhiệt độ thường Men ép Men khô Hình 6 : Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nấm men mì [5] Trang 31 Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống 4.4.1... lượng đường cao - Ngoài đường Saccharose còn chứa nhiều chất hữu cơ, vô cơ, các chất thuộc vitamin và các chất điều hoà sinh trưởng Trong đó có vitamin H (Biotin) là chất kích thích sinh trưởng đối với phần lớn nấm men Trong 2 loại rỉ đường thì rỉ đường từ mía có hàm lượng Trang 28 Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Biotin cao hơn rỉ đường từ củ cải đường Chính vì thế, ở nhiều nước... Trang 34 Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Thiết bò nuôi nấm men vừa có dung tích thích hợp, vừa thuận lợi cho vi c nạp môi trường, phá bọt cũng như thu nhận sản phẩm Thiết bò phải được lắp đặt hợp lý hệ thống thổi khí, hệ thống cánh khuấy và tấm cản dòng chuyển động của môi trường để làm tăng quá trình trao đổi chất của nấm men Vi c cung cấp Oxy cho quá trình tạo sinh khối rất cần... men lỏng thì vấn đề chất lượng rất được quan tâm do nó rất dễ bò nhiễm những vi sinh vật lạ, bò lẫn các sản phẩm trao đổi chất của nấm men Hiện nay nhiều cơ sở sản xuất bánh mì ở các nước Châu Âu và Châu Mỹ không sử dụng nấm men lỏng mà sử dụng chủ yếu nấm men dạng paste và dạng khô Trang 26 Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống 4.2.2 Nấm men dạng paste : Nấm men paste là khối nấm... tương có hương vò riêng đặc trưng Mặt khác trong sản xuất tương truyền thống đã sử dụng một hệ vi sinh vật tự nhiên có nhiều loài vi khuẩn, nấm mốc, nấm men khác nhau mà quá trình trao đổi chất của chúng đã tạo nhưng sản phẩm có hương vò không tốt, hoặc một số kháng sinh, độc tố không tốt cho con người Cùng với vi c sản xuất thủ công nên chất lượng không đồng đều Điều này giải thích có một số người không... dần lên cao đến 50-65ºC Ủ như vậy 2 ngày thì đảo Trang 17 Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống trong ra ngoài và để thêm 2-3 ngày nữa thì được Lúc đó mốc đã trở lại thành một khối nhuyễn nát, màu mật vò ngọt Thực chất phương pháp ủ mật là lợi dụng khi mốc đã phát triển và hình thành một lượng amylase, protease, tạo điều kiện nhiệt độ cao và thiếu không khí để kìm hãm sự phát triển... vi khuẩn chủ yếu là Bacillus subtilis phát triển Trang 23 Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Hình 5 : Sơ đồ chuẩn bò giống cái lên men sử dụng trong qua ùtrình chế biến đậu [7] Cách làm mốc tương ở các nứơc khác cũng tương tự như làm mốc ở ta nhưng có vài điểm khác biệt như nguyên liệu sử dụng là bánh đậu nành Nhưng về bản chất cũng là nguồn giàu protit Và họ cũng sử dụng vi. .. phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống lượng muối Canci 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 4.4.2 Nhân giống nấm men mẹ :[5] Ở nước ngoài, để sản xuất men thương phẩm, người ta thường dùng số lượng men mẹ lớn, bảo quản dưới dạng men sữa, có hàm lượng từ 300 – 700g/lít Nhân giống nấm men là quá trình làm tăng dòch nấm men giống . Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Trang 5 2.1. PHƯƠNG PHÁP LÀM GIỐNG RƯU CỦA CÁC NỨƠC CHÂU Á: Mặc dù có bánh men rượu (còn gọi là giống vi sinh vật sản xuất. trưng cho rượu . Hệ vi sinh vật trong bánh men chủ yếu là nấm mốc, nấm men, vi khuẩn. Hệ vi sinh vật được giữ trong bột gạo ở trạng thái khô của bánh men, lúc này vi sinh vật tồn tại ở trạng. trên 1 năm . Các phương pháp tạo giống lên men thực phẩm truyền thống Trang 10 2.1.2. Cách làm giống rượu ở Vi t Nam : Bánh men rượu gồm có các loại vi sinh vật : Hansenula anomala,