Đề tài Vi sinh vật gây hại cho bia

Từ xa xưa, khi chưa biết tới vi sinh vật mà tổ tiên ta đãbiết ứng dụng các tính năng của vi sinh vật vào cuộc sống như ápdụng quá trình lên men để sản xuất rượu, bia, nước giải khát, bán

CHƯƠNG 2: TÁC ĐỘNG CỦA HỆ VI SINH VẬT

1 Tác động của vi sinh vật đến bia: Trang5

3 Tác động qua lại giữa nguyên liệu và vi sinh vật: Trang9

4 Tác động qua lại giữa sản phẩm bia và vi sinh vật: Trang13

CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỐI VỚI VI SINH VẬT

1 Đặc điểm kỹ thuật trong quá trình xử lý VSV: Trang15

2 Các tác động bên ngoài ảnh h ư ởng đến Trang17

PHẦN MỞ ĐẦU

i sinh vật học, theo tiếng Anh là microbiology Đây là một

ngành khoa học hiện đại nhằm nghiên cứu cấu tạo hoạt độngsống của vi sinh vật, từ đó ứng dụng vào sản xuất nhằm phục vụ lợiích con người Vi sinh vật rất nhỏ không thể thấy bằng mắt thườngnhưng càng ngày chúng càng mang lại nhiều lợi ích cho sản xuất

V

Đặc biệt trong công nghệ thực phẩm, vi sinh vật đóng vai trò rấtquan trọng Từ xa xưa, khi chưa biết tới vi sinh vật mà tổ tiên ta đãbiết ứng dụng các tính năng của vi sinh vật vào cuộc sống như ápdụng quá trình lên men để sản xuất rượu, bia, nước giải khát, bánh

mì, bơ, sữa, pho mát, các loại axit hữu cơ… và các ngành sản xuấtkhác như công nghiêp da, công nghiệp vật liệu dệt, công nghệ hoáhọc, dược phẩm… và trong tương lai nó còn mang lại nhiều thànhtựu to lớn bất ngờ khác cho nhân loại

Vì vậy việc tìm hiểu về vi sinh vật là vô cùng cần thiết Chúng có

cả mặt lợi, mặt hại Nếu chúng ta biết chúng, hiểu chúng và sử dụngchúng vào mục đích có lợi sẽ giúp cho cuộc sống con người tốt hơn

và ngược lại nó sẽ đem lại hậu quả không tốt, có khi còn phương hạiđến môi sinh, môi trường và cuộc sống con người

Và để hiểu biết thêm nhiều về vi sinh vật, cùng với phục vụ chomôn học “vi sinh thực phẩm” nhóm chúng em xin tìm hiểu đề tài “visinh vật có hại trong bia” Vì còn rất nhiều hạn chế về tài liệu và kiếnthức nên nhóm thực hiện còn khá nhiều sai sót Nhóm luôn mongđược sự góp ý từ quý thầy cô và các bạn

PHẦN NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1 Giới thiệu về bia:

Cuộc sống của con người từ thủa sơ khai chỉ biết săn bắt háilượm là chính Qua biến đổi của thời gian cùng với khối óc sáng tạo

và bàn tay lao động cần cù, cuộc sống con người ngày càng đầy đủhơn Xã hội ngày càng phát triển tiến đến thời kỳ công nghiệp hoá,hiện đại hoá đời sống con người ngày càng được nâng cao thì nhucầu về ăn uống và giải khát ngày càng trở nên cần thiết và một trongnhững thức uống giải khát được ưa chuộng nhất đó là Bia

Trong suốt thời gian dài bia chỉ sản xuất từ đại mạch và một sốhạt ngũ cốc khác đã nảy mầm mà hoàn toàn chưa có một dân tộcnào dùng đến hoa houblon Thay vào đó, người ta biết sử dụng một

số loại cây như lupin, ngải cứu… để tạo nên hương vị bia khoảngđến thế kỷ thứ IX bắt nguồn từ các vùng cri là xứ sở của hoa houblonnhư xibiri, nga… thì người ta mới sản xuất ra giống như ngày naytheo công thức chung là bia được sản xuất thừ malt đại mạch, hoahoublon và nước

Bia là loại thức uống giải khát rất giàu dinh dưỡng Nếu được sửdụng đúng với hàm lượng thích hợp, bia sẽ giúp cho cơ thể cảm thấythoải mái, dể chịu và tăng sức lực cho cơ thể So với trà và cà phê,bia không chứa các kim loại gây hại, so với rượu thì hàm lượng cồntrong bia rất thấp (3-6%v/v)

Bên cạnh công dụng giải khát, bia còn cung cấp cho con ngườicác giá trị dinh dưỡng nhất định: cung cấp nguồn năng lượng cho cơthể hoạt động, cung cấp các vitamin và khoáng chất Đặc biệt CO2

bão hoà trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát và ngườiuống Nhờ những ưu điểm này, bia được sử dụng rộng rãi ở khắpcác nước trên thế giới và sản lượng của nó ngày càng tăng

2 Các dạng th ư ờng gặp :

Bia là một biểu tượng tinh thần của loài người, bằng các tiến bộkhoa học kỹ thuật chúng ta đã tạo ra tính nghệ thuật cho sản phẩmnày Ngày nay có khỏang 5000 nhà máy bia nổi tiếng trên thế giớicho ra 8 loại bia khác nhau Có khoảng 40.000 nhãn hiệu bia đượcbán trên thị trường toàn thế giới trong số đó nhiều nhãn hiệu có cùngphong cách Theo tự điển “phong cách” (Style) được định nghĩa:Bằng phương pháp, kỹ thuật khác nhau tạo ra sản phẩm có chấtlượng khác biệt so với những sản phẩm khác

Có nhiều loại bia khác nhau, mỗi loại bia được coi là thuộc về một

kiểu bia cụ thể nào đó Kiểu bia là mác dán miêu tả hương vị tổng thể

và thông thường là nguồn gốc của bia, phù hợp với hệ thống đã tiếnhoá qua các lần thử và các sai số qua nhiều thế kỷ

Hiện nay, thị trường bia Việt Nam khá sôi động với nhiều loại biakhác nhau như Tiger, bia 333, bia hơi…Vì các nhà đầu tư đang rấtquan tâm đến công nghệ sản xuất bia để có thể tìm ra được mộthương vị bia đặc trưng riêng và phù hợp với thị hiếu người tiêu dùngViệt Nam.

CHƯƠNG 2: TÁC ĐỘNG CỦA HỆ VI SINH VẬT

1 Tác động của vi sinh vật đến bia:

 Lacto Bacillus pastorianus

1.2 VSV gây mùi khó chịu:

 Pendiococus cerevisiae: vi khuẩn dạng cầu khuẩn lên men

đồng nhất(homofrementative cocci) acid lactic, cặp đôi và cặp bốn là

kết quả của việc phân chia tế bào trên hai mặt phẳng Sinh sản rất tốt

mà không cần sự có mặt của oxy các chất đắng hầu như không ảnhhưởng đến sự phát triển của chúng Khi loại vi khuẩn này phát triểnmạnh bia sẽ có mùi và vị ngọt khó chịu của Dyaxetyl Bia coi nhưkhông sử dụng được

 Leuconostoc: cùng với bacillus đây là lọai giống khác với vi

khuẩn acid lactic– vi khuẩn gram dương, catalase âm tính hình cầu (

Vatalase-negative cocii và lên men các lọai ( Heterofermentative).

Phân tích bằng 1bsvRNA một số nhóm Lactobacillic cùng với

LEuconostos hình thành nhánh Leucmostoc (Leucomostoc branch) của Lactobacilli với L.Oenos mang 1 số đặt tính khác nhiều so với Leucmostocs.L.oenos là giống ưa acid và quan trọng đối với rượu

vang

 Lacto bacillus pastorianus: đây là loại vi khuẩn hiếu khí chọn

lọc, ít nhạy cảm với rượu và các chất đắng của houblon Loại vikhuẩn này làm tăng độ axit của bia, làm cho bia có vị khó chịu và loạibia này thường có độ bọt tốt



2.2 Nấm men:

 Brerttanomyces: Có hình ovan Các sản phẩm trao đổi chấtcủa nấm men này thường làm cản trở sự phát triển của nấm men lênmen bia Giống nấm không sinh bào tử dạng tế bào phục hồi (ogivalcells) tận cùng bằng chồi ( terminal budding) sản sinh acid axetic từglucose trong điều kiện kỵ khí B.intermedius là lọai mạnh nhất mạcủa pH thấp 1.8 gây hư hỏng bia ,nước giải khát, rượu vang và sảnphẩm muối chua

 Candida: giống nấm được Berchout xác định từ năm 1923 được

chia làm 3 nhóm dựa trên thành phần acid béo khi phân tích bằng

điện li ( electrophotetic karotyping) Tên gọi chung là nấm men ”tỏ

sang” (shining white) và tế bào không chứa hạt sắt tố màu

carotenoid Loài nấm sợi tuỷ (Ascomycetous) không hoàn chỉnh baogồm cả giống Torulopisis đã được xác định trước đây được xếpthành:

- Candida Famata (Torulopsis Candida, T.Famata)

- Candida Kefure(Candida Pseudotro picalis,T.Kefyr,Toruala

cremoris)

- Candida stellata (Torualaopsis holmii)

Có rất nhiều dạng tiệm biến (Anomorphic forms)của Candida hiện

được biết thuốc giống Klycyveromyces và pichia Còn Candidalipolytica thuộc dạng tiệm biến của Saccharomycopsis lipolytica, cácthành viên của các giống trên thuộc nhóm nấm men phát triển phổ

biến trên thịt bò và gia cầm bảo quản lạnh.C.tropicalis mọc trên thực

phẩm , lên men hạt cacao, bia, nước quả

 Pichia : thuộc giống nấm men thực (true yeasts) được sinh sản

bởi nãy chồi và túi có bốn mũ nhỏ dạng hình cầu( Spheroidial hat)

hoặc dạng bào tử Saturn(staturn- shaped spores).Cũng có thể hình

thành dạng nấm sợi giả(pseudomycolia) và bào tử

khớp(Arthrospores) Thể tiệm biến của P.membrancrefaciens là

Candida Valida Dạng tế bào hình ovan hay hình elip Chúng thường

sử dụng đường glucoza, fuctoza, manoza bằng cách tạo thành nước

và CO2 Pichia gây bệnh cho bia và làm vẩn đục Khi chúng pháttriển trong bia, tạo nhiều axit bay hơi và làm xuất hiện mùi khó chịu.Các sản phẩm trao đổi chất của Pichia làm ức chế sự phát triển củanấm men bia Khi có đủ không khí, Pichia sinh sản, phát triển và làmcho bia bị đục

 Hanseniaspore: nhóm nấm men nhọn đầu (apiculate)dạng tiệm

biến Kloeckera Spp, nẩy chồi hai cực(biporar budding) tế bào dạng

ình quả chanh.Túi(asci) có 2 họăc 4 bào tử dạng mũ (hạt shapedspores) lên men đường, thường gặp trong thực phẩm đặc biệt làtrong các lọai quả chanh, cam , cà chua , dâu và lên men hạ cacaothực phẩm

 Saccharomyces intermedium: xuất phát từ không khí, trong

khuôn viên nhà máy bia.Nhiệt độ để hình thành bào tử là 25OC, quátrình này xảy ra trong khỏang 26h, Nấm men tồn tại dưới nhiều dạng

và khác nhau như hình trứng oal, cầu , chuỗi, như xúc xích, lànguyên nhân gây đục bia

 Saccharomyces validus: có khả năng tạo bào tử ở 25C

trong khoảng thời gian 28h Là nguyên nhân gây đục bia thường gặp

đi lẫn với nấm men chìm, nhưng tính chất của chúng gần với nấmmen nổi hơn Song chúng có vẻ mập mạp hơn

 Sachoromyces turbidans: thường gặp lẩn với nấm men

chìm, làm bia bị đục với có vị đắng Nhiệt độ tối ưu để hình thành bào

tử là 22h Tế bào có dạng hình cầu méo, thường trong bia chúng kếtchum hay chuỗi từ 4 đến 5 tế bào

 Torula : đây là nhóm nấm men dại khá gần với nấm men

thuộc nhóm saccharomyces Khả năng tạo bò tử torula yếu sinh sảnchủ yếu bằng cách nẩy chồi , hiếu khí tùy tiện và khả năng tạo etanoltối đa là 0.9% nhưng tạo nhiều este đặc biệt là acetotetyl Thừơnggặp chúng trong mlt tươi hay nền nhà hầm lên men, ở máy hạ nhiệtnhanh Torula làm bia đục , có mùi vị lạ đồng thời cản trở quá trìnhlọc bia

 Pseudo saccharomyces apiculatus : là giả nấm men không

tạo bào tử, có dạng hình trái chanh, thường gặp cùng với nấm menchìm, do không có enzyme invectaza và maltaza nên không lên menđược saccaro và maltoza

 Mycoderma cerevisiae: thường gặp trên bề mặt của bia Sau

khi lên men chính Ở nhiệt độ khỏang 10OC, chúng họat động rất yếu

và gây cho bia 1 lớp bọt thật mỏng không bề mặt tế bào có chiều dàirất khác nhau, đa dạng , hoạt động trong bia có độ rượu thấp và làmcho bia có mùi khó chịu

3 Tác động qua lại giữa nguyên liệu và vi sinh vật:

Nguyên liệu chính đẻ sản xuất bia:

BIA = MALT ĐẠI MẠCH + HOA HOUBLON + NẤM MEN+ NƯỚC

3.1 Malt đại mạch:

Là nguyên liệu truyền thống, không thể thiếu trong quá trình sảnxuất bia Là hạt đại mạch được cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo.Malt rất dễ bị vi sinh vật xâm nhập và làm hư hỏng.

Chủ yếu gồm 4 nhóm chính: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc và xạkhuẩn Tất cả đều tập trung trên bề mặt hạt và các tạp chất Vi sinhvật nhiễm vào khối hạt trong thời gian thu hoạch và trong lúc vậnchuyển, bảo quản Vi sinh vật trong khối hạt được chia thành 3 nhómchính:

 Vi sinh vật hoại sinh gồm chủ yếu: vi khuẩn, nấm men, nấmmốc Thuộc vi khuẩn thì có: Bacillus Herbicola, B.Mesentericus,B.Subtilis, B.Mycoides, B.Proteus Vi khuẩn lên men lactic và cầukhuẩn

 Nấm men thì có: giống torula tạo lạc khuẩn màu hồng và trắng

 Nấm mốc có họ Mucor như M.Racemosus, M.Mocedo vàRhizopus nigricans Thuộc họ Aspergillus thì có A.Rectrictus,Aglaucus, Acandidus, A.Ochracens, Aflavus và Pneicil-lium

xử lí hoa dễ bị nhiễm vi sinh vật Khi hoa bị cắt thành vết thương từ

đó vi sinh vật gây bệnh như nấm mốc vi khuẩn trong không khí dễdàng xâm nhiễm làm héo hoa Hoặc bảo quản không đúng cách thìnấm khuẩn sẽ xâm nhập và làm hư hoa Cho đến nay người ta vẫnchưa tìm được một loại nguyên liệu mới nào có thể thay thế đượchoa bia Do đó việc bảo quản rất quan trọng để tránh làm hỏng chấtlượng của bia

Hình cắt ngang Hoa Houblon cấu trúc bên trong

3.3 Nước:

Là một trong những nguyên liệu chính trong sản xuất bia, chiếm từ80%-90% trọng lượng bia thành phẩm Thành phần hoá học và chấtlượng của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình sản xuấtbia Vì vậy việc xử lí nước để đảm bảo chất lượng phải được đặt lênhàng đầu Nước dùng cho sản xuất bia phải đạt tiêu chuẩn, đây làlượng nước dùng cho mục đích vệ sinh đường ống thiết bị, làm lạnh

và thanh trùng nên cần đạt tiêu chuẩn nước uống nhất là không được

có mùi lạ và vi sinh vật vì vậy chúng cần đườc xử lý theo tiêu chuẩnnước uống

Vi sinh vật gây hại thường có trong nước là: Coliforms và FeacalColiform (Coliform phân) là nhóm vi sinh vật hiếu khí, kị khí tuỳ ý,Gram âm, không sinh bào tư và sinh hơi trong môi trường nuôi cấy.Coliform phân hiện diện với số lượng lớn trong mẫu nước thì nước

đó có thể bị nhiễm phân và có khả năng chứa các vi sinh vật gâybệnh hiện diện trong phân Trong các thành viên của nhóm Coliformphân thì Ecoli là loài được quan tâm nhiều nhất về vệ sinh Ecoli vượtquá tiêu chuẩn cho phép làm mất vệ sinh nguồn nước tiếp đến sẽlàm hỏng bia Bia nhiễm Ecoli gây ra một số bệnh như tiêu chảy,viêm phổi và một số bệnh khác Vì thế tiêu chuẩn Ecoli không quá 3

tế bào/1lit

Vi khuẩn Escherichia coli

Trong thành phần của nước không thể có Clostridium perfringens.Nếu có nhiều trong nước sẽ gây ngộ độc thực phẩm bởi bào tử của

nó rất bền đối với nhiệt nên chúng có thể sống sót trong quá trình gianhiệt

Vi khuẩn có hại cho nấm men:

 Vi khuẩn lactic có tác dụng lên men đường thành acidlactic, Ancal,CO2, Diaoctyl, axeton

4 Tác động qua lại giữa sản phẩm bia và vi sinh vật:

Bia thành phẩm sản xuất theo các phương pháp thông thườngchứa các tế bào sống bao gồm nấm men thuần chủng có kích thướcnhỏ không thể giữ lại hết tại khâu lọc Trong số cá vi sinh vật có một

số vi sinh vật ngoại lai như vi khuẩn acetic, một số nấm sợi, vi khuẩnthuộc nhóm coli và nhiều loại khác không phát triển được trong bia

Vì trong đó không có oxy, lại có hàm lượng etanol đáng kể, các chấtđắng và pH tương đối thấp Ngược lại một số nấm men dại, kể cảnấm men giống và vi khuẩn lactic thuộc nhóm Sarxina (sarcine) lạiphát triển rất dễ dàng trong môi trường bia

Bia có thể bị đục do men bia hoặc men dại gây nên Đục bia domen bia không độc tuy nhiên nó làm loãng giảm chất lượng của bia.Nhưng đục do men dại gây ra thì lại rất nguy hiểm

Bia còn đục do vi khuẩn.Không gây kết tủa nhưng vi khuẩn làmthay đổi mùi vị của bia mà không có cách nào điều chỉnh được

 Vi khuẩn thứ nhất là lactic, thuộc loại Lactobacilluspastorianus Đây là vi khuẩn hiếu khí chọn lọc, ít nhạy cảm với rượu

và các chất đắng của hoa houblon Loại vi kuẩn này làm tăng độ chátcủa bia, làm cho bia có vị khó chịu

 Vi khuẩn thứ hai là Pedicoccus cerevisiae nó sinh sản tốt

mà không cần sự có mặt của oxi.Chất đắng hầu như không ảnhhưởng đên sự phát triển của chúng.Khi loại vi khuẩn này phát triểnmạnh bia sẽ có mùi và vị ngọt khó chụi của Dyaxetyl.Bia coi nhưkhông sử dụng được

 Bên cạnh đó cần phải cẩn thận với chất độc Botulin có thểgây chết Chất độc chết người này được sinh ra từ vi khuẩn có tên làClostridium botulinum Loại vi khuẩn này không tồn tại trong môitrường chúng ta đang sống mà sống trong môi trường yếm khí (hoàntoàn không có oxy tự do) dưới đáy ao hồ hoặc những vùng bị ngập

năng tồn tại trong nhiều môi trường khác nhau Chung sẽ phát sinhkhi gặp môi trường thuận lợi.

Vì thế bia phải được sản xuất theo một chế độ công nghệ đặc biệtngiêm ngặt