NHÂN GIỐNG NẤM MEN VÀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU

Ngày nay, với kỹ thuật công nghệ phát triển, đòi hỏi nhiều hơn trong quá trình sản xuất rượu. Nghề nấu rượu nhỏ lẻ ở hộ gia đình nay đã chuyển thành một ngành công nghiệp sản xuất và hứa hẹn sẽ gặt hái nhiều kết quả hơn trong tương lai. Để đương đầu với thách thức sự đồng nhất của sản phẩm đầu ra, đòi hỏi phải có sự tính toán và bổ sung lượng nấm men để đồng đều các mẻ sản phẩm xuất mỗi ngày. Chính vì vậy, yêu cầu một lượng nấm men phải có sức lực tương đương nhau để đồng đều hóa sản phẩm. Quá trình nhân giống nấm men chuẩn bị cho quá trình sản xuất rượu là một yếu tố công nghệ quyết định đến chất lượng và vị thế của sản phẩm. Cũng như các thao tác hiệu chỉnh các thông số trong quá trình lên men rượu ảnh hưởng đến sản phẩm. Bài báo cáo sẽ trình bày một cách cụ thể quá trình nhân giống, sản xuất lượng nấm men có hoạt lực lên men tương đương nhau và quá trình lên men trong công nghệ sản xuất rượu nói chung

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO NHÂN GIỐNG NẤM MEN VÀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU GVHD: Phan Thị Hồng Liên Nhóm thực hiện: Nhóm 14 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 TP.HCM, Tháng năm 2015 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU NHÂN GIỐNG NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU 1.1 Phân loại khoa học 1.2 Hình thái 1.3 Cấu tạo tế bào nấm men 1.4 Đặc điểm sinh hóa .10 1.5 Nấm men .12 1.6 Nấm men chìm 12 1.7 Lên men rượu từ tinh bột 14 1.8 Lên men rỉ đường 16 1.9 Nấm men “T” Việt Nam .16 1.10 Nấm men chủng 396 16 1.11 Chỉ tiêu đánh giá .16 1.12 Ảnh hưởng nhiệt độ 18 1.13 Ảnh hưởng pH 18 1.14 Ảnh hưởng nồng độ đường 19 1.15 Ảnh hưởng số hóa chất chất sát khuẩn 20 1.16 Ảnh hưởng nguồn Nito bổ xung 21 1.17 Ảnh hưởng việc thông khí đảo trộn .21 1.18 NHÂN GIỐNG NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU THỦ CÔNG .24 1.19 NHÂN GIỐNG NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU CÔNG NGHIỆP.25 A Nhân giống phòng thí nghiệm .26 B Nhân giống sản xuất 27 1.20 Nhân giống sản xuất từ rỉ đường 29 1.21 BẢO QUẢN NẤM MEN 31 1.22 KẾT LUẬN .32 QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU 32 Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 1.1 Định nghĩa: 32 Lên men rượu trình biến đường thành rượu khí carbonic tác dụng nấm men (dưới tác dụng tập hợp enzyme có nấm men gọi zymase) .32 Chủng vi sinh vật sử dụng để sản xuất rượu : Sacharomyces thuộc loại nấm men 32 1.2 Cơ chế trình lên men rượu: 32 Đường chất dinh dưỡng môi trường lên men hấp thụ khuếch tán vào tế bào nấm men qua màng tế bào Trong tế bào nấm men, nhờ xúc tác hàng loạt men mà phản ứng sinh hóa diễn ra, phân hủy chất tổng hợp chất Các sản phẩm rượu etylic, khí carbonic tạo thành liền thoát khỏi tế bào nấm men, khuếch tán hòa tan môi trường xung quanh 32 Phương trình tổng quát lên men rượu: .32 C6H12O6 > 2C2H5OH + 2CO2 32 2.1 Tạo thành acid: 32 Trong trình lên men hình thành nên số loại aicd hữu cơ: acetic, lactic, citric, pyruvic, succinic… chiếm nhiều acetic lactic 33 2.2 Tạo alcohol phân tử cao: .33 Các loại rượu cao phân tử chiếm tỷ lệ 0,4 – 0,5% lại làm cho sản phẩm chất lượng rượu etylic Chúng bao gồm có alcohol propylic, izobutylic, izoamylic, amylic… gây cho sản phẩm có mùi khét, hôi khó chịu ( gọi dầu fusel 33 Nguyên nhân hình thành fusel nên loại nấm men sử dụng nitrogen acid amin 33 Trên thực tế, sử dụng nguyên liệu từ tinh bột sinh dầu fusel nhiều so với nguyên liệu từ rỉ đường Cho thấy hàm lượng protit acid amine trong nguyên liệu tinh bột nhiều rỉ đường 33 2.3 Tạo thành ester: 33 Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 Ngoài sản phẩm phụ trung gian acid alcohol cao phân tử, nấm men có enzyme esterase làm cho alcohol acid tác dụng lẫn để tạo ester tương ứng 33 2.4 Các vi khuẩn có hại cho nấm men: .33 Do dịch đường thành phần dinh dưỡng tốt để phát triển nấm men loại loài vi sinh vật khác Các loại vi sinh vật lạ sử dụng đường để sinh sản phẩm khác làm cho hiệu suất lên men nấm men bị giảm 33 Các loại vi sinh vật thường gặp vi khuẩn lactic, acetic, butylic, aceton butylic… nhiên phần lớn nhiễm khuẩn trình sản xuất rượu có vi khuẩn lactic 33 2.5 Động lực trình lên men: 33 Tốc độ trình lên men xác định cách đo: .33 Lượng đường lên men 33 Lượng rượu tạo thành lượng CO2 thoát đơn vị thời gian 33 Nồng độ biểu kiến dịch lên men 33 Quá trình lên men chia làm giai đoạn: 33 Lên men sơ ( thời kỳ tiềm phát): lượng đường lên men 34 Lên men chính: sinh trưởng nấm men trình lên men tăng nhanh đạt đến cực đại Tốc độ lên men phụ thuộc vào lượng nấm men giống .34 Lên men phụ: kéo dài, tốc độ lên men chậm lượng đường dịch đường Tốc độ lên men phụ thuộc chủ yếu vào lượng enzyme có khả phân cắt α-1,6 glucoside 34 3.1 Phương pháp lên men gián đoạn 34 3.2 Phương pháp lên men liên tục: 39 Đặc điểm trình lên men liên tục dịch đường men cho vào thùng đầu – gọi thùng lên men chính, chứa lượng lớn tế bào 1ml dịch Khi đầy thùng đầu dịch lên men chảy sang thùng bên cạnh cuối thùng chứa giấm chín .39 Cách tiến hành: 40 Bước 1: Chuẩn bị men giống thùng gây men cấp I lệch – 40 Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 Bước 2: Tháo giống đạt yêu cầu xuống thùng gây men cấp II 40 Thùng vừa giải phóng cần vệ sinh, trùng đổ đầy dịch đường mới, điều chỉnh pH = 3,8 – Thanh trùng dịch đường 85 – 860C giờ, sau làm lạnh đến nhiệt độ lên men Cho khoảng 25 -30% men giống thùng gây men cấp I vào để lên men Lượng men giống thùng lên men cấp I lại tháo hết xuống thùng lên men cấp II 40 Bước 3: Cho toàn dịch thùng lên men cấp II vào thùng lên men .40 Bước 4: cho tiếp dịch đường vào 40 Bước 5: dịch lên men tiếp tục chảy từ thùng lên men sang thùng lên men phụ thùng cuối lên men kết thúc giấm chín .40 Lên men chủ yếu xảy thùng lên men (3), thùng lên men lên men phụ 40 Yêu cầu: số tế bào thùng (3) khoảng 100 – 120 triệu/ml Để đảm bảo vô trùng thùng (3) phải thay phiên làm việc sau 24 -30 cần phải giải phóng thùng dể vệ sinh 40 Nhiệt độ lên men khống chế sau : Đối với thùng lên men nên giữ 25-27 C thùng lên men phụ từ 27 - 300 C thùng lại 27 - 280 C Trong điều kiện làm việc trình lên men kết thúc sau 60 đến 62 so với lên men gián đoạn 72 40 Ưu nhược điểm: 40 Ưu điểm bật sơ đồ lên men liên tục dùng lượng lớn men giống thùng lên men nên lên men xảy nhanh,hạn chế phát triển tạp khuẩn Đồng thời nhiều men giống áp đảo tạp khuẩn mà tạo rượu nhanh,hạn chế phát triển chúng Mặt khác độ chua dịch đường cao,pH thấp yếu tố không thuận lợi cho vi khuẩn nấm men hoang dại Sau 24 có 78% đường lên men,trong lên men gián đoạn đạt 42% 40 Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 Tuy nhiên lên men liên tục cần tính toán cẩn thận có biện pháp công nghệ phù hợp,nếu không phản tác dụng,dễ nhiễm khuẩn hàng loạt xử lý tốn giảm hiệu suất 41 4.1 Độ lên men: 41 Độ lên men nồng độ chất hòa tan dịch lọc giấm chín biểu diễn theo độ Saccharometer 41 Có loại độ lên men: 41 Độ lên men biểu kiến: nồng độ dịch lọc 200C điều kiện giấm chín chứa rượu CO2 .41 Độ lên men thực: nồng độ dịch lọc 200C điều kiện đuổi hết rượu CO2 khỏi giấm chín thêm nước cất tới khối lượng ban đầu .41 4.2 Đường sót sau lên men: 41 Đường sót sau lên men lượng đường có khả lên men biến thành rượu sót lại giấm chín sau trình lên men 41 4.3 Độ chua giấm chín: 41 Độ chua giấm chín cho biết đánh giá khả lên men bình thường hay không Độ chua tăng không đường tạo acid mà ảnh hưởng đến hoạt độ amylase 10 acid tương đương 2,45g H2SO4/ lít) 41 Trong điều kiện bình thường, độ chua tăng từ 0,20 so với trước lên men Nếu tăng nhiều biểu nhiễm khuẩn, chủ yếu vi khuẩn lactic 41 4.4 Nồng độ rượu giấm chín: 41 Nồng độ rượu giấm chín phụ thuộc vào việc nấu dịch cháo lõang hay đặc kết giai đoạn công nghệ nấu, đường hóa, lên men .41 Nồng độ rượu giấm chín thường khống chế -9% thể tích 41 Nếu cao đòi hỏi nồng độ lên men cao, thời gian lên men dài,lên men không triệt để, hiệu suất lên men thấp 42 Nếu thấp ( < 6% thể tích) thời gian lên men rút ngắn, hiệu suất lên men đảm bảo dễ bị nhiễm khuẩn, giảm suất thiết bị nấu, tốn nhiều lượng cho trình chưng cất 42 Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN T NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 LỜI NÓI ĐẦU thuở xa xưa, chưa biết vi sinh vật, loài người biết sử dụng chúng thực phẩm lên men cổ truyền Các loại rượu, bia,… thực phẩm sử sách ghi nhận từ nhiều nghìn năm trước nhắc đến kinh thánh Thời kỳ cổ đại, Trung Quốc, Hy Lạp, La Mã, rượu phổ biến bữa tiệc khao quân mừng thắng trận Rượu sử dụng rộng rãi từ tầng lớp quý tộc, chiến binh, đến tầng lớp thấp nông dân, tùy tùng Rượu thể lòng mến khách, thể cảm hứng nghệ sĩ người lúc Rượu cổ đại sản xuất chủ yếu từ bột gạo đem ủ với lúa mì, mía đường, nho loại hoa khác, trình ủ mật ong nước người Hy Lạp Nhưng trình nấu rượu, họ đến loại nấm men nào, họ thực theo truyền thống kế thừa, theo kinh nghiệm thân Chính vậy, sản phẩm tạo chưa có tương đồng chất lượng Ngày nay, với kỹ thuật công nghệ phát triển, đòi hỏi nhiều trình sản xuất rượu Nghề nấu rượu nhỏ lẻ hộ gia đình chuyển thành ngành công nghiệp sản xuất hứa hẹn gặt hái nhiều kết tương lai Để đương đầu với thách thức đồng sản phẩm đầu ra, đòi hỏi phải có tính toán bổ sung lượng nấm men để đồng mẻ sản phẩm xuất ngày Chính vậy, yêu cầu lượng nấm men phải có sức lực tương đương để đồng hóa sản phẩm Quá trình nhân giống nấm men chuẩn bị cho trình sản xuất rượu yếu tố công nghệ định đến chất lượng vị sản phẩm Cũng thao tác hiệu chỉnh thông số trình lên men rượu ảnh hưởng đến sản phẩm Bài báo cáo trình bày cách cụ thể trình nhân giống, sản xuất lượng nấm men có hoạt lực lên men tương đương trình lên men công nghệ sản xuất rượu nói chung, Bài báo cáo nhiểu thiếu sot, mong Cô bạn sinh viên góp ý để viết hoàn chỉnh Trân trọng cám ơn Nhóm thực Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 NHÂN GIỐNG NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NẤM MEN Theo hệ thống phân loại nấm men thuộc giới nấm (Kingdom Fungi theo Whitaker, 1969 Takjtakjan, 1970) Fungi bắt nguồn từ chữ tinh Fungus có nghĩa nấm, dùng Mycetes bắt nguồn từ chữ Hy Lạp Mukes Nấm men nhóm nấm thể đơn bào tập hợp đơn bào, nhân chuẩn, quan sát kính hiển vi Phần lớn nấm men sử dụng công nghiệp thuộc giống Saccharomyces lớp nấm túi vài giống thuộc loại nấm bất toàn Giống Saccharomyces, đáng ý loài Saccharomyces cerevisiae, sử dụng nhiều công nghiệp thực phẩm, sản xuất bia, rượu bánh mì Saccharomyces có nghĩa nấm đường loài vi sinh vật sản xuất với quy mô lớn toàn giới 1.1 Phân loại khoa học Giới (regnum): Fungi Ngành (phylum): Ascomycota Phân ngành (subphylum): Saccharomycotina Lớp (Class): Saccharomycetes Bộ (ordo): Saccharomycetales Họ (familia): Saccharomycetaceae Chi (genus): Saccharomyces 1.2 Hình thái Tế bào nấm men có dạng hình cầu, oval, ellip, hình chanh, hình trụ, hình chùy kéo dài thành sợi Nấm men thay đổi hình dáng kích thước giai đoạn phát triển điều kiện môi trường xung quanh Hình thái nấm men không thay đổi xảy giống nuôi cấy trẻ môi trường dinh dưỡng tiêu chuẩn So với loài sinh vật khác, tế bào nấm men có kích thước tương đối lớn hơn, trung bình đường kính khoảng 7µm, chiều dài dao động khoảng – 12µm Đối Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 với loài Saccharomyces erevisiae, tế bào có dạng hình cầu hình trứng, kích thước khoảng - 12µm, sinh sản cách nảy chồi bào tử 1.3 Cấu tạo tế bào nấm men Tế bào nấm men Saccharomyces gồm thành phần chủ yếu sau: 1.3.1 Vách tế bào Vách tế bào nấm men suốt, dày khoảng 25nm chiếm khoảng 25% khối lượng tế bào Thành phần hóa học vách tế bào gồm phức chất protein – polysaccharide, phosphate lipide Trong thành phần polysaccharide, glucan chiếm thành phần chủ yếu, lại mannan Vách tế bào bao bọc bên tế bào, có chức định hình bảo vệ tế bào khỏi tác động bên Ngoài ra, vách tế bào có tác dụng trì áp suất thẩm thấu nội bào, điều chỉnh chất dinh dưỡng vào tế bào 1.3.2 Màng tế bào chất Màng tế bào chất lớp màng mỏng nằm sát vách tế bào, có thành phần lipoprotein, chiều dày không 0,1 nm dính chặt với tế bào chất Màng tế bào chất giữ nhiệm vụ quan trọng tế bào: - Là rào chắn thẩm thấu - Điều hòa vận chuyển chất dinh dưỡng cho tế bào Điều liên quan đến tính thấm màng, phụ thuộc vào enzyme phospholipase lipase - Thực trình sinh tổng hợp số hợp phần tế bào - Nơi cư trú số enzyme quan tế bào (ribosome) 1.1.1 Tế bào chất Tế bào chất hay gọi nguyên sinh chất, có cấu trúc không đồng thể keo Tế bào chất gồm có mạng lưới nội chất vị trí nhiều hệ thống enzyme khác nhau, đảm bảo vận chuyển vật chất cho tế bào cấu tử khác máy Golgi, Lysosome, không bào (chứa sản phẩm trao đổi chất chất độc lạ có hại cho thể, tạo áp suất thẩm thấu cho tế bào) Trong tế bào chất có nhân chứa thông tin di truyền cho tế bào thành phần liên quan trình sinh tổng hợp sinh sản tế bào Năng lượng cung cấp cho tế bào qua phản ứng xảy nhà máy lượng ty thể, Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 thành phần có mặt tế bào chất Ngoài ra, tế bào chất có hạt glycogen, hạt mỡ dự trữ dinh dưỡng cho tế bào Cấu trúc tế bào chất thay đổi tùy thuộc vào điều kiện nuôi cấy độ tuổi sinh trưởng tế bào Sự thay đổi thuận nghịch khong thuận nghịch, tùy thuộc vào điều kiện tác động môi trường Khi tế bào non, tế bào chất đồng nhất, tế bào già, không bào tụ hợp thành khối to, giọt chất béo xuất làm cho tế bào chất keo sệt lại, không đồng lúc đầu 1.4 Đặc điểm sinh hóa Nấm men giống Saccharomyces có khả lên men đường tốt, yêu cầu nồng độ đường không 30% tạo thành tới 18% cồn etylic Rafinose bị thủy phân thành fructose melbiose Nấm men đồng hóa fructose malbiose không đồng hóa được, nên ghi 1/3 Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 10 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 Trong rỉ đường chứa 60-75% đường lại thiếu phosphor nito, đặc biệt rỉ đường thường có mặt vi khuẩn vậy, muốn đưa rỉ đường vào nuôi cấy lên men cần phải xử lý: 1.20.2 - Pha loãng theo đường : nước theo tỷ lệ 1:1 Axit hóa axit sunfuric Bổ sung nguồn nito phospho chất kháng khuẩn, khuấy - Gia nhiệt - khuấy Để yên khoảng để lắng cặn lấy phần dịch phía nuôi cấy 10 phút 30 phút Khi gia nhiệt Nhân giống phòng thí nghiệm sản xuất Tiến hành giống với nhân giống sản xuất rượu từ tinh bột Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 30 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 Tiến hành nhân giống từ ống giống vào thể tích gấp 10 lần Khi tới thể tích 10l ta tiến hành nhân giống sản xuất ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT Những chủng men rượu dùng sản xuất cần có yêu cầu - Số tế bào nảy chồi 10-15% Lượng tế bào chết không 5% Số tế bào chứa lycogen không nhỏ 70% Số tế bào 1ml môi trường ≥120−149 triệu tế bào Soi kính hiển vi không thấy vi khuẩn chuyển động, vi khuẩn không chuyển động ≤ 4-6 tế bào 1.21 BẢO QUẢN NẤM MEN - Các giống chủng thường bảo quản phương pháp lạnh đông ampul - Ở nhà máy thường giữ giống nấm men môi trường: + Thạch – malt môi trường nước đường hóa – thạch giống lên men từ tinh bột + Hỗn hợp môi trường thạch – malt – rỉ đường giống lên men từ rỉ đường Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 31 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 - Các ống nghiệm giữ nhiệt độ 1.22 KẾT LUẬN - Chủng nấm men sử dụng sản xuất rượu thuộc giống saccharomyces Ở nước ta chủng dùng phổ biến chủng XII chủng IA - Nhân giống sản xuất rượu thực qua hai bước: + Nhân giống phòng thí nghiêm + Nhân giống sản xuất - Lượng giống dùng cho nuôi cấy 10% thể tích dịch lên men QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU: 1.1 Định nghĩa: Lên men rượu trình biến đường thành rượu khí carbonic tác dụng nấm men (dưới tác dụng tập hợp enzyme có nấm men gọi zymase) Chủng vi sinh vật sử dụng để sản xuất rượu : Sacharomyces thuộc loại nấm men 1.2 Cơ chế trình lên men rượu: Đường chất dinh dưỡng môi trường lên men hấp thụ khuếch tán vào tế bào nấm men qua màng tế bào Trong tế bào nấm men, nhờ xúc tác hàng loạt men mà phản ứng sinh hóa diễn ra, phân hủy chất tổng hợp chất Các sản phẩm rượu etylic, khí carbonic tạo thành liền thoát khỏi tế bào nấm men, khuếch tán hòa tan môi trường xung quanh Phương trình tổng quát lên men rượu: zymase C6H12O6 > 2C2H5OH + 2CO2 CÁC SẢN PHẨM PHỤ VÀ TRUNG GIAN CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU 2.1 Tạo thành acid: Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 32 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 Trong trình lên men hình thành nên số loại aicd hữu cơ: acetic, lactic, citric, pyruvic, succinic… chiếm nhiều acetic lactic 2.2 Tạo alcohol phân tử cao: Các loại rượu cao phân tử chiếm tỷ lệ 0,4 – 0,5% lại làm cho sản phẩm chất lượng rượu etylic Chúng bao gồm có alcohol propylic, izobutylic, izoamylic, amylic… gây cho sản phẩm có mùi khét, hôi khó chịu ( gọi dầu fusel Nguyên nhân hình thành fusel nên loại nấm men sử dụng nitrogen acid amin Trên thực tế, sử dụng nguyên liệu từ tinh bột sinh dầu fusel nhiều so với nguyên liệu từ rỉ đường Cho thấy hàm lượng protit acid amine trong nguyên liệu tinh bột nhiều rỉ đường 2.3 Tạo thành ester: Ngoài sản phẩm phụ trung gian acid alcohol cao phân tử, nấm men có enzyme esterase làm cho alcohol acid tác dụng lẫn để tạo ester tương ứng 2.4 Các vi khuẩn có hại cho nấm men: Do dịch đường thành phần dinh dưỡng tốt để phát triển nấm men loại loài vi sinh vật khác Các loại vi sinh vật lạ sử dụng đường để sinh sản phẩm khác làm cho hiệu suất lên men nấm men bị giảm Các loại vi sinh vật thường gặp vi khuẩn lactic, acetic, butylic, aceton butylic… nhiên phần lớn nhiễm khuẩn trình sản xuất rượu có vi khuẩn lactic 2.5 Động lực trình lên men: Tốc độ trình lên men xác định cách đo: - Lượng đường lên men - Lượng rượu tạo thành lượng CO2 thoát đơn vị thời gian - Nồng độ biểu kiến dịch lên men Quá trình lên men chia làm giai đoạn: Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 33 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 - Lên men sơ ( thời kỳ tiềm phát): lượng đường lên men - Lên men chính: sinh trưởng nấm men trình lên men tăng nhanh đạt đến cực đại Tốc độ lên men phụ thuộc vào lượng nấm men giống - Lên men phụ: kéo dài, tốc độ lên men chậm lượng đường dịch đường Tốc độ lên men phụ thuộc chủ yếu vào lượng enzyme có khả phân cắt α-1,6 glucoside PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN DỊCH ĐƯỜNG HÓA: Đường hoá xong dịch đường làm lạnh đến 28 đến 32 độ C đưa vào thùng lên men( hay gọi thùng ủ) với 10% men giống Ở nấm men phát triển tác dụng nấm men đường biến thành rượu khí cacbonic nhiều sản phẩm trung gian khác.Đồng thời tác dụng amylaza,dextrin tiếp tục biến thành đường lên men glucoza maltoza Sau lên men xong ta thu hỗn hợp gồm rượu-nước-bã gọi giấm chín 3.1 Phương pháp lên men gián đoạn Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 34 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 35 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 36 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 37 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 • Thiết bị lên men gián đoạn: Thùng lên men hay gọi thùng ủ làm inox Bên thùng lên men có ruột già để làm lạnh, thân thùng có ống cắm nhiệt kế để đo nhiệt độ vùng khác • Các bước tiến hành: Bước 1: Vệ sinh thùng lên men, đường ống van Bước 2: Thanh trùng thiết bị nước Thời gian 50 – 60 phút nhiệt độ 95 – 1000C Bước 3: Làm lạnh thùng lên men tới nhiệt độ 300C Bước 4: Tháo ngưng - đóng van đáy Bước 5: Bơm men giống dịch đường vào Khi lên men gián đoạn,men giống dịch đường lúc đầu bơm song song với vào thùng, lượng men giống chiếm khoảng 10% so với thể tích thùng lên men, dịch đường không bơm đầy thùng mà thời gian đổ đầy thùng lên men kéo dài từ 6-8 để hạn chế phát triển tạp khuẩn Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 38 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 Bước 6: Lên men Thời gian lên men dịch đường ngày Trong trình lên men lấy dịch lên men đo độ chua đọ Bx phải giữ nhiệt độ 330C Bước 7: Kiểm tra dịch lên men Quá trình lên men xem bình thường sau 50 giờ, độ đường biểu kiến dịch lên men xuống 0, độ chua không tăng 0,8g H 2SO4/lít so với độ chua đường trước lên men Kết thúc sau đường không giảm độ chua giảm 0,1 – 0,2% • Ưu nhược điểm: Lên men gián đoạn có ưu điểm dễ làm,khi nhiễm tạp khuẩn dễ xử lý Tuy nhiên hàm lượng đường lên men không cao 3.2 Phương pháp lên men liên tục: Đặc điểm trình lên men liên tục dịch đường men cho vào thùng đầu – gọi thùng lên men chính, chứa lượng lớn tế bào 1ml dịch Khi đầy thùng đầu dịch lên men chảy sang thùng bên cạnh cuối thùng chứa giấm chín Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 39 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 • Cách tiến hành: Bước 1: Chuẩn bị men giống thùng gây men cấp I lệch – Bước 2: Tháo giống đạt yêu cầu xuống thùng gây men cấp II Thùng vừa giải phóng cần vệ sinh, trùng đổ đầy dịch đường mới, điều chỉnh pH = 3,8 – Thanh trùng dịch đường 85 – 86 0C giờ, sau làm lạnh đến nhiệt độ lên men Cho khoảng 25 -30% men giống thùng gây men cấp I vào để lên men Lượng men giống thùng lên men cấp I lại tháo hết xuống thùng lên men cấp II Bước 3: Cho toàn dịch thùng lên men cấp II vào thùng lên men Bước 4: cho tiếp dịch đường vào 1.Thùng gây men cấp I 2.Thùng gây men cấp II Thùng lên men Thùng lên men phụ 5,6 Bơm Bước 5: dịch lên men tiếp tục chảy từ thùng lên men sang thùng lên men phụ thùng cuối lên men kết thúc giấm chín Lên men chủ yếu xảy thùng lên men (3), thùng lên men lên men phụ Yêu cầu: số tế bào thùng (3) khoảng 100 – 120 triệu/ml Để đảm bảo vô trùng thùng (3) phải thay phiên làm việc sau 24 -30 cần phải giải phóng thùng dể vệ sinh Nhiệt độ lên men khống chế sau : Đối với thùng lên men nên giữ 25-27 C thùng lên men phụ từ 27 - 300 C thùng lại 27 - 280 C Trong điều kiện làm việc trình lên men kết thúc sau 60 đến 62 so với lên men gián đoạn 72 • Ưu nhược điểm: Ưu điểm bật sơ đồ lên men liên tục dùng lượng lớn men giống thùng lên men nên lên men xảy nhanh,hạn chế phát triển Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 40 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 tạp khuẩn Đồng thời nhiều men giống áp đảo tạp khuẩn mà tạo rượu nhanh,hạn chế phát triển chúng Mặt khác độ chua dịch đường cao,pH thấp yếu tố không thuận lợi cho vi khuẩn nấm men hoang dại Sau 24 có 78% đường lên men,trong lên men gián đoạn đạt 42% Tuy nhiên lên men liên tục cần tính toán cẩn thận có biện pháp công nghệ phù hợp,nếu không phản tác dụng,dễ nhiễm khuẩn hàng loạt xử lý tốn giảm hiệu suất CÁC TIÊU CHUẨN CHO GIẤM CHÍN: 4.1 Độ lên men: Độ lên men nồng độ chất hòa tan dịch lọc giấm chín biểu diễn theo độ Saccharometer Có loại độ lên men: - Độ lên men biểu kiến: nồng độ dịch lọc 20 0C điều kiện giấm chín chứa rượu CO2 - Độ lên men thực: nồng độ dịch lọc 20 0C điều kiện đuổi hết rượu CO2 khỏi giấm chín thêm nước cất tới khối lượng ban đầu 4.2 Đường sót sau lên men: Đường sót sau lên men lượng đường có khả lên men biến thành rượu sót lại giấm chín sau trình lên men 4.3 Độ chua giấm chín: Độ chua giấm chín cho biết đánh giá khả lên men bình thường hay không Độ chua tăng không đường tạo acid mà ảnh hưởng đến hoạt độ amylase 10 acid tương đương 2,45g H2SO4/ lít) Trong điều kiện bình thường, độ chua tăng từ 0,2 so với trước lên men Nếu tăng nhiều biểu nhiễm khuẩn, chủ yếu vi khuẩn lactic 4.4 Nồng độ rượu giấm chín: Nồng độ rượu giấm chín phụ thuộc vào việc nấu dịch cháo lõang hay đặc kết giai đoạn công nghệ nấu, đường hóa, lên men Nồng độ rượu giấm chín thường khống chế -9% thể tích Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 41 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN - NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 Nếu cao đòi hỏi nồng độ lên men cao, thời gian lên men dài,lên men không triệt để, hiệu suất lên men thấp - Nếu thấp ( < 6% thể tích) thời gian lên men rút ngắn, hiệu suất lên men đảm bảo dễ bị nhiễm khuẩn, giảm suất thiết bị nấu, tốn nhiều lượng cho trình chưng cất LÊN MEN DỊCH RỈ ĐƯỜNG: Để có dịch rỉ đường cần xử lý rỉ đường tinh thành phần bên rỉ đường chứa nhiều tạp chất, loài vi sinh vật khác 5.1 Quy trình xử lý rỉ đường: Mật rỉ Hòa với nước Tỷ lệ :1 Khuấy Để yên, tách cặn 1-4 Bơm dịch qua phận lọc Gia nhiệt 85 – 90 Dịch rỉ đường 5.2 Các phương pháp lên men: Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 42 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 • Lên men gián đoạn Lên men nồng độ: - Bước 1: vệ sinh trùng thiết bị - Bước 2: cho 10% men giống vào - Bước 3: cho dịch đường nồng độ 20 – 22% với tốc độ sau -6 đầy - Bước 4: lên men 40 -48 Trong thời gian lên men cần phải kiểm tra tiêu độ chua, nồng độ dịch lên men vi sinh vật Đồng thời kiểm tra nhiệt độ thiết bị dịch lên men 30 0C - Bước 5: kết thúc trình lên men Lên men nồng độ: - Bước 1: vệ sinh trùng thiết bị - Bước 2: cho toàn men giống 10% vào thùng - Bước 3: cho rỉ đường loãng 12 -14% với tốc độ cho khoảng đầy 50% thùng lên men - Bước 4: cho tiếp từ từ rỉ đường đặc 30 – 32% Với tốc độ cho sau -4 đầy thùng lên men Theo dõi kiểm tra lên men gián đoạn • Lên men liên tục: Cũng chia thành nồng độ nồng độ - nồng độ lên men liên tục lên men liên tục từ nguyên liệu tinh bột - nồng độ dịch đường pha loãng 12 – 14% 30 -32% thiết bị khác vào thùng lên men ban đầu Thời gian lên men khoảng 32 – 40 Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 43 GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Nguyễn Đình Thưởng_CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ KIỂM TRA CỒN ETYLIC_Nhà xuất khoa học kỹ thuật [2] Lương Đức Phẩm_ NẤM MEN CÔNG NGHIỆP_ Nhà xuất khoa học kỹ thuật [3] ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM_ Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh [4] KỸ THUẬT THỰC PHẨM _ Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu 44 ... .21 1.18 NHÂN GIỐNG NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU THỦ CÔNG .24 1.19 NHÂN GIỐNG NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU CÔNG NGHIỆP.25 A Nhân giống phòng thí nghiệm .26 B Nhân giống sản xuất ... 27 1.20 Nhân giống sản xuất từ rỉ đường 29 1.21 BẢO QUẢN NẤM MEN 31 1.22 KẾT LUẬN .32 QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU 32 Nhân giống nấm men lên men sản xuất rượu GVHD:... 15-18 B Nhân giống sản xuất Trong sản xuất rượu công nghiệp nuôi cấy nấm men tiêu hao 2/3 lượng chất khô hòa tan dịch ban đầu ta giống sản xuất Quá trình nhân giống phải giữ nhiệt độ 28- Nhân giống