Báo cáo vi sinh vật trong sản xuất bánh mì

Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM MỤC LỤC PHẦN I: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÁNH MÌ Trang Chuẩn bị nguyên liệu……………………………………………………………………2-4 Làm bột bạt…………………………………………………………………………… 4-6 Sự tăng hoạt tính nấm men khô………………………………………………… 6-7 Tỉ lệ mỡ để xoa khuôn khay thiết bị khác…………………………………… 7-8 Bảo quản thành phẩm………………………………………………………………… PHẦN II: KĨ THUẬT SẢN XUẤT MEN BÁNH MÌ TỪ MẬT RỈ ĐƯỜNG Sơ lược tiến trình sản xuất men bánh mì giới……………………………… Giới thiệu men bánh mì………………………………………………………………….9-13 Ảnh hưởng điều kiện môi trường lên tốc độ tổng hợp sinh khối nấm men…… 13-14 Nguyên liệu sản xuất men bánh mì…………………………………………………… 14-16 Sản xuất nấm men ép từ rỉ đường…………………………………………………… 17-22 Sản xuất men khô……………………………………………………………………… 22-26 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Sổ Tay Công Nghệ Sản Xuất Bánh Mì – LAO THỊ NGA Kĩ Thuật Sản Xuất Nấm Men Bánh Mì Và Một Số Loại Nấm Ăn – LAO THỊ NGA Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM PHẦN I QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÁNH MÌ CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU 1.1 Bột: Trong việc chuẩn bị bột đưa vào sản xuất, phải thực khâu sau đây: - Pha trộn bột - Sàng bột - Loại trừ tạp chất kim loại Mục đích việc pha trộn bột để phù hợp với điều kiện sản xuất, phù hợp với chất lượng thành phẩm Tỉ lệ pha trộn bột phòng hóa nghiệm quy định VD: pha trộn bột phẩm chất gluten cao, thấp…, theo màu sắc, khả tạo khí…Bột sàng sàng kim loại Bột loại thô dùng sàng số 2; bột loại khác dùng sàng số 1,6 Kích thước sàng tính theo milimet Loại trừ tạp chất kim loại nam châm 1.2 Nước: Nước dùng sản xuất không hệ thống nước thành phố cung cấp, cần lọc để lắng cặn, sau kiểm tra xem có đảm bảo vệ sinh không Trước đưa vào nhào bột đầu hay bột bạt, nước phải tới nhiệt độ quy định 1.3 Men ép: Men ép đưa vào nhào bột để sản xuất bánh mì phải hòa tan nước nóng, có nhiệt độ 28 – 300C 1.4 Muối: Muối dùng để pha, nhào bột sản xuất bánh mì phải lọc Độ hòa tan muối phụ thuộc vào độ hòa tan nước, tốc độ hòa tan muối tăng nhanh nhiệt độ nước tăng khuấy VD: nhiệt độ nước 15 – 18 0C khuấy tay, muối tan – phút, không khuấy 15 – 20 phút tan hết Bảng 1: Độ hòa tan muối ăn nước nhiệt độ khác (g/100ml nước) Nhiệt độ Nhiệt độ Nhiệt độ Độ hòa tan Độ hòa tan Độ hòa tan (0C) (0C) (0C) 35,6 30 36,0 60 37,0 10 35,7 40 36,3 80 38,2 20 35,8 50 36,7 100 39,3 Muối hòa tan nhanh nhiệt độ 300C Định lượng muối theo thể tích dung dịch Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM Bảng 2: Tỉ trọng dung dịch muối 150C Lượng muối (g) Tỉ trọng 1,00725 1,01450 1,02174 1,02899 1,03624 1,04366 1,05108 1,05851 1,06593 Trong 100g dung dịch Lượng muối (g) Tỉ trọng Trong 100g dung dịch 3,1 4,1 5,2 5,3 7,4 8,5 9,6 1,07335 1,08079 1,08859 1,09622 1,10384 1,11146 1,11938 1,12730 1,13522 Trong 100g dung dịch 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Trong 100g dung dịch 10,7 11,9 13,1 14,3 15,5 16,7 17,9 19,2 20,4 Lượng muối (g) Tỉ trọng 1,14315 1,15107 1,15931 1,16755 1,17584 1,18404 1,19228 1,20898 1,21433 Trong 100g dung dịch 19 20 21 22 23 24 35 26 26,395 Trong 100g dung dịch 21,7 23 24,3 25,7 27 28,4 29,8 31,2 31,7 Thể tích dung dịch muối cần thiết số lượng bột đưa vào sản xuất, tính theo công thức: PC = MC K PC: thể tích dung dịch muối (l) M: lượng bột (kg) C: tỉ lệ muối theo công thức, tính theo % khối lượng bột K: nồng độ dung dịch muối theo bảng (g/100ml) 1.5 Đường: Đường để pha chế sản sản xuất bánh mì phải lọc Khi dùng đường khô để rắc lên mặt bánh làm nhân bánh, phải dùng sàng để sàng sạch, mắt sàng 3mm dùng nam châm hút tạp chất kim loại Cách tính dung dịch đường cách tính dung dịch muối Tỉ trọng 1,12863 1,13345 1,13831 1,14319 1,14811 1,15306 1,15806 1,16308 1,16814 1,17325 1,18355 1,19400 Lượng đường (g) Trong 100g Trong 100g dung dịch dung dịch 30 33,6 31 35,1 32 36,4 33 37,7 34 39,0 35 40,4 36 41,7 37 43,0 38 44,4 39 45,8 41 48,5 43 51,3 Bảng 3: Tỉ trọng dung dịch đường 150C Lượng đường (g) Tỉ trọng Trong 100g Trong 100g dung dịch dung dịch 1,19927 44 52,7 1,20460 45 54,2 1,20994 46 55,7 1,21534 47 57,1 1,22076 48 58,6 1,22623 49 60,1 1,23173 50 61,6 1,23721 51 63,1 1,24285 52 64,6 1,24847 53 66,2 1,25981 55 69,3 1,27131 57 72,5 Tỉ trọng 1,27711 1,28296 1,28884 1,29476 1,30071 1,30672 1,31275 1,31882 1,32493 1,33109 1,34350 - Lượng đường (g) Trong 100g Trong 100g dung dịch dung dịch 58 74,1 59 75,7 60 77,3 61 79,0 62 80,6 63 82,3 64 84,0 65 85,7 66 87,4 67 89,2 69 92,7 - 1.6 Mỡ: Mỡ loãng dùng để sản xuất bánh mì phải lọc rây kim loại có mắt rây 1,5mm Nếu mỡ bị đặc phải làm nóng cho chảy lọc sạch, nhiệt độ để làm nóng chảy mỡ không cao 450C Nếu mỡ bị mốc phải hớt lớp mỡ phía Có thể dùng mỡ đặc sản xuất bánh mì, phải xắt nhỏ để kiểm tra, loại bỏ tạp chất kim loại Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM 1.7 Sữa: Sữa đưa vào sản xuất bánh mì phải sàng lại cho sạch; dùng sàng có mắt 0,5mm 1.8 Natri cacbonat: Natri cacbonat dùng sản xuất bánh mì phải hòa tan với nước lạnh sàng qua mắt sàng 1,5 – 2mm LÀM BỘT BẠT Làm bột bạt nhào, trộn bột, muối, nước, men, nguyên liệu khác thành khối đồng nhất, nở đều, xốp để sau đưa vào lò nướng có loại bánh chất lượng tốt 2.1 Phương pháp làm bột bạt Khi bột đầu ủ đủ độ nở, cho nốt chỗ nước lại vào, cho dung dịch đường dung dịch muối, cho mỡ nước vào trộn đều, sau cho nốt phần bột lại vào nhào liên tục thành khối đồng Bột nhào nhuyễn lấy điểm nào, bột có độ ẩm Nhiệt độ ban đầu bột bạt 29 - 30 0C, lên tới 31 0C (đối với thời tiết mùa đông) Thời gian nhào bột bạt khoảng – phút; bột có gluten thời gian nhào so với bột có gluten tốt Thời gian ủ bột thường – giờ, sau ủ 40 – 50 phút nên nhào lại bột Nếu bột có gluten tốt làm từ bột mì loại I nên nhào lần Nếu bột có gluten làm từ bột mì loại II không nên nhào lại Xác định bột bạt theo độ axit, tăng thể tích độ đàn hồi tốt Nếu bột mì sản xuất từ loại hạt nảy mầm hay sâu mọt, hoạt tính có men cao, làm bánh mì thiết phải có bột đầu, giúp cho việc giữ độ axit bột bạt hạn chế phát triển men Nếu bánh mì sản xuất từ loại bột xấu, bánh nở, xẹp chảy bè Để khắc phục tình trạng nên dùng KBrO làm cho bột bạt rắn lại, thể tích bánh tăng, độ xốp bánh tăng bánh bớt chảy Nếu bột có khả hút nước kém, cho KBrO làm tăng độ ẩm bánh mà đảm bảo tỉ lệ thành phẩm Tỉ lệ KBrO3 phụ thuộc vào khối lượng bột Tỉ lệ giới hạn loại bột thượng hạn loại I 0.001 – 0.003%; bột loại II từ 0.001 – 0.002%; tỉ lệ tối đa tất loại bột 0.004% Nhà máy bánh mì Matxcơva dùng KBrO3 bột thượng hạng bột loại I sau: - Bột tốt 0.0008 – 0.001% - Bột trung bình 0.001 – 0.0012% - Bột xấu 0.0012 – 0.0015% Như vậy, lượng KBrO3 phụ thuộc vào chất lượng gluten Muốn xác định rõ lượng KBrO phải nướng thử KBrO phụ thuộc vào chất lượng gluten quy trình công nghệ trình làm bột bạt Nếu lượng KBrO3 nhiều, bột bạt bị chặt quá, chất lượng bánh kém, thể tích bánh nhỏ, ruột bánh không xốp, mặt bánh bị nứt rộp Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM Để đảm bảo chất lượng bánh tốt bột xấu, nên dùng KBrO 3, tỉ lệ quy dùng KBrO3 để làm bột bạt phải dạng dung dịch Tỉ lệ hòa sau: 25 – 50ml nước cho 1g KBrO3, nhiệt độ nước 500C Dung dịch nên bảo quản bình thủy tinh, bình sứ thép không gỉ Trong sản xuất, cần tính lượng KBrO cho xác Định lượng KBrO theo thể tích, xác định độ đậm đặc KBrO3 lượng bột thùng Lượng dung dịch KBrO3 tính theo công thức sau: V= M 1000.b.K = 10 M.b.K 100 V – Thể tích dung dịch KBrO3 tính theo ml M – lượng bột thùng tính theo Kg b – Lượng KBrO3 tính theo % trọng lượng bột K – Lượng ml nước cho 1g KBrO3 có dung dịch 2.2 Các phương pháp làm nở bột bạt: gồm có phương pháp 2.2.1 Phương pháp vi sinh vật Là cách làm nở bột men bánh mì Do tác dụng trình lên men, lượng đường có sẵn bột bạt chuyển hóa thành rượu khí CO2 Khí CO2 sinh trình lên men làm nở bột bạt Phản ứng: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 Để làm nở bột bạt, sử dụng tế bào men ép, men khô men nước Bánh mì làm từ bột mì trắng phải có độ axit thấp nên dùng men ép, men khô Bánh mì làm từ bột mì đen phải có độ axit cao nên dùng men nước Tỉ lệ men để làm nở bột thời gian định phụ thuộc vào yếu tố: - Chất lượng men - Hoạt lực men - Thời gian lên men - Nhiệt độ bột đầu - Nhiệt độ bột bạt - Nhiệt độ không khí môi trường xung quanh - Phương pháp làm bột bạt (có bột đầu bột đầu) - Lượng muối, đường, sữa có bột bạt: nồng độ muối, đường, sữa cao ảnh hưởng đến hoạt động tế bào men Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM - Căn vào điều kiện làm nở bột bạt, tỉ lệ men cho loại bánh (thường tính theo tỉ lệ bột (%)) quy định sau: - Men ép: 0,2 – 2,5 - Men nước: 20 – 40 2.2.2 Phương pháp hóa học Là cách làm nở bột bạt phản ứng hóa học Khi nhào bột bạt phải có tham gia hóa chất, nhiệt độ cao hóa chất bị phân hủy tham gia phản ứng, cho khí CO 2, khí làm nở bột nướng 2.2.3 Phương pháp học Là cách làm nở bột bạt dụng cụ đặc biệt (máy) Cho nước bột vào máy nhào khối bột nở xốp tác dụng áp suất cao khí CO2 Sau đem nướng thành bánh SỰ TĂNG HOẠT TÍNH CỦA NẤM MEN KHÔ Tỉ lệ men khô có chất lượng trung bình để nhào bột bạt phải nhiều men ép 1,5 – lần (tính theo vật chất khô) Tuy số lượng men nhiều bột bạt chậm nở bánh bị xẹp, chất lượng kém, tóm lại bánh nở Do đó, dùng men khô để nhào bột cần phục hồi hoạt tính men - Trường hợp phải dùng men khô bảo quản không tháng - Lấy 1kg men hòa với 6l nước, nhiệt độ 300C khuấy làm nhiều lần 50 phút - Khi men ngâm nước, đổ thêm 15kg bột 9l nước lạnh vào (hỗn hợp đường hóa) giảm nhiệt độ xuống 27 – 300C, nuôi cấy men Cách đường hóa bột: - Làm từ bột mì loại II, tỉ lệ bột nước 1/3 - Lấy ¾ số bột hòa với nước nóng đạt nhiệt độ 75 – 800C - Sau để nguội nhiệt độ giảm 63 0C đổ nốt ¼ số bột vào để yên cho đường hóa - Làm tăng hoạt tính men theo cách này, lực nở men xác định theo phương pháp hình cầu – 14 phút - Độ axit từ – 50 - Để tránh làm tăng độ axit men lên cao, nên dùng men vòng giờ, nhiệt độ men 15 – 170C dùng 24 - Độ axit bột tăng dùng men ép từ 0,5 – 1% Chú ý: - Khi làm tăng hoạt tính men, không nên đổ đầy thùng, nên đổ nửa thùng, men lên bọt nhiều Để giảm tỉ lệ sủi bọt men, nấu bột nên cho thêm vào ¼ bột mì đen loại II Trước dùng men, phải khuấy cho bớt bọt Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM - Nếu sử dụng men khô có chất lượng xấu nên cho thêm bột vào Tỉ lệ bột cho thêm sau: 3,6l nước 1,8 kg bột mì loại II, ủ từ 1,5 - nhiệt độ 300C TỈ LỆ MỠ ĐỂ XOA KHUÔN KHAY VÀ CÁC THIẾT BỊ KHÁC Để xoa khuôn bánh, người ta dùng dầu thực vật Bảng 4: Bảng tỉ lệ mở dùng để xoa khuôn bánh Khối lượng Lượng dầu tiêu thụ (tính theo g) Các loại bánh bánh Xoa tay bánh Xoa máy bánh lò tính theo kg lò Bột mì loại II loại thô 1,0 – 1,3 950 1100 Bột mì loại I thượng hạng 0,8 – 1,2 1000 1150 Khi nướng loại bánh có nhiều lớp, bánh có nhiệt lượng cao, bánh có nhiều nhân, … tốt nên dùng mỡ động vật để xoa tay; Tỉ lệ mỡ xoa không 0,25% khối lượng bột Trường hợp mỡ để xoa; dùng dầu margarin thay Để xoa thùng, máy nhào, máy chia, máy vê, máy cán số thiết bị công nghệ khác, nên dùng dầu thực vật Tỉ lệ dầu dùng sau: Đối với nhà máy giới hóa, tỉ lệ dầu không 0,1% khối lượng bột Đối với nhà máy nửa giới hóa, tỉ lệ dầu không 0,05% khối lượng bột 4.1 Cách xử lý khay, khuôn có bánh bị cháy Muốn cạo miếng bánh bị cháy dính khuôn khay, phải ngâm khay khuôn dung dịch kiềm công nghiệp 5% đun sôi 3-4 chất cháy biến thành keo Sau cho khay khuôn vào chậu nước nóng rửa sạch, sấy khô xoa mỡ vào Chậu rửa khay, khuôn phải làm tôn súp-de, không làm đura kẽm Công nhân làm việc phải ủng, đeo găng cao su, mặc quần áo bảo hộ lao động đeo kính bảo hộ lao động, gắp khay khuôn kẹp 4.2 Chế độ nướng bánh Mỗi loại bánh có chế độ nướng riêng, tốc độ chín loại bánh phụ thuộc vào yếu tố sau: - Loại bột - Độ rắn bột bạt - Khối lượng hình dạng bánh - Phương pháp nướng (có khuôn nướng trực tiếp sàn lò) - Nhiệt độ độ ẩm buồng nướng v.v… - Một số loại bánh sau đây, cần thời gian nướng: + Bánh làm từ bột mì trắng: bột bạt nhão, khối lượng bánh nhỏ, nướng trực tiếp sàn lò Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM + Bánh hình bầu dục: nhiệt độ lò độ ẩm buồng nướng cao - Một số loại bánh đòi hỏi thời gian nướng lâu – phút, với nhiệt độ 60 – 700C BẢO QUẢN THÀNH PHẨM 5.1 Đặc tính bánh mì thời gian lò Nhiệt độ mặt bánh: 130 – 1800C Nhiệt độ vỏ bánh ruột bánh: 1000C Nhiệt độ ruột bánh: 94 – 1000C Độ ẩm vỏ bánh: 0% Độ ẩm ruột bánh nhỏ độ ẩm bột bạt khoảng – 2% Khi bảo quản bánh lò, cần lưu ý điểm: - Độ ẩm vỏ bánh sau – 1,5 tăng tới 12% - Độ ẩm ruột bánh sau nguội thấp độ ẩm bột bạt khoảng 0,5 – 1,5% - Để ngăn ngừa bệnh khoai tây kích thước bánh giảm, cần làm bánh nguội nhanh nhiệt độ 20 – 250C - Để đạt nhiệt độ trên, xếp khay không chồng bánh lên nhiệt độ kho bánh không 60C Tránh làm ẩm không khí phòng độ co dãn nước bề mặt bánh nóng lớn Nếu thời gian bảo quản kho ngắn, thay đổi độ ẩm không khí xung quanh không ảnh hưởng tới mức độ khô hao bánh Kho bảo quản bánh phải thông gió, tốc độ không khí kho không 2m/s, giảm thời gian làm nguội bánh xuống 0,5 – 0,7% 5.2 Hạn chế bánh mì bị khô rắn Để hạn chế trình khô rắn bánh mì, người ta cho thêm nguyên liệu sau vào bột bạt: đường maltose, mật đường, dextrin đường và, mỡ, sữa, bột đậu tương chất pha chế nấm men amylase Bánh bị khô rắn phụ thuộc vào nhiệt độ kho bảo quản Bảo quản theo điều kiện sau đây, bánh không bị khô rắn: bảo quản nhiệt độ từ 50 – 600C, nhiệt độ bánh bị hao nhiều tạo điều kiện cho bệnh khoai tây phát triển Một số nước giới ngăn không cho bánh khô rắn cách ướp lạnh bánh nóng nhiệt độ -200C Khi muốn làm mềm bánh ướp lạnh, cho vào lò khoảng – phút để bánh nhiệt độ phòng Độ tươi bánh ướp lạnh so với bánh sản xuất không chênh lệch Áp dụng phương pháp bảo quản bánh hai tuần Ngoài có phương pháp nướng bánh mà thời gian bảo quản lâu bánh không bị khô rắn Ví dụ: phương pháp nướng bánh với nhiệt độ thấp kéo dài, bánh tích tụ nhiều dextrin chất hòa tan khác (khoảng 25%, bình thường có 12%) PHẦN II Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM KĨ THUẬT SẢN XUẤT MEN BÁNH MÌ TỪ MẬT RỈ ĐƯỜNG SƠ LƯỢC TIẾN TRÌNH SẢN XUẤT MEN BÁNH MÌ TRÊN THẾ GIỚI Mặc dù hiểu biết người nấm men tính chất 150 năm, từ thời cổ đại, người ta biết dùng bột (có lẽ gồm quần thể vi sinh vật tạo axit lactic vài loài nấm men) Đến thời kì trung cổ, đầu kỉ 19, nấm men bia, nấm men thải từ nhà máy rượu bia người sử dụng để làm bánh mì Cuối kỉ 19, nhiều cải tiến kĩ thuật hệ thống khí (nước Anh), kĩ thuật li tâm để tách nấm men khỏi môi trường tăng trưởng (Mỹ) dùng để sản xuất men bánh mì Lúc kết luận Pasteur cho nấm men nuôi dung dịch đường mía với amoniac, nguồn nitơ ứng dụng Sau đại chiến thứ I thứ II, việc sản xuất nấm men Saccharomyces Candida phát triển mạnh Có nhiều sáng chế đánh dấu tiến kĩ thuật nuôi giai đoạn này, chủ yếu Đan Mạch Đức Sau đó, với phát triển chung kĩ thuật lên men, việc cải tiến trang thiết bị chủng nấm men có ảnh hưởng lớn trình sản xuất nấm men đại GIỚI THIỆU MEN BÁNH MÌ 2.1 Đặc điểm hình thái cấu tạo 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 µ m , sinh sản cách tạo chồi tạo bào tử Nấm men Saccharomyces cerevisiae có khả sử dụng đường glucose, galactose, saccharose, raffinose, maltose, rượu ethanol, gLicerin nguồn cacbon, sử dụng axit amin muối amon nguồn nitơ Hình Chu kì sống nấm men Saccharomyces cerevisiae Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM Hình Nấm men Saccharomyces cerevisiae cấy môi trường thạch Bảng 5: Cấu tạo tế bào nấm men gồm thành phần sau Tên phận Đặc điểm cấu tạo Chức Vách tế bào Màng tế bào chất nằm sát vách tế bào, có cấu điều hòa trình vận tạo chủ yếu lipoprotein chuyển chất dinh dưỡng cho tế bào Tế bào chất - mạng lưới nội chất: vị trí - đảm bảo chuyển vận vật nhiều hệ thống enzim chất cho tế bào khác - máy Golgi - chưa rõ - Lisozom, không bào - chứa sản phẩm bị phân cắt, hay chất độc lạ có hại cho tế bào - nhân - chứa thông tin di truyền tế bào, thành phần liên quan trình sinh tổng hợp sinh sản tế bào - ty thể - cung cấp lượng cho tế bào - hạt gLicogen, hạt mỡ - dự trữ chất dinh dưỡng 2.2 Thành phần hóa học tế bào nấm men Thành phần hóa học tế bào nấm men khác tùy điều kiện môi trường nuôi, thành phần chất dinh dưỡng tình trạng sinh lí tế bào Nấm men ép có chứa 70-75% nước, 25-30% lại chất khô - Nước: bao gồm phần nước tế bào (ngoại bào) phần nước nằm khoảng trống tế bào, nước nằm tế bào (nội bào) phần nước nằm tế bào chất tế bào Lượng nước khác tùy chủng nấm men, kĩ thuật nuôi phương pháp thu tế bào Ví dụ: nuôi môi trường có NaCl lượng nước tế bào giảm Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 10 Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM 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 hai chế: thụ động hoạt động xâm nhập vào tế bào nấm men, mang theo saccharose, amino axit, chênh lệch nồng độ chất tế bào môi trường Kết thí nghiệm cho thấy: Khi thêm NaCl vào môi trường từ 1- 1,5%, dẫn đến trình tổng hợp hoạt động tăng, gia tăng hoạt tính sinh 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 8: Ảnh hưởng NaCl lên thành phẩm men bánh mì Thành phần tế bào Chất lượng nấm men Hoạt lực làm Tính nhạy cảm Phương pháp nuôi Chất khô Độ ẩm dậy bột thẩm thấu (phút) (phút) Không thêm NaCl 34,7 65,3 60 – 75 – 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: C6 H12O6 → CH − CO − COOH → CH 3CH 2OH + CO2 (1) C6 H12O6 → CH − CO − COOH → CO2 + H 2O (2) đường (1) chủ yếu tạo cồn Theo quan điểm lượng, trình kinh tế nhiều lượng rượu, đường (2) tạo thành phần chủ yếu tế bào Từ thành phần này, khối lượng gia tăng đến giới hạn định, sau tế bào bắt đầu nẩy 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 dần kích thước tách khỏi tế bào mẹ Tùy chủng điều kiện nuôi, trình thường từ đến 30 phút Cho đến nay, chưa rõ có tế bào sinh từ tế bào mẹ Theo kiện A Kyker tế bào nấm men có khả tạo trung bình từ 25 – 40 tế bào 2.4 Đặc điểm nấm men dùng sản xuất: Không thể đơn dựa vào hinh thái, kích thước, hay khả lên men nấm men để xác định nấm men tốt hay xấu, cần có phối hợp thông số Kết phân tích nấm men bánh mì sản xuất Liên Xô số nước khác, người ta đưa tiêu chuẩn nấm men Saccharomyces cerevisiae chọn để sản xuất men bánh mì sau: - Tế bào lớn, có dạng hình cầu hay hình trứng, đường kính x 14 µ m - Hoạt tính maltase: biểu thị thời gian để 1g nấm men ép phóng thích 10ml CO lên men 20ml dung dịch đường maltose 5% ≤ 70 phút - Hoạt lực làm dậy bột: biểu thị thời gian 5g nấm men ép làm nở khối bột 280g đến chiều cao 1,5m theo khuôn có kích thước xác định, không 45 phút - 100% bền vững với rỉ đường; tiêu đưa sau nhiều năm nghiên cứu, cho thấy nấm men nhạy cảm với nồng độ rỉ đường khả sinh sản qua hệ nhanh Chủng nấm men đánh giá bền vững 100% rỉ đường, chúng tồn – hệ mà không bị chết môi trường có nồng độ rỉ đường cao Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 12 Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM - Khả tích lũy sinh khối nấm men 0,2/giờ điều kiện nuôi nấm men có sục khí, môi trường có nồng độ chất khô 8% 30o C , giờ, tính theo công thức sau: µ= ln m1 m m1: sinh khối nấm men sau nuôi m: sinh khối mầm men ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN MÔI TRƯỜNG LÊN TỐC ĐỘ TỔNG HỢP SINH KHỐI NẤM MEN 3.1 Nhiệt độ Có ảnh hưởng lớn lên tốc độ tăng trưởng nấm men Nhiệt độ thích hợp để nấm men phát triển tốt 28o C − 30o C Trên 43o C 28o C sinh sản nấm men bị chậm hay ngừng lại 3.2 Độ pH môi trường Độ pH tốt cho tăng trưởng men bánh mì 4,5 – 5,5; pH = cho sinh sản nấm men ngừng lại Mức độ hấp thụ chất dinh dưỡng tế bào, hoạt động hệ thống enzim tham gia vào tổng hợp protein, tạo vitamin tùy thuộc vào độ pH, pH 4,5 – làm chất lượng nấm men giảm 3.3 Ảnh hưởng chất hóa học Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất men bánh mì rỉ đường, amonium sunfat, DAP, MgSO4, axit sunphuric Trong hóa chất có diện chất làm ức chế tăng trưởng tế bào nấm men Bảng 9: Ảnh hưởng số chất hóa học lên tăng trưởng tế bào nấm men Nồng độ làm nấm men Nồng độ làm nấm men chết Chất chậm hay ngừng phát triển (%) (%) Sunphurơ (SO2) 0,0025 Natrifluor 0,0020 Axit nitric 0,0005 0,0400 Formalin 0,0010 0,0900 Caramen 0,1000 Axit acetic 0,0200 Axit fomic 0,1700 3,0000 Axit oxalic 0,0010 0,3400 Axit sunphuric 0,3900 1,3000 Axit photphoric 0,3000 2,0000 Axit clohydric 0,1400 0,7200 Ethanol 12 25 Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 13 Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM 3.4 Ảnh hưởng nồng độ rỉ đường Tốc độ tăng trưởng tế bào nấm men phụ thuộc vào hấp thụ chất dinh dưỡng, giới hạn áp suất thẩm thấu môi trường nồng độ tế bào Áp suất thẩm thấu môi trường tăng hàm lượng chất khô Saccharose hay chất hoạt động thẩm thấu NaCl nhiều Hiện nay, nhà máy sản xuất men bánh mì nước nuôi nấm men môi trường có nồng độ Saccharose lên đến – 6% để cải tiến chất lượng men ép làm men khô 3.5 Ảnh hưởng cường độ không khí khuấy trộn tốc độ tăng trưởng nấm men Trong trình nuôi nấm men, cần thiết giữ cho dịch men liên tục bão hòa oxi hòa tan Ngừng cung cấp oxi 15 giây gây nên tác dụng “âm” hoạt động sống nấm men Oxi khí chuyển vào nấm men qua giai đoạn: - Hòa tan oxi đến dạng lỏng - Hấp thu oxi hòa tan vào tế bào Về lí thuyết cần 1,066kg (0,764m3) oxi để oxi hòa 1kg đường, thực tế phần nhỏ oxi bơm vào nấm men sử dụng, phần lại bị trình tiếp xúc, nhiệt độ, nồng độ, độ nhầy nhớt môi trường, cường độ khuấy trộn Kích thước thiết bị nuôi cấy nấm men tiền đề cần thiết, ảnh hưởng gián tiếp đến tăng trưởng nấm men, chiều cao cột dung dịch môi trường cao, thời gian bơm vào đạt đến bề mặt lâu hơn, hấp thu oxi thúc đẩy nhiệt độ tăng gần thích hợp cho hoạt tính men Chiều cao cột dung dịch men 3m đảm bảo hiệu suất thành phẩm giảm lượng khí tiêu dùng Rõ ràng để tăng 1kg nấm men tùy thuộc vào chiều cao cột nước lượng khí tiêu dùng có khác Bảng 10: Chiều cao cột nước Lượng khí cần 3m 6m 8m 16m3 8m3 6m3 Trong điều kiện thông khí tốt nhất, tổng số thể tích oxi bơm vào dịch men gấp lần trị số lí thuyết (6) Nếu tốc độ hòa tan oxi cao, thấy bọt khí nhỏ sủi lăn tăn bề mặt tiếp xúc chất khí chất lỏng NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT MEN BÁNH MÌ 4.1 Rỉ đường 4.1.1 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 hạ, rỉ đường Saccharose có nhiều hợp chất khác chất khoáng, hợp chất hữu cơ, vitamin, có giá trị 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 mọc Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 14 Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM Bảng 11: Thành phần rỉ đường từ mía củ cải đường có chứa 75% chất khô Thành phần Rỉ đường củ cải Rỉ đường mía Đường tổng số (%) 48 – 52 48 – 56 Chất hữu đường (%) 12 – 17 – 12 Protein (N x 6,25) (%) – 10 2–4 Kali (%) 2–7 1,5 – 5,0 Canxi (%) 0,1 – 0,5 0,4 – 0,8 Magie (%) 0,09 0,06 Photpho (%) 0,02 – 0,07 0,6 – Biotin (mg/kg) 0,02 – 0,15 1–3 Pantothenic axit (mg/kg) 50 – 110 15 – 55 Inositol (mg/kg) 5000 – 8000 2500 – 6000 Thiamin (mg/kg) 1,3 1,8 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 – 200mg/l rỉ đường) Ngoài 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, chẳng hạn như: canxi (Ca), sunphurơ (SO 2) dùng để làm nước mía lại, hydroxymethyl furfural hình thành trình nấu, kết tinh đường chậm Đồng thời, lượng chất khô rỉ đường 75% độ pH nhỏ 7, rỉ đường dễ bị nhiễm vi sinh vật Bảng 12: Yêu cầu chất lượng rỉ đường để sản xuất men bánh mì số nước (7) CHDC CHLB Thành phần Úc Liên Xô Đức Đức Chất khô (%) ≥ 75 76,5 75 74 Đường (đo polarimeter) (%) ≥ 47 48 48 46 pH ≥ 7,5 7,0 6,0 – 7,5 6,5 Đường đảo (glucose, fructose) (%) ≤ 2,0 0,5 – 1,0 ≥ Nitrogen tổng số (%) 1,2 1,4 Muối Mg Ca - CaO (%) ≤ 0,4 - SO2 (%) ≤ 0,1 0,15 0,25 0,05 200 µ g / kg Biotin ≥ Độ màu /100ml dung dịch có lượng – 2ml chất khô 2% (tính theo saccharose) dung dịch Iot 0,1N Vi sinh vật/1g rỉ đường (không phải vi 103 sinh vật tạo nitric) ≤ 4.1.2 Xử lí rỉ đường bị xấu hay bị thiếu Nếu rỉ đường không đủ chất dinh dưỡng cho nấm men (chẳng hạn nhu cầu nấm men Mg ≥ 0,15%, cao nồng độ có rỉ đường) cần bổ sung cho đủ, để nấm men tăng trưởng Riêng rỉ đường xấu, tùy theo yếu tố ảnh hưởng mà xử lí sau: Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 15 Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM Bảng 13: Xử lí rỉ đường xấu Loại Phương pháp thời gian xử lí - Rỉ đường chứa vi khuẩn tạo nitric - Chlotetracycline: từ – 5g 1m dung dịch rỉ đường pha loãng để làm đường, thời gian - Clo 11g/110g SO2 60 phút - Rỉ đường có SO2 - Dùng H3PO4 thay H2SO4 để làm rỉ đường - Axit bay cao - Pha loãng 20 lần - Độ màu cao (2ml dung dịch I 0,1N) - Canxi cao ≥ 1% - Pha loãng với nước theo tỉ lệ 1/3, hạ pH đến 4,5 để giờ, li tâm loại kết tủa 4.2 Sunphat amon (NH4)2SO4 nguồn đạm cho tế bào nấm men, chứa 21% nitơ, độ ẩm không 1,5% Vì sunphat amon thường sản xuất từ axit sunphuric lẫn FeS FeSO3 độc tế bào nấm men Có thể xử lí cách để sunphat amon không khí đến khô, trước cho hệ thống lên men pha thành dạng dung dịch 4.3 Dung dịch amoniac Dùng để chỉnh độ pH nguồn đạm cho nấm men, có chứa 25% nitơ 4.4 Axit photphoric Nguồn photpho nồng độ không 70% thay DAP 4.5 DAP có chứa P2O5 50,5%, độ ẩm ≤ 8% 4.6 MgSO4 loại kĩ thuật, dễ tan nước, lượng MgO < 16,3%, arcenic không 0,0003% 4.7 H2SO4 (axit sunphuric) 4.8 Hóa chất chống nhiễm: Clorua canxi, fomalin, NaOH (xút kĩ thuật) từ 0,5 – 1% chống nhiễm thiết bị đường ống 4.9 Nước sản xuất Để nuôi nấm men cần loại nước mềm mềm trung bình ( 1o cứng tương ứng với 10mg CaO/1 lít) có độ cứng từ − 8o − 12o , nước sạch, trong, không màu, không mùi, hàm 2− lượng muối sau không mg/lít Cl − = 0,5 , SO4 = 80 , As = 0, 05 , Pb = 0,1, Zn = 5, Cu = 3, FeO = 3, hàm lượng vi sinh vật không 20 vi khuẩn E.coli/lít 4.10 Dầu phá bọt Có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt dung dịch, áp suất khí cacbonic (CO 2) làm vỡ tung bọt phát 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 4.11 Không khí Lượng không khí dùng sở sản xuất 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 Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 16 Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM SẢN XUẤT NẤM MEN ÉP TỪ RỈ ĐƯỜNG Quá trình sản xuất nấm men bánh mì bao gồm giai đoạn sau: - Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng - Nuôi nấm men: nuôi men mẹ men thương phẩm - Tạo hình đóng gói men Hiện phương pháp nuôi nấm men sở sản xuất khác số: độ pha loãng rỉ đường, tốc độ tăng trưởng nấm men, số giai đoạn nuôi men mẹ, men thương phẩm, thời gian nuôi, số lượng mầm men, chi phí nguyên liệu cho giai đoạn sản xuất 5.1 Chuẩn bị dung dịch rỉ đường Rỉ đường trước dùng để nuôi nấm men cần xử lí để loại bớt chất keo, chất lơ lửng (huyền phù) số chất có hại cho tăng trưởng nấm men Có thể làm rỉ đường phương pháp: 5.1.1 Phương pháp hóa học: Thường sử dụng axit sunphuric, kết hợp với vôi tôi, có khả làm đông tụ, kết tủa chất keo Đồng thời axit sumphuric liên kết với muối rỉ đường, cạnh tranh với axit hữu cơ, phân li protein tạo axit hoạt động, thích hợp cho sinh sản nấm men - Pha loãng rỉ đường (0,73m3 nước cho rỉ đường) Trộn đều, thêm clorua canxi (0,9kg vôi hoạt động/1 rỉ đường), khuấy trộn 30 phút để yên 30 phút Thêm vào lít axit sunphuric cho rỉ đường, khuấy tiếp tục 30 phút nữa, sau để lắng từ – 12 Dùng bơm hút dịch bên - Pha loãng rỉ đường Thêm 1% vôi (tính theo nồng độ rỉ đường) khuấy đều, cho sôi 10 phút Sau để lắng giờ, loại bỏ lớp dày màu đen đáy bồn Bơm phần vào bồn chứa khác, bổ sung axit đến 0, 25o axit Cũng bổ sung axit sunphuric đến 1o axit vào rỉ đường không pha loãng, cho sôi 30 phút, sau pha loãng rỉ đường nước lạnh xử lí vôi 5.1.2 Phương pháp học Dùng máy li tâm để loại chất bẩn, chất keo, có ưu điểm so với phương pháp hóa học phương diện kinh tế thời gian, giảm thất thoát so với phương pháp hóa học từ 2% 0,14% Trước li tâm, pha loãng rỉ đường với nước theo tỉ lệ 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, tùy thuộc thành phần muối canxi rỉ đường Nếu lượng muối canxi rỉ đường < 0,5% pha loãng 1:1, 0,6% pha loãng 1:2, 1% pha loãng 1:4 5.2 Chuẩn bị hóa chất cần thiết Nguồn thức ăn nitơ, photpho muối khoáng cho tế bào nấm men sunphat amon, DAP, sunphat magie, chứa bồn riêng, sạch, khô, dùng dạng rắn, pha trước dùng, pha sẵn nồng độ 20% Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 17 Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM 5.3 Phương pháp nuôi nấm men bánh mì Ở nước ta, có giai đoạn giống gốc thực phòng thí nghiệm, giai đoạn nhân giống thực môi trường vô trùng tương đối, hệ thống nuôi men từ giai đoạn trở hệ thống hở, môi trường sử dụng thường không giàu nước có truyền thống (Thụy Điển, Liên Xô, Ý…) Nồng độ nguyên liệu dùng để nuôi nấm men sau: Nguồn hidrat cacbon, tính rỉ đường rỉ đường có bổ sung nước mạch nha: 12 15% chất khô - Amonium sunphat: từ 0,1 – 0,3% - Ure: 0,1 – 0,15% - DAP: 0,1% hay axit photphoric 0,06% - Magie sunphat: 0,05% Ở sở sản xuất men bánh mì thành phố ta không bảo quản men mẹ dạng men sữa Mầm men thể tích lại tiếp tục nhân lên theo cách thức tuần hoàn để sản xuất men ép thành phẩm sau: Thể tích nuôi Ống nghiệm 10ml x Bình lít Bình 10 lít Bình 50 lít Phuy 100 lít Phuy 200 lít Bảng 14: Sơ đồ giai đoạn nhân giống nấm men Thời gian Nguồn hydrat cacbon pH nuôi (giờ) 16 – 20 Nước chiết khoai tây đường cát – 10 Rỉ đường nước mạch nha (1:1) – 10 Rỉ đường nước mạch nha (1:1) Rỉ đường nước mạch nha (2:1) Rỉ đường -8 Rỉ đường Men lắng - li tâm lấy tế bào Thông khí Lắc 130-200 v/phút Thông khí 1-2m3/m3/h 1-2m3/m3/h 3-5m3/m3/h 5-8m3/m3/h 8-10m3/m3/h Từ giai đoạn ống nghiệm đến giai đoạn 200 lít xem giai đoạn men mẹ, yêu cầu chất lượng không để nhiễm men dại hay vi khuẩn Nếu điều kiện nhân giống từ ống nghiệm gốc, Li tâm lấy men giai đoạn để sử dụng cho đợt nuôi men Nếu để lắng Li tâm lấy men giai đoạn men mẹ phải đạt tiêu sau đây: (Phương pháp xác định tiêu Trung Tâm Sinh học thực nghiệm phổ biến) - Hoạt lực làm dậy bột ≤ 45 phút - Độ bền vững > 72 - Hoạt tính zymase ≤ 45 phút - Hoạt tính maltase ≤ 70 phút - Tính nhạy cảm thẩm thấu ≤ 10 phút Cũng định giá sơ đặc điểm hình thái, vài đặc điểm số quan tế bào nhuộm quan sát kính hiển vi - Tế bào đồng nhất, không bào không lớn - Không mở Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 18 Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM - Nhuộm tế bào xanh methylen: tế bào già, chết, bắt màu từ xanh đến xanh đậm, tế bào trẻ không bắt màu Vòng tuần hoàn sau 200 lít lên đến 10 lần, phụ thuộc vào chất lượng men mẹ, độ môi trường, nguyên liệu, điều kiện vệ sinh sở, vòng từ – Ở nước phát triển, giai đoạn nuôi men mẹ men thương phẩm thực thiết bị lên men kín, tối ưu điều kiện thông khí, điều kiện kiểm tra trình tự động hóa, kịp thời xử lý > kĩ thuật 5.4 Quá trình men lắng Khi sản xuất men bánh mì cần lưu ý trình trình có ảnh hưởng lớn đến chất lượng thành phẩm Trong trình lắng, không chất dinh dưỡng môi trường, hệ enzim tế bào nấm men di chuyển từ trình hoạt động sinh tổng hợp sang trình trao đổi, nhằm trì chức bình thường tế bào Trong giai đoạn này, có dạng tế bào con, tế bào trẻ vừa tạo chồi, tế bào thành thục Tỉ số dạng khác tùy thuộc qui trình kĩ thuật môi trường hoạt động lúc đầu Số tế bào thành thục cao, men thành phẩm giữ tính chất lâu Điều kiện lắng tốt là: - Giảm nhiệt độ đến 27°C - Giảm lượng không khí 40 – 60% so với giai đoạn nuôi - Thời gian lắng từ 1,5 – Lấy mẫu quan sát kính hiển vi, đếm số tế bào nẩy chồi – 8%, đo số N-formol: 0,2ml NaOH O, 1N, sinh khối nấm men vào khoảng – 10% 5.5 Thu tế bào nấm men, tạo hình, đóng gói 5.5.1 Li tâm sau men lắng: Dùng bơm bơm dịch men vào máy Li tâm để loại môi trường lại Thời gian Li tâm nhanh tốt ( không giờ) Rửa không làm xấu chất lượng men, nước rửa phải 2°C , rửa nhiệt độ thường, làm tăng thời gian Li tâm, ảnh hưởng không tốt lên chất lượng thành phẩm Trong nuôi, có cố kĩ thuật nhiệt độ tăng, không đủ chất khoáng sau Li tâm, hòa tế bào vào nước lạnh 2°C , kết hợp với sử lý sau: - Chlotetracycline – hydrochlorid 5g/1 m3 30 phút - Axit sorbic (1kg/ m3 ): 30 phút - KH2PO4 (8,5 – 20 kg/1 m3 ) – 15 phút Những chất phần hạn chế phát triển vi sinh vật gây nhiễm, đồng thời có tác dụng > hoạt tính sinh sản men 5.5.2 Lọc ép quạt khô Li tâm xong, thu lấy nấm men cho vào máy lọc trước đóng gói Nấm men giữ lại lớp vải lọc, dịch môi trường thấm Tốc độ độ lọc hữu hiệu phụ thuộc vào lực tác dụng, đối kháng môi trường Nếu lọc ép hữu hiệu, sau giai đoạn nhận dạng men ép (thường gọi men pát) chứa khoảng 75% độ ẩm, đóng gói, không qua giai đoạn quạt khô Trường hợp lọc ép không hữu hiệu, dùng quạt gió để xử lý tiếp từ nửa đến Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 19 Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM 5.5.3 Tạo hình, đóng gói men ép Ở nước, giai đoạn thực máy, có bổ sung dầu thực vật (0,1%) loxitin (lecithin) để đảm bảo độ bền màu sắc sản phẩm Các sở sản xuất men bánh mì nước ta trình độ công nghiệp chưa cao có nhiều lao động thủ công nên sau lọc ép để men nhào trộn cho đều, người ta nhồi tay nhồi bột làm bánh bao, hay cho từ – 10kg men vào bao vải dày, cột chặt miệng bao lại đạp chân, đồng vào màu sắc độ Cân men thành phần nặng 0,5kg, cho vào túi nylong loại dày, ép khuôn có kích thước tương ứng Ép chặt men theo khối vuông vức khuôn, vuốt bao lại cho thẳng, bọc kín cột thun lại Cất vào tủ lạnh, bảo quản nhiệt độ – 4° C Khâu tạo hình đóng gói men làm nhanh tốt, điều kiện sản xuất ta, không rửa men, hệ enzim tế bào nấm men trạng thái nghỉ, tiếp tục hoạt động, ảnh hưởng lên chất lượng men, có vi khuẩn gây nhiễm sinh sản mạnh tế bào nấm men nghỉ Hoạt động vi khuẩn tạo môi trường chất độc làm kìm hãm tế bào nấm men, làm cho số lượng nấm men sống thành phẩm giảm Sơ đồ tóm tắt giai đoạn tạo thành phẩm nấm men: Li tâm → lọc ép, quạt khô → đóng gói → tạo hình → men thành phẩm 5.6 Hiệu suất chi phí Ở sở sản xuất men bánh mì nước ngoài, người ta nuôi nấm men hệ thống kín, trình nuôi kiểm soát chặt chẽ, hiệu suất lên đến ≥ 100% (100 kg rỉ đường có 75% chất khô, cho 100 kg nấm men ép) Ở nước ta, sản xuất theo cách thức cho hiệu suất không cao, thường đạt từ 20 đến 22% (từ 4,5 đến kg rỉ đường cho 1kg men) 5.7 Một số phương pháp cải tiến trình chất lượng thành phẩm men ép Hiện nay, để gia tăng hiệu suất chất lượng thành phẩm bánh mì, nước phát triển chủ ý triển khai theo hướng sau đây: - Nuôi nấm men môi trường có nồng độ chất khô cao, rỉ đường có nồng độ chất khô 75% pha loãng từ – 14 lần, gia tăng hiệu suất đến 140%, chi phí cho nấm men giảm 50% chi phí lượng giảm 35% Men thành phẩm thu có tổng nồng độ chất khô cao, trehalose, làm tăng độ bền vững men trình bảo quản - Triển khai nuôi nấm men liên tục sản xuất đại Phương pháp lý thuyết có nhiều ưu điểm phương pháp tuần hoàn - Giảm tạo thành ethanol, cách sục khí men mẹ môi trường có nguồn đạm, khoáng, sau bổ sung rỉ đường - Cải tiến chất lượng men mẹ phương pháp lai, gây đột biến 5.8 Yêu cầu chất lượng thành phẩm men ép Thành phẩm men ép có số chất lượng sau: - Độ ẩm: 75 – 74% - Hoạt lực làm dậy bột: 70 phút - Hoạt tính xymase ≤ 60 phút - Hoạt tính mantase ≤ 100 phút Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 20 Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM - Độ bền vững: 48 Về mặt cảm quan, men ép phải đạt tiêu sau: có màu vàng sẫm, bên chấm đen, mùi mốc mùi lạ khác, có cấu tạo chắc, dễ bẻ, không dính tay 5.9 Kiểm tra thông số trình sản xuất Trong trình sản xuất men bánh mì, cần theo dõi nghiêm ngặt thông số nhiệt độ, độ pH, độ axit, lượng nitơ, hàm lượng chất khô dịch men sau để kịp xử lí 5.9.1 Nhiệt độ: Duy trì 29 − 30o C Thực tế nước ta mùa nắng, nhiệt độ trình sản xuất lên đến 31 − 34o C , làm cho tăng trưởng nấm men chậm lại Nếu hệ thống nuôi men kín, có hệ thống nước điều hòa tốt, không theo dõi có dao động nhiệt trình sản xuất xử lí axit sorbic, hay chlotetracycline, hydrochlorid…như trình bày) để hạn chế phát triển sinh vật gây nhiễm 5.9.2 Độ pH: Đo pH dịch men pH kế, hay giấy đo pH Giấy để nơi khô ráo, tránh tiếp xúc với hóa chất có tính axit hay kiềm Thường độ pH = – 3,5 hay pH = 5,5 không đủ chất dinh dưỡng môi trường, hay dùng axit liều trình làm rỉ đường Duy trì pH = 4,5 – 5,5 cách dùng amoniac với liều lượng thích hợp, vừa có tác dụng chỉnh pH, vừa cung cấp nguồn đạm cho nấm men 5.9.3 Số lượng nitơ hấp thụ môi trường: Cứ lấy 10ml dịch men (không lọc) pha với 90ml nước cất nhỏ từ từ dung dịch NaOH = 0,1N vào, diện phenolphtalein đến có màu hồng nhạt Kế đến thêm vào bình phản ứng 5ml dung dịch formalin trung tính chuẩn độ lần với NaOH 0,1N trên, đến có màu hồng nhạt Thể tích (ml) NaOH 0,1N dùng lần gọi số Nformol Giá trị tương đối xác định số lượng amonium nitơ amin môi trường Lúc bổ sung nitơ đầu trình nuôi, số N-formol 1,0 – 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 li tâm, số N-formol 0,15 – 0,20 5.9.4 Sự tích lũy nấm men lít dịch men: Hằng giờ, lấy mẫu dịch men, xác định nồng độ tế bào nấm men sơ bộ, cách đo lượng chất khô dịch men với đường kế Balling Vì số Balling bị ảnh hưởng lượng nấm men dung dịch: 42,56g nấm men lít dung dịch: 1o Balling Do đó, từ khác số Balling trước sau li tâm loại tế bào, tính lượng tế bào nấm men sau tính hiệu suất sinh khối gần theo công thức: Ở nước ta, dụng cụ phổ biến để đo dung dịch đường đường-kế Baume Có thể dùng Baume kế để đo tra độ Balling (Brix) tương ứng, tính toán lượng tế bào nấm men dung dịch Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 21 Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM Bảng 15: Biến thiên thông số trình nuôi nấm men theo lý thuyết Thời gian Độ pH Nhiệt độ Số N – formol 4,4 27,0 0,05 4,5 27,0 0,90 4,6 27,0 0,60 4,5 27,0 0,30 4,6 27,0 0,35 4,7 27,0 0,30 4,4 27,0 0,30 4,6 27,0 0,40 4,3 28,0 0,40 10 4,3 28,5 0,35 11 4,3 29,0 0,30 12 4,5 30,0 0,25 13 4,3 30,0 0,20 14 4,3 31,0 0,15 15 (men lắng) Tóm lại, để có nấm men thành phẩm có hoạt tính men cao, hoạt lực làm dậy bột mạnh, bền vững qua thời gian bảo quản, giàu vitamin, giàu hydrat cacbon dự trữ prôtêin, thích hợp cho việc vận chuyển, cần phải có giống men đạt tiêu chuẩn mà thông số trình nuôi phải kiểm soát xử lý lúc 5.10 Sử dụng chất thải trình sản xuất 5.10.1 Dung dịch thu nấm men để nuôi nấm men trở lại: Sau li tâm thu men mẹ, phần dịch môi trường lại dùng trở lại để nuôi nấm men, mà không cần phải trùng, 1m dịch có khoảng 39kg rỉ đường Phần dịch lại sau li tâm thu lấy men thành phẩm chứa khoảng 25kg rỉ đường, cần khử trùng trước dùng lại số rỉ đường 5.10.2 Thu hồi khí CO2 5.10.3 Nguồn prôtêin cho gia súc phân kali: Ở Pháp, sở sản xuất men bánh mì dùng nước thải sau Li tâm lấy men, nước rửa chén, cho bốc cô đọng lại, bổ sung thêm MgSO 4, thu hồi thu hồi sản phẩm sunphat kali dạng tinh thể (và dịch cô đặc giàu prôtêin, dùng làm thức ăn cho gia súc) SẢN XUẤT MEN KHÔ 6.1 Giới thiệu tình hình sản xuất men khô nước Sản xuất men khô trình kĩ thuật phức tạp, cần chủng nấm men đặc biệt, chế độ nuôi men mẹ men thương phẩm có khác so với men ép Hiện nước phát triển, vấn đề cải tiến chất lương men khô chưa hoàn chỉnh, nghiên cứu thường tập trung theo phương hướng sau đây: - Chọn lọc chủng nấm men đặc biệt từ dạng men ép bền vững men khô, sau tìm phương pháp thích hợp để nuôi, phát thông số thích hợp với trình làm khô chủng Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 22 Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM - Từ dạng men khô bền vững qua thời gian bảo quản, khảo sát phát cấu trúc hay số chúng 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 đến 14 lần, thêm NaCl vào môi trường nuôi men) hay ngưng cung cấp nguồn thức ăn cacbon vào cuối trình sinh sản - Giảm cường độ thông khí - Tăng nhiệt độ nuôi men lên từ 30° − 33°C Sau có dạng men ép qua chế độ nuôi đặc biệt trên, nấm men ép chịu xử lý nhiệt sau: Quốc gia Anh Pháp Liên Xô Bảng 16: Phương pháp làm khô 1) 120C° 41°C 2) 50 − 70°C 3) 30 − 60°C Thời gian giây 45 phút 10 – 15 phút – Ở Hà Lan sản xuất loại men khô đặc biệt gọi >, hỗn hợp men khô men ép bánh mì với tỉ lệ 1:3 Men > có hoạt tính men cao men khô lần cao men ép từ – lần 6.2 Đặc điểm nấm men chịu trình làm khô 6.2.1 Lượng Trehalose tế bào cao: Trehalose nguồn dự trữ cho tế bào Những nghiên cứu vai trò hydrat cacbon cho thấy: Trehalose chất giàu lượng cho trình nội bào, mà tác nhân điều chỉnh áp suất nội bào, qua làm tăng hoạt tính sinh tổng hợp Phân tích hóa học cho thấy lượng Trehalose men ép có từ 2,1 – 4,9%, lượng Trehalose men khô có từ 7,6 – 8,1% Để có nấm men chứa nhiều Trehalose dùng số phương pháp sau: - Tăng áp suất thẩm thấu môi trường - Giảm cường độ thông khí - Không cung cấp nguồn hydrat cacbon – vào giai đoạn cuối trình sản xuất Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 23 Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM Bảng 17: Ảnh hưởng nguồn dinh dưỡng hydrat cacbon chất lượng nấm men Chế độ cung Độ pha Hiệu suất Men ép Men khô cấp hydrat loãng rỉ (%) Hoạt lực làm Lượng Hoạt lực làm Lượng cacbon đường dậy bột Trehalose dậy bột Trehalose (phút) (%) (phút) (%) Không bỏ đói 17 69,0 75 5,1 78 9,3 Bỏ đói 17 74,0 62 8,0 71 13,9 Không bỏ đói 70,1 55 9,1 57 12,6 Bỏ đói 77,2 50 11,3 47 15,5 6.2.2 Lượng saccharose nội bào: Cũng số quan trọng xác định men thích hợp để làm men khô Chỉ số xác định cách đo khí CO tạo cho lượng nấm men 20ml nước máy 30°C Trong trình hô hấp hiếu khí, đường nội bào biến đổi thành khí CO H2O Do tính lượng Saccharose nội bào nhờ số lượng khí CO phóng thích Thể tích khí CO tương ứng với lượng saccharose nội bào thích hợp cho men làm khô ≥ 20 ml CO2/giờ 6.2.3 Tính nhạy cảm thẩm thấu: Thể cách chênh lệch thời gian làm dậy bột nấm men bột NaCl, bột có 3,35% NaCl Sự khác không 10 phút, chọn nấm men bền vững để làm khô 6.2.4 Khả tạo bào tử: Những chủng thích hợp để làm men khô có khả tạo bào tử thấp ( ≥ 40%) 6.3 Yêu cầu chất lượng men khô Về cảm quan, nấm men khô có dạng hạt nhỏ hay sợi ngắn, màu vàng sáng Chỉ tiêu lí hóa - Độ ẩm - Hoạt lực làm dậy bột - Thời gian bảo quản Bảng 18: tiêu chất lượng men khô Men cao cấp Men loại I ≤ 8% 10% 90 phút 70 phút tháng 12 tháng 6.4 Sản xuất men khô Sau thu dạng men ép phương pháp nuôi men đặc biệt để làm men khô, trình làm men khô gồm giai đoạn chính: - Trục nấm men ép thành dạng sợi dài có độ dày độ đồng - Khử nước, làm khô sợi nấm men lưới thép nhờ quạt thông khí kết hợp với nhiệt độ từ 31 − 32°C 6.4.1 Trục nấm men thành dạng sợi: Để thực giai đoạn thiết kế đĩa đồng, có đục lỗ kích thước ; cm, gắn gần đầu máy nghiền hay máy giã Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 24 Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM Có thể làm giảm nấm men cần cách nhào trộn đến có độ đồng mong muốn Cho nấm men vào phễu, từ đầu nhận dạng nấm men dạng chuỗi dài không đứt, không dính nhập lại với Lập tức trải sợi nấm lên màng làm khô, nấm men khô, chuỗi nấm vỡ khỏi máy, bột nấm men rơi xuống màng làm khô Nếu nấm men ẩm, khỏi máy, sợi nấm men dính vào nhau, không tạo thành sợi 6.4.2 Khử nước: Trải sợi nấm men khay sấy, cho vào máy khử nước, dùng luồng khí quạt cung cấp, công suất 2700 m3/phút, tạo thông gió có tốc độ 1,2 m/giây Nhiệt độ máy điều hòa nhờ hệ thống nước trì 31°C đầu 32°C sau Máy có cấu trúc giống đường hầm, cao 1,8m, rộng 1,8m, dài 6,7m (kích thước bên trong) Vách nắp làm vật liệu không thấm, có lớp mạt cưa giữ kín khí - Quạt thông gió nhiều van đặt phía ngoài, đối diện với luồng khí vào, nối với mô tơ điện với công suất 2700 m3 / phút - Hệ điều hòa nhiệt khí: dùng nước có nhiệt cung cấp trì nhiệt độ 31° − 32°C - Máng sấy: có máng sấy khung sắt cao 1,6m, rộng 0,9m, dài 1,7m Cần 180 khay sấy dài 0,9m, rộng 0,8m, khay cách 2,5cm xếp vừa vào máng sấy - Hệ điều hòa số nhiệt đặt bên để tiện theo dõi - Ẩm kế đặt bên trong, cho thông tin độ ẩm tương đối không khí bên buồng làm khô để dự đoán thời gian cần làm khô Với công suất máy trên, phối hợp với hệ kiểm tra nhiệt, khí, độ ẩm tốt (tính tổng thời gian thao tác) cho 40kg men khô từ 112kg men ép cho vào máy sấy Có thể theo dõi độ khô nấm men đổi màu nấm men cho vào sấy Sợi màu ngà dần chuyển sang màu nâu sáng, bên trắng hơn, dạng mang nguyên vẹn khỏi khay Khi nấm men tiếp tục chuyển sang màu bánh quy: dạng men giòn, dễ tan, mịn, ngừng sấy 15 phút sau làm khô, lấy bánh men ra, nghiền thành dạng bột mịn, cho vào túi poLietylên ép kín Người ta lấy thành phẩm men khô để phân tích số số chất lượng, để dự đoán thời gian bảo quản cách bảo quản thích hợp loại men Hoạt tính làm dậy bột (phút) 61 – 70 61 – 70 61 - 70 Bảng 19: Chỉ số chất lượng men khô cách bảo quản tương ứng Chỉ số Thời gian bảo quản Độ ẩm % Trehalose % Axit tổng số chất khô (ml) 8,1 – 10,0 14,1 – 16,0 1,1 – 1,3 > 12 11,1 – 14,0 1,4 – 1,7 10 11 > 1,7 không bảo quản giấy gói Hình thức bảo quản gói kín gói không kín không bảo quản giấy gói Trong số trên, rõ ràng số axit tổng số cho phép đánh giá chất lượng men khô nhanh tin cậy, dễ thực phòng thí nghiệm vi sinh có số hóa chất Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 25 Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM Chỉ số biểu thị tổng số axit biến dưỡng phóng thích từ tế bào biểu thị phần mức độ tổn thương tế bào trình làm khô HẾT - Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 26 ... PHẦN II Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM KĨ THUẬT SẢN XUẤT MEN BÁNH MÌ TỪ MẬT RỈ ĐƯỜNG SƠ LƯỢC TIẾN TRÌNH SẢN XUẤT MEN BÁNH MÌ TRÊN THẾ GIỚI... đặc sản xuất bánh mì, phải xắt nhỏ để kiểm tra, loại bỏ tạp chất kim loại Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ Saccharomyces cerevisiae ĐHBK.TpHCM 1.7 Sữa: Sữa đưa vào sản xuất bánh. .. sản xuất 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 Tiểu luận Vi sinh thực phẩm: BÁNH MÌ – MEN BÁNH MÌ 16 Saccharomyces cerevisiae