ứng dụng công nghệ lên mem trong sản xuất bia rượu

I Lên men etylic: Bản chất Ứng dụng Cơ sở sinh học Lên men etylic Tác nhân ảnh hưởng Hiệu ứng Pasteur Cơ chế Vi sinh vật Bản chất: • Là q trình phân hủy đường thành rượu khí carbonic tác dụng vi sinh vật • 𝐶6 𝐻12 𝑂6 vsv 2𝐶2 𝐻5 𝑂𝐻 + 2𝐶𝑂2 (α_Glucose) Cơ chế tóm tắt q trình lên men rượu: Hiệu ứng Pasteur: • Hiệu ứng Pasteur: ức chế q trình lên men rượu có mặt oxy • Hiện tượng Pasteur phát • Trong q trình lên men rượu, sục oxy vào việc tích luỹ rượu bị ngừng lại nhu cầu glucoza bị giảm đi, trình đường phân EMP bị đình chỉ, lúc vi sinh vật tăng cường q trình hơ hấp Như hiệu ứng Pasteur thể tính kinh tế trao đổi chất oxy hoá Bia Giới thiệu: - Bia loại đồ uống có đường có ga có từ cổ xưa, thơm ngon bổ dưỡng, mùi vị thơm ngon, bổ dưỡng có giá trị dinh dưỡng cao đặc biệt cung cấp enzyme cho hệ tiêu hóa - Độ cồn bia thấp (3-8%) nhờ có CO2, rót bia tạo nên nhiều bọt gây sảng khoái uống - Bia đồ uống bắt nguồn từ cập cổ đại có hương thơm đặc trưng giàu dinh dưỡng tính giải khát cao độ cồn thấp vị đắng dịu lớp bọt mịn với hàm lượng CO2 phù hợp Lịch sử đời bia giới, VN: Thời kỳ Ai Cập cổ đại - 5000 TCN, người Sumerien Assyrien sản xuất đồ uống lên men từ hạt ngũ cốc - 4000 TCN, bia Ai Cập = bia nhà quí tộc Biên lai bia Alulu 1500 trước CN - Đã tìm thấy dấu vết sản xuất bia Đan Mạch - Các nước châu Âu biết đến bia từ Thế kỷ thứ VIII - Phát hoa Houblon - Bảo quản bia lâu hơn, tạo hương vị đặc biệt • Thời kỳ Louis Pasteur Louis Pasteur phát chất trình sản xuất bia + Lên men tự nhiên => tuyển chọn chủng giống (hương vị ổn định, chất lượng tăng) + Bảo quản bia = đun nóng 70oC (Thanh trùng Pasteur) Thời NCKH phát triển nhanh, ngành CNSX bia phát triển Aspergillus niger (mốc đen) • Bào tử tương đối lớn đen.Khi phát triển, sợi nấm màu trắng, sau sẫm lại khơng hồn tồn đen Từ sợi đầu tiên, sau chúng phân nhánh tạo – nhánh nhỏ, phát triển thành bào tử có màu đen tuyền • Tạo nhiều enzyme amylase, đồng thời tạo acid citric từ dịch đường, làm ảnh hưởng đến màu sắc thành phẩm • Enzyme protease từ nấm mốc hoạt động pH = 2,5 – 3,5 nhiệt độ thích hợp phát triển 30 – 35oC Mucor Rhizopus: Rhizopus có màu trắng xám, rễ giá màu vàng, bọc bào tử hình cầu Bào tử kín phân nhánh Mucor màu trắng, có dạng sợi hình ống, nhung hay len, khơng có thân bò, cuống bọc bào tử dựng đứng, tận bọc bào tử dạng đơn hay phân nhánh Vi khuẩn:  vi khuẩn lactic phổ biến  Nhưng nhóm vi khuẩn đảm bảo trình lên men thuận lợi hơn, nâng cao dinh dưỡng cho nấm men (VK lactic tích tụ hợp chất nito dễ nấm men đồng hóa ) tăng hiệu suất tạo thành rượu Các q trình chuyển hóa chất giai đoạn lên men • Q trình tăng sinh khối • Các q trình sinh hóa • Q trình đường hóa • Q trình rượu hóa Q trình tăng sinh khối: • Là trình sinh sản sinh trưởng vsv • Quá trình xảy nhanh giai đoạn đầu lên men, cho nấm men vào nguyên liệu Q trình sinh hóa: Q trình chuyển hóa đường thành phần khác thành acid hữu cơ bản: • Q trình tạo acid acetic • Quá trình tạo acid lactic Xảy với cường độ khơng mạnh giai đoạn đầu lượng đường tạo thành khối lên men chưa cao Quá trình đường hóa • Do phát triển nấm men, đặc biệt Endomycopsis, tinh bột chuyển thành đường • Các loại nấm mốc nấm men trình phát triển tạo nhiều enzyme amylase, glucoamylase enzyme cảm ứng Q trình rượu hóa • Chủ yếu nấm men Saccharomyces • Mucor, Rhizopus Endomycopsis • Song song với q trình q trình đường hóa, tạo acid hữu thành sản phẩm phụ khác 5- Cơ chế q trình lên men: • Lên men hở: sau trộn men cho vào thiết bị lên men giữ to < 360C khoảng thời gian – ngày • Lên men kín: sau thời gian lên men kín xong, cơm rượu cho thêm nước đem nấu, thời gian lên men lỏng khoảng từ đến ngày Sau thời gian lên men thu dịch rượu trước đem chưng cất pH khoảng – điều kiện thật yếm khí 6- Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men: Nhiệt độ: • Nhiệt độ tối ưu: 28 – 32oC • Nhiệt độ thấp: khả lên men cao, kéo dài, hạn chế tạp khuẩn • Nhiệt độ cao: hoạt tính nấm men giảm nhanh, dễ bị nhiễm khuẩn, tạo nhiều ester, aldehyd tổn thất rượu theo CO2 tăng pH mơi trường: • thay đổi điện tích chất vỏ tế bào, làm tăng giảm mức độ thẩm thấu chất dinh dưỡng chiều hướng q trình lên men • pH tối ưu: 4,5 – • pH thích hợp để đường hóa diễn ra: 4,8 – 5,2 Nồng độ đường dịch lên men: • Nồng độ thích hợp: 16 – 18% • Nồng độ cao: tăng áp suất cân trạng thái sinh lý nấm men → thời gian lên men kéo dài khơng sử dụng hết đường • Nồng độ thấp: khơng có hiệu kinh tế (chi phí hơi, dung tích thiết bị,…) Nồng độ O2 mơi trường: • O2 cần thiết cho tăng sinh khối nấm men giai đoạn đâu • Giai đoạn lên men cần yếm khí Số lượng men giống: • Thích hợp: 10% thể tích thùng lên men • Nhiều: tạo rượu nhanh chất lượng khơng tốt • Ít: tạo rượu chậm, dễ bị nhiễm rượu có vị chua Nồng độ CO2 mơi trường: • Hình thành lên men • Giảm khả sinh sản nấm men • Khơng làm yếu khả lên men nấm men • Kìm chế phát triển vi sinh vật hiếu khí gây hại • Lên men tốt môi trường khuấy động Nồng độ ethanol: • Sản phẩm q trình lên men • Sự sinh sản bị chậm lại nồng độ rượu 2% bị dừng lại 5% • Nồng độ tối đa 14 – 16% Thời gian lên men: • Tùy thuộc vào loại rượu cần sản xuất/ chế biến • Ảnh hưởng nhiều đến chất lượng rượu, mùi vị tạp chất ... thứ 12 với 3,13 tỷ lít, Ứng dụng vi sinh vật TP Lên men từ nấm men – Công nghệ sản xuất bia Bia sản xuất từ? malt hoa houblon nước nấm men Malt đại mạch - Có thể sản xuất bia túy từ malt (đại mạch... b Hoa bia (hoa houblon): - Là nguyên liệu thứ hai ứng sau malt công nghệ sản xuất bia Hoa bia làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm đặc trưng làm tăng khả tạo giữ bọt - Thành phần hoa bia mà... hoa houblon tạo thành CO2, rượu etylic sản phẩm phụ Dịch đường houblon Lên men CO2 + Rượu etylic + Sản phẩm phụ QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA Quá trình lên men Quá trình lên men -Là q trình chuyển hóa