Sử dụng kỹ thuật lên men tĩnh có bổ sung cơ chất (FED BATCH) trong quá trình lên men bia nồng độ cao

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VÕ THỊ VĨNH PHÚC SỬ DỤNG KỸ THUẬT LÊN MEN TĨNH CÓ BỔ SUNG CƠ CHẤT (FED-BATCH) TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA NỒNG ĐỘ CAO Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm đồ uống LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2010 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Cán chấm nhận xét TS HOÀNG KIM ANH Cán chấm nhận xét TS TRẦN BÍCH LAM Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 02 tháng 02 năm 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày tháng năm 2009 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: VÕ THỊ VĨNH PHÚC Phái: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 04/04/1983 Nơi sinh: Quảng Nam Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm đồ uống MSHV: 01108475 1- TÊN ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG KỸ THUẬT LÊN MEN TĨNH CÓ BỔ SUNG CƠ CHẤT (FED-BATCH) TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA NỒNG ĐỘ CAO 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Khảo sát ảnh hưởng chất dinh dưỡng bổ sung vào dịch nha ban đầu đến động học q trình lên men tĩnh có bổ sung chất - Khảo sát ảnh hưởng chất dinh dưỡng bổ sung vào dịch châm đến động học q trình lên men tĩnh có bổ sung chất - So sánh ảnh hưởng chất dinh dưỡng bổ sung vào dịch nha ban đầu vào dịch châm đến động học q trình lên men tĩnh có bổ sung chất 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 02/02/2009 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MƠN QUẢN LÝ CHUN NGÀNH Lời cảm ơn Em xin chân thành cảm ơn Thầy Lê Văn Việt Mẫn tận tình hướng dẫn, bảo giúp đỡ em suốt thời gian thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy cô, đặc biệt thầy cô Bộ môn Công nghệ thực phẩm dạy dỗ truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cho em suốt trình học tập Em xin cảm ơn thầy cô phòng thí nghiệm Bộ môn giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thành thí nghiệm luận văn Xin cảm ơn tất bạn bè, người thân động viên giúp đỡ hoàn thành luận văn Tp Hồ Chí Minh tháng năm 2010 Võ Thị Vónh Phúc TĨM TẮT LUẬN VĂN Trong nghiên cứu này, kỹ thuật lên men fed-batch sử dụng để thực trình lên men bia nồng độ cao Dịch nha ban đầu có nồng độ chất khô 20oBx (dịch nha nấu từ 100% malt đại mạch, sau bổ sung high maltose syrup theo tỉ lệ 40% chất khô) Dịch châm dịch nha có nồng độ chất khơ 28oBx (dịch châm nấu từ 100% malt đại mạch, sau bổ sung high maltose syrup theo tỉ lệ 40% chất khô); châm vào lên men thứ 96 theo tỉ lệ 1:1 thể tích Chúng tơi khảo sát ảnh hưởng chất dinh dưỡng bổ sung vào dịch nha ban đầu vào dịch châm đến động học q trình lên men Các thí nghiệm tiến hành gồm:  Khảo sát ảnh hưởng chất chiết nấm men Tween 80 – Ergosterol bổ sung riêng lẻ vào dịch nha ban đầu đến động học trình lên men  Khảo sát ảnh hưởng chất chiết nấm men Tween 80 – Ergosterol bổ sung riêng lẻ vào dịch châm đến động học trình lên men  So sánh ảnh hưởng việc bổ sung kết hợp chất chiết nấm men, Tween 80 Ergosterol vào dịch nha ban đầu vào dịch châm đến động học trình lên men Kết cho thấy : Bổ sung kết hợp chất dinh dưỡng giúp đẩy nhanh trình lên men so với bổ sung riêng lẻ chất Ngoài ra, bổ sung chất dinh dưỡng vào dịch nha ban đầu, thời gian lên men rút ngắn 24 so với bổ sung vào dịch châm 48 so với mẫu đối chứng không bổ sung MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ LÊN MEN BIA NỒNG ĐỘ CAO 2.1 KHÁI NIỆM 2.2 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA NỒNG ĐỘ CAO ĐẾN SINH LÝ VÀ KHẢ NĂNG LÊN MEN CỦA NẤM MEN 2.3 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA NỒNG ĐỘ CAO ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 11 2.4 MỘT SỐ GIẢI PHÁP CẢI THIỆN QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA NỒNG ĐỘ CAO 2.4.1 Sử dụng chủng nấm men phù hợp 14 2.4.2 Bổ sung chất dinh dưỡng vào môi trường lên men 15 2.4.3 Sử dụng tỉ lệ giống cấy cao 21 2.4.4 Sục oxy hòa tan (DO) vào dịch lên men 30 2.4.5 Tăng nhiệt độ lên men .32 2.4.6 Sử dụng nấm men cố định 33 2.4.7 Sử dụng kỹ thuật lên men fed-batch 37 CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NGUYÊN LIỆU 40 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Mục đích nội dung nghiên cứu 40 Sơ đồ nghiên cứu 41 Quy trình công nghệ sản xuất bia nghiên cứu 46 Các phương pháp phân tích 50 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH LÊN MEN TĨNH 55 4.2 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT DINH DƯỠNG BỔ SUNG VÀO DỊCH NHA BAN ĐẦU ĐẾN ĐỘNG HỌC Q TRÌNH LÊN MEN CHÍNH CĨ BỔ SUNG THÊM CƠ CHẤT 4.2.1 Bố trí thí nghiệm .60 4.2.2 Kết 62 4.2.3 Kết luận 80 4.3 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT DINH DƯỠNG BỔ SUNG VÀO DỊCH CHÂM ĐẾN ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH LÊN MEN CHÍNH CĨ BỔ SUNG CƠ CHẤT 4.3.1 Bố trí thí nghiệm 81 4.3.2 Kết .82 4.3.3 Kết luận 96 4.4 SO SÁNH ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT DINH DƯỠNG BỔ SUNG VÀO DỊCH NHA BAN ĐẦU VÀ VÀO DỊCH CHÂM ĐẾN ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH LÊN MEN CHÍNH CĨ BỔ SUNG CƠ CHẤT 4.4.1 Bố trí thí nghiệm 97 4.4.2 Kết .98 4.4.3 Kết luận 111 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO .114 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Ảnh hưởng nồng độ dịch nha (12 – 30% w/w) đến số thông số q trình lên men Nhiệt độ lên men 13oC (Pátková cộng sự, 2000) Bảng 2.2 Kết phân tích bia thành phẩm pha loãng độ cồn 5% (v/v) sau trình lên men dịch nha có nồng độ chất khô ban đầu khác Dịch nha 12 oP nấu từ 100% malt Các dịch nha có nồng độ cao điều chỉnh nhờ bổ sung high syrup maltose Quá trình lên men thực quy mô pilot (35 L dịch nha), nhiệt độ 14oC, tỷ lệ giống cấy 12.5 triệu tế bào/mL, nồng độ oxy ban đầu 10 mg/L Khi trình lên men kết thúc, bia bảo quản lạnh tuần 10oC (Macaig cộng sự, 1992) 12 Bảng 2.3 Kết phân tích số chất tạo hương từ bia non lên men từ dịch nha 12oP 18 oP sử dụng chủng nấm men khác (Blieck cộng sự, 2007) 13 Bảng 2.4 Ảnh hưởng việc bổ sung chế phẩm peptide có nguồn gốc từ nấm men (YPC) đến sinh khối thành phần tế bào nấm men lên men dịch nha 19oP (dịch nha 12oP bổ sung high syrup maltose) Quá trình lên men thực thiết bị lên men theo mơ hình Hiệp hội bia Châu Âu, nhiệt độ lên men 21oC (Dillemans cộng sự, 2001) 17 Bảng 2.5 Ảnh hưởng hàm lượng FAN ban đầu đến thành phần protein tế bào nấm men sau 120 lên men Dịch nha 16oP nấu từ malt liệu bắp, nguồn nitơ bổ sung chất chiết nấm men Quá trình lên men thực 14oC, tỷ lệ giống cấy 80 triệu tế bào/mL (O’Connor-Cox cộng sự, 1990) 23 Bảng 2.6 Ảnh hưởng tỷ lệ giống cấy nồng độ dịch nha ban đầu đến khả sống sót nấm men sau 0,5 Dịch nha 11,5oP nấu từ malt liệu bắp, hiệu chỉnh nồng độ chất khô dung dịch high syrup maltose Quá trình lên men thực 14oC (Casey G P cộng sự, 1984) 24 Bảng 2.7 Tỉ lệ tế bào sống sót kết thúc q trình lên men tỷ lệ giống cấy ban đầu khác lên men dịch nha 16oP (dịch nha nấu từ 100% malt) Quá trình lên men thực Erlen 1000 chứa 800 mL môi trường, nhiệt độ lên men 10oC, trình lên men kết thúc 80% lượng đường sử dụng (Erten H, 2007) 25 Bảng 2.8 pH, độ đắng, nồng độ ethanol, glycerol hợp chất bay sau trình lên men dịch nha 15oP với tỉ lệ giống cấy khác (Verbelen cộng sự, 2008b) 28 Bảng 2.9 Ảnh hưởng tỷ lệ giống cấy đến hàm lượng rượu bậc cao, ester hợp chất carbonyl trình lên men dịch nha nồng độ 16oP (Erten cộng sự, 2007) 29 Bảng 2.10 Ảnh hưởng sục khí oxy đến hàm lượng cồn diacetyl bia thành phẩm lên men dịch nha có nồng độ 22oP chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae LCC 2021 Quá trình lên men thực bình 3L, nhiệt độ lên men 14,5oC (Jones H L cộng sự, 2007) 32 Bảng 2.11 Ảnh hưởng nhiệt độ lên men đến số tế bào cực đại số tế bào nấm men lên men thứ 120 Dịch nha sử có nồng độ 27% (w/v) (Casey cộng sự, 1984) 33 Bảng 2.12 Các thơng số q trình lên men dịch nha nồng độ chất khô ban đầu 12 30% (w/w) 13oC, sử dụng nấm men chìm Saccharosemyces cerevisiae cố định gel alginate (Pátková cộng sự, 2000) 34 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật cho biến đổi hóa sinh q trình nấu dịch nha 47 Bảng 4.1 Thời gian lên men tốc độ sử dụng đường khử trung bình nấm men trình lên men dịch nha 20oBx (40% liệu high maltose syrup) Dịch nha ban đầu không bổ sung chất dinh dưỡng Dịch châm có nồng độ 28oBx (40% liệu high maltose syrup), bổ sung chất chiết nấm men Tween 80 Ergosterol với tỉ lệ khác 87 Bảng 4.2 Tốc độ sinh tổng hợp cồn trung bình nồng độ cồn cuối q trình lên men dịch nha 20oBx (40% liệu high maltose syrup) Dịch nha ban đầu không bổ sung chất dinh dưỡng Dịch châm có nồng độ 28oBx (40% liệu high maltose syrup), bổ sung chất chiết nấm men Tween 80 Ergosterol với tỉ lệ khác 92 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Sự thay đổi hình thái tế bào nấm men chìm tiếp xúc với dung dịch sorbitol 20% 15 phút (Pratt cộng sự, 2003) Hình 2.2 Sự trương phồng khơng bào nấm men môi trường dịch nha 20oP (100% malt) (Pratt cộng sự, 2007) Hình 2.3 Sự sinh trưởng nấm men lên men kỵ khí dịch nha nồng độ 27% có khơng bổ sung chất dinh dưỡng (Casey cộng sự, 1984) 19 Hình 2.4 Sự thay đổi nồng độ chất khơ q trình lên men kỵ khí dịch nha nồng độ 27% có khơng bổ sung chất dinh dưỡng (Casey cộng sự, 1984) 19 Hình 2.5 Ảnh hưởng việc bổ sung chất dinh dưỡng vào dịch nha nồng độ 27% đến q trình lên men bán kỵ khí (Casey cộng sự, 1984) 20 Hình 2.6 Lượng FAN nấm men sử dụng trình lên men dịch nha 15 oP với tỉ lệ giống cấy khác (Verbelen P J cộng sự, 2008b) 22 Hình 2.7 Thời gian lên men dịch nha có nồng độ 12 – 23 oP với tỉ lệ giống cấy khác (Suihko M.L, 1993) 26 Hình 2.8 Hàm lượng nitơ tự bia non sau lên men dịch nha có nồng độ ban đầu 12-30% (w/w) (sau pha loãng bia có nồng độ 12%) sử dụng nấm men tự nấm men cố định (Pátková cộng sự, 2000) 35 Hình 2.9 Tốc độ sinh tổng hợp ethanol thời gian lên men lên men dịch nha có nồng độ ban đầu 12-28oBx sử dụng nấm men tự nấm men cố định (Tran Quoc Hien cộng sự, 2007) 35 Hình 2.10 Hàm lượng trehalose tối đa tích lũy tế bào nấm men tự nấm men cố định gel alginate trước gieo cấy trình lên men dịch nha có nồng độ từ 12 – 30% (w/w) 13oC (Pátková cộng sự, 2000) 36 Hình 3.1 Sơ đồ nghiên cứu 41 Hình 3.2 Sơ đồ quy trình sản xuất bia non sử dụng nghiên cứu 46 Hình 3.3 Giản đồ trình nấu dịch nha nghiên cứu 48 - 109 - 3.5 3.0 N Hàm lượng diacetyl, mg/L S 2.5 F 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 Thời gian, Hình 4.31 Sự thay đổi hàm lượng diacetyl trình lên men dịch nha 20oBx (40% liệu high maltose syrup) Dịch châm có nồng độ 28oBx (40% liệu high maltose syrup) Dịch nha ban đầu dịch châm bổ sung chất chiết nấm men, Tween 80 Ergosterol N : dịch nha dịch châm không bổ sung (đối chứng) S : dịch nha ban đầu bổ sung g/L chất chiết nấm men, mL/L Tween 80 25 mg/L Ergosterol F: dịch châm bổ sung g/L chất chiết nấm men, 3mL/L Tween 80 25 mg/L Ergosterol Trong giai đoạn sau châm dịch, giá trị hàm lượng diacetyl cực đại mẫu S cao tăng nhanh Giá trị đạt lên men thứ 144 cao 10% 24% so với mẫu F mẫu N Khi so sánh mẫu N mẫu F mẫu F có hàm lượng diacetyl tăng nhanh giá trị cực đại cao Nguyên nhân số lượng tế bào nấm men cực đại mẫu có bổ sung chất chiết nấm men kết hợp với Tween 80 Ergosterol cao so với mẫu không bổ sung Nhu cầu valine nấm men cao nên lượng diacetyl hình thành nhiều Sự khử diacetyl mẫu S diễn nhanh Trong 24 từ lên men 168 – 192, hàm lượng diacetyl mẫu S giảm khỏang 37%, hàm lượng - 110 - diacetyl mẫu F giảm 30% hàm lượng mẫu nitơ amin tự giảm 22% 0.75 0.8 Hàm lượng diacetyl, mg/L 0.68 0.6 0.41 0.4 0.2 N S F Hình 4.32 Hàm lượng diacetyl bia non pha loãng độ cồn 5% sau q trình lên men dịch nha 20oBx (40% liệu high maltose syrup) Dịch châm có nồng độ 28oBx (40% liệu high maltose syrup) Dịch nha ban đầu dịch châm bổ sung chất chiết nấm men, Tween 80 Ergosterol N : dịch nha dịch châm không bổ sung (đối chứng) S : dịch nha ban đầu bổ sung g/L chất chiết nấm men, mL/L Tween 80 25 mg/L Ergosterol F: dịch châm bổ sung g/L chất chiết nấm men, mL/L Tween 80 25 mg/L Ergosterol Hàm lượng diacetyl bia non pha loãng độ cồn 5% mẫu biểu diễn hình 4.32 Theo đó, kết thúc lên men sớm nên hàm lượng diacetyl bia non mẫu có bổ sung chất dinh dưỡng cao mẫu đối chứng 1.8 1.65 lần - 111 - 4.4.3 Kết luận: Khi bổ sung chất dinh dưỡng vào dịch nha ban đầu, tổng số tế bào nấm men cực đại tăng cao so với mẫu đối chứng không bổ sung, đồng thời cao bổ sung vào dịch châm Tốc độ sử dụng đường khử trung bình tốc độ sinh tổng hợp ethanol trung bình tăng 26.5% 27% bổ sung chất dinh dưỡng vào dịch nha ban đầu, tăng 13.2% 12% bổ sung vào dịch châm Thời gian lên men giảm 48 24 Hàm lượng ethanol bia non cao dịch nha bổ sung chất dinh dưỡng, giá trị không khác mẫu bổ sung vào dịch ban đầu dịch châm Hàm lượng FAN nấm men sử dụng mẫu bổ sung chất dinh dưỡng cao 19% 26% so với mẫu không bổ sung Như giải pháp bổ sung kết hợp chất chiết nấm men, Tween 80 Ergosterol tỏ hiệu việc kích thích phát triển nấm men, gia tăng tốc độ sử dụng đường sinh tổng hợp cồn, giảm thời gian lên men Theo kết thu được, cho với lượng chất chiết nấm men, Tween 80 Ergosterol, bổ sung vào dịch nha ban đầu hiệu bổ sung vào dịch châm - 112 - Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Qua thí nghiệm thực hiện, rút kết luận:  Khi bổ sung chất dinh dưỡng vào dịch châm : - Bổ sung chất chiết nấm men hay Tween 80 Ergosterol riêng lẻ không làm tăng tốc độ sử dụng đường khử tốc độ sinh tổng hợp cồn hàm lượng cồn bia non - Bổ sung kết hợp chất chiết nấm men, Tween 80 Ergosterol tốc độ sử dụng đường khử trung bình tăng 13%, thời gian lên men giảm 24  Khi bổ sung chất dinh dưỡng vào dịch nha ban đầu : - Bổ sung Tween 80 Ergosterol giúp nấm men gia tăng tốc độ tiêu thụ đường khử tốc độ sinh tổng hợp cồn, thời gian lên men giảm 24 giờ, hàm lượng cồn bia non không tăng - Nếu bổ sung kết hợp chất chiết nấm men với Tween 80 Ergosterol, tốc độ sử dụng đường khử tăng 26%, thời gian lên men giảm 48 giờ, đồng thời hàm lượng cồn bia non tăng  Khi bổ sung kết hợp chất chiết nấm men, Tween 80 Ergosterol vào dịch nha ban đầu, tốc độ sử dụng đường khử trung bình tốc độ sinh tổng hợp cồn trung bình cao 12% 14% so với bổ sung chất vào dịch châm - 113 - 5.2 KIẾN NGHỊ Từ kết đưa số kiến nghị sau:  Thay đổi tỉ lệ liệu sử dụng  Tăng nồng độ chất khô chất khô dịch nha ban đầu dịch châm  Khảo sát thời điểm châm dịch khác  Gia tăng số lần châm dịch  Khảo sát ảnh hưởng kỹ thuật lên men fed-batch có khơng có bổ sung chất dinh dưỡng đến hương vị bia thành phẩm - 114 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Ái, 2003, Công nghệ lên men ứng dụng công nghệ thực phẩm, NXB Đại học Quốc gia TpHCM, 235 trang Lại Quốc Đạt, Lê Văn Việt Mẫn, Võ Thị Luyến, 2006, ‘Khảo sát ảnh hưởng số yếu tố đến trình lên men bia nồng độ cao’, Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ, Tập (4), trang 63 – 68 Hồng Đình Hịa, 2002, Cơng nghệ sản xuất malt bia, NXB Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội, 520 trang TRAN Quoc Hien, LE VAN Viet Man, HOANG Kim Anh, 2008, Comparison of the fermentation performance by free and immobilized yeast in high gravity brewing, Hội nghị khoa học tồn quốc lần IV: hóa sinh sinh học phân tử phục vụ nông, sinh, y học công nghiệp thực phẩm, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Trang 290-293 Le Van Viet Man, Pham Quoc Chuong, 2007, Improvement of fermentation performance in high gravity brewing, Science & Technology Development, Vol 10, No 6, p 66 – 70 Lê Văn Việt Mẫn, Lại Mai Hương, 2006, Thí nghiệm vi sinh vật học thực phẩm, NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 152 trang Vu Tran Khanh Linh, Le Van Viet Man, 2007, Application of fed-batch fermentation in high-gravity brewing, VNU Journal of Science Natural Sciences and Technology, Vol 23, p.166 – 173 Nguyễn Đình Thưởng, Nguyễn Thanh Hằng, 2000,Cơng nghệ sản xuất kiểm tra cồn etylic, NXB Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội, 278 trang Tiêu chuẩn Việt Nam 5562 – 1991, Bia - Phương pháp xác định hàm lượng cồn, Hà Nội, 1991 10 Tiêu chuẩn Việt Nam 6058 – 1995, Bia - Phương pháp xác định diacetyl chất dixeton khác, Hà Nội, 1995 - 115 - 11 Bộ Công nghiệp, Quyết định Số: 18/2007/QĐ – BCN – Phê duyệt điều chỉnh, bổ sung Quy hoạch tổng thể phát triển ngành Bia - Rượu - Nước giải khát Việt Nam đến năm 2010, 8/5/2007 12 Trần Thủy, 2008, Lạm phát cao tiêu thụ bia tăng mạnh (online), VietNamNet, http://vietnamnet.vn/kinhte/2008/09/804396/ 13 Viện nghiên cứu rượu – Bia – Nước giải khát, Ứng dụng công nghệ lên men nồng độ cao sản xuất bia (online), http://www.ips.gov.vn/tt- khcn/login_chitiet.asp?id=282 14 Alfenore, 2002, Improving ethanol production and viability of Saccharomyces cerevisiae by vitamin feeding strategy during fed-batch process, Appl Microbiology Biotechnology, Vol 60, p 67-72 15 Almeida R B., Almeida e Silva, J B., Lima, U A., Silva, D P and Assis, A N., 2001, Evaluation of fermentation parameters during high-gravity beer production, Braz J Chem Eng., Vol 18, p 459 - 465 16 Almeida R B., Almeida e Silva, J B., Lima, U A., and Assis, A N., 2000, High- gravity brewing utilizing factorial design, Braz J Chem Eng., Vol 17, No 2, p 239244 17 Bamforth C W., 2006, Brewing new technologies, 1st ed, Woodhead Publishing Ltd and CRC Press LLC, 484p 18 Bamforth C W., 2004, Beer: Heath and nutrition, 1st ed, Blackwell Science Ltd: Oxford, 184p 19 Batistote M., Cruz S., Ernandes J., 2006, Altered patterns of Maltose and Glucose fermantation by Brewing and wine yeast influenced by the complexcity of nitrogen source, J Inst Brew, Vol 112(2), p 84-91 20 Bayrock D.P., Ingledew W.M., 2001, Application of multistage continuous fermentation for production of fuel alcohol by very-high-gravity fermentation technology, Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, Vol 27, p 87 –93 21 Blieck L., Toye G., Dumortier F., Verstrepen K J., Delvaux F R., Thevelein J M., Dijck P V., 2007, Isolation and characterization of brewer’s yeast variants with - 116 - improved fermentation performance under high-gravity conditions, Applied and Environmental Microbiology, p 815–824 22 Boulton C and Quain D., 2001, Brewing yeast and fermentation, 1st ed., Blackwell Science Ltd, Oxford, 638 p 23 Brey S E., 2003, The Effects of Proteinase A on foam-active polypeptides during high and low gravity fermentation, J Inst Brew., Vol 109, No 3, p 194-202 24 Brey S E., Bryce J.H and Stewart G G., 2002, The loss of hydrophobic polypeptides during fermentation and conditioning of high gravity and low gravity brewed beer , J Inst Brew, Vol 108, No 4, p 424-433 25 Brosnan M P., 2000, The stress response is repressed during fermentation in brewery strains of yeast, Journal of Applied Microbiology, Vol 88, p 746-755 26 Briggs D.E., Boulton C.A., Brookes P.A and Stevens R., 2004, Brewing: Science and practice, CRC Press, 863p 27 Cahill G., and Murray D.M., 2000, Effect of the concentration of propagation wort on yeast cell volume and fermentation performance, J Am Soc Brew Chem., Vol 58 (1), p 14-20 28 Casey G.P., Chen E.C.H., and Ingledew W.M., 1985, High-gravity brewing: production of high levels of ethanol without excessive concentration of esters and fusel alcohols, J Am Soc Brew Chem., Vol 43, p 179 – 182 29 Casey G.P., Magnus C.A and Ingledew W.M., 1984, High-gravity brewing: Effects of nutrition on yeast composition, fermentative ability, and alcohol production, Apply and Environmental Microbiology, Vol 48, p 639-646 30 Casey G.P., Ingledew W.M., 1983, High-Gravity Brewing: Influence of pitching rate and wort gravity on early yeast viability, J Am Soc Brew Chem., Vol 41, p 148 – 152 31 Casey G.P., Magnus C.A and Ingledew W.M., 1983, High gravity brewing: Nutrient enhanced production of high concentrations of ethanol by brewing yeast, Biotechnology Letters, Vol 5, p 429 – 434 - 117 - 32 Cooper D.J, Stewart G.G and Bryce J.H, 2000, Yeast proteolytic activity during high and low gravity wort fermentation and its effect on head retentions, J Inst Brew., Vol 106, p 197-210 33 D’Amore T., Panchal C.J., Stewart G.G., 1988, Intracellular ethanol accumulation in Saccharomyces cerevisiae during fermentation, Applied and Environmental Microbiology, Vol 54, No 1, p 110-114 34 Dillemans M., Nedervelde L.V., Debourg A., 2001, An approach to the mode of action of a novel yeast factor increasing yeast brewing performance, J Am Soc Brew Chem., Vol 59 (3), p.101 - 106 35 Dietvorst L., Blieck R., Brandt P., Van Dijck and H Y Steensma, 2007, Attachment of MAL32-encoded maltase on the outside of yeast cells improves maltotriose utilization, Yeast, Vol 24, p 27 – 38 36 Dievorst J., 2006, Maltotriose utilization of lager yeast strains in high – gravity brewing, Ph D Thesis, Ridderprint, Ridderkerk, The Netherlands, 129p 37 Dragone G., Mussatto S.I., Silva J.B.A., 2007, High gravity brewing by continuous process using immobilised yeast: effect of wort original gravity on fermentation performance, J Inst Brew., Vol 113(4), p 391–398 38 Dragone G., Silva D.P., Silva J.B.A., 2004, Factors influencing ethanol production rates at high-gravity brewing, Lebensm.–Wiss u.- Technol., Vol 37, p 797-802 39 Dragone G., Silva D.P., Silva J.B.A and Almeida U., 2003, Improvement of the ethanol productivity in a high gravity brewing at pilot plant scale, Biotechnology Letters, Vol 25, p 1171-1174 40 Edelen C.L., Miller J.L and Patino H., 1996, Effects of pitch rate on fermentation performance and beer quality, Tech Q Master Brew Assoc Am., Vol 33, p 30-32 41 Erten H., 2006, The influence of inoculum level on fermentation and flavour compound of white wines made from cv Emir, J Inst Brew., Vol 112(3), p 232– 236 42 Erten H., Tanguler H., Cariroz H., 2007, The effect of pitching rate on fermentation and flavour compounds in high gravity brewing, J Inst Brew., Vol 113, p 75–79 - 118 - 43 European Brewery Convention, Analytica EBC, 5th Edition, Fachverlag Hans Carl publisher, Nurnberg, 1998 44 S Fernandez, N Machuca, M.G Gonzalez and J.A Sierra, 1985, Accelerated Fermentation of High-Gravity Worts and Its Effect on Yeast Performance, J Am Soc Brew Chem., Vol 43, p 109 – 113 45 Gibson B.R., Lawrence S.J., Leclaire J.P.R., Powell C.D., and Smart K.A., 2007, Yeast responses to stresses associated with industrial brewery handling, FEMS Microbiol Rev, Vol 31, p 535–569 46 Guimaraes M.R and Londesborough J., 2007, The adenylate energy charge and specific fermentation rate of brewer’s yeasts fermenting high and very high-gravity worts, Yeast 47 Nguyen T.H and Viet Man L.V., 2009, Using high pitching rate for improvement of yeast fermentation performance in high gravity brewing, International Food Research Journal 16, p 547-554 48 Hao C.T.J, 2004, Yeast dilution, Bachelor of Engineering Thesis, Faculty of Engineering, Physical Sciences and Architecture, The University Of Queensland, 34p 49 Hesey K.U and Piendl A., 1973, Influence of pitching rate on enzyme pattern of yeast, Tech Q Master Brew Assoc Am., Vol 10 p 190 – 198 50 Hutkins R.W., 2006, Microbiology and technology of fermented foods, 1st ed, Blackwell publishing, p 473 51 Jones H.L., Margaritis A., Stewart R.J., 2007, The combined effects of oxygen supply strategy, inoculum size and temperature profile on very-high-gravity beer fermentation by Saccharomyces cerevisia, J Inst Brew., Vol 113, p 168 – 184 52 Kajiwara S., Suga K., Sone H., Nakamura K., 2000, Improve ethanol torlerance of Saccharomyces cerevisiae strains by increases in fatty acid unsaturationvia metabolic engineering, Biotechnol Lett., vol.22, p.1839-1843 53 Kunze W., 1996, Technology Brewing and Malting, VBL Berlin, 726 p - 119 - 54 Lekkas C., 2003, The importance of free amino nitrogen (FAN) in wort and beer, ICBD Research Newsletter, Winter 2003, p 1-5 55 Lekkas C., 2002, Free Amino Nitrogen (FAN) in wort and beer, ICBD Research Newsletter, Winter 2002, p 4-6 56 Lekkas C., Stewart R.J., Hill A.E., Taidi B., and Hodgson J., 2007, Elucidation of the role of nitrogenous wort components in yeast fermentation, J Inst Brew., Vol 113, p – 57 Lekkas C., Hill A.E , Taidi B., Hodgson J., and Stewart G.G., The Role of Small Wort Peptides in Brewing Fermentations, 2009, J Inst Brew 115(2), 134–139 58 Lewis M.J., Bamforth C.W., 2006, Essays in brewing science, Springer, New York, 2006, 179p 59 Link M., Haikara A., Ritala A., Penttila M., 1998, Recent advances in the malting and brewing industry, Journal of Biotechnology, Vol 65, p 85-98 60 Lodolo E.J., O’Connor-Cox E Axcell B., 1999, Optimization of the dissolved oxygen supply for high-gravity brewing, Tech Q Master Brew Assoc Am., Vol 36, No 2, p 139-154 61 Mackie A.E., Slaughter J.C., 2002, Formation of 4-Hydroxyfuranones and their precursors during production of worts and beers, J Inst Brew 108, p 336–343 62 Magnus C.A., Ingledew W.M and Casey G.P., 1986, High – gravity brewing: Influence of high – ethanol beer on the viability of contaminating brewing bacteria, J Am Soc Brew Chem., Vol 44, p 158 63 Majara M., O’Connor-Cox E.S.C., and Axcell B.C., 1996, Trehalose – An osmoprotectant and stress indicator compound in high and very high gravity brewing, J Am Soc Brew Chem., Vol 54, No 3, p 149-154 64 Mansure J.J., 1997, Trehalose metabolism in Saccharomyces cerevisiae during alcoholic fermentation, Biotechnology Letters, Vol 19, No 12, p 1201-1203 - 120 - 65 McCaig R., McKee J., Pfisterer E.A., and Hysert D.W., 1992, Very High Gravity Brewing-Laboratory and Pilot Plant Trials, J Am Soc Brew Chem., Vol 50, p 18 – 26 66 Miller G.L., 1959, ‘Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar’ Anal Chem 31, p 426 67 Mike Cholerton, 2003, Yeast Management Under High-Gravity Brewing Conditions, MBAA TQ vol 40, no 3, p 181–185 68 O'Connor-Cox E.S.C., Paik J and Ingledew W.M., 1991, Improved ethanol yields through supplementation with excess assimilable nitrogen, Journal of Industrial Microbiology, Vol 8, p 45-52 69 O'Connor-Cox E.S.C and Ingledew W.M, 1991, Alleviation of the effects of nitrogen limitation in high gravity worts through increased inoculation rates, Journal of Industrial Microbiology, Vol 7, p.89-96 70 O’Connor-Cox E.S.C., and Ingledew W.M., 1990, Effect of the timing of oxygenation on very high-gravity brewing fermentations, J Am Soc Brew Chem., Vol 48, p 26 – 32 71 O’Connor-Cox E.S.C., and Ingledew W.M., 1989, Wort Nitrogenous Sources – Their use by Brewing Yeasts, J Am Soc Brew Chem., Vol 47, p 102 - 108 72 Odumeru J.A., D'Amore T., Russell I., Stewart G.G., 1992, Effects of heat shock and ethanol stress on the viability of a Saccharomyces uvarum (carlsbergensis) brewing yeast strain during fermentation of high gravity wort, Journal of Industrial Microbiology, Vol 10, p 111-116 73 Odumeru J.A., D'Amore T., Russell I., Stewart G.G., 1993, Alterations in fatty acid composition and trehalose concentration Saccharomyces brewing strains in response to heat and ethanol shock, Journal of Industrial Microbiology, Vol 11, p 113-119 74 Odumeru J.A., D'Amore T., Russell I., Stewart G.G., 1992, Changes in protein composition of Saccharomyces brewing in response to heat shock and ethanol stress, Journal of Industrial Microbiology, Vol 9, p 229 – 234 - 121 - 75 Ohta,K., Hayashida,S., 1983, Role of Tween 80 and monoolein in a lipid-sterol- protein complex which enhances ethanol tolerance of sake yeasts, Applied and Environmental Microbiology, Vol 46 (4), p 821 – 825 76 Pátková J., Smogrovicová D., Domény Z & Bafrncová P., 2000, Very high-gravity wort fermentation by immobilised yeast, Biotechnology Letters, Vol 22, p 11731177 77 Pátková J., Smogrovicová D., Domény Z & Bafrncová P., 2000, Changes in the yeast metabolism at very high-gravity wort fermentation, Folia Microbiol, Vol 45 (4), p 335-338 78 Pratt P.L., Bryce J.H and Stewart G.G., 2003, The Effects of osmotic pressure and ethanol on yeast viability and morphology, J Inst Brew , Vol 109, No 3, p 218-228 79 Pratt P.L., Marshall P., Bryce J.H., Stewart G.G., 2007, High gravity brewing: Effects on yeast cell volume and vacuolar morphology, J Inst Brew., Vol 113, p 55–60 80 Reilly D.I., O’Cleirigh C., and Walsh P.K., 2004, Laboratory-Scale Production of High-Gravity Wort Suitable for a Broad Variety of Research Applications, J Am Soc Chem., Vol 62, No 1, p 23-28 81 Saerens S.M.G., Verbelen P.J., Vanbeneden N., Thevelein J.M Delvaux F.R, 2008, Monitoring the influence of high-gravity brewing and fermentation temperature on flavour formation by analysis of gene expression levels in brewing yeast, Appl Microbiol Biotechnol 80, p.1039–1051 82 Silva D.P., Brányik T., Dragone G., Vicente A.A., Teixeira J.A., Silva J.B.A., 2008, High gravity batch and continuous processes for beer production: Evaluation of fermentation performance and beer quality, Chemical Papers, Vol 62 (1), p 34 – 41 83 Stewart G.G., D’Amore T., Panchal C.J and Russell I., 1988, Factors that influence the ethanol tolerance of brewer’s yeast strains during high gravity wort fermentations, Tech Q Master Brew Assoc Am., Vol 25, No 2, p 47-53 84 Suhko M.L, Vipola A., Linko M., 1993, Pitching rate in high gravity brewing, J Inst Brew., Vol 99, No 4, p 341-346 - 122 - 85 Takahashi S., Ishibashi T., Hashimoto N and Kimura Y., 1997a, Low-temperature fermentation of high-gravity wort, Tech Q Master Brew Assoc Am., Vol 34, No 4, p 240-242 86 Takahashi S., Yoshioka K., Hashimoto N and Kimura Y., 1997b, Effect of wort plato and fermentation temperature on sugar and nitrogen compound uptake and volatile compound formation, Tech Q Master Brew Assoc Am., Vol 34, No 3, p 156-163 87 Thomas K.C., Ingledew W.M., 1992, Production of 21% (v/v) ethanol by fermentation of very high gravity (VHG) wheat mashes, Journal of Industrial Microbiology, Vol 10, p 61-68 88 Thomas K.C., Hynes S.H., and Ingledew W.M., 1996, Effect of nitrogen limitation on synthesis of enzymes in Saccharomyces ceresiviae during fermentation of high concentration of carbohydrate, Biotechnology Letters, Vol 18, p 1165 – 1168 89 Thomas K.C., Hynes S.H., and Ingledew W.M., 1993, Excretion of proline by Saccharomyces cerevisiae during fermentation of arginine-supplemented high gravity wheat mash, Journal of Industrial Microbiology, Vol 12, p 93-98 90 Tomáš Brányik, António A Vicente, Pavel Dostálek and José A Teixeira, 2008, A Review of Flavour Formation in Continuous Beer Fermentations, J Inst Brew 114(1), p.3–13 91 Tojira J.L, Beltran G., Novo M, Albert Mas, 2002, Effect of the nitrogen source on the fatty acid composition of Shaccaromyces sersvisiae, Food Microbiol, Vol 20, p.255 – 258 92 Verbelen P.J., Mulders S.V., Saison D., Laere S.V., Delvaux F and Delvaux F.R., 2008, Characteristics of high cell density fermentations with different lager yeast strains, J Inst Brew, Vol 114 (2), p 127–133 93 Verbelen P.J cộng sự, 2009, Impact of pitching rate on yeast fermentation performance and beer flavour, Appl Microbiol Biotechnol vol 82, p155-167 94 Younis O.S., Stewart G.G., 1999, Effect of Malt Wort, Very-high-gravtiy malt wort, and very-high-gravity adjunct wort on volatile production in Saccharomyces cerevisiae, J Am Soc Brew Chem., Vol 57, No 2, p 39-45 - 123 - 95 Yamane T., Shimizu S., Fed-batch techniques in microbial processes, 1984, Adv Biochem Eng Biotechnol 30, p.147-194 96 Zandycke S.M Van and T Fischborn, 2008, The Impact of Yeast Nutrients on Fermentation Performance and Beer Quality, MBAA TQ vol.45, no.3, p.290–293 ... 1- TÊN ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG KỸ THUẬT LÊN MEN TĨNH CÓ BỔ SUNG CƠ CHẤT (FED- BATCH) TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA NỒNG ĐỘ CAO 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Khảo sát ảnh hưởng chất dinh dưỡng bổ sung vào dịch... nhiệt độ lên men, sử dụng nấm men cố định sử dụng kỹ thuật lên men fed-batch -3- Kỹ thuật lên men fed-batch q trình lên men tĩnh chất bổ sung thêm (một lần hay nhiều lần) vào bình lên men, sản... đến động học q trình lên men tĩnh có bổ sung chất - Khảo sát ảnh hưởng chất dinh dưỡng bổ sung vào dịch châm đến động học trình lên men tĩnh có bổ sung chất - So sánh ảnh hưởng chất dinh dưỡng bổ