Sự thay đổi mật số nấm men qua các dịng đời trong quá trình lên men bia tại Cơng ty Bia - Nƣớc Giải Khát Sài Gịn - Tây Đơ
Trong quá trình lên men bia, nấm men Saccharomyces carlsbergenis là một trong những yếu tố khá quan trọng quyết định đến chất lƣợng sản phẩm, thời gian lên men cũng nhƣ lợi nhuận kinh tế của cơng ty. Vì vậy, nấm men d ng để lên men bia phải thỏa mãn đƣợc các yêu cầu: giống phải khỏe m nh, thuần chủng, khơng bị thối hĩa… Để tiết kiệm lƣợng nấm men sử dụng cho quá tr nh lên men bia, nhà máy đã thu hồi l i nấm men sau quá tr nh lên men chính để sử dụng cho các mẻ lên men tiếp theo. Tuy nhiên, theo lý thuyết việc tái sử dụng nấm men sau quá trình lên men chính cĩ thể ảnh hƣởng đến tốc độ tăng trƣởng của nấm men, từ đĩ cĩ thể ảnh hƣởng trực tiếp đến quá trình sản xuất bia của nhà máy. Do đĩ, việc tìm hiểu sự thay đổi tốc độ tăng trƣởng của nấm men trong các d ng đời là cần thiết; và sự thay đổi này cĩ thể biểu thị bằng các số liệu về mật số nấm men trong quá trình lên men bia.
Mật số tế bào nấm men qua thời gian đƣợc xác định bằng phƣơng pháp đếm trực tiếp tế bào dƣới kính hiển vi hay gián tiếp trên m t th ch. Dựa vào mật số tế bào nấm men theo thời gian qua từng d ng đời. Với quan hệ giữa mật số nấm men theo thời gian tuân theo phản ứng bậc 1.
. n
dN
K N dt
Với:
N: mật số nấm men t i thời điểm t. t: thời gian.
K: hằng số tốc độ phản ứng. n: bậc phản ứng (n =1).
Với mật số nấm men ban đầu N0 tƣơng ứng với thời điểm t = 0; và N tƣơng ứng với thời điểm t = t. Ta cĩ:
. dN K dt N Hình: Thiết bị lọc
68 Hay: 0 0 . N t N dN K dt N
Tích phân phƣơng tr nh trên:
0 ln N K t. N Cĩ thể chuyển đổi: 0 ln N ln N K t. Phƣơng tr nh trên đồng d ng với phƣơng tr nh:
0 1.
y a a x
Với dữ liệu thu nhận mật độ nấm men (N) theo thời gian (t) cĩ thể xác định hằng số tốc độ phát triển nấm men trong các bồn với các đời khác nhau. (K = -a1).
Sử dụng hằng số K của từng đời để so sánh sự phát triển của nấm men.
Kết quả phân tích thống kê cho thấy nhân tố d ng đời ảnh hƣởng cĩ nghĩa lên sự thay đổi của hằng số K (P<0,05). Sự thay đổi của hằng số K từ đời 4 đến đời 8 đƣợc thể trong (Hình 30).
69 Từ kết quả ở đồ thị Hình 30 cho thấy: hằng số K giảm từ đời 4, 5 đến đời 6, 7, 8. Hằng số K ở đời 4 và đời 5 khơng khác biệt thống ê, và đ t 0,012410-3; hằng số K ở đời 6, 7, 8 khơng khác biệt thống ê, và đ t lần lƣợt 0,009410-3; 0,009210-3; và 0,008810-3. Nguyên nhân của sự giảm hằng số K cĩ thể là do: nấm men sinh sản bằng cách nảy chồi, khi nấm men tách khỏi tế bào mẹ để sống độc lập th nơi tách đĩ trên tế bào mẹ t o thành một vết sẹo và vết sẹo đĩ hơng cĩ hả năng t o ra chồi mới (Nguyễn Đức ƣợng và Nguyễn Hữu Phúc, 1996). dẫn đến khả năng sinh sản của nấm men giảm dần làm hằng số phát triển giảm theo các d ng đời. M c khác, thao tác trong quá trình thu hồi nấm men sử dụng cho các bồn sau quá trình lên men chính cĩ khả năng gây t p nhiễm cao dẫn đến giống khơng cịn thuần chủng, sức sống giảm dần do sự c nh tranh nguồn dinh dƣ ng và cĩ thể bị tấn cơng bởi các vi sinh vật làm cho tỷ lệ chết ngày càng tăng nhanh. Sự khơng ổn định trong duy truyền cũng là nguyên nhân làm hằng số tốc độ phát triển nấm men giảm trong quá tr nh lên men bia ( ƣơng Đức Phẩm, 2006). Trong quá trình duy truyền từ tế bào mẹ sang các tế bào con cháu đã xảy ra đột biến ngẫu nhiên do sai sĩt ngẫu nhiên khi liên kết các nucleotit trong quá trình sao chép vì vậy khi sử dụng giống quay vịng, giống ngày càng đã bị thối hĩa thơng qua các biểu hiện nhƣ: khả năng phát triển giảm dần, khả năng sinh sản kém dần, khả năng háng l i các điều kiện bất lợi cũng giảm dần, đời sống của con cháu ngày càng ng n, các tế bào nấm men cĩ thể bị teo bị biến d ng và nấm men cĩ thể bị chết.
Tĩm l i, nấm men ở các d ng đời đầu cĩ tốc độ sinh trƣởng tốt hơn ở các dịng đời sau, vì càng về sau nấm men sẽ xảy ra nhiều biến đổi nhƣ tốc độ tăng trƣởng giảm dần, sức sống giảm dần, khả năng sinh sản của thế hệ con cháu cũng hơng c n ổn định và bộc lộ nhiều tình tr ng xấu, giống bị thối hĩa dần. Do đĩ, để thu đƣợc tốc độ lên men tốt nhất nên sử dụng ở các d ng đời 4 và 5. Tuy nhiên, nấm men vẫn cĩ thể tiếp tục sử dụng ở các d ng đời 6, 7, 8 vì vẫn cịn đáp ứng đƣợc các tiêu chuẩn chất lƣợng sản phẩm và tính kinh tế của nhà máy sản xuất.
70