3. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN PHẨM TỪ CÁC PHẾ PHỤ LIỆU CỦA
3.3. Sản xuất men khô và men tinh khiết từ bã nấm men
3.3.2. Thuyết minh quy trình- Thông số kỹ thuật
Nguyên liệu ban đầu là nấm men bia lỏng với hàm lượng chất khô là 10-12%, sau đó đem pha loãng bằng nước với tỉ lệ 1:4 và trộn đều trong thời gian 10 phút. Trong thời gian đó xuất hiện huyền phù và tiến hành phân li loại bỏ các tạp chất khô. Nấm men sau khi đã phân ly được xử lí bằng dung dịch muối 1%, khuấy đều để dung dịch muối trộn lẫn với nấm men trong thời gian 30 phút. Dung dịch muối ăn 1% được
chuẩn bị từ loại muối sạch sau khi được xử lí bằng dung dịch muối được chuyển vào máy phân ly lần 2, tiếp tục loại bỏ các tạp chất khô và đưa nước vào để rửa hết dung dịch muối. Người ta tiến hành rửa nấm men bằng cách khuấy đều trong mười phút và lập lại trong 3 lần, sau đó chuyển vào bộ phận lọc rồi đưa vào thiết bị sấy hơi kiểu trục quay nhiệt độ là 1100C. Chiều dày lớp men khô không vượt quá 0.1-0.2mm. màng nấm men khô từ máy sấy được chuyển vào máy nghiền rồi đóng gói thành sản phẩm.
Nguyên liệu men bia lỏng:
Nguyên liệu ban đầu là nấm men bia lỏng với hàm lượng chất khô là 10-12%.
Pha loãng-trộn-lọc.
Pha loãng dịch lên men: Ta tiến hành pha loãng thành nồng độ 28-30% chất khô, trong khoảng 10 phút.
Lọc: sử dụng thiết bị lọc khung bản.
Bổ sung dinh dưỡng cho nấm men Các hóa chất sử dụng gồm:
- Nguồn hydrat carbon: 12-15% chất khô tính trên rỉ đường - Ammonium sulfat: từ 0,1-0,3%
- Ure: 0,1-0,15%
- DAP: 0,1% hay acid photphoric 0,06%. DAP rất khó hòa tan trong nước do khi sản xuất nó có chứa một số chất phụ gia không tan. Vì vậy, trước khi sử dụng phải hòa tan vào nước nóng theo tỷ lệ 1:5-6 (nước) trước. Dung dịch được trộn lẫn với lượng acid phosphoric đã tính toán, pha loãng bằng nước theo tỷ lệ 1:5.
Ly tâm
Dịch bã là một hệ thống các cấu tử phức tạp, gồm có nước (82-90% theo khối lượng), chất khô (4-10%) và rượu etylic và các chất bay hơi (5-8%) theo khối lượng (Ư) hoặc 6-10% theo thể tích (V). Dịch này luôn luôn có lượng CO2 hòa tan nhất định (1-1.5% g/), độ chua khoảng 0.5, pH 4.9-5.2. dịch men sau kết thúc quá trình lên men có khá nhiều nấm men lơ lửng trong dịch và phần bị lắng thành cặn xác men.
Chất khô trong tế dịch men gồm có tế bào nấm men, cặn bã của môi trường cùng với những chất hòa tan trong hỗn hợp rượu-nước (đường không lên men, protein, chất khoáng...)
Để tách được sinh khối nấm men giữ được hoạt tính người ta thực hiện bằng cách ly tâm tách (seperator) 5 cấp, 7 cấp, ly tâm tách hoàn toàn, rửa sạch men để làm trắng màu, rồi đưa qua sấy khô không làm cho men chết.
Qua các cấp thu được xác nấm men cần phải rửa sạch và nồng độ lên men đặc dần được sáng màu dần, sản phẩm thu được là men đậm đặc. Để tách men từ dạng đậm đặc ta qua thiết bị lọc ép, men nằm lại ở giữa các bán lọc.
Dung bơm bơm dịch men vào máy ly tâm để loại môi trường còn lại.
Thời gian ly tâm càng nhanh càng tốt ( không quá 2 giờ). Rửa không làm xấu chất lượng men nhưng nước rửa phải ở 20C, nếu rửa nước ở nhiệt độ thường làm tăng thời gian ly tâm, có thể ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm.
Xử lí
Trong khi nuôi, nếu có sự cố kỹ thuật như nhiệt độ tăng không đủ chất khoáng thì sau khi ly tâm hòa tế bào vào nước lạnh 20C kết hợp với xử lý sau:
Chlotetracylin-hydroclodrid 5g/m3 trong hơn 30 phút.
Axit sorbic 1kg/m3 trong 30 phút.
KH2PO4 (8.5-20kg/m3)
Những chất này 1 phần hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây nhiễm,
đồng thời có tác dụng “dương” trên hoạt tính sinh sản của men.
Men ép có độ ẩm 71%-74% và đưa vào định hình, đóng gói. Nếu men quá
khô cần thêm 10% nước theo khối lượng rồi mới định hình. Khi định
hình nên thêm
0,1% dầu thực vật và thực hiện ở nhiệt độ 10-15oC (ở nhiệt độ cao
hơn có thể thu
nhận được sản phẩm không tốt).
Men ép được cắt thành bánh với khối lượng khác nhau (50, 100,
500, 1000)
và được gói vào trong giấy thiếc hoặc bằng giấy plastic ngoài vỏ bao
bằng giấy
thường. Men thành phẩm dạng này bảo quản ở 0-40C và độ ẩm không khí giữ ở 82-96%.
Thời gian bảo quản trên 12 ngày trong điều kiện này. Men ép có độ ẩm khoảng 75% trong nhiệt độ bình thường tương đối bị mất hoạt tính. Vì vậy không nên vận chuyển ở khoảng cách xa, cũng như giữ ở nhiệt độ thường trong thời gian dài. Và để khắc phục được nhược điểm này người ta thường cho qua sấy. Khi sản xuất men cần chú ý đến quá trình này vì quá trình này có ảnh hưởng lớn đến chất lượng thành phẩm. Trong quá trình lắng, không còn chất dinh dưỡng trong môi trường, hệ enzyme trong tế bào nấm men chuyển từ quá trình hoạt động sinh tổng hợp sang quá trình trao đổi chỉ nhằm duy trì những chức năng bình thường của tế bào. Trong giai đoạn này, có dạng tế bào con, tế bào trẻ vừa mới tạo chồi, tế bào thành thục. Tỉ số các dạng này khác nhau tùy thuộc quy trình kỹ thuật và môi trường hoạt động lúc đầu. Số tế bào thành thục càng cao men thành
phẩm càng giữ được tính chất của nó lâu hơn. Điều kiện lắng tốt nhất là:
Giảm nhiệt độ đến 27o C.
Giảm lượng không khí 40-60% so với giai đoạn nuôi chính.
Khuấy
Giống men: Saccharomyces cerevisiae cấy chuyển trên môi trường malt (ống nghiệm) để ở 28-300C trong 6-12h nhân giống, cấy vào 3 bình tam giác chứa 100ml nước malt (mạch nha) ở nhiệt độ 300C trong 24h chuyển sang bình 5-6 lit. Giống men sau khi nhân giống chuyển vào dịch bột thủy phân đã acid hóa và làm nguội đến 28-300C, giữ ở nhiệt độ này 14-15h không sục khí hoặc sục khí gián đoạn kết hợp khuấy. Ở nhiệt độ này, vi khuẩn lactic ưa nhiệt ngừng phát triển và ngừng tích tụ acid.
Rửa
Người ta rửa nấm men trong một thiết bị có hệ thống cấp nước lạnh liên tục và tách nấm men liên tục trong máy ly tâm.
Rửa nấm men trong hệ thống gồm hai thiết bị bằng phương pháp hoà tan gián đọan bao gồm 3 giai đoạn:
+Tách nấm men khỏi dịch.
+Tách nấm men từ nước rửa 1 và 2.
+Ly tâm lần lần các phần trên.
Tách nấm men bằng cách ly tâm 3 lần.Sau mổi lần ly tâm mật độ nấm men sẽ cao hơn trong sinh khối thu được.
Nấm men sau khi ly tâm gọi là nấm men dạng nhão.
Sấy khô
Mục đích: Bảo quản
Huyền phù sinh khối nấm men sau quá trình cô đặc có nồng độ chất khô 40%.Quá trình sấy nhằm mục đích tách ẩm ra khỏi men, đưa độ ẩm của chúng về dưới 8% để kéo dài thời gian bảo quản của nấm men. Đồng thời, quá trình sấy cũng làm đa dạng hóa sản phẩm nhằm thuận tiện cho quá trình vận chuyển và sử dụng
Các biến đổi trong quá trình sấy Vật lý: hàm ẩm giảm nhanh chóng
Hóa lý: sự bay hơi nước và các chất dễ bay hơi dưới tác động của nhiệt độ cao. Có sự chuyển pha từ dạng lỏng (dịch lên men) sang dạng rắn.
Hóa sinh: một số enzyme bị biến tính
Sinh học: tế bào nấm men và một số vi khuẩn bị tiêu diệt. tuy nhiên, do thời gian
Từ nấm men dạng paste, người ta đem sấy để thu nhận nấm men dạng khô. Nấm men dạng khô thường có độ ẩm nhỏ hơn 10%. Quá trình sấy trải qua 3 giai đoạn.
Tách nước tự do trong nấm men paste còn khoảng 50-52 %. Nhiệt độ sấy nhỏ hơn 400C.
Tách nước tự do và một phần nước liên kết. Giai đoạn này thường rất dài. Cuối giai đoạn này hàm lượng ẩm còn lại 16-20%.
Tách nước liên kết trong tế bào đến độ ẩm cuối cùng nhỏ hơn 10%. Thời gian sấy củng rất dài.
Khử nước
Trải sợi nấm men lên khay sấy, cho vào máy khử nước, dùng luồng
khí do
quạt cung cấp, công suất 2700m³/phút, tạo ra sự thông gió có tốc độ 1,2m/giây.
Nhiệt độ của máy được điều hòa nhờ hệ thống hơi nước duy trì ở
31ºC trong 1 giờ
đầu và 32ºC trong 3 giờ sau.
Hiện nay người ta dùng máy sấy thăng hoa để sản xuất nấm men
khô. Tại
một số cơ sở sản xuất, người ta trộn nấm men với dung dịch muối
NaCl để làm tăng
nhanh quá trình thoát ẩm và tăng khả năng chịu nhiệt của nấm men.
Sấy thăng hoa là phương pháp sấy bằng cách hạ thấp nhiệt độ sản
phẩm sấy
xuống dưới điểm đông lạnh (dưới -10oC) và được đặt trong bình chân
không có áp
suất gần với áp suất chân không tuyệt đối, khi đó nước thoát ra khỏi
sản phẩm sấy ở
trạng thái rắn, tức là thăng hoa ẩm. Sấy thăng hoa hay còn gọi là
đông khô là
phương pháp làm khô sản phẩm dựa theo hiện tượng vật lý là thăng
hoa (chuyển
nước từ pha rắn sang pha khí). Mô hình hệ thống thiết bị sấy thăng
hoa gồm 5 bộ
phận: bình thăng hoa, bình ngưng của máy lạnh, máy nén của máy
lạnh, bình
ngưng-đóng băng, bơm chân không.
Quá trình sấy thăng hoa gồm 3 giai đoạn: giai đoạn đông lạnh, giai đoạn
thăng hoa và giai đoạn sấy ẩm dư. Sấy thăng hoa có ưu điểm giảm
thời gian sấy xuống 3 lần, không ảnh hưởng lớn đến giá trị dinh dưỡng và mùi vị
sản phẩm, tuy
nhiên chi phí năng lượng riêng cao hơn các phương pháp khác khoảng 50-60%.
Nghiền:
Ly tâm xong, thu lấy nấm men cho vào máy nghiền ép trước khi đóng gói.
Nấm men được giữ lại trong lớp vải lọc và dịch môi trường sẽ thấm ra ngoài. Tốc độ và độ nghiền ép phụ thuộc vào lực tác dụng và sự đối kháng của môi trường. Nếu giai
đoạn nghiền ép tốt, sau giai đoạn này sẽ nhận được dạng men ép chứa khoảng 75% độ ẩm có thể đóng gói, không qua giai đọan quạt khô.
Trường họp nghiền ép không đạt hiệu quả, có thể dùng quạt gió để xử lý tiếp từ nửa giờ đến 1giờ.
Chiều dày lớp men khô không vượt quá 0.1-0.2mm.
Đóng gói:
Ở các nước, giai đoạn này được thực hiện bằng máy, và có bổ sung dầu thực vật (0,1%), lecithin để đảm bảo độ bền chắc và màu sắc sản phẩm. Các cơ sở sản xuất men bánh mì ở nước ta do trình độ công nghiệp chưa cao và có nhiều lao động thủ công nên sau khi lọc ép để men được nhào trộn cho đều, người ta có thể nhồi bằng tay như nhồi bột làm bánh bao hay cho từ 5-10kg men vào bao vải dày, cột chặt miệng bao lại và đạp bằng chân cho đến khi đồng nhất về màu sắc và độ chắc. Cân men thành từng phần nặng 0,5kg cho vào túi nilon loại dày, ép trong khuôn cấy có kích thước tương ứng. Ép chặt men theo khối vuông vức của khuôn, vuốt bao lại cho thẳng, bọc kín và cột thun lại. Cất vào tủ lạnh bảo quản từ 2-400C.
Khâu tạo hình và đóng gói men càng làm nhanh càng tốt, vì trong điều kiện sản xuất của ta, nếu không rửa sạch men, hệ enzyme của tế bào nấm men đang ở trạng thái nghỉ, có thể tiếp tục hoạt động ảnh hưởng lên chất lượng men, hoặc có vi khuẩn gây nhiễm sinh sản mạnh hơn tế bào nấm men đang nghỉ. Hoạt động của vi khuẩn sẽ tạo ra trong môi trường những chất độc làm kìm hãm tế bào nấm men, làm cho số lượng nấm men sống trong thành phẩm giảm.
Sản phẩm
Sản phẩm men khô có thời hạn sử dụng dài hơn men ép, thường trên 1 năm nếu được hút chân không và được trữ trong điều kiện thường.
Ưu điểm: thời gian sử dụng rất lâu, dễ vận chuyển. Nhược điểm: hoạt lực làm nở không cao.
Chỉ số Thời gian
bảo quản Hình thức bảo quản
Hoạt tính Phút
Độ ẩm Chất khô Axit tổng số
61-70 8,1-10 14,1-16 1,1-1,3 >12 tháng Gói kín
61-70 8 11,1-14 1,4-1,7 5 tháng Gói không
kín
Chỉ tiêu vi sinh:
Tổng vi sinh vật hiếu khí không quá 7500 cfu/kg men khô Vi khuẩn thương hàn: không được có
Nấm mốc: không quá 50 cfu/kg men khô Chỉ tiêu hóa lý:
Độ ẩm: không quá 8%
Protein: không nhỏ hơn 45% (tính theo chất khô), với men ở loại khô là 56%
Lizin, metionin và tryptophan tương ứng không dưới 0,5; 1,4; 1,1% của protein khô Độ tiêu hóa của protein không dưới 75-80%
Giá trị sinh học của protein khô không dưới 55%
Các vitamin B1, B2, B5 tương ứng không dưới 10, 30 và 300 mg/kg.
Tạp chất kim loại sau khi tách sắt có thể còn có trong chế phẩm men ở dạng các mẫu vảy nhỏ là kim loại bắt từ hoặc không bắt từ
Những tạp chất kim loại là thể mảnh kim loại không bắt từ phải có kích thước mảnh, miếng kim loại không quá 2mm. hàm lượng kim loại mảnh có kích thước <
2mm (mg/ 1kg men khô): < 20