Quá trình sản xuất nấm men bánh mì bao gồm các giai đoạn chính sau : - Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng.
- Nuôi nấm men mẹ và nấm men thương phẩm. - Tạo hình và đóng gói sản phẩm.
Hiện nay, có nhiều phương pháp nuôi nấm men như : phương pháp nuôi theo chu kỳ, phương pháp bán liên tục và phương pháp liên tục. Phương pháp nuôi nấm men tại các cơ sở sản xuất khác nhau về các chỉ số : độ pha loãng dịch đừơng, tốc độ tăng trưởng của nấm men, số giai đoạn nuôi men mẹ, thời gian nuôi, số lượng nấm men, chi phí nguyên liệu cho từng giai đoạn sản xuất.[6]
Xử lý rỉ đường
Rỉ đường Nấm men giống
Nuôi cấy men thương phẩm Nuôi cấy nấm men
Ly tâm, tách rửa men
Ép
Định hình
Sấy
Bao gói
Bảo quản nhiệt độ thường Đóng gói men ép
Bảo quản lạnh
Men ép Men khô
4.4.1. Chuẩn bị dung dịch rỉ đường :
Rỉ đường trước khi dùng nuôi nấm men cần được xử lý để loại chất keo, chất lơ lửng, chất màu và một số chất có hại cho sự tăng trưởng của nấm men. Có thể làm trong rỉ đườngh bằng 2 phương pháp.
4.4.1.1. Phương pháp hoá học :[5]
Người ta sử dụng acid sulfuric đậm đặc với lượng 3,5kg cho một tấn rỉ đường.Khi cho H2SO4 vào rỉ đường, nó có khả năng đông tụ, kết tủa chất keo, đồng thời còn liên kết với muối của rỉ đường, cạnh tranh với acid hữu cơ, phân ly protein tạo ra acid hoạt động thích hợp cho sự sinh sản của nấm men. Ta có 3 cách thực hiện quá trình xử lý :
- Khi cho 3,5kg H2SO4 vào một tấn rỉ đường, người ta khuấy đều ở nhiệt độ thường trong thời gian 24h, sau đó ly tâm thu dịch trong.
- Khi cho 3,5kg H2SO4 vào một tấn rỉ đường, người ta đun toàn bộ lên 85oC và khuấy đều liên tục trong 6h, sau đó ly tâm thu dịch trong.
- Cho H2SO4 vào 1 tấn rỉ đường cho đến khi pH của rỉ đường đạt tới giá trị là 4, sau đó người ta đun nóng đến 120 – 125oC trong 1 phút để các chất vô cơ kết tủa, sau đó ly tâm thu dịch trong.
Thực hiện một trong ba cách trên, ta sẽ thu được dịch rỉ đường đã loại thể keo và màu. Từ dịch rỉ đường đã qua xử lý này đem pha chế thành các loại môi trường có nồng độ đừơng khác nhau. Đối với quá trình thu nhận sinh khối nấm men, dịch rỉ đường cần có nồng độ đường từ 2 – 4%. Tuy nhiên, giá trị của rỉ đường trong quá trình nuôi nấm men thu nhận sinh khối không chỉ do lượng đường saccharose có trong rỉ đường mà còn do các loại muối khoáng, các chất kích thích sinh trưởng và các thành phần khác quyết định.
4.4.1.2. Phương pháp cơ học :[6]
Người ta dùng máy ly tâm để loại bỏ chất bẩn, chất keo. Phương pháp này có ưu điểm hơn phương pháp hoá học về phương điện kinh tế và thời gian, giảm thất thoát so với phương pháp hoá học từ 2% còn 0,14%. Trước khi ly tâm, ta phải pha loãng rỉ đườgn với nước theo tỷ lệ 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, tuỳ thuộc thành phần muối Canci trong rỉ đường. Nếu
lượng muối Canci trong rỉ đường < 0,5% thì pha loãng 1:1, nếu là 0,6% thì pha loãng 1:2, hơn 1% thì pha loãng 1:4.
4.4.2. Nhân giống nấm men mẹ :[5]
Ở nước ngoài, để sản xuất men thương phẩm, người ta thường dùng số lượng men mẹ lớn, bảo quản dưới dạng men sữa, có hàm lượng từ 300 – 700g/lít. Nhân giống nấm men là quá trình làm tăng dịch nấm men giống sau mỗi chu kỳ. Cứ mỗi chu kỳ, lượng dịch nấm men giống tăng từ 5 – 10 lần dung tích trước đó. Ta cứ tiến hành như vậy cho đến khi nào đạt được khối lượng nấm men giống cần thiết cho quá trình sản xuất men thương phẩm. Giai đoạn nuôi men mẹ thường tiến hành trong điều kiện vô trùng, hệ thống nuôi nấm men kín, nguyên liệu được khử trùng trong nồi hấp áp suất.
Bảng 4 : Điều kiện nhân giống nấm men [5] Điều kiện nuôi cấy Các giai đoạn nhân giống Thể tích dịch nuôi cấy Nồng độ (%) Thời gian (h) Lưu lượng khí (m3/m3.h) Hiệu suất thu hồi (%) Phòng thí nghiệm (3 – 5 cấp) 10ml – 10l 12 – 16 16 – 24 Lắc hoặc sục khí 1 – 2 8 – 10
Giống thuần khiết (2 – 4 cấp) 50l – 1500l 10 – 14 10 – 18 Không liên tục 5 - 10 15 – 20 Giống sản xuất (2 – 3 cấp) 5 – 15m3 5 - 8 10 - 15 20 - 50 20 - 50
Yêu cầu về chất lượng không được để nhiễm men dại hay vi khuẩn. Ta cũng có thể đáng giá sơ bộ bằng đặc điểm hình thái, và vài đặc điểm một số cơ quan của tế bào khi nhuộm và quan sát dưới kính hiển vi.
- Không có thể mở.
- Nhuộm tế bào với xanh methylen. Nếu tế bào già, chết sẽ bắt màu từ xanh đến xanh đậm, trong khi tế bào trẻ không bắt màu.[6]
4.4.3. Nuôi men thương phẩm :[5] Điều kiện nuôi :
- Môi trường dịch nha hay môi trường nước đường có 2 – 4% đường, bổ sung thêm một số chất dinh dưỡng.
- Môi trường phải được thanh trùng và làm nguội trước khi cho giống nấm men vào hay chuyển từ chu kỳ trước sang chu kỳ sau.
- Nhiệt độ lên men là 26 – 30oC. - pH dịch nuôi từ 4,2 – 5,4. - Thời gian nuôi từ 10 – 24 giờ.
4.4.3.1. Nuôi nấm men thương phẩm theo chu kỳ
Thành phần môi trường nuôi nấm men thương phẩm thường không khác nhiều so với môi trường nuôi cấy trong quá trình nhân giống. Tuy nhiên, thành phần môi trường phải tuyệt đối ổn định để chất lượng nấm men đồng đều ở tất cả các mẻ trong suốt quá trình sản xuất.
Lượng đường trong môi trường khoảng 2 – 3%, không nên nhiều hơn và cũng không nên ít hơn. Nếu lượng đường cao sẽ vừa lãng phí và vừa tạo ra những sản phẩm trao đổi chất khác, gây ức chế ngược đến quá trình tạo sinh khối. Nếu lượng đường quá nhỏ sẽ không đủ nguồn Cacbon cần thiết cho sự tạo sinh khối.
pH môi trường khoảng 4,2 – 5,4. Không nên hạ thấp pH của môi trường xuống vì làm như vậy nấm men sẽ khó phát triển. Nếu pH cao quá vừa ức chế nấm men phát triển, vừa tạo điều kiện cho vi khuẩn nhiễm vào dunh dịch nuôi và phát triển, cạnh tranh chất dinh dưỡng, làm giảm chất lượng nấm men.
Thiết bị nuôi nấm men vừa có dung tích thích hợp, vừa thuận lợi cho việc nạp môi trường, phá bọt cũng như thu nhận sản phẩm. Thiết bị phải được lắp đặt hợp lý hệ thống thổi khí, hệ thống cánh khuấy và tấm cản dòng chuyển động của môi trường để làm tăng quá trình trao đổi chất của nấm men.
Việc cung cấp Oxy cho quá trình tạo sinh khối rất cần thiết. Oxy là một trong những yếu tố quang trọng ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của nấm men. Nấm men chỉ có thể sử dụng Oxy ở dạng hoà tan trong môi trường lỏng. Lượng Oxy hoà tan trong nước rất ít. Trong quá trình phát triển, nấm men sẽ nhận Oxy hoà tan và như vậy lượng Oxy hoà tan sẽ giảm. Do đó ta cần phải cung cấp Oxy từ bên ngoài thiết bị. Tùy theo từng giai đoạn phát triển của nấm men mà nhu cầu về Oxy sẽ thay đổi, do đó chế độ sục khí vào môi trường cũng khác nhau. Cụ thể chế độ sục khí như sau :
- Giai đoạn tiềm phát, nấm men cần thời gian thích nghi với điều kiện mới, thời gian này thường từ 0,5 – 1 giờ, cần cung cấp không khí khoảng 50m3/giờ/m3 môi trường.
- Giai đoạn tăng trưởng, nấm men tiến hành quá trình trao đổi chất mạnh, khối lượng nấm men tăng, thời gian thường kéo dài 7 – 14 giờ, lượng oxy cung cấp cần gấp đôi khoảng 80 – 100m3/giờ/m3 môi trường.
- Giai đoạn cân bằng, lượng tế bào chết bằng lượng tế bào mới sinh, quá trình trao đổi chất giảm mạnh, nhu cầu oxy không nhiều từ 20 – 50m3/giờ/m3 môi trường, thời gian từ 1 – 2 giờ.
Trong sản xuất bánh men bánh mì, người ta thường kết thúc quá trình nuôi nấm men ở giai đoạn tăng trưởng, bởi một trong những yêu cầu quan trọng của nấm men bánh mì là số lượng tế bào nấm men sống phải chiếm đại đa số. Nếu đợi đến giai đoạn cân bằng mới tiến hành thu nhận sinh khối thì như vậy nấm men thu được sẽ chứa nhiều tế bào già. Trong nuôi cấy nấm men bánh mì, người ta thường nuôi trong khoảng thời gian từ 8 – 16 giờ. Tối đa là 16 giờ.
