Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Nếu như ở Châu Á chủ yếu sử dụng gạo, thì ở Châu Âu con người lại dùng
lúa mì làm lương thực chính. Từ lúa mì, người Châu Âu sản xuất ra bánh mì, một
sản phẩm truyền thống nổi tiếng bên cạnh bia, phomat,…Do vai trò quan trọng của
bánh mì đối với loài người nên quy trình sản xuất bánh mì rất được quan tâm và
không ngừng được con người cải tiến.
Tuy không hiểu rõ nguyên nhân nhưng con người đã biết cách tạo ra những
bánh men bổ sung vào quy trình sản xuất bánh mì. Đến đầu thế XIX, nấm men bia,
nấm men thải từ nhà máy rượu bia đã được con người sử dụng để làm bánh mì.
Cuối thế kỷ XIX, nhiều cải tiến kỹ thuật như hệ thống thông khí ( nước Anh ), kỹ
thuật ly tâm để tách men ra khỏi môi trường tăng trưởng (Mỹ) đã được dùng để sản
xuất men bánh mì. Con người chỉ làm theo thói quen, không lý giải được tại sao làm
như vậy thì chất lượng bánh mì sẽ tốt hơn. Sau đại chiến thứ I và thứ II, việc sản
xuất nấm men Sacharomyces và Candida phát triển mạnh.
Ngày nay, với sự hiểu biết về vi sinh vật học, con người đã phần nào giải
thích được những quá trình xảy ra trong quy trình sản xuất bánh mì. Từ đó cho thấy
được tầm quan trọng của việc sản xuất bánh men có ảnh hưởng trực tiếp đến chất
lượng sản phẩm cuối cùng.
Ở bài tiểu luận này, nhóm em chỉ tập trung tìm hiểu loại nấm men dùng
trong sản xuất bánh mì bằng vốn kiến thức ít ỏi và các nguồn tài liệu đáng tin cậy
khác. Trong quá trình tìm hiểu không tránh khỏi những sai sót về nội dung cũng
như cách trình bày. Vì vậy, nhóm em rất chân thành Thank về sự đóng góp ý kiến
của Thầy cùng các bạn.
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu chung về sinh khối nấm men trong sản xuất bánh mì.
1.1.1 Tên gọi. [1]
Saccharomyces là một chi nấm men được sử dụng rộng rãi trong ngành
thực phẩm như làm bánh mì, sản xuất cồn. Saccharomyces có nghĩa là nấm đường
và là loại vi sinh vật duy nhất đuợc sản xuất với quy mô rất lớn trên thế giới.
1.1.2 Vài nét lịch sử về nấm men trong sản xuất bánh mì. [1]
Nấm men sử dụng trong sản xuất bánh mì là nấm men Saccharomyces
cerevisiae. Loài người sử dụng nấm men để làm nở bánh mì từ trước khi biết được
hình thái, cấu tạo và đặc tính sinh lý, sinh hóa của chúng.
Lúc đầu, người Châu Âu để bột mì lên men tự nhiên và làm bánh. Người ta
thấy nếu để bột mì lên men tự nhiên thì khối lượng bột sẽ nhiều hơn và khi nướng
bánh sẽ có mùi thơm và vị chua hấp dẫn, nhưng người ta không biết tại sao lại thế.
Sau đó, vào thế kỷ 17 người Châu Âu không cho bột mì lên men tự nhiên
nữa mà sử dụng nấm men bia để nhào bột. Kết quả của việc làm này là khối bột nở
đều hơn, bánh thơm hơn, đặc biệt là không chua như cho ủ tự nhiên.
Năm 1850 bắt đầu giai đoạn rất quan trọng trong sự phát triển của công
nghệ sản xuất nấm men bánh mì. Người Châu Âu đã biết sản xuẩt sinh khối nấm
men bánh mì dạng nhão (dạng paste). Lúc đầu họ lấy cặn nấm men từ quá trình sản
xuất rượu, chuyển cặn nấm men này sang thùng đựng nấm men, rửa sạch nấm men
bằng nước lạnh và đưa vào máy ép vít.
Năm 1878, L. Pasteur nghiên cứu ảnh hưởng của oxy đến sự phát triển của
nấm men. Kết quả cho thấy khi có mặt oxy hiệu suất thu nhận nấm men rất cao.
Khó khăn nhất trong việc cung cấp oxy cho quá trình lên men ở giai đoạn này là
người Châu Âu sử dụng môi trường nhão, do đó oxy rất khó phân tán đều vào khối
nhão này.
Năm 1886, người Châu Âu bắt đầu thay đổi môi trường. Người ta không
dùng môi trường nhão nữa mà sử dụng dung dịch nước đường. Bột lúa mì hay đại
mạch được thủy phân thành đường, sau đó người ta dùng nước đường này để sản
xuất nấm men. Năm 1900, người ta sử dụng máy ly tâm tốc độ cao để tách nước ra
khỏi nấm men và phương pháp nuối cấy nấm men được hoàn thiện dần.
Sau đó, người ta thay bột thủy phân bằng mật rỉ hay phế liệu nhà máy
đường, nhà máy bánh kẹo. Lượng đường dùng để lên men cũng giảm dần, lưu
lượng khí được tăng lên để tăng khả năng hô hấp của nấm men.
Năm 1916, xuất hiện nhà máy đầu tiên thực hiện những cải tiến này. Năm
1940 nhà máy men bánh mì lớn nhất Châu Âu với công suất 16500 tấn / năm được
xây dựng ở Moscow. Từ đó đến nay, hầu như nước Châu Âu nào cũng có hàng chục
nhà máy lớn, nhỏ sản xuất nấm men bánh mì.
1.1.3 Đặc điểm hình thái và kích thước. [2]
Nấm men saccharomyces có hình bầu dục, gần tròn, kích thước khoảng 6 -
8 µm x 5 - 6 µm.
Nấm men Saccharomyces cerevisiae có hình cầu hay hình trứng, có kích
thước nhỏ, từ 5-14 mircomet.
Saccharomyces là loại nấm men thuộc nhóm cơ thể đơn bào, gồm có nấm
men chìm và nấm men nổi:
Nấm men chìm (lager): hầu hết các tế bào khi quan sát thì nảy chồi đứng
riêng lẻ hay cặp đôi. Hình dạng chủ yếu là hình cầu.
Nấm men nổi (ale): tế bào nấm men mẹ và con sau khi nảy chồi thường
dính lại với nhau tạo thành chuỗi tế bào nấm men. Hình dạng chủ yếu là hình cầu
hay ovan với kích thước 7-10 micromet.
Sự khác nhau giữa nấm men nổi và nấm men chìm: là khả năng lên men
các loại đường trisaccharide, ví dụ raffinose. Trong nấm men chìm có enzyme có
thể sử dụng hoàn toàn đường raffinose, trong khi đó nấm men nổi chỉ sử dụng được
1/3 đường saccharose.
Ngoài ra chúng còn khác nhau về khả năng hô hấp, khả năng trao đổi chất
khi lên men và khả năng hình thành bào tử. Quá trình trao đổi chất của nấm men
chìm chủ yếu xảy ra trong quá trình lên men, còn của nấm men nổi xảy ra mạnh
trong quá trình hô hấp, vì vậy sinh khối nấm men nổi thu được nhiều hơn nấm men
chìm. Nấm men chìm có nồng độ enzyme thấp hơn nấm men nổi. Khả năng tạo bào
tử của nấm men chìm lâu hơn và hạn chế hơn nấm men nổi.
1.1.4 Thành phần cấu tạo.[2]
Nấm men Saccharomyces thuộc họ Saccharomycetaceae, ngành
Ascomycota và thuộc giới nấm.
Nấm men Saccharomyces gồm những thành phần chủ yếu sau:
- Vách tế bào
- Màng tế bào chất: nằm sát vách tế bào, có cấu tạo chủ yếu là lipoprotein,
giữ vai trò điều hòa vận chuyển các chất dinh dưỡng cho tế bào.
- Tế bào chất: gồm có mạng lưới nội chất là vị trí của nhiều hệ thống
enzyme khác nhau, đảm bảo sự vận chuyển vật chất cho tế bào và các cấu tử khác
nhau như bộ máy golgi, lysosom, không bào, (chứa các sản phẩm bị phân cắt, hay
chất độc lạ có thể có hại cho tế bào). Năng lượng cung cấp cho tế bào qua những
phản ứng xảy ra trong ty thể cũng nằm trong tế bào chất. Trong tế bào chất có nhân
chứa thông tin di truyền cho tế bào và các thành phần liên quan trong quá trình sinh
tổng hợp và sinh sản của tế bào. Nhân nấm men có phần trên là trung thể
(centrosome) và centrochrometin và phần đáy của nhân có thêm không bào
(vacuole), bên trong chứa 6 cặp nhiễm sắc thể (NST) và bên ngoài màng nhân có
nhiều ti thể bám quanh. Ngoài ra còn có hạt glycogen, hạt mỡ dự trữ chất dinh
dưỡng cho tế bào.
1.1.5 Thành phần hóa học.[2]
Thành phần hoá học của tế bào nấm men Saccharomyces khác nhau tuỳ
thuộc vào điều kiện môi trường nuôi cấy, thành phần các chất dinh dưỡng trong môi
trường nuôi cấy và tình trạng sinh lý của tế bào.
Nấm men ép có chứa 70-75% nước, 25-30% còn lại là chất khô.
Nước: bao gồm phần nước nằm bên ngoài tế bào và phần nước nằm trong
tế bào. Lượng nước khác nhau tuỳ từng trường hợp vào chủng nấm men, kỹ thuật nuôi và
phương pháp thu tế bào. Ví dụ: khi nuôi trong môi trường NaCl thì lượng nước
trong tế bào giảm.
Thành phần chất khô của tế bào nấm men bao gồm protein và các chất có
nitơ khác chiếm 50% , chất béo 1,6%, hydratcacbon 33,2%, mô tế bào 7,6%, tro
7,6%. Thành phần của những chất này không cố định, nó có thể thay đổi trong quá
trình nuôi cấy cũng như quá trình lên men.
Hydratcacbon gồm: polysaccharide, glycogen, trehalose (12 -12,5%),
mannan (18,7-24,9%), glucan (9,47-10,96%) và chitin . Những nghiên cứu động
học về sự biến đổi hydrat cacbon trong quá trình bảo quản nấm men cho thấy là
glucan, mannan và dạng glycogen tan trong kiềm và axit clohydric là yếu tố cấu
trúc của tế bào, trong khi trehalose và glycogen tan trong axit acetic, là chất tạo
năng lượng chính cho tế bào. Hàm lượng trehalose trong nấm men có liên quan đến
tính bền vững của nó : lượng trehalose càng cao nấm men càng bền.
Chất mỡ của nấm men là mỡ trung tính glycerol, photpho lipide, sterol tự
do và nhiều sterol, este.
Tro chiếm 6,5-12% lượng chất khô trong nấm men và dao động tùy theo
môi trường nuôi cấy.
1.1.6 Các chất dinh dưỡng cho nấm men.[2]
Trong công nghiệp vi sinh, môi trường nuôi cấy tốt nhất là môi trường cho
hiệu suất thu hồi sản phẩm cao nhất, trong thời gian ngắn nhất với giá thành thấp
nhất đối với mỗi chủng vi sinh vật.
Nguồn thức ăn chủ yếu cho nấm men là các chất hữu cơ ở dạng dễ hấp thu
và các chất vô cơ. Ngoài ra, để nấm men phát triển bình thường cần một lượng nhỏ
các yếu tố vi lượng và các chất kích thích. Nguồn thức ăn cho nấm men rất đa dạng,
do đó cần nghiên cứu riêng từng nguồn.
1.1.6.1 Nước.
Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của tế bào nấm men. Không có nước
không thể có quá trình đồng hóa thức ăn và quá trình trao đổi chất trong cơ thể.
1.1.6.2 Nguồn cacbon.
Nguồn cacbon là nguồn chủ yếu liên quan đến quá trình trao đổi chất và
chuyển hóa năng lượng. Nấm men có khả năng đồng hóa hoàn toàn đường glucose,
fructose và mannose. Ngoài ra, tùy thuộc vào chủng giống, nấm men còn có thể
đồng hóa hoàn toàn hay một phần nào đó đường galactose.
Đường disaccharide quan trọng cần quan tâm tới là saccharose, lactose,
melibiose. Nấm men đồng hóa lên men rất tốt maltose và saccharose, đồng hóa một
phần hay hoàn toàn đường lactose. Riêng melibiose chỉ lên men được khi có
enzyme melibiozase.
Nấm men nổi ( lên men nổi ) chỉ lên men được 1/3 rafinose sau khi phân
giải ra một phân tử fructose và melibiose. Nấm men chìm (lên men chìm ) có khả
năng thủy phân hoàn toàn rafinose do có enzyme invertase và melibiozase.
Các polysaccharide cần được thủy phân hoàn toàn bằng axit hay enzyme
thì nấm men mới có thể sử dụng được.
1.1.6.3 Nguồn nitơ.
Ý nghĩa chủ yếu của nguồn nitơ là cung cấp cho tế bào nguyên liệu để hình
thành các nhóm amin (-NH2) và imin (-NH-) để tổng hợp nên protein và các hợp
chất khác của nguyên chất. Nấm men đồng hóa được các hợp chất axit amin và nitơ
vô cơ. Dễ đồng hóa hơn cả là ion NH4+ và ammoniac NH3 với lượng sử dụng lớn
nhất là 20 – 35 mg N2/109 tế bào. Nguồn nitơ được coi là tốt nhất và được đồng hóa
hoàn toàn là ure:
NH2 – CO – NH2 + H2O = 2NH3 + CO2
Nấm men có thể tự tổng hợp axit amin. Tuy nhiên, nếu cho các axit amin
vào môi trường thì quá trình sinh sản và phát triển của tế bào sẽ nhanh hơn. Nấm
men đồng hoá các axit amin bằng cách amin hóa (tách NH3 ra khỏi các chất), do đó
các nguồn nitơ khác nhau sẽ có ảnh hưởng rất ít tới hàm lượng axit amin trong tế
bào nấm men.
1.1.6.4 Các chất khoáng.
Trong môi trường dinh dưỡng cần có một lượng nhất định các chất
khoáng để đảm bảo cho tế bào phát triển. Nếu trong môi trường tổng hợp thì các
chất khoáng sau đây sẽ cần thiết cho nấm men:
Bảng 1.1: Các chất khoáng cần thiết cho nấm men
Chất khoáng Hàm lượng (g/l)
K2HPO4
KH2PO4
MgSO4.7H2O
MgSO4.4H2O
1 – 2
1 – 2
0.2 – 0.5
0.02 – 0.1
KẾT LUẬN
Quá trình sản xuất bánh men ở mỗi nước nhìn chung là giống nhau, nhưng
ở mỗi nơi tùy theo điều kiện khí hậu, đặc điểm nguyên liệu, văn hóa mà có những
biển đổi riêng đặc trưng cho từng nước, từng sản phẩm. Ở từng loại bánh men, hệ vi
sinh vật giống nhau nhưng lại có tỷ lệ giữa các loài khác nhau, dẫn đến sản phẩm
lên men cuối cùng có vị, màu sắc, hương khác nhau.
Hiện nay, xu hướng thế giới là tiến hành công nghiệp hoá các sản phẩm
truyền thống. Điều này tất yếu sẽ diễn ra, vì các nước phát triển mong muốn mang
hình ảnh của nước mình ra thế giới. Trong đó, thực phẩm truyền thống đóng vai trò
quan trọng. Người ta cần một lượng sản phẩm lớn mà chỉ có công nghiệp mới đáp
ứng được.
Nhưng điều này chỉ thành công ở một số sản phẩm ít ỏi. Khó khăn đặt ra ở
đây là hệ vi sinh vật. Chỉ vài sản phẩm là con người có thể chỉ rõ vi sinh vật hay hệ
vi sinh vật định hướng quá trình lên men, từ đó mới phát triển lên quy mô công
nghiệp. Còn các sản phẩm còn lại, chất lượng sản phẩm còn phụ thuộc nhiều vào hệ
vi sinh vật tạo hương đặc trưng. Do chưa xác định rõ hệ vi sinh vật trên nên con
người chưa thể kiểm soát được hoàn toàn quá trình để được lên quy mô công
nghiệp.
Vì vậy việc quan tâm, tìm hiểu, nghiên cứu về vi sinh vật sẽ giúp
chúng ta hiểu rõ về chúng và hoạt động của chúng. Từ đó chúng ta sẽ ngày
càng khai thác được nhiều ứng dụng của chúng trong cuộc sống và hiểu rõ
hơn về những hoạt động của chúng đang diễn ra trong tự nhiên xung quanh
chúng ta.
3.1.4. Ảnh hưởng nồng độ rỉ đường
Tốc độ tăng trưởng của tế bào nấm men phụ thuộc vào sự hấp thụ chất dinh
dưỡng, trong giới hạn áp suất thẩm thấu của môi trường và nồng độ tế bào. Áp suất
thẩm thấu của môi trường tăng khi hàm lượng chất khô như saccharose hay chất
hoạt động thẩm thấu như NaCl nhiều. Hiện nay, các nhà máy sản xuất men bánh mì
nước ngoài nuôi nấm men trong môi trường có nồng độ saccharose lên đến 5-6% để
cải tiến chất lượng men ép và làm men khô.
3.1.5. Ảnh hưởng của cường độ không khí và khuấy trộn lên tốc độ
tăng trưởng của nấm men
Trong quá trình nuôi nấm men cần thiết giữ cho dịch men liên tục bão hòa
oxy hòa tan. Ngừng cung cấp oxy trong 15 giây sẽ gây nên tác dụng “âm”trên hoạt
động sống của nấm men. Oxy khí quyển chuyển vào tế bào nấm men qua hai giai
đoạn :
- Hòa tan oxy đến dạng lỏng.
- Hấp thu oxy hòa tan vào tế bào.
Về lý thuyết cần 0,761m³ oxy để oxy hóa 1 kg đường, nhưng thực tế chỉ
một phần nhỏ oxy bơm vào được nấm men sử dụng, phần còn lại bị mất đi do các
quá trình tiếp xúc, nhiệt độ nồng độ, độ nhầy nhớt của môi trường, cường độ khuấy
trộn. Kích thước của thiết bị nuôi cấy nấm men là tiền đề cần thiết, ảnh hưởng gián
tiếp lên sự tăng trưởng của nấm men vì chiều cao cột dung dịch môi trường càng
cao, thời gian khí bơm vào đạt đến bề mặt lâu hơn, và sự hấp thụ oxy được thúc đẩy
khi nhiệt độ tăng gần thích hợp cho hoạt tính men. Chiều cao cột dung dịch men tốt
nhất là 3m mới có thể đảm bảo hiệu suất thành phẩm và giảm trọng lượng khi tiêu
dùng. Rõ ràng là để tăng 1kg nấm men còn tùy thuộc vào chiều cao cột nước và
lượng khí tiêu dùng do đó cũng có khác nhau.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Nếu như ở Châu Á chủ yếu sử dụng gạo, thì ở Châu Âu con người lại dùng
lúa mì làm lương thực chính. Từ lúa mì, người Châu Âu sản xuất ra bánh mì, một
sản phẩm truyền thống nổi tiếng bên cạnh bia, phomat,…Do vai trò quan trọng của
bánh mì đối với loài người nên quy trình sản xuất bánh mì rất được quan tâm và
không ngừng được con người cải tiến.
Tuy không hiểu rõ nguyên nhân nhưng con người đã biết cách tạo ra những
bánh men bổ sung vào quy trình sản xuất bánh mì. Đến đầu thế XIX, nấm men bia,
nấm men thải từ nhà máy rượu bia đã được con người sử dụng để làm bánh mì.
Cuối thế kỷ XIX, nhiều cải tiến kỹ thuật như hệ thống thông khí ( nước Anh ), kỹ
thuật ly tâm để tách men ra khỏi môi trường tăng trưởng (Mỹ) đã được dùng để sản
xuất men bánh mì. Con người chỉ làm theo thói quen, không lý giải được tại sao làm
như vậy thì chất lượng bánh mì sẽ tốt hơn. Sau đại chiến thứ I và thứ II, việc sản
xuất nấm men Sacharomyces và Candida phát triển mạnh.
Ngày nay, với sự hiểu biết về vi sinh vật học, con người đã phần nào giải
thích được những quá trình xảy ra trong quy trình sản xuất bánh mì. Từ đó cho thấy
được tầm quan trọng của việc sản xuất bánh men có ảnh hưởng trực tiếp đến chất
lượng sản phẩm cuối cùng.
Ở bài tiểu luận này, nhóm em chỉ tập trung tìm hiểu loại nấm men dùng
trong sản xuất bánh mì bằng vốn kiến thức ít ỏi và các nguồn tài liệu đáng tin cậy
khác. Trong quá trình tìm hiểu không tránh khỏi những sai sót về nội dung cũng
như cách trình bày. Vì vậy, nhóm em rất chân thành Thank về sự đóng góp ý kiến
của Thầy cùng các bạn.
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu chung về sinh khối nấm men trong sản xuất bánh mì.
1.1.1 Tên gọi. [1]
Saccharomyces là một chi nấm men được sử dụng rộng rãi trong ngành
thực phẩm như làm bánh mì, sản xuất cồn. Saccharomyces có nghĩa là nấm đường
và là loại vi sinh vật duy nhất đuợc sản xuất với quy mô rất lớn trên thế giới.
1.1.2 Vài nét lịch sử về nấm men trong sản xuất bánh mì. [1]
Nấm men sử dụng trong sản xuất bánh mì là nấm men Saccharomyces
cerevisiae. Loài người sử dụng nấm men để làm nở bánh mì từ trước khi biết được
hình thái, cấu tạo và đặc tính sinh lý, sinh hóa của chúng.
Lúc đầu, người Châu Âu để bột mì lên men tự nhiên và làm bánh. Người ta
thấy nếu để bột mì lên men tự nhiên thì khối lượng bột sẽ nhiều hơn và khi nướng
bánh sẽ có mùi thơm và vị chua hấp dẫn, nhưng người ta không biết tại sao lại thế.
Sau đó, vào thế kỷ 17 người Châu Âu không cho bột mì lên men tự nhiên
nữa mà sử dụng nấm men bia để nhào bột. Kết quả của việc làm này là khối bột nở
đều hơn, bánh thơm hơn, đặc biệt là không chua như cho ủ tự nhiên.
Năm 1850 bắt đầu giai đoạn rất quan trọng trong sự phát triển của công
nghệ sản xuất nấm men bánh mì. Người Châu Âu đã biết sản xuẩt sinh khối nấm
men bánh mì dạng nhão (dạng paste). Lúc đầu họ lấy cặn nấm men từ quá trình sản
xuất rượu, chuyển cặn nấm men này sang thùng đựng nấm men, rửa sạch nấm men
bằng nước lạnh và đưa vào máy ép vít.
Năm 1878, L. Pasteur nghiên cứu ảnh hưởng của oxy đến sự phát triển của
nấm men. Kết quả cho thấy khi có mặt oxy hiệu suất thu nhận nấm men rất cao.
Khó khăn nhất trong việc cung cấp oxy cho quá trình lên men ở giai đoạn này là
người Châu Âu sử dụng môi trường nhão, do đó oxy rất khó phân tán đều vào khối
nhão này.
Năm 1886, người Châu Âu bắt đầu thay đổi môi trường. Người ta không
dùng môi trường nhão nữa mà sử dụng dung dịch nước đường. Bột lúa mì hay đại
mạch được thủy phân thành đường, sau đó người ta dùng nước đường này để sản
xuất nấm men. Năm 1900, người ta sử dụng máy ly tâm tốc độ cao để tách nước ra
khỏi nấm men và phương pháp nuối cấy nấm men được hoàn thiện dần.
Sau đó, người ta thay bột thủy phân bằng mật rỉ hay phế liệu nhà máy
đường, nhà máy bánh kẹo. Lượng đường dùng để lên men cũng giảm dần, lưu
lượng khí được tăng lên để tăng khả năng hô hấp của nấm men.
Năm 1916, xuất hiện nhà máy đầu tiên thực hiện những cải tiến này. Năm
1940 nhà máy men bánh mì lớn nhất Châu Âu với công suất 16500 tấn / năm được
xây dựng ở Moscow. Từ đó đến nay, hầu như nước Châu Âu nào cũng có hàng chục
nhà máy lớn, nhỏ sản xuất nấm men bánh mì.
1.1.3 Đặc điểm hình thái và kích thước. [2]
Nấm men saccharomyces có hình bầu dục, gần tròn, kích thước khoảng 6 -
8 µm x 5 - 6 µm.
Nấm men Saccharomyces cerevisiae có hình cầu hay hình trứng, có kích
thước nhỏ, từ 5-14 mircomet.
Saccharomyces là loại nấm men thuộc nhóm cơ thể đơn bào, gồm có nấm
men chìm và nấm men nổi:
Nấm men chìm (lager): hầu hết các tế bào khi quan sát thì nảy chồi đứng
riêng lẻ hay cặp đôi. Hình dạng chủ yếu là hình cầu.
Nấm men nổi (ale): tế bào nấm men mẹ và con sau khi nảy chồi thường
dính lại với nhau tạo thành chuỗi tế bào nấm men. Hình dạng chủ yếu là hình cầu
hay ovan với kích thước 7-10 micromet.
Sự khác nhau giữa nấm men nổi và nấm men chìm: là khả năng lên men
các loại đường trisaccharide, ví dụ raffinose. Trong nấm men chìm có enzyme có
thể sử dụng hoàn toàn đường raffinose, trong khi đó nấm men nổi chỉ sử dụng được
1/3 đường saccharose.
Ngoài ra chúng còn khác nhau về khả năng hô hấp, khả năng trao đổi chất
khi lên men và khả năng hình thành bào tử. Quá trình trao đổi chất của nấm men
chìm chủ yếu xảy ra trong quá trình lên men, còn của nấm men nổi xảy ra mạnh
trong quá trình hô hấp, vì vậy sinh khối nấm men nổi thu được nhiều hơn nấm men
chìm. Nấm men chìm có nồng độ enzyme thấp hơn nấm men nổi. Khả năng tạo bào
tử của nấm men chìm lâu hơn và hạn chế hơn nấm men nổi.
1.1.4 Thành phần cấu tạo.[2]
Nấm men Saccharomyces thuộc họ Saccharomycetaceae, ngành
Ascomycota và thuộc giới nấm.
Nấm men Saccharomyces gồm những thành phần chủ yếu sau:
- Vách tế bào
- Màng tế bào chất: nằm sát vách tế bào, có cấu tạo chủ yếu là lipoprotein,
giữ vai trò điều hòa vận chuyển các chất dinh dưỡng cho tế bào.
- Tế bào chất: gồm có mạng lưới nội chất là vị trí của nhiều hệ thống
enzyme khác nhau, đảm bảo sự vận chuyển vật chất cho tế bào và các cấu tử khác
nhau như bộ máy golgi, lysosom, không bào, (chứa các sản phẩm bị phân cắt, hay
chất độc lạ có thể có hại cho tế bào). Năng lượng cung cấp cho tế bào qua những
phản ứng xảy ra trong ty thể cũng nằm trong tế bào chất. Trong tế bào chất có nhân
chứa thông tin di truyền cho tế bào và các thành phần liên quan trong quá trình sinh
tổng hợp và sinh sản của tế bào. Nhân nấm men có phần trên là trung thể
(centrosome) và centrochrometin và phần đáy của nhân có thêm không bào
(vacuole), bên trong chứa 6 cặp nhiễm sắc thể (NST) và bên ngoài màng nhân có
nhiều ti thể bám quanh. Ngoài ra còn có hạt glycogen, hạt mỡ dự trữ chất dinh
dưỡng cho tế bào.
1.1.5 Thành phần hóa học.[2]
Thành phần hoá học của tế bào nấm men Saccharomyces khác nhau tuỳ
thuộc vào điều kiện môi trường nuôi cấy, thành phần các chất dinh dưỡng trong môi
trường nuôi cấy và tình trạng sinh lý của tế bào.
Nấm men ép có chứa 70-75% nước, 25-30% còn lại là chất khô.
Nước: bao gồm phần nước nằm bên ngoài tế bào và phần nước nằm trong
tế bào. Lượng nước khác nhau tuỳ từng trường hợp vào chủng nấm men, kỹ thuật nuôi và
phương pháp thu tế bào. Ví dụ: khi nuôi trong môi trường NaCl thì lượng nước
trong tế bào giảm.
Thành phần chất khô của tế bào nấm men bao gồm protein và các chất có
nitơ khác chiếm 50% , chất béo 1,6%, hydratcacbon 33,2%, mô tế bào 7,6%, tro
7,6%. Thành phần của những chất này không cố định, nó có thể thay đổi trong quá
trình nuôi cấy cũng như quá trình lên men.
Hydratcacbon gồm: polysaccharide, glycogen, trehalose (12 -12,5%),
mannan (18,7-24,9%), glucan (9,47-10,96%) và chitin . Những nghiên cứu động
học về sự biến đổi hydrat cacbon trong quá trình bảo quản nấm men cho thấy là
glucan, mannan và dạng glycogen tan trong kiềm và axit clohydric là yếu tố cấu
trúc của tế bào, trong khi trehalose và glycogen tan trong axit acetic, là chất tạo
năng lượng chính cho tế bào. Hàm lượng trehalose trong nấm men có liên quan đến
tính bền vững của nó : lượng trehalose càng cao nấm men càng bền.
Chất mỡ của nấm men là mỡ trung tính glycerol, photpho lipide, sterol tự
do và nhiều sterol, este.
Tro chiếm 6,5-12% lượng chất khô trong nấm men và dao động tùy theo
môi trường nuôi cấy.
1.1.6 Các chất dinh dưỡng cho nấm men.[2]
Trong công nghiệp vi sinh, môi trường nuôi cấy tốt nhất là môi trường cho
hiệu suất thu hồi sản phẩm cao nhất, trong thời gian ngắn nhất với giá thành thấp
nhất đối với mỗi chủng vi sinh vật.
Nguồn thức ăn chủ yếu cho nấm men là các chất hữu cơ ở dạng dễ hấp thu
và các chất vô cơ. Ngoài ra, để nấm men phát triển bình thường cần một lượng nhỏ
các yếu tố vi lượng và các chất kích thích. Nguồn thức ăn cho nấm men rất đa dạng,
do đó cần nghiên cứu riêng từng nguồn.
1.1.6.1 Nước.
Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của tế bào nấm men. Không có nước
không thể có quá trình đồng hóa thức ăn và quá trình trao đổi chất trong cơ thể.
1.1.6.2 Nguồn cacbon.
Nguồn cacbon là nguồn chủ yếu liên quan đến quá trình trao đổi chất và
chuyển hóa năng lượng. Nấm men có khả năng đồng hóa hoàn toàn đường glucose,
fructose và mannose. Ngoài ra, tùy thuộc vào chủng giống, nấm men còn có thể
đồng hóa hoàn toàn hay một phần nào đó đường galactose.
Đường disaccharide quan trọng cần quan tâm tới là saccharose, lactose,
melibiose. Nấm men đồng hóa lên men rất tốt maltose và saccharose, đồng hóa một
phần hay hoàn toàn đường lactose. Riêng melibiose chỉ lên men được khi có
enzyme melibiozase.
Nấm men nổi ( lên men nổi ) chỉ lên men được 1/3 rafinose sau khi phân
giải ra một phân tử fructose và melibiose. Nấm men chìm (lên men chìm ) có khả
năng thủy phân hoàn toàn rafinose do có enzyme invertase và melibiozase.
Các polysaccharide cần được thủy phân hoàn toàn bằng axit hay enzyme
thì nấm men mới có thể sử dụng được.
1.1.6.3 Nguồn nitơ.
Ý nghĩa chủ yếu của nguồn nitơ là cung cấp cho tế bào nguyên liệu để hình
thành các nhóm amin (-NH2) và imin (-NH-) để tổng hợp nên protein và các hợp
chất khác của nguyên chất. Nấm men đồng hóa được các hợp chất axit amin và nitơ
vô cơ. Dễ đồng hóa hơn cả là ion NH4+ và ammoniac NH3 với lượng sử dụng lớn
nhất là 20 – 35 mg N2/109 tế bào. Nguồn nitơ được coi là tốt nhất và được đồng hóa
hoàn toàn là ure:
NH2 – CO – NH2 + H2O = 2NH3 + CO2
Nấm men có thể tự tổng hợp axit amin. Tuy nhiên, nếu cho các axit amin
vào môi trường thì quá trình sinh sản và phát triển của tế bào sẽ nhanh hơn. Nấm
men đồng hoá các axit amin bằng cách amin hóa (tách NH3 ra khỏi các chất), do đó
các nguồn nitơ khác nhau sẽ có ảnh hưởng rất ít tới hàm lượng axit amin trong tế
bào nấm men.
1.1.6.4 Các chất khoáng.
Trong môi trường dinh dưỡng cần có một lượng nhất định các chất
khoáng để đảm bảo cho tế bào phát triển. Nếu trong môi trường tổng hợp thì các
chất khoáng sau đây sẽ cần thiết cho nấm men:
Bảng 1.1: Các chất khoáng cần thiết cho nấm men
Chất khoáng Hàm lượng (g/l)
K2HPO4
KH2PO4
MgSO4.7H2O
MgSO4.4H2O
1 – 2
1 – 2
0.2 – 0.5
0.02 – 0.1
KẾT LUẬN
Quá trình sản xuất bánh men ở mỗi nước nhìn chung là giống nhau, nhưng
ở mỗi nơi tùy theo điều kiện khí hậu, đặc điểm nguyên liệu, văn hóa mà có những
biển đổi riêng đặc trưng cho từng nước, từng sản phẩm. Ở từng loại bánh men, hệ vi
sinh vật giống nhau nhưng lại có tỷ lệ giữa các loài khác nhau, dẫn đến sản phẩm
lên men cuối cùng có vị, màu sắc, hương khác nhau.
Hiện nay, xu hướng thế giới là tiến hành công nghiệp hoá các sản phẩm
truyền thống. Điều này tất yếu sẽ diễn ra, vì các nước phát triển mong muốn mang
hình ảnh của nước mình ra thế giới. Trong đó, thực phẩm truyền thống đóng vai trò
quan trọng. Người ta cần một lượng sản phẩm lớn mà chỉ có công nghiệp mới đáp
ứng được.
Nhưng điều này chỉ thành công ở một số sản phẩm ít ỏi. Khó khăn đặt ra ở
đây là hệ vi sinh vật. Chỉ vài sản phẩm là con người có thể chỉ rõ vi sinh vật hay hệ
vi sinh vật định hướng quá trình lên men, từ đó mới phát triển lên quy mô công
nghiệp. Còn các sản phẩm còn lại, chất lượng sản phẩm còn phụ thuộc nhiều vào hệ
vi sinh vật tạo hương đặc trưng. Do chưa xác định rõ hệ vi sinh vật trên nên con
người chưa thể kiểm soát được hoàn toàn quá trình để được lên quy mô công
nghiệp.
Vì vậy việc quan tâm, tìm hiểu, nghiên cứu về vi sinh vật sẽ giúp
chúng ta hiểu rõ về chúng và hoạt động của chúng. Từ đó chúng ta sẽ ngày
càng khai thác được nhiều ứng dụng của chúng trong cuộc sống và hiểu rõ
hơn về những hoạt động của chúng đang diễn ra trong tự nhiên xung quanh
chúng ta.
3.1.4. Ảnh hưởng nồng độ rỉ đường
Tốc độ tăng trưởng của tế bào nấm men phụ thuộc vào sự hấp thụ chất dinh
dưỡng, trong giới hạn áp suất thẩm thấu của môi trường và nồng độ tế bào. Áp suất
thẩm thấu của môi trường tăng khi hàm lượng chất khô như saccharose hay chất
hoạt động thẩm thấu như NaCl nhiều. Hiện nay, các nhà máy sản xuất men bánh mì
nước ngoài nuôi nấm men trong môi trường có nồng độ saccharose lên đến 5-6% để
cải tiến chất lượng men ép và làm men khô.
3.1.5. Ảnh hưởng của cường độ không khí và khuấy trộn lên tốc độ
tăng trưởng của nấm men
Trong quá trình nuôi nấm men cần thiết giữ cho dịch men liên tục bão hòa
oxy hòa tan. Ngừng cung cấp oxy trong 15 giây sẽ gây nên tác dụng “âm”trên hoạt
động sống của nấm men. Oxy khí quyển chuyển vào tế bào nấm men qua hai giai
đoạn :
- Hòa tan oxy đến dạng lỏng.
- Hấp thu oxy hòa tan vào tế bào.
Về lý thuyết cần 0,761m³ oxy để oxy hóa 1 kg đường, nhưng thực tế chỉ
một phần nhỏ oxy bơm vào được nấm men sử dụng, phần còn lại bị mất đi do các
quá trình tiếp xúc, nhiệt độ nồng độ, độ nhầy nhớt của môi trường, cường độ khuấy
trộn. Kích thước của thiết bị nuôi cấy nấm men là tiền đề cần thiết, ảnh hưởng gián
tiếp lên sự tăng trưởng của nấm men vì chiều cao cột dung dịch môi trường càng
cao, thời gian khí bơm vào đạt đến bề mặt lâu hơn, và sự hấp thụ oxy được thúc đẩy
khi nhiệt độ tăng gần thích hợp cho hoạt tính men. Chiều cao cột dung dịch men tốt
nhất là 3m mới có thể đảm bảo hiệu suất thành phẩm và giảm trọng lượng khi tiêu
dùng. Rõ ràng là để tăng 1kg nấm men còn tùy thuộc vào chiều cao cột nước và
lượng khí tiêu dùng do đó cũng có khác nhau.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links