Ứng dụng lên men – Tài liệu text

Ứng dụng lên men

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (366.23 KB, 20 trang )

Trường ĐẠI HỌC SÀI GÒN
LỚP DSI 1081
BÀI THUYẾT TRÌNH MÔN VI SINH VẬT HỌC
Ứng dụng các hình thức Lên men
—oOo—
GV HƯỚNG DẪN: Ths. Đặng Thị Ngọc Thanh
TRÌNH BÀY: TỔ 1
ĐỖ NGUYỄN HỒNG HẠNH CAO THỊ THUỲ TRANG
HUỲNH THỊ DIỄM THUÝ LÊ KIM YẾN
NGUYỄN VĂN TÚ TÔ HOÀNG YẾN
MAI THỊ TRÀ GIANG PHẠM THỊ MỸ HẠNH
__________________
A/ KHÁI NIỆM
1. Lên men
• Là quá trình phân giải carbonhydrat trong điều kiện kỵ khí.
• Là quá trình oxy hóa khử cơ chất:
o Oxi phân tử không tham gia vào quá trình oxi hóa.
o Hidro được thải dưới dạng: khí hoặc liên kết với các sản phẩm phân giải.
• Năng lượng sinh ra:
o Một phần cho các phản ứng khử.
o Phần còn lại: tích lũy trong các liên kết cao năng.
à Năng lượng sinh ra trong lên men không bằng năng lượng sinh ra từ hô hấp.
• Sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men:
o CO2
o Các hợp chất carbon chưa được oxi hóa hoàn toàn: rượu, acid hữu cơ,
aldehyd, keton,…
2. Lên men oxi hóa
• Phần lớn VSV hiếu khí oxi hóa triệt để cơ chất thành CO
2
và H
2

O (hô hấp hiếu khí).
Trong CO
2
, C đạt mức oxh cao nhất nên người ta gọi quá trình này là oxy hóa hoàn
toàn.
• Lên men oxi hóa KHÔNG hoàn toàn : Một số VSV oxi hóa cơ chất trong điều kiện
hiếu khí nhưng sinh ra những sản phẩm chưa được oxh hoàn toàn như: a.acetic,
a.limonic, a.fumaric, a.gluconic,…
• Ví dụ: Lên men giấm là quá trình oxh rượu thành giấm do một nhóm vi khuẩn
acetic (Acetobacter) thực hiện:
C
2
H
5
OH + O
2
à CH
3
COOH + H
2
O
B. LÊN MEN RƯỢU
1. Vi sinh vật gây lên men
• Rượu ethylic là sản phẩm lên men đường khá phổ biến của nhiều nhóm vi
sinh vật, chủ yếu là các loài nấm men đường ( Saccharomyces ). Các loài nấm men
1
thường dung trong sản xuất bia rượu là Sac. Cerevisiae, Sac. Ellipsoids, Sac.
Carlsbergensis
• Nhiều loài vi khuẩn hiếu khí không bắt buộc và vi khuẩn kỵ khí cũng tạo
thành rượu như là một sản phẩm chính hoặc sản phẩm phụ trong quá trình lên men

hexose hoặc pentose
2. Cơ chế
a/ Phương trình tổng quát :
C
6
H
12
O
6
à 2 C
2
H
5
OH + 2 CO
2
+ 113,4 kJ
b/ Các phương trình lên men rượu
Đường ——con đường EMP——–> acid pyruvic
3. Điều kiện của quá trình lên men rượu ( theo Custeurs )
• Kỵ khí
• Loại đường có thể lên men
• pH : 4,5 – 5,5
• Nhiệt độ : 25 – 33 oC
• Lượng nấm men giống : 0,26 % khối lượng cơ chất
∗ Sản xuất ethanol từ đường và tinh bột
• Ethanol được sản xuất từ cây mía, bã mía, bắp, thân và hạt lúa miến, củ cải
đường, lúa mạch, đai, bố, khoai tây, khoai lang, trái quả, hoa hướng dương, rơm rạ và
các loại sinh khối khác.
• Phương trình tổng quát :
C

6
H
12
O
6
→ 2C
2
H
6
O + 2CO
2
I. Các bước cơ bản
• Xử lý nguyên liệu để nhận được đường hoà tan.
• Sử dụng men hoặc vi khuẩn để biến đổi đường thành ethanol và CO
2
.
• Chưng cất ethanol từ fermented mash.
Nếu cần thiết, khử nước để thu đựơc ethanol khan.
II. Một số quy trình sản xuất ethanol
1. SẢN XUẤT ETHANOL TỪ MÍA ĐƯỜNG
• Ethanol thu được từ nước mía sau quá trình lên men nhưng các quy trình thực
tế liên quan lại phụ thuộc vào loại chưng cất.
2
• Qúa trình lên men diễn ra ở nhiệt độ từ 33-35oC và mật độ cell khoảng 8-
17%v/v và được dừng lại khi lượng ethanol trong chất lỏng đạt tới khoảng
10% vì nếu vượt quá mức độ đó, ethanol sẽ bắt đầu giết chết men.
2. SẢN XUẤT ETHANOL TỪ TINH BỘT
* Sản xuất ethanol từ ngô
-Nghiền: ngô được xay thành bột mịn.
-Hoá lỏng và đun nóng bột mịn: Bổ sung chất lỏng vào bột mịn để làm hỗn

hợp nghiền nhừ, sau đó dùng nhiệt để chuyển tinh bột thành dạng lỏng và loại
bỏ vi khuẩn.
-Thuỷ phân enzyme: Enzyme được bổ sung để phá vỡ chuỗi carbonhydrate
để chuyển tinh bột thành chuỗi đường ngắn và thậm chí phân tử đường
glucose.
-Lên men: Hỗn hợp nghiền nhừ sau thuỷ phân được chuyển vào bồn lên men
nơi men được bổ sung để chuyển hoá glucose thành ethanol.
-Chưng cất: Nước súp tạo ra trong quá trình lên men là dung dịch ethanol
hoà tan (10-12%). Dịch được bơm qua nhiều tháp trong khoang chưng cất để
tách ethanol khỏi chất lỏng và nước. Sau khi chưng cất, ethanol có độ tinh
khiết 96%.
– Chất rắn được bơm ra khỏi đáy thùng và được chế biến thành sản phẩm phụ
giàu protein cho sản xuất thức ăn chăn nuôi DDGs.
-Tách nước: Lượng nước rất nhỏ trong ethanol vừa chưng cất được tách ra
bằng vi lưới lọc để cho ethanol tinh khiết
3. SẢN XUẤT ETHANOL TỪ CỦ CẢI ĐƯỜNG
– Cũng giống như mía đường, củ cải đường có thể dùng để sản xuất ethanol từ
nước mật được lên men của nó qua quá trình lên men và quá trình chưng cất
có thể sản sinh ra cả đường và ethanol.
∗ Sản xuất bia rượu bằng phương pháp lên men
I. Định nghĩa
Lên men rượu là quá trình lên men yếm khí, trong đó vi sinh vật chủ yếu là
nấm men chuyển hoá đường thành rượu etylic.
II. Quy trình
a/ Phương trình tổng quát
C
6
H
12
O

6
à 2 C
2
H
5
OH + 2 CO
2
b/ Phương trình cụ thể
(C
6
H
10
O
5
)n à C
12
H
22
O
11
C
12
H
22
O
11
à C
6
H
12

O
6
3
C
6
H
12
O
6
à 2 C
2
H
5
OH + 2 CO
2
III. Ứng dụng
– Rượu lên men với nồng độ thấp (chỉ khoảng 8-12% rượu) sẽ được chưng
cất để cho ra rượu đế với nồng độ cao hơn
– Lên men cổ điển là ngành sản xuất lên men qua đó ta thu được những sản
phẩm có phân tử lượng nhỏ hơn nguyên liệu ban đầu, điều lưu ý là phương
pháp lên men cổ điển có thể thay thế bằng phương pháp hoá học. Ví dụ như
quá trình sản xuất rượu (là một phản ứng dị hóa).
* Ứng dụng nấm men làm nở bột bánh mì
I. NGUYÊN LIỆU VÀ TÁC DỤNG CỦA CÁC THÀNH PHẦN LÀM BÁNH
MÌ :
 BỘT MÌ.
 THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG:
 PROTIT.
 Globulin.
 Protalamin.

 Albumin.
 Glutelin.
=> Các pro này se tao thành khung gluten ( ruột bánh mì ).
 GLUXIT.
 LIPIT.
 CÁC THÀNH PHẦN KHÁC:
 NƯỚC: TIÊU CHUẨN CỨNG CỦA BÁNH.
 MUỐI: TẠO VỊ ( NGĂN LÊN MEN KHI HÀM LƯỢNG NHIỀU ).
 ĐƯỜNG: CẦN CHO QUÁ TRÌNH LÊN MEN ( LEN MEN BỊ ỨC CHẾ KHI
HÀM LƯỢNG NHIỀU )
 CÁC NGUYÊN LIỆU TẠO VỊ KHÁC NHƯ: TRỨNG GÀ, MẬT ONG,
CHẤT THƠM.
II. QUI TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH MÌ:
 QUY TRÌNH 1:
NGUYÊN LIỆU => NHÀO BỘT => LÊN MEN => ĐỊNH HÌNH => NUỚNG
BÁNH => Ổ BÁNH MÌ.
 QUY TRÌNH 2:
NGUYÊN LIỆU => NHÀO BỘT => ĐỊNH HÌNH => LÊN MEN => NƯỚNG
BÁNH => Ổ BÁNH MÌ.
4
III. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT BANH MÌ :
1. Tên gọi:
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.
2. Phân loại:
Giống (chi) Saccharomyces có khoảng 40 loài (van der Walt, 1970) và các loài trong
giống này được biết nhiều do chúng được ứng dụng trong làm nổi bánh, bia, rượu,… chúng
hiện diện nhiều trong sản phẩm có đường, đất, trái cây chín, phấn hoa,…
Trong đó: loại được con người sử dụng

phổ biến nhất là Saccharomyces cerevisiae, nó
được dùng để sản xuất rượu vang, bánh mì và
bia từ hàng nghìn năm trước.
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.
• Nguyên liệu chính dùng để sản xuất men là mật rỉ đường, ngoài ra một số hóa chất
khác sẽ được cung cấp trong quá trình nuôi cấy men để bổ sung các chất dinh dưỡng
mà mật rỉ không đủ.
• Quá trình nuôi dưỡng men Saccharomyces là quá trình hiếu khí vì vậy người ta phải
thổi vào bồn lên men một lượng khí rất lớn.Trong quá trình nuôi cấy nấm men người
ta phải kiểm soát lượng mật rỉ nạp vào bồn lên men theo lượng cồn có trong môi
trường lên men.
• Nếu lượng mật nạp vào nhiều quá nấm men sẽ không sinh sản mà sẽ thực hiện quá
trình lên men tạo ra cồn khiến nồng độ cồn tăng cao và năng suất men sẽ giảm,
nhưng nếu lượng mật nạp vào quá ít nấm men sẽ thiếu chất dinh dưỡng cho sinh
trưởng.
=> Lên men là kỵ khí, nuôi nấm men là hiếu khí.
3. Đặc điểm nấm men dùng trong sản xuất:
Không thể đơn thuần dựa vào hình thái kích thước, hay khả năng lên men của nấm
men để xác định nấm men tốt hay xấu, cần có sự phối hợp giữa các thông số này. Kết quả
phân tích nấm men bánh mì hiện được sản xuất ở Liên Xô và một số nước khác, người ta đã
đưa ra các tiêu chuẩn nấm men Saccharomyces cerevisiae được chọn để sản xuất men bánh
mì như sau:
– Tế bào lớn, có dạng hình cầu hay hình trứng, đường kính ít nhất 7×11 µm.
5
– Hoạt tính maltase:biểu thị thời gian để 1g nấm men ép phóng thích ra 10ml CO
2
khi

lên men 20 ml dung dịch đường maltose 5%≤70 phút.
– Hoạt lực làm dậy bột: biểu thị thời gian 5g nấm men ép làm nở khối bột 280g đến
chiều cao 1,5cm theo khuôn có kích th ước xác định, không quá 45 phút.
– 100% bền vững với rỉ đường : chỉ tiêu này được đưa ra sau nhiều năm nghiên cứu,
cho thấy nấm men càng nhạy cảm với nồng độ rỉ đường thì khả năng sinh sản qua các thế hệ
càng nhanh. Chủng nấm men được đánh giá là bền vững 100% đối với rỉ đường, nếu chúng
tồn tại 6-7 thế hệ mà không bị chết trong môi trường có nồng độ rỉ đường cao.
– Khả năng sinh sản nhanh và ít bị thay đổi trong quá trình bảo quản.
– Có khả năng lên men được đường saccharose, glucose và maltose.
– Có enzime zimaza và maltaza cao.
– Khả năng tích lũy sinh khối nấm men là 0,2/h, trong điều kiện nuôi nấm men có sục
khí, môi trường có nồng độ chất khô là 8% ở 30ºc trong 6h.Thường lên men tốt nhất ở nồng
độ đường 30% với PH = 5.
IV. QUI TRÌNH LÀM BÁNH MÌ :
1. Nhào bột : Khâu này rất quan trọng nếu muốn bánh thật bông và mềm. Bột nhào chưa
đủ hoặc nhào kĩ quá đều giảm khả năng nở của bột.
2. Lên men bột nhào:
Muốn có bánh mỳ ngon, xốp, ruột nở thì phải làm nở bột nhào. Bột nhào được
làm nở bằng các phương pháp khác nhau: vật lý, hóa học và hóa sinh học.
Phương pháp sinh hóa học : được coi là phương pháp chủ yếu để làm nở bột
nhào.
• Đó là sự lên men rượu. Trong quá trình hoạt hóa các nấm men đã chuyển đường
và tinh bột trong bột mỳ qua nhiều giai đoạn biến đổi trung gian và cuối cùng tạo
thành khí cacbonic. Chính khí cacbonic này làm nở bột nhào. Một phần nhỏ khí
cacbonic được tạo thành do sự lên men lactic.
3.Định hình : nắn bột tuỳ theo nhu cầu.
4.Nướng bánh :
Các quá trình vi sinh, hóa sinh và keo xảy ra trong bột nhào khi nướng:
 Trong những phút đầu tiên của quá trình nướng, hoạt động của nấm men và vi khuẩn
lên men acid được tăng cường, còn sau đó thì giảm dần và đình chỉ hẳn.

6
 Quá trình lên men rượu đạt cực đại khi bột nhào được làm nóng đến 35
0
C, khi nhiệt
độ tăng lên đến 45
0
C thì sự tạo thành bọt khí giảm xuống rõ rệt, còn khi nhiệt độ đạt
đến 50
0
C thì thực tế các quá trình vi sinh đều ngừng hẳn.
 Sự lên men lactic cũng được đẩy mạnh trong thời gian đầu và sau đó giảm xuống, lúc
đầu hoạt động của vi sinh vật bị ức chế, còn sau khi nhiệt độ đạt 70
0
C thì chúng bị
tiêu diệt. Do hoạt động của vi sinh vật mà trong những phút đầu tiên của quá trình
nướng bánh, hàm lượng rượu, CO
2
và acid tăng lên đôi chút, làm cho thể tích của
bánh tăng lên, mùi vị bánh được cải thiện.Trong thời gian nướng, quá trình thủy phân
tinh bột bằng men (fecmen) và acid (không đáng kể) xảy ra trong cục bột nhào.
 Cường độ màu của vỏ bánh phụ thuộc vào hàm lượng các acid amin và các đường
khử trong bột nhào, nhiệt độ buồng nướng, độ xốp thưa dày của bánh trong sàn
nướng, thời gian nướng.
 Các quá trình keo xảy ra chủ yếu trong khối bột nhào khi nướng là sự hồ hóa tinh bột
và sự đông tụ protit. Sự thay đổi này diễn ra khi mỗi lớp cục bột nhào nóng đến nhiệt
độ 55- 60
0
C. Thời gian nướng bánh tinh bột chỉ được hồ hóa một phần.Quá trình biến
tính của protit do tác dụng của nhiệt xảy ra ở nhiệt độ 50- 70
0

C. Khi bị đông tụ, protit
nhả nước và chặt lại, mất tính đàn hồi. Protit bị biến tính tạo thành bộ khung cho
bánh mỳ, cố định hình dáng của bánh.
 Bánh nướng ra lò phải đạt yêu cầu: Màu sắc phải có màu vàng nhạt. Hình dáng bên
ngoài: Bánh sau khi đã ra khỏi lò nướng thì có kích thước đồng đều, bề mặt bánh
phẳng, nhẵn và bóng. Lớp vỏ bên ngoài có độ giòn, cứng và dày hơn. Phần ruột hơi
đặc và có mùi thơm nhẹ, dễ chịu.
* Ứng dụng nấm men sản xuất sinh khối.
– Nấm men có nhiều ưu điểm trong việc sản xuất sinh khối:
 Sinh trưởng, phát triển nhanh ( 30 – 60 phút / thế hệ ).
 Lên men nhanh, tận dụng được các phế liệu rẻ tiền,giá trị dinh dưỡng
cao ( chứa tất cả các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sống, giàu
vitamin đặc biệt là nhóm B.
 Trong công nghệ sinh học người ta sử dụng nấm men để sản xuất
protein đơn bào.
I. PROTEIN ĐƠN BÀO:
– Là những protein được sản xuất từ vi sinh vật.Trên cơ sở AND tái tổ hợp các
protein nguyên thể ( thế hệ thứ nhất ) hoặc protein đã được sửa đổi hay mới ( thế hệ thứ hai )
đã được sản xuất ra.
7
– Do có tốc độ sinh sản nhanh nên vi sinh vật có thể sản xuất protein với số lượng lớn
trong một thời gian ngắn, sản phẩm được tinh sạch không có nguy cơ nhiễm virus như các
trường hợp được tách chiết từ người.
II. ƯU ĐIỂM SẢN XUẤT PROTEIN ĐƠN BÀO TRÊN QUI MÔ LỚN
 Sử dụng môi trường đơn giản, rẻ tiền.
 Các chu kỳ lên men ngắn ngày.
 Có thể kiểm soát được quá trình sinh lý của VSV trong quá trình lên men.
 Có thể kế họach hóa việc thu hoạch pro một cách hợp lí.
 Hiệu suất pro có thể tăng lên nhiều lần bằng cách cải thiện các chủng truyền thống và
phát triển quá trình lên men cùng với việc sử dụng công nghệ AND tái tổ hợp.

 Các kĩ thuật AND tái tổ hợp cũng mở ra cơ hội cho việc sản xuất sinh khối enzim của
các VSV có điều kiện sống khắc nghiệt ( t0 ) nay có thể sinh trưởng thuận lợi trong
môi trường (ưa nhiệt trung bình 20 – 400 C ) và có thể sản xuất enzim với các đặc
điểm chịu nhiệt cao.
Enzim VSV có thể thay thế enzim động – thực vật:
 Một số enzim công nghiệp được tách chiết từ Bò vẫn có thể tiềm ẩn nguy cơ bệnh
não dạng xốp.
 Vd: Renin được thu từ dạ dày của bê con mới sinh sẽ được sử dụng làm phomát. Tuy
nhiên, nó vẫn chưa đảm bảo có gây hại đến sức khỏe con người hay không. Trong khi
đó, renin tái tổ hợp của bê con hiện nay có thể được sản xuất từ VSV hoàn toàn an
toàn.
III. MỘT SỐ THÀNH TỰU TẠO SINH KHỐI PROTEIN ĐƠN BÀO
 Enzim protease của Mucor ( nấm mốc ) trong nhiều trường hợp đã thay thế renin từ
dạ dày của bê.
 Protease của Aspergillus ( nấm mốc ) và Bacillus đã thay thế cho các enzim dùng
trong thuộc da.
 Rất nhiều loại amylase VSV được phát triển để thay thế hoặc bổ sung cho các
amylaes trong thực vật để tạo malat của lúa mạch hoặc lúa mì.
 Saccharomyces vá Aspergillus tái tổ hợp enzim glycosyl hóa ở ĐV có vú. Ở đây, vật
chủ sẽ glycosyl hóa enzim để cung cấp hoạt tính đầy đủ cho dù các đường glycosyl
hóa ở đây có khác so với ĐV có vú.
8
O ( hô hấp hiếu khí ). Trong CO, C đạt mức oxh cao nhất nên người ta gọi quy trình này là oxy hóa hoàntoàn. • Lên men oxi hóa KHÔNG trọn vẹn : Một số VSV oxi hóa cơ chất trong điều kiệnhiếu khí nhưng sinh ra những loại sản phẩm chưa được oxh trọn vẹn như : a.acetic, a.limonic, a.fumaric, a.gluconic, … • Ví dụ : Lên men giấm là quy trình oxh rượu thành giấm do một nhóm vi khuẩnacetic ( Acetobacter ) thực thi : OH + Oà CHCOOH + HB. LÊN MEN RƯỢU1. Vi sinh vật gây lên men • Rượu ethylic là mẫu sản phẩm lên men đường khá phổ cập của nhiều nhóm visinh vật, đa phần là những loài nấm men đường ( Saccharomyces ). Các loài nấm menthường dung trong sản xuất bia rượu là Sac. Cerevisiae, Sac. Ellipsoids, Sac. Carlsbergensis • Nhiều loài vi trùng hiếu khí không bắt buộc và vi trùng kỵ khí cũng tạothành rượu như thể một loại sản phẩm chính hoặc loại sản phẩm phụ trong quy trình lên menhexose hoặc pentose2. Cơ chếa / Phương trình tổng quát : 12 à 2 COH + 2 CO + 113,4 kJb / Các phương trình lên men rượuĐường —— con đường EMP ——– > acid pyruvic3. Điều kiện của quy trình lên men rượu ( theo Custeurs ) • Kỵ khí • Loại đường hoàn toàn có thể lên men • pH : 4,5 – 5,5 • Nhiệt độ : 25 – 33 oC • Lượng nấm men giống : 0,26 % khối lượng cơ chất ∗ Sản xuất ethanol từ đường và tinh bột • Ethanol được sản xuất từ cây mía, bã mía, bắp, thân và hạt lúa miến, củ cảiđường, lúa mạch, đai, bố, khoai tây, khoai lang, trái quả, hoa hướng dương, rơm rạ vàcác loại sinh khối khác. • Phương trình tổng quát : 12 → 2CO + 2COI. Các bước cơ bản • Xử lý nguyên vật liệu để nhận được đường hoà tan. • Sử dụng men hoặc vi trùng để đổi khác đường thành ethanol và CO • Chưng cất ethanol từ fermented mash. Nếu thiết yếu, khử nước để thu đựơc ethanol khan. II. Một số quy trình tiến độ sản xuất ethanol1. SẢN XUẤT ETHANOL TỪ MÍA ĐƯỜNG • Ethanol thu được từ nước mía sau quy trình lên men nhưng những tiến trình thựctế liên quan lại phụ thuộc vào vào loại chưng cất. • Qúa trình lên men diễn ra ở nhiệt độ từ 33-35 oC và tỷ lệ cell khoảng chừng 8-17 % v / v và được dừng lại khi lượng ethanol trong chất lỏng đạt tới khoảng10 % vì nếu vượt quá mức độ đó, ethanol sẽ mở màn giết chết men. 2. SẢN XUẤT ETHANOL TỪ TINH BỘT * Sản xuất ethanol từ ngô-Nghiền : ngô được xay thành bột mịn. – Hoá lỏng và đun nóng bột mịn : Bổ sung chất lỏng vào bột mịn để làm hỗnhợp nghiền nhừ, sau đó dùng nhiệt để chuyển tinh bột thành dạng lỏng và loạibỏ vi trùng. – Thuỷ phân enzyme : Enzyme được bổ trợ để phá vỡ chuỗi carbonhydrateđể chuyển tinh bột thành chuỗi đường ngắn và thậm chí còn phân tử đườngglucose. – Lên men : Hỗn hợp nghiền nhừ sau thuỷ phân được chuyển vào bồn lên mennơi men được bổ trợ để chuyển hoá glucose thành ethanol. – Chưng cất : Nước súp tạo ra trong quy trình lên men là dung dịch ethanolhoà tan ( 10-12 % ). Dịch được bơm qua nhiều tháp trong khoang chưng cất đểtách ethanol khỏi chất lỏng và nước. Sau khi chưng cất, ethanol có độ tinhkhiết 96 %. – Chất rắn được bơm ra khỏi đáy thùng và được chế biến thành loại sản phẩm phụgiàu protein cho sản xuất thức ăn chăn nuôi DDGs. – Tách nước : Lượng nước rất nhỏ trong ethanol vừa chưng cất được tách rabằng vi lưới lọc để cho ethanol tinh khiết3. SẢN XUẤT ETHANOL TỪ CỦ CẢI ĐƯỜNG – Cũng giống như mía đường, củ cải đường hoàn toàn có thể dùng để sản xuất ethanol từnước mật được lên men của nó qua quy trình lên men và quy trình chưng cấtcó thể sản sinh ra cả đường và ethanol. ∗ Sản xuất bia rượu bằng chiêu thức lên menI. Định nghĩaLên men rượu là quy trình lên men yếm khí, trong đó vi sinh vật hầu hết lànấm men chuyển hoá đường thành rượu etylic. II. Quy trìnha / Phương trình tổng quát12à 2 COH + 2 COb / Phương trình đơn cử ( C10 ) n à C122211122211à C1212à 2 COH + 2 COIII. Ứng dụng – Rượu lên men với nồng độ thấp ( chỉ khoảng chừng 8-12 % rượu ) sẽ được chưngcất để cho ra rượu đế với nồng độ cao hơn – Lên men cổ xưa là ngành sản xuất lên men qua đó ta thu được những sảnphẩm có phân tử lượng nhỏ hơn nguyên vật liệu khởi đầu, điều quan tâm là phươngpháp lên men cổ xưa hoàn toàn có thể thay thế sửa chữa bằng chiêu thức hoá học. Ví dụ nhưquá trình sản xuất rượu ( là một phản ứng dị hóa ). * Ứng dụng nấm men làm nở bột bánh mìI. NGUYÊN LIỆU VÀ TÁC DỤNG CỦA CÁC THÀNH PHẦN LÀM BÁNHMÌ :  BỘT MÌ.  THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG :  PROTIT.  Globulin.  Protalamin.  Albumin.  Glutelin. => Các pro này se tao thành khung gluten ( ruột bánh mì ).  GLUXIT.  LIPIT.  CÁC THÀNH PHẦN KHÁC :  NƯỚC : TIÊU CHUẨN CỨNG CỦA BÁNH.  MUỐI : TẠO VỊ ( NGĂN LÊN MEN KHI HÀM LƯỢNG NHIỀU ).  ĐƯỜNG : CẦN CHO QUÁ TRÌNH LÊN MEN ( LEN MEN BỊ ỨC CHẾ KHIHÀM LƯỢNG NHIỀU )  CÁC NGUYÊN LIỆU TẠO VỊ KHÁC NHƯ : TRỨNG GÀ, MẬT ONG, CHẤT THƠM.II. QUI TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH MÌ :  QUY TRÌNH 1 : NGUYÊN LIỆU => NHÀO BỘT => LÊN MEN => ĐỊNH HÌNH => NUỚNGBÁNH => Ổ BÁNH MÌ.  QUY TRÌNH 2 : NGUYÊN LIỆU => NHÀO BỘT => ĐỊNH HÌNH => LÊN MEN => NƯỚNGBÁNH => Ổ BÁNH MÌ.III. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT BANH MÌ : 1. Tên gọi : Saccharomyces là một chi nấm men được sử dụng thoáng đãng trong ngành thực phẩmnhư làm bánh mì, sản xuất cồn. Saccharomyces có nghĩa là nấm đường và là loại vi sinh vậtduy nhất đuợc sản xuất với quy mô rất lớn trên quốc tế. 2. Phân loại : Giống ( chi ) Saccharomyces có khoảng chừng 40 loài ( van der Walt, 1970 ) và những loài tronggiống này được biết nhiều do chúng được ứng dụng trong làm nổi bánh, bia, rượu, … chúnghiện diện nhiều trong mẫu sản phẩm có đường, đất, trái cây chín, phấn hoa, … Trong đó : loại được con người sử dụngphổ biến nhất là Saccharomyces cerevisiae, nóđược dùng để sản xuất rượu vang, bánh mì vàbia từ hàng nghìn năm trước. Nấm men Saccharomyces cerevisiae cóhình cầu hay hình trứng, có kích cỡ nhỏ, từ5-14 mircomet. Saccharomyces là loại nấm menthuộc nhóm khung hình đơn bào. • Nguyên liệu chính dùng để sản xuất men là mật rỉ đường, ngoài những một số ít hóa chấtkhác sẽ được cung ứng trong quy trình nuôi cấy men để bổ trợ những chất dinh dưỡngmà mật rỉ không đủ. • Quá trình nuôi dưỡng men Saccharomyces là quy trình hiếu khí vì thế người ta phảithổi vào bồn lên men một lượng khí rất lớn. Trong quy trình nuôi cấy nấm men ngườita phải trấn áp lượng mật rỉ nạp vào bồn lên men theo lượng cồn có trong môitrường lên men. • Nếu lượng mật nạp vào nhiều quá nấm men sẽ không sinh sản mà sẽ triển khai quátrình lên men tạo ra cồn khiến nồng độ cồn tăng cao và hiệu suất men sẽ giảm, nhưng nếu lượng mật nạp vào quá ít nấm men sẽ thiếu chất dinh dưỡng cho sinhtrưởng. => Lên men là kỵ khí, nuôi nấm men là hiếu khí. 3. Đặc điểm nấm men dùng trong sản xuất : Không thể đơn thuần dựa vào hình thái size, hay năng lực lên men của nấmmen để xác lập nấm men tốt hay xấu, cần có sự phối hợp giữa những thông số kỹ thuật này. Kết quảphân tích nấm men bánh mì hiện được sản xuất ở Liên Xô và 1 số ít nước khác, người ta đãđưa ra những tiêu chuẩn nấm men Saccharomyces cerevisiae được chọn để sản xuất men bánhmì như sau : – Tế bào lớn, có dạng hình cầu hay hình trứng, đường kính tối thiểu 7 × 11 µm. – Hoạt tính maltase : bộc lộ thời hạn để 1 g nấm men ép phóng thích ra 10 ml COkhilên men 20 ml dung dịch đường maltose 5 % ≤ 70 phút. – Hoạt lực làm dậy bột : biểu lộ thời hạn 5 g nấm men ép làm nở khối bột 280 g đếnchiều cao 1,5 cm theo khuôn có kích th ước xác lập, không quá 45 phút. – 100 % vững chắc với rỉ đường : chỉ tiêu này được đưa ra sau nhiều năm điều tra và nghiên cứu, cho thấy nấm men càng nhạy cảm với nồng độ rỉ đường thì năng lực sinh sản qua những thế hệcàng nhanh. Chủng nấm men được nhìn nhận là bền vững và kiên cố 100 % so với rỉ đường, nếu chúngtồn tại 6-7 thế hệ mà không bị chết trong thiên nhiên và môi trường có nồng độ rỉ đường cao. – Khả năng sinh sản nhanh và ít bị biến hóa trong quy trình dữ gìn và bảo vệ. – Có năng lực lên men được đường saccharose, glucose và maltose. – Có enzime zimaza và maltaza cao. – Khả năng tích góp sinh khối nấm men là 0,2 / h, trong điều kiện kèm theo nuôi nấm men có sụckhí, thiên nhiên và môi trường có nồng độ chất khô là 8 % ở 30 ºc trong 6 h. Thường lên men tốt nhất ở nồngđộ đường 30 % với PH = 5. IV. QUI TRÌNH LÀM BÁNH MÌ : 1. Nhào bột : Khâu này rất quan trọng nếu muốn bánh thật bông và mềm. Bột nhào chưađủ hoặc nhào kĩ quá đều giảm năng lực nở của bột. 2. Lên men bột nhào : Muốn có bánh mỳ ngon, xốp, ruột nở thì phải làm nở bột nhào. Bột nhào đượclàm nở bằng những giải pháp khác nhau : vật lý, hóa học và hóa sinh học. Phương pháp sinh hóa học : được coi là giải pháp đa phần để làm nở bộtnhào. • Đó là sự lên men rượu. Trong quy trình hoạt hóa những nấm men đã chuyển đườngvà tinh bột trong bột mỳ qua nhiều quy trình tiến độ đổi khác trung gian và sau cuối tạothành khí cacbonic. Chính khí cacbonic này làm nở bột nhào. Một phần nhỏ khícacbonic được tạo thành do sự lên men lactic. 3. Định hình : nắn bột tuỳ theo nhu yếu. 4. Nướng bánh : Các quy trình vi sinh, hóa sinh và keo xảy ra trong bột nhào khi nướng :  Trong những phút tiên phong của quy trình nướng, hoạt động giải trí của nấm men và vi khuẩnlên men acid được tăng cường, còn sau đó thì giảm dần và đình chỉ hẳn.  Quá trình lên men rượu đạt cực lớn khi bột nhào được làm nóng đến 35C, khi nhiệtđộ tăng lên đến 45C thì sự tạo thành bọt khí giảm xuống rõ ràng, còn khi nhiệt độ đạtđến 50C thì trong thực tiễn những quy trình vi sinh đều ngừng hẳn.  Sự lên men lactic cũng được tăng cường trong thời hạn đầu và sau đó giảm xuống, lúcđầu hoạt động giải trí của vi sinh vật bị ức chế, còn sau khi nhiệt độ đạt 70C thì chúng bịtiêu diệt. Do hoạt động giải trí của vi sinh vật mà trong những phút tiên phong của quá trìnhnướng bánh, hàm lượng rượu, COvà acid tăng lên đôi chút, làm cho thể tích củabánh tăng lên, mùi vị bánh được cải tổ. Trong thời hạn nướng, quy trình thủy phântinh bột bằng men ( fecmen ) và acid ( không đáng kể ) xảy ra trong cục bột nhào.  Cường độ màu của vỏ bánh nhờ vào vào hàm lượng những acid amin và những đườngkhử trong bột nhào, nhiệt độ buồng nướng, độ xốp thưa dày của bánh trong sànnướng, thời hạn nướng.  Các quy trình keo xảy ra hầu hết trong khối bột nhào khi nướng là sự hồ hóa tinh bộtvà sự đông tụ protit. Sự biến hóa này diễn ra khi mỗi lớp cục bột nhào nóng đến nhiệtđộ 55 – 60C. Thời gian nướng bánh tinh bột chỉ được hồ hóa một phần. Quá trình biếntính của protit do tính năng của nhiệt xảy ra ở nhiệt độ 50 – 70C. Khi bị đông tụ, protitnhả nước và chặt lại, mất tính đàn hồi. Protit bị biến tính tạo thành bộ khung chobánh mỳ, cố định và thắt chặt hình dáng của bánh.  Bánh nướng ra lò phải đạt nhu yếu : Màu sắc phải có màu vàng nhạt. Hình dáng bênngoài : Bánh sau khi đã ra khỏi lò nướng thì có size đồng đều, mặt phẳng bánhphẳng, nhẵn và bóng. Lớp vỏ bên ngoài có độ giòn, cứng và dày hơn. Phần ruột hơiđặc và có mùi thơm nhẹ, thoải mái và dễ chịu. * Ứng dụng nấm men sản xuất sinh khối. – Nấm men có nhiều ưu điểm trong việc sản xuất sinh khối :  Sinh trưởng, tăng trưởng nhanh ( 30 – 60 phút / thế hệ ).  Lên men nhanh, tận dụng được những phế liệu rẻ tiền, giá trị dinh dưỡngcao ( chứa tổng thể những chất dinh dưỡng thiết yếu cho sự sống, giàuvitamin đặc biệt quan trọng là nhóm B.  Trong công nghệ sinh học người ta sử dụng nấm men để sản xuấtprotein đơn bào. I. PROTEIN ĐƠN BÀO : – Là những protein được sản xuất từ vi sinh vật. Trên cơ sở AND tái tổng hợp cácprotein nguyên thể ( thế hệ thứ nhất ) hoặc protein đã được sửa đổi hay mới ( thế hệ thứ hai ) đã được sản xuất ra. – Do có vận tốc sinh sản nhanh nên vi sinh vật hoàn toàn có thể sản xuất protein với số lượng lớntrong một thời hạn ngắn, loại sản phẩm được tinh sạch không có rủi ro tiềm ẩn nhiễm virus như cáctrường hợp được tách chiết từ người. II. ƯU ĐIỂM SẢN XUẤT PROTEIN ĐƠN BÀO TRÊN QUI MÔ LỚN  Sử dụng thiên nhiên và môi trường đơn thuần, rẻ tiền.  Các chu kỳ luân hồi lên men ngắn ngày.  Có thể trấn áp được quy trình sinh lý của VSV trong quy trình lên men.  Có thể kế họach hóa việc thu hoạch pro một cách phải chăng.  Hiệu suất pro hoàn toàn có thể tăng lên nhiều lần bằng cách cải tổ những chủng truyền thống cuội nguồn vàphát triển quy trình lên men cùng với việc sử dụng công nghệ AND tái tổng hợp.  Các kĩ thuật AND tái tổng hợp cũng mở ra thời cơ cho việc sản xuất sinh khối enzim củacác VSV có điều kiện kèm theo sống khắc nghiệt ( t0 ) nay hoàn toàn có thể sinh trưởng thuận tiện trongmôi trường ( ưa nhiệt trung bình 20 – 400 C ) và hoàn toàn có thể sản xuất enzim với những đặcđiểm chịu nhiệt cao. Enzim VSV hoàn toàn có thể sửa chữa thay thế enzim động – thực vật :  Một số enzim công nghiệp được tách chiết từ Bò vẫn hoàn toàn có thể tiềm ẩn rủi ro tiềm ẩn bệnhnão dạng xốp.  Vd : Renin được thu từ dạ dày của bê con mới sinh sẽ được sử dụng làm phomát. Tuynhiên, nó vẫn chưa bảo vệ có gây hại đến sức khỏe thể chất con người hay không. Trong khiđó, renin tái tổng hợp của bê con lúc bấy giờ hoàn toàn có thể được sản xuất từ VSV trọn vẹn antoàn. III. MỘT SỐ THÀNH TỰU TẠO SINH KHỐI PROTEIN ĐƠN BÀO  Enzim protease của Mucor ( nấm mốc ) trong nhiều trường hợp đã thay thế sửa chữa renin từdạ dày của bê.  Protease của Aspergillus ( nấm mốc ) và Bacillus đã sửa chữa thay thế cho những enzim dùngtrong thuộc da.  Rất nhiều loại amylase VSV được tăng trưởng để sửa chữa thay thế hoặc bổ trợ cho cácamylaes trong thực vật để tạo malat của lúa mạch hoặc lúa mì.  Saccharomyces vá Aspergillus tái tổng hợp enzim glycosyl hóa ở ĐV có vú. Ở đây, vậtchủ sẽ glycosyl hóa enzim để cung ứng hoạt tính rất đầy đủ mặc dầu những đường glycosylhóa ở đây có khác so với ĐV có vú .

5/5 - (1 vote)
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments