ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
&
Sermina : VI SINH VẬT MÔI TRƯỜNG
Đề tài: ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT BIA
GVHD: Cô Nguyễn Ngọc Tâm Huyên
Thực hiện: Nhóm 1 DH10DL
Đỗ Phi Phúc 10157145
Nguyễn Văn Chiến 10157022
Nguyễn Tư 10157227
Phạm Thị Kim Thương 10157192
Phan Thanh Tuyền 10157221
Nông Văn Cảnh 10157014
Trang 1
Mở đầu ………………………………………………………………… 5
A. Nguyên liệu và xử lí nguyên liệu …………………………………….…6
I. Malt đại mạch …………… ………………………………………… …6
1.Thành phần hoá học của malt đại mạch…………… ……………… 7
a.Nước( thuỷ phần) …………… ……………………………… ….7
b.Glucid…………… …………………………………………….…7
c.Các hợp chất chứa Nitơ…………… ………………………… …9
d.Các hợp chất không chứa Nitơ…………… ………………… …10
e.Pherment( enzyme) …………… …………………………… ….10
II. Nguyên liệu thay thế…………… ………………………………… 11
III. Hoa huplong…………… ………………………………………… 12
1.Chất đắng…………… ……………………………………………… 13
a.Anpha – acid đắng…………… …………………………….……14
b.Bêta – acid đắng…………… ……………………………… … 14
c.Nhựa mềm…………… …………………………………… ……14
d.Nhựa cứng…………… …………………………………… … 14
2
……………………………………………………… 28
3.Tăng độ bền của bia ……………………………………………… 28
E.Lợi ích, tác hại của bia. …………… ………………………………… 29
I.Lợi ích…………… ………………………………………………… 29
II.Tác hại…………… ………………………………………………… 32
F.Thực trạng ngành bia Việt Nam…………… …………………………32
G. Chiến lược makerting_Giải pháp SICPATRACE® cho ngành bia 33
Trang 3
H.Một số kiến nghị…………… ………………………………………… 35
Trang 4
MỞ ĐẦU
Cội nguồn của Bia là từ Châu Á, cả ngàn năm trước
công nguyên, ở vùng đất Mesopotamia thuộc IRAQ
ngày nay. Vào thời đó, người ta dùng bột lúa mạch làm
ra bánh mì nướng, sau đó nhúng vào nước và dùng
giống men có trong thiên nhiên để ủ tạo nên một thứ
thức uống mà giờ đây,trong tiến trình phát triển, có tên
gọi là Bia. Bia là một loại nước giải khát lên men rất bồ
dưỡng. Bia có độ rượu nhẹ (hàm lượng khoảng 3-6%),
có gas (hàm lượng CO
2
khoảng 3-4 g/l), có bọt mịn xốp,
có hương vị thơm ngon rất đặc trưng. Ngoài ra, bia còn
chứa một số chất bổ dưỡng:
Chất đạm: Đặc biệt là đạm hoà tan chiếm 8-10% chất tan, bao gồm protein, peptid và amino
acid.
Glucid: Glucid tan (70% là dextrin, pentosan – sản phẩm caramel hoá).
Vitamin: Chủ yếu là vitamin nhóm B (vitamin B
1
xuất bia vỏ hạt gây ảnh hưởng hai mặt, mặt bất lợi
là vì trong vỏ chứa các chất màu, các chất đắng &
chất chát. Nếu những chất này hoà tan vào dịch
đường sẽ làm giảm chất lượng của sản phẩm. Mặt
lợi của vỏ là nó đóng vai trò xây dựng màng lọc
trong quá trình tách bã khỏi khối cháo.
- Nội nhũ: là phần lớn nhất đồng thời là phần giá trị nhất của hạt. Cấu trúc của nội nhũ gồm các tế
bào lớn có thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein, xelluloza, chất béo, đường.
- Phôi: là phần sống của hạt, trọng lượng cả phôi chỉ chiếm khoảng 2,5-5% so với trọng lượng của
hạt. Vai trò của phôi có tầm quan trọng đăc biệt không những đối với sự sống lưu truyền của cây mà ngay
cả trong công nghệ sản xuất bia. Quá trình chế biến hạt để trở thành malt dựa vào sự nảy mầm của hạt hay
sự phát triển của phôi. Trong giai đoạn này quá trình sinh học chủ yếu xảy ra là sự hoạt hoá và tích luỹ
hoạt lực của enzyme trong hạt. Phôi là trạm hoạt hoá và là nhà máy sản xuất enzyme, nếu thiếu nó thì cơ
sở lí thuyết của quá trình sản xuất malt coi như sụp đổ.
Trang 6
Malt đại mạch là nguyên liệu chính cho sản xuất
bia, Malt được sản xuất từ đại mạch. Quá trình quan
trọng nhất để đại mạch chuyển thành malt là quá trình
nảy mầm. Mục đích của quá trình này là biến hạt đại
mạch thành sản phẩm giàu các enzim xúc tác sinh học,
có hương vị thích hợp,màu sắcmong muốn cho loại bia
sẽ sản xuất. Hoạt hoá & nâng cao năng lực của enzim
chủ yếu có trong đại mạch, ứng dụng thuỷ phần hợp
chất cao phân tử, chuyển hoá một phần chính đại mạch
(dịch chiết, dịch lên men) khi hoạt lực enzim tăng dễ
dàng cho quá trình sản xuất bia, tạo nhiệt độ,độ ẩm và
môi trường thích hợp để phôi phát triển, hệ enzim thuỷ
phân trong hạt đại mạch giải phóng khỏi trạng thái liên kết để trở thành trạng thái tự do, tăng cường hoạt
động tích luỹ các hệ enzim như amylaza, proteaza và một số enzim khác. Nhờ lượng tích tụ trong hạt kết
quả là sự thuỷ phân tinh bột, protit, hemixenllulo, các phốt pho hữu cơ diễn ra triệt để hơn. Sau quá trình
vào khoảng không của chiếc lò xo và tạo thành phức chất phản quang màu xanh. Khi cấu trúc lò xo bị phá
vỡ thì tính chất này cũng không còn. Đối với tác dụng của enzyme amylaza, mạch amyloza bị phân cắt
thành các đường đơn giản maltoza và glucoza.Amylopectin là chất vô định hình,nó không tan trong nước
nóng mà chỉ tạo thành hồ, với dung dịch I
2
amylopectin chuyển thành màu tím.
Trong môi trường giàu nước tinh bột bị thuỷ phân bởi hệ enzyme amylaza để tạo thành dextrin,
đường kép maltoza, một ít glucoza và một số oligosaccharit. Các oligosaccharit này cùng với một ít
dextrin thấp phân tử hoà tan bền vững vào nước để tạo thành chất hoà tan của dịch đường trước lúc lên
men.
Sự thuỷ phân tinh bột bởi enzyme amylaza đóng vai trò lớn trong công nghệ sản xuất malt và bia vì
đây là phản ứng có tính chất nền tảng để xây dựng cơ sở lí thuyết của quá trình ngâm,ươm mầm, sấy malt
và đường hoá nguyên liệu.
Xelluloza.
Xelluloza được phân bố chủ yếu ở vỏ trấu, chiếm khoảng 20% chất khô của vỏ. Phân tử xelluloza
gồm 2000-10000 gốc đường glcoza, xelluloza rất dai và khó bị phân cắt trong môi trường bình thường.
Xelluloza không tan trong nước, hầu như không thay đổi về thành phần và cấu trúc trong suốt tiến trình
sản xuất bia. Xelluloza đóng vai trò quan trọng trong quá trình lọc dịch đường vì lớp vỏ trấu là vật liệu tạo
lớp màng lọc phụ lý tưởng.
Hemixelluloza.
Hemixelluloza là thành phần chủ yếu tạo nên tế bào, là một phức hệ gồm pentoza,hexozan và axit
uronic. Dưới tác dụng xúc tác của nhóm enzyme sitaza, hemixelluloza bị thuỷ phân thành hexoza và
pentoza. Tất cả những đường đơn này hoà tan bền vững vào dịch đường và tạo thành chất chiết, là nguồn
cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho nấm men.
Các hợp chất pectin và hợp chất keo.
Nó là dạng keo vì khi chúng hoà tan vào nước nóng thì tạo dung dịch có độ nhớt cao. Sự tồn tại của
hợp chất pectin và chất dạng keo trong dịch đường mang tính 2 mặt. Mặt tiêu cực là làm cho dịch đường
Trang 8
có độ nhớt cao, khó lọc, còn mặt tích cực là tạo cho bia có vị đậm đà và làm tăng khả năng tạo và giữ bọt
của sản phẩm.
Acid amin chỉ chiếm khoảng 1% chất khô nhưng có vai trò lớn trong sản xuất bia, là nguồn cung cấp
N
2
cho nấm men, là tác nhân chính tạo melanoit, tham gia tạo bọt và tồn tại trong bia như một thành phần
dinh dưỡng quan trọng.
Trang 9
d.Các hợp chất không chứa Nitơ.
Polyphenol: tập trung chủ yếu ở lớp vỏ, dễ dàng kết hợp với protit cao phân tử tạo phức chất dễ kết
lắng, làm tăng độ bền keo của sản phẩm. Mặt khác sự hoà tan của polyphenol vào dịch đường lại làm xấu
đi hương và vị của bia. Chất chát và chất đắng thuộc nhóm lipoit, là nguyên nhân gây ra vị đắng khó chịu
cho bia.
Phitin là muối đồng thời của Canxi và Magiê với axit inozit photphoric, khi bị thuỷ phân tạo inozit
và axit phosphoric. Hợp chất này là nguồn cung cấp photpho cho nấm men đồng thời làm tăng độ chua
của dịch cháo ở giai đoạn đường hoá, đây là biện pháp hữu hiệu để nâng cao hiệu suất thuỷ phân.
Vitamin: B
1
, B
2
, B
6
, C, PP
2
, tiền vitamin A, E, acit pantoteic, biotin, acid pholievic và những dẫn
xuất vitamin khác, chúng là nhân tố điều hoà sinh trưởng của mầm.
Chất khoáng: phân tích theo % trọng lượng tro: P
2
O
5
35%; SiO
2
pentoza và hexoza. Nhờ có quá trình phân cắt này, thành tế bào bị phá huỷ, tạo điều kiện cho các enzyme
khác xâm nhập vào và nâng cao hoạt lực.
- Proteinaza là enzyme thuỷ phân protein thành albumoza và pepton, sau đó chúng tiếp tục bị phân
cắt thành peptit và polypeptit. Độ chua thích hợp cho nhóm enzyme này hoạt động là pH = 4,6-5,0,nhiệt
độ 50
o
C.
Trang 10
- Peptidaza gồm 2 enzyme: đipeptiaza và polypeptidaza, chúng tác động lên phân tử của các đipepti
và polypeptit để phân cắt chúng thành axit amin. Peptidaza hoạt động mạnh nhất ở pH = 7,5 và ở nhiệt độ
50-52
o
C.
- Lipaza phá vỡ liên kết este giữa rượu đơn hoặc đa chức với các acid béo bậc cao. Nhiệt độ tối ưu
cho hoạt động của lipaza là 35
o
C, pH = 5.
- Amilophosphataza tham gia vào quá trình thuỷ phân tinh bột, chúng cắt mối liên kết este của axit
phosphoric trong phân tử amylopectin. Nhờ quá trình này tinh bột được hồ hoá một cách dễdàng hơn.nhiệt
độ tối ưu của enzyme này là 70
o
C, pH = 5,6.
- Fitaza phá vỡ mối liên kết este giữa axit phosphoric với inozit, tức chúng tham gia thuỷ phân fitin.
Quá trình này đóng vai trò quan trọng trong sản xuất bia vì H
3
PO
4
được giải phóng sẽ tăng độ chua tác
dụng và tăng cường lực đệm của dịch đường.
Decmolaza:
không quá(15 - 20)%.
- Hàm lượng ẩm (w):phải đạt trung bình (10 - 15)%. Khi bảo quản tốt nhất = (12 - 13)% & không
vượt quá 13% khi tàng trữ & w tối thiểu cho phép là 10%. Trên 13% (nhất là > 15% - 16% hạt dễ bốc
nóng, khó bảo quản, nếu độ ẩm < 10% hạt nhanh chóng mất khả năng nảy mầm.
- Hàm lượng protit: di chuyển trong giới hạn (8 - 14)% chất khô của hạt. Protit càng nhiều, tinh bột
càng giảm & do đó chất hoà tan càng thấp. Đại mạch có nhiều prôtit quá thì khó chế biến. Nhưng ngược
lại protit < 8% thì không thích hợp cho sản xuất bia vì bia ít bột. Đại mạch chất lượng cao nếu protid
chiếm từ(9 - 11)%chất khô.
- Hàm lượng tinh bột: chiếm từ (55 - 65)% trọng lượng hạt. Đại mạch dùng để sản xuất bia phải có
lượng tinh bột không nhỏ quá từ (63 - 65)% tính theo chất khô.
Ngoài ra malt dùng để sản xuất bia không được lẫn cát, rác cỏ, các loại thóc khác, tất cả phải thuộc
một nhóm đồng nhất. Nhìn hạt thóc tốt, khô, vỏ mọng không có vết là loại đại mạch nhiều tinh bột chuyên
dùng để sản xuất bia vàng.
II. Nguyên liệu thay thế.
Để hạ giá thành sản xuất, cải tiến mùi vị của bia và nhằm mục đích để được lâu dài, trong sản xuất
bia người ta thường trộn lẫn một số đại mạch chưa nảy mầm hoặc các loại ngũ cốc khác để thay thế thóc
mầm, cũng có khi dùng tinh bột hoặc các loại đường (gluco, saccaro,malto ) để làm nguyên liệu thay
thế.
Gạo là nông sản chủ yếu chủ yếu của các nước phương đông như Việt Nam, Trung Quốc, Nhật,
Triều Tiên , thành phần của gạo gồm tinh bột chiếm từ (70 - 75)% chất khô, các loại đường chiếm từ (2 -
5)% chất khô, protit từ (7- 8)% chất khô, chất béo từ (1 - 1,5)% chất khô, chất khoáng từ (1 - 1,2)% chất
khô. Ta nhận thấy rằng gạo chứa nhiều tinh bột & ít protit do đó trong quá trình nấu ta thu được một lượng
lớn các chất hoà tan (khoảng 90% chất khô).
Qua đó ta thấy gạo là một sản phẩm phụ rất tốt thường được dùng để nấu kết hợp với malt(tỷ lệ
thường là 20%) &thu được những loại bia có chất lượng cao.
Trang 12
Ngoài gạo người ta còn dùng tiểu mạch, ngô làm nguyên liệu thay thế. Tuy nhiên tiểu mạch không
có vỏ trấu và khi bột tiểu mạch tiếp xúc với nước thì protein của chúng dễ tham gia quá trình hydrat hoá
để tạo thành phức chất keo tụ. Phức chất này có đặc điểm là rất dai và dẻo, có thể kéo thành sợi được gọi
là gluten. Vì tính chất quí giá này mà tiểu mạch chỉ được dùng để sản xuất bánh mỳ, vạn bất tắc dĩ mới sử
Nước: (11 - 12)%.
Cellulo: (12 - 14)%.
Chất tro: (5 - 8)%.
Trang 13
1.Chất đắng.
Chất đắng là thành phần có giá trị nhất của hoa houblon. Nó tạo cho bia vị đắng đặc biệt và dễ chịu,
tạo một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia khi hoà tan vào dịch đường và tồn tại trong bia. Các chất
đắng là những hợp chất có hoạt tính sinh học cao, tạo sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt rất
lâu. Với nồng độ khá thấp, các chất đắng cũng có khả năng ức chế rất nhanh sự phát triển của vi sinh vật.
Vì vậy chúng có tính kháng khuẩn rất cao và nhờ đó làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm.
Thành phần chất đắng trong hoa houblon gồm nhiều hợp chất (tính theo % chất khô):
Anpha - acid đắng: 6-9%.
Beta - acid đắng: 3-4%.
Nhựa mềm: 5-6%.
Nhựa cứng: 1-2%.
a) Anpha - acid đắng.
Cấu tử chất đắng quan trọng số một này bao gồm 6 hợp chất: humulon, cohumulon, adhumulon,
prehumulon, posthumulon & 4– deoxyhumulon. Khả năng hoà tan của anpha - acid đắng trong nước
khoảng 500 mg/l, trong dịch đường thì ít hơn và trong bia thì hầu như không đáng kể. ở giai đoạn đun sôi
dịch đường với hoa huplong các hợp chất humulon không hoà tan trực tiếp vào mà chúng phải trải qua
giai đoạn trung gian là quá trình đồng phân hoá. Sau đó các chất đồng phân này hoà tan và bị thuỷ phân
thành các sản phẩm có độ đắng cao hơn nhiều so với hợp chất nguyên thuỷ.
b) Beta - axit đắng.
Nhóm axit này gồm: lupulon, colupulon, adlupulon,prelupulon. Lupulon là hợp chất dạng tinh thể,
màu trắng dạng lăng kính hoặc que dài, nóng chảy ở 92
o
C. So với humulon thì lupulon kém đắng hơn
nhưng tính kháng khuẩn cao hơn. Nếu bị oxy hoá beta - axit đắng chuyển thành hulupon, nếu phản ứng
kéo dài hulupon sẽ bị polyme hoá trở thành nhựa mềm và sau đó thành nhựa cứng.
c) Nhựa mềm.
lượng nước rất lớn, một phần dùng để đun sôi, hồ hoá, đường hoá, một phần để rửa men, rửa thiết bị và
nấu hơi. Việc sử dụng nước rộng rãi như vậy đòi hỏi nước phải có thành phần và tính chất thích hợp nhất
định.
Thành phần của nước phụ thuộc vào nguồn của nó. Nước mạch thường chứa nhiều muối và chất hữu
cơ hơn, nước mưa chứa nhiều khí hơn. Phụ thuộc vào thành phần của các lớp đất mà nguồn nước đi qua,
những dòng nước mạch có những lượng muối và chất hữu cơ theo tỷ lệ khác nhau. Đặc biệt acit cacbonat
rất thừa thãi trong đất, nó hoà tan cacbonat kiềm thổ và những cacbonat khác và đưa chúng về các dạng
bicacbonat. Nước thiên nhiên rất giàu các muối hoà tan dạng ở dạng ion, trong đó nhiều nhất là các catrion
Ca, Mg, Na, K, Fe, Al và các anion -OH, -HCO3, -NO2
Trong trường hợp dưới khái niệm nước dùng để nấu bia ta có thể hiểu là nước dùng để nấu dịch lên
men. Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng đến quá trình hồ hoá, đường hoá. Ngoài ra các muối
Trang 15
của chúng đi vào thành phần của dịch đường và hoa, tham gia vào sự hình thành mùi vị và một vài tính
chất của bia.
Các muối trong nước tác dụng tương hỗ với các thành phần, tính chất của dịch đường và bia. Các
bicacbonat và cacbonat có trong nước sẽ hoà tan những chất đắng trong vỏ malt, những chất đắng này gây
cho dịch đường và bia có vị đắng khó chịu. Đặc biệt Na
2
CO
3
và NaHCO
3
hoà tan cả các chất chát của malt
gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng của bia.
Nước để rửa men và thiết bị đỏi hỏi phải sạch, không được chứa nhiều các hợp chất hữu cơ và vi
sinh vật. Đặc biệt đối với các vi sinh vật và vi trùng có ảnh hưởng trực tiếp đến những quá trình kỹ thuật
sản xuất bia, phải thường xuyên kiểm tra dưới kính hiển vi để xác định lượng vi sinh vật có trong nước,
nếu lượng này nhiều quá ta phải tiến hành sát trùng. Nước dùng để rửa thiết bị không được chứa NH3 và
các nitrit. Tốt nhất ta nên dùng nước có độ cứng thấp đến độ cứng trung bình. Về mặt cảm quan nước phải
thoả mãn yêu cầu giống như đối với nước dùng để uống.
men là các chủng nấm men thuộc giống Saccharomyces.
Nhiệt độ tối ưu cho sinh trưởng của chúng là (25 - 30)
o
C,
nhưng một số loài trong giống này vẫn có thể phát triển
tốt ở nhiệt độ (2 - 3)
o
C. Nấm men bia ngừng hoạt động ở
nhiệt độ trên 40
o
C và có thể chết dần ở nhiệt độ này
nhưng chúng lại chịu được nhiệt độ thấp rất tốt, thậm trí
ở nhiệt độ -180
o
C chúng vẫn sống. Khác với các vi sinh
vật khác, nấm men bia có thể phát triển trong môi trường có oxy lẫn môi trường không có oxy. Trong quá
Trang 16
trình lên men bia, lúc đầu môi trường mới có oxy hoà tan, nấm men dùng oxy đó để oxy hoá cơ chất, tạo
năng lượng cho sinh sản và phát triển. Khi đã trải qua một giai đoạn lên men, lượng oxy hoà tan cạn dần
thì tế bào nấm men lại thu năng lượng nhờ hệ enzim đặc biệt của mình qua phản ứng oxy hoá khử các cơ
chất. Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia vì quá trình trao đổi chất của tế bào nấm men
bia chính là quá trình chuyển hoá nguyên liệu thành sản phẩm.
I.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,…
Một số loài đại diện:
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces carlsbergensis
Saccharomyces bayanus
cặp đôi. Hình dạng chủ yếu là hình cầu.
Sự khác nhau giữa nấm men nổi v à nấm men chìm: là khả năng lên men các loại đường trisacarit,
ví dụ raffinoza. Trong nấm men chìm có enzym có thể sử dụng hoàn toàn đường raffinoza trong khi đó
nấm men nổi chỉ sử dụng đ ược 1/3 đường sacaroza. 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 tr ình 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 enzym thấp
hơn nấm men nổi. Khả năng tạo bào tử của nấm men chìm lâu hơn và hạn chế hơn nấm men nổi.
III. Thành phần cấu tạo:
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
Trang 18
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
dị 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 ph ần đáy của nhân có thêm
không bào (vacuole), bên trong ch ứa 6 cặp nhiễm sắc thể (NST) và bên ngoài màng nhân có nhi ều ti
thể bám quanh. Ngoài ra còn có hạt glycogen, hạt mỡ dự trữ chất dinh dưỡng cho tế bào.
Cấu tạo nấm men
IV. Thành phần hóa học:
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.
Trang 19
dưỡng kém các men có khả năng sinh sản hữu tính sẽ tạo ra các nang bào tử.
a) Sinh sản vô tính:
Sinh sản vô tính ở nấm men thường gặp nhất là nẩy chồi, khi một chồi hoàn chỉnh sẽ phát triển
ngay, ở đó chồi sẽ nối liền với tế b ào mẹ (bud scar) và khi chồi rời ra tế bào mẹ gọi là điểm sinh sản (birth
scar). Sự phân đôi (fission) không nhận thấy ở Saccharomyces cerevisiae nhưng thường gặp ở
Schizosaccharomyces.
Các giai đoạn phát triển ở chồi và chồi tách ra khỏi tế bào mẹ
Trang 21
Nẩy chồi ở nấm men
b) Sinh sản hữu tính:
Nấm men không sinh ra các cơ quan sinh dục mà chúng sinh ra hai tế bào dinh dưỡng mà nhiệm vụ
giống như các giao tử. Quá trình hợp tế bào chất (plasmogamy) và hợp nhân (karyogamy) xảy ra và thành
lập tế bào nhị bội, nang và cuối cùng là bào tử nang thành lập trong nang.
Trang 22
Giai đoạn sinh sản hữu tính ở nấm men Saccharomyces cerevisiae
Số bào tử nang tùy thuộc vào số lần phân chia nhân nhưng thường là 8, bào tử nang được giải
phóng, nẩy mầm để hình thành tế bào dinh dưỡng mới từ đây chúng sinh sản vô tính bằng sự nẩy chồi hay
phân đôi.
VI.SO SÁNH
Đặc tính lên men của hai loài nấm men này có nhiều điểm khác nhau dùng để lên men các loại bia khác
nhau:
Đặc tính Nấm men nổi
Saccharomyces cerevisiae
Loại bia: Ale
Nấm men chìm
Saccharomyces carlsbergensis
Loại bia: Lager
Nhiệt độ lên men 10 – 25
o
C 0 – 10
Đặc điểm của giai đoạn này:
- Tế bào nấm men sinh trưởng, phát triển mạnh, cơ chất tiêu hao một lượng đáng kể, một lượng
đường khá lớn được chuyển thành ethanol, CO
2
va H
2
O. Song song với lên men ethanol còn có sự hình
thành rượu bậc cao từ các amino acid (ví dụ tyrosol được sinh ra từ tyrosine). Chất tyrosol có vị đắng
mạnh và là một trong những chất chính sinh ra mùi thơm đặc trưng của bia.
- Thời gian lên men: 6 - 10 ngày. Thời gian lên men dài hay ngắn còn phụ thuộc vào nồng độ
chất hoà tan ban đầu của chất nha và yêu cầu về chất lượng bia.
- Nhiệt độ: yêu cầu về nhiệt độ ở giai đoạn này cao hơn giai đoạn sau. Cụ thể nhiệt độ từ 28 –
30
o
C.
- Ph của mội trường lên men: trong quá trình lên men chính, pH của môi trường sẽ có sự thay
đổi, từ pH bằng 5,3 – 6 giảm xuống còn pH bằng 4,2 – 4,5 (do có tạo các acid hữu cơ và CO
2
). pH giảm
sẽ đưa đến hiện tượng đông tụ protein, sản phẩm của quá trình đông tụ sẽ kết lắng cùng với tế bào nấm
men.
Trang 24
- Hiện tượng tạo bọt trong lên men: Khí CO
2
tạo ra lúc đầu tan trong dung dịch, sau với liều
lượng cao sẽ tách ra tạo thành túi khí, tạo cơ sở cho sự tạo bọt.
Kết thúc giai đoạn lên men chính ta được sản phẩm gọi là bia non. Bia non có đặc điểm: còn đục,
có mùi vị đặc trưng của bia nhưng chưa thích hợp cho việc giải khát.
II. Lên men phụ.
Nấm men chìm thuộc loài Saccharomyces carlsbergensis, loài này phát triển tốt ngay ở nhiệt độ thấp
+ Dạng liên kết: Tạo ester giữa CO
2
và acid nucleic. Những chất này không bền vững. Chính
nhờ những chất này làm cho khí CO
2
có khả năng thoát ra khỏi bia một cách từ từ mỗi khi bị đột ngột
làm giảm áp suất cao trong dụng cụ chứa bia (khi ta mở nắp lon hay bia chai).
Trong giai đoạn lên men phụ ở nhiệt độ thấp, sẽ xảy ra quá trình đông tụ nhựa hoa huplong, các
hợp chất tannin – protein; tế bào men lắng xuống đáy bình và tiếp tục lên men một cách từ từ. Kết quả
làm bia trong dần. Tuy không trong hoàn toàn nhưng nhờ vậy, quá trình li tâm và lọc bia thành phẩm
sau này cũng dễ dàng hơn.
Trang 25