231
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Đề tài: TÌM HIỂU QUÁ TRÌNH ƯƠM MẦM
1
Giáo viên hướng dẫn
Giáo viên hướng dẫn
: Th.S Nguyễn Thị Thu Huyền
: Th.S Nguyễn Thị Thu Huyền
Sinh viên thực hiện
Sinh viên thực hiện: nhóm 31 -
: nhóm 31 -
Lớp
Lớp
: 02DHLTP3
: 02DHLTP3
1. Lê Nguyễn Hồng Phấn
1. Lê Nguyễn Hồng Phấn
2205115213
2205115213
2. Trương Hoàng Ngân
2. Trương Hoàng Ngân
2205115316
2205115316
3. Nguyễn Thị Tuyết

4.1 Ứng dụng ươm mầm trong sản suất malt bia 18
4.1.1 Ảnh hưởng của quá trình nảy mầm đến hệ enzyme trong malt 18
a. Enzyme Amylase 18
b. Enzyme Protease 20
c. Õydoreuctase 20
d. Polyphenoloxydase 20
e. Lipase 21
f. Glycerophosphatse,Nucleotidase, Phytase và Saccharophosphatase 21
4.1.4 Sự hình thành màu và các hợp chất tạo hương 22
Sinh viên thực hiện: nhóm 31
2
TP.HCM,
Quá trình ươm mầm Th.S Nguyễn Thị Thu Huyền
PHẦN 5. TÀI LIỆU RHAM KHẢO 23
Sinh viên thực hiện: nhóm 31
3
Quá trình ươm mầm Th.S Nguyễn Thị Thu Huyền
MỞ ĐẦU
Hạt là trung tâm của cây với nhiệm vụ duy trì sự sống cho loài. Hạt trước
khi nảy mầm ta thường gọi là hạt giống. Nhưng hạt giống không chỉ đơn thuần
là hạt giống khi con người đã khám phá ra giá trị của hạt khi nó nảy mầm. Đó
là nguồn thực phẩm vô cùng dinh dưỡng và là nguồn nguyên liệu đặc biệt cho
một số ngành sản xuất, nhất là công nghệ sản xuất bia và bánh kẹo. Ngũ cốc
nguyên chất, đậu, quả hạch và các loại hạt giống chính là nguồn a-xít béo quan
trọng nhất của thiên nhiên, đó là chất béo rất cần thiết cho sự phát triển não của
trẻ nhỏ, chúng chứa lượng lớn chất đạm, các loại vitamin, chất khoáng,
pacifarin (cho hệ thống miễn dịch) và auxone (giúp thiết lập tế bào cho cơ thể
và ngăn chặn sự lão hóa sớm). Còn malt đại mạch lại là nguồn nguyên liệu đặc
biệt cho ngành công nghệ sản xuất bia.
Sự nảy mầm của hạt có thể xem là bắt đầu của quá trình sinh trưởng và phát

khoáng và chất béo không đáng kể nhưng nhờ tinh bột cao nên có giá trị dinh
dưỡng lớn. hai thành phần chính cấu tạo nên tinh bột gạo là amylose và
amylosepectine, trong đó amylose đóng vai trò quyết định trong phẩm chất ăn
uongs và nấu nướng của gạo. Độ trong của nội nhũ đóng vai trò quan trọng
trong tính chất cơ lý, trong chất lượng xay xát của thóc. Thóc có nội nhũ trắng
đục, bạc bụng thì khi xay xát có tỉ lệ gạo nguyên thấp, nấu lâu chín và cơm
không ngon bằng nội nhũ trong.
1.1.4 Phôi
Thường nằm ở góc nội nhũ, được bảo vệ bởi diệp tử (lá mầm), lúa là loại
đơn diệp tử. Phôi chưa hầu hết các chất quan trọng như các enzyme thủy phân,
protein, lipide, các vitamine cần thiết cho sự phát triển mầm cây khi có điều
kiện thuận lợi là độ ẩm và nhiệt độ. Phôi chứa tới 665% vitamine B1 của hạt.
Phôi có cấu tạo xốp chứa nhiều dinh dưỡng, các hoạt động sinh lý mạnh làm
phôi dễ bị côn trùng tấn công trong quá trình bảo quản. Khi xay xát phôi
thường bị tách, nát ra thành cám.
Sinh viên thực hiện: nhóm 31
6
Quá trình ươm mầm Th.S Nguyễn Thị Thu Huyền
PHẦN 2. QUÁ TRÌNH ƯƠM MẦM
1 Bản chất khoa học của quá trình ươm mầm
Từ xưa đến nay, ngũ cốc luôn là nguồn lương thực quan trọng của con
người. Nhóm ngũ cốc đa dạng, bao gồm đại mạch, lúa mì, lúa mạch, lúa miến,
lúa gạo, bắp… khi ngũ cốc nảy mầm ta sẽ thu được sản phẩm malt. Hiện nay
trên thế giới malt đại mạch là sản phẩm phổ biến nhất và được sản xuất nhiều
nhất khi so sánh với các loại malt ngũ cốc khác.
Quy trình sản xuất malt gồm nhiều công đoạn: làm ướt hạt ngũ cốc, ươm
mầm, sấy khô hạt và tách mầm. Sau công đoạn ươm mầm, chúng ta sẽ thu
được bán thành phẩm là malt xanh (green malt). Trong một số trường hợp
người ta dùng malt xanh làm nguyên liệu để sản xuất ra một số sản phẩm công
nghiệp khác. Tuy nhiên, do độ ẩm cao nên thời gian bảo quản malt xanh là rất

chế phẩm enzyme. Trong ngành công nghiệp sản xuất ethanol và mạch nha từ
tinh bột, người ta dùng các chế phẩm amylase từ vi sinh vật để thay thế malt
xúc tác phản ứng thủy phân.
Tuy nhiên, malt đại mạch vẫn được xem là một nguyên liệu quan trọng
trong sản xuất bia trên thế giới. Tại một số địa phương người ta vẫn tiếp tục sử
dụng malt ngũ cốc làm nguyên liệu để sản xuất một số loại mạch nha truyền
thống. Malt vừa là nguồn cung cấp cơ chất vừa là nguồn cung cấp enzyme để
thực hiện quá trình thủy phân cơ chất.
Quá trình ươm mầm ngũ cốc có hai mục đích công nghệ:
- khai thác: trong quá trình ươm mầm, nhiều enzyme trong hạt ngũ cốc
sẽ được hoạt hóa. Ngoài ra, hạt cũng sẽ tổng hợp thêm một số enzyme mới để
phục vụ cho quá trình sinh trưởng. Trong sản xuất bia và mạch nha, chúng ta
sẽ sử dụng nhóm enzyme thủy phân của malt để xúc tác cho những phản ứng
thủy phân cơ chất.
- chuẩn bị: những cơ chất có phân tử lượng lớn như tinh bột, protein…
Trong hạt ngũ cốc sẽ bị thủy phân một phần trong quá trình ươm mầm. Nhờ
đó, trong quá trình nấu dịch nha sản xuất bia hoặc trong sản xuất mạch nha,
việc thủy phân cơ chất tinh bột trong malt sẽ trở nên dễ dàng hơn. Như vậy,
Sinh viên thực hiện: nhóm 31
8
Quá trình ươm mầm Th.S Nguyễn Thị Thu Huyền
quá trình ươm mầm ngũ cốc được xem như là giai đoạn tiền xử lý cơ chất để
chuẩn bị cho quá trình chế biến malt tiếp theo.
2.3Các biến đổi của nguyên liệu
2.3.1 Sinh học:
Trong quá trình ươm mầm ngũ cốc có hai biến đổi sinh học quan trọng là
sự trao đổi chất và sự sinh trưởng của hạt.
- Sự trao đổi chất: tùy thuộc vào điều kiện ươm mầm mà sự trao đổi
năng lượng của hạt xảy ra theo chiều hướng hô hấp hoặc lên men.
Khi oxi được cung cấp đầy đủ, hạt sẽ hô hấp. Sản phẩm cuối của quá trình

disulfide. Trong quá trình ươm mầm, các phân tử β – amylase ở dạng liên kết
sẽ được giải phóng và hoạt hóa. β – amylase xúc tác phản ứng thủy phân liên
kết α – 1,4 glycoside của phân tử tinh bột từ đầu không khử, tạo sản phẩm
maltose. Đường maltose sẽ tiếp tục bị phân giải bởi hệ enzyme khác để tạo ra
năng lượng sinh học phục vụ cho quá trình trao đổi chất của hạt.
- α – amylaze: enzyme này chỉ xuất hiện trog quá trình ươm mầm hạt.
trong quá trình hạt nảy mầm, 7% amylaze được tìm thấy trong phôi và 93%
còn lại là nội nhủ. α – amylaze xúc tác phản ứng thủy phân liên kết α,1 – 4
glucoside tại vị trí ở giữa mạch phan tử tinh bột. nhờ đó mà cấu trúc hạt tinh
bột trở nên xốp hơn so với trong hạt chưa qua nảy ươm. Thực tế cho thấy do
tinh bột đã được thủy phân sơ bộ trong quá trình ươm mầm bởi enzyme α –
amylaze nên quá trình hồ hóa, dịch hóa tinh bột trong hạt sẽ xảy ra dễ dàng và
nhanh hơn so với hạt chưa qua ươm mầm.
- protease: Ngouwif ta tìm được nhiều loại protease khác nhau trong hạt
nảy mầm. chúng được chia thành hai nhóm: endoenzyme và exoenzyme.
Các endoprotease trong hạt đậu gồm có sulfhydryl protease (có chứa
nhóm –HS trong tâm hoạt động) và mentallo - protease (có chứa ion kim loại
tại tâm hoạt động). chúng xúc tác thủy phân liên kết peptide tại vị trí giữa mạch
phân tử protein.
Sinh viên thực hiện: nhóm 31
10
Quá trình ươm mầm Th.S Nguyễn Thị Thu Huyền
Các exoprotease trong hạt đậu gồm có carboxipeptidase, aminopeptidase và
dipeptidase. Hai enzyme đầu xúc tác phản ứng thủy phân liên kết tại vị trí đầu
mạch carboxyl và amino của phân tử protein để giải phóng ra acid amin tự do.
Dipeptidase thủy phân dipeptide.
Một số phân tử protein trong scutellum và trong lớp aleurone sẽ
được thủy phân trước. sau đó, một số phân tử protein trong nội nủ mới bị thủy
phân. Sự thủy phân protein bởi hệ protease trong quá trình ươm mầm giữ một vai
trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của hạt. Sản phẩm thủy phân là acid

Lưu ý, những thay đổi về đội xốp của hạt sẽ tạo nên những ảnh hưởng có
lợi trong quá trình chế biến malt để tạo ra các sản phẩm khác. Ví dụ như sản
xuất bia và mạch nha từ malt thì quá trình nghiền và thủy phân cơ chất trong
malt diễn ra dễ dàng hơn.
2.3.4 Hóa lý:
Biến đổi hóa lý quan trọng trong quá trình ươm mầm là sự bốc hơi nước do
sự trao đổi năng lượng làm tăng nhiệt độ của khối hạt. Nếu độ ẩm của khối hạt
bị giảm đi quá mức thì sẽ làm chậm tốc độ của các phản ứng thủy phân và sinh
tổng hợp các cơ quan mới như rễ mầm và lá mầm.Cần ổn định độ ẩm của khối
hạt trong quá trình ươm mầm.
2.4Các yếu tố ảnh hưởng
2.4.1 Nguyên liệu:
Các loại ngũ cốc như đại mạch, lúa mạch, lúa gạo… có các thành phần hóa
học khác nhau. Do đó nếu chúng ta thực hiện quá trình ươm mầm các nguyên
liệu nói trên trong cùng điều kiện thì chất lượng malt thành phẩm sẽ rất khác
biệt nhau.
Cần chú ý hoạt tính enzyme, đặc biệt là hoạt tính amylase thu được trong
quá trình ươm mầm đại mạch thường cao hơn hẳn so vói các loại ngũ cóc khác.
Hạt tinh bột trong đại mạch có cấu trúc khá xốp. Nhiệt độ hồ hóa của tinh bột
đại mạch là 57-65
0
C và thấp hơn so với nhiệt độ hồ hóa của các loại ngũ cốc
khác. Do đó, trong quá trình ươm mầm đại mạch, phần tinh bột trong nội nhũ
đễ bị amylase tấn công hơn, cấu trúc nội nhũ bị biến đổi nhiều hơn. Người ta
Sinh viên thực hiện: nhóm 31
12
Quá trình ươm mầm Th.S Nguyễn Thị Thu Huyền
cho rằng đây là giai đoạn tiền thủy phân cơ chất để giúp cho quá trình tiền thủy
phân tinh bột malt đại mạch trong sản xuất bia và mạch nha diễn ra nhanh và
triệt để hơn.

ngày tiếp theo cần giảm nhiệt độ về 10-13
0
C để ức chế sự phát triển của mầm,
hạn chế sự tổn thát chất khô bên trong hạt. Ở nhiệt độ này các enzyme tiếp tục
thủy phân một phần cơ chất của hạt để hoàn tất giai đoạn tiền xử lý cơ chất,
chuẩn bị cho quá trình thủy phân nguyên liệu trong sản xuất bia và mạch nha.
Sinh viên thực hiện: nhóm 31
13
Quá trình ươm mầm Th.S Nguyễn Thị Thu Huyền
2.4.3 Độ ẩm của hạt:
Các biến đổi bên trong của hạt sẽ diễn ra mạn mẽ khi độ ẩm của hạt xấp xỉ
30%. Tuy nhiên để sự nảy mầm xảy ra đồng đều bên trong khối hạt , đồng thời
để quá trình hoạt hó và sinh tổng hợp enzyme trong hạt diễn ra tốt thì độ ẩm
của hạt phải dao động trong khoảng 44-48% (Kanlumhans, 1994). Cần chú ý
trong quá trình ươm mầm , nước vừa là dung môi giúp xảy ra các phản ứng hóa
sinh bên trong hạt, vừa là mộia phảnt chất tham gia phản ứng thủy phân.
2.4.4 Sự thoáng khí:
Trong điều kiện có oxy thì hạt sẽ hô hấp hiếu khí và sinh tổng hợp ra nhiều
năng lượng sinh học. Nhờ đso mà lá mầm và rễ mầm sẽ phát triển nhanh đồng
thời sự hoạt hóa và sinh tổng hợp enzyme cũng được tăng cường. Còn trong
điều kiện không có oxy, hạt sẽ sinh năng lượng theo con đuognừ lên men. Khi
đó các cơ chất mới như lá và rễ mầm sẽ phát triển chầm do bị ức chế bởi
ethanol sinh ra từ quá trình lên men.
Để đánh giá mức độ thông khí trong quá trình ươm mầm, các nhà sản xuất
quan tâm đến giá trị hệ số hô hấp. Đó là tỷ lệ số mol CO
2
do khói hát sinh ra so
với số mol oxy được sử dụng trong quá trình ươm mầm. Nếu hệ số hô hấp
bằng 1 thì khói hạt hô háp hiếu khí. Còn nếu hệ số hô hấp lớn hơn 1 thì khói
hạt sinh tổng hợp nangư lượng theo con đường lên men. Thông thường, trong

mựt đáy thường là 1:4 hoặc 1:8. mặt đáy được bố trí hơi nghiêng để dễ tháo
nước trong quá trình về sinh thiết bị. Thành thiết bị có chiều dày từ 0,15 – 2m
có một sàng lưới được làm bằng thép không rỉ. Tổng diện tích phần đục lỗ so
Sinh viên thực hiện: nhóm 31
16
Quá trình ươm mầm Th.S Nguyễn Thị Thu Huyền
với tổng diện tích sàng lưới không thấp hơn 20%. Người ta sẽ đỗ khối hạt nguc
cốc lên sàng lưới này để thực hienj quá trình ươm mầm. chiều cao của khối hạt
bên trong thiết bị có thể dao động từ 0,2 – 2,5m. Phía bên trên thiết bị là hệ
thống gái đỡ để lắp cánh khuấy. Khi cánh khuấy hoạt động, khối hạt sẽ được
đảo trộn để đuổi nhiệt và CO
2
sinh ra trong quá trình ươm mầm. Để cung cấp
oxy cho khối hạt, người ta sẽ thổi không khí có độ ẩm 99% và nhiệt độ thích
hợp từ phía bên dưới sàng lưới theo hướng đi lên. Phần không khí này sẽ lần
lượt đi qua sàng lưới và khối hạt rồi theo một đường dẫn để thoát ra môi
trường bên ngoài. Hiện nay năng suất hoạt động của thiết bị dạng này thường
dao động trong khoảng 10 – 150 tấn hạt/mẻ.
3.2 Thiết bị ươm mầm dạng thùng quay
Thiết bị được chế tạo bằng thép không rỉ, thân thiết bị có dạng hình trụ (7)
nằm ngang và được đặt trên cặp con lăn (9). Bên trong thiết bị có sàng lưới
(10) và được chia thành hai khoang lớn và nhỏ. Khối hạt được cho vào bên
trong khoang lớn của thiết bị qua cửa (6) và nằm trên sàng lưới (10). Không
khí sẽ được thổi vào thiết bị qua cửa (1) ở đầu hình trụ bên trái, đi qua kênh
dẫn giữa hai tấm chặn (2) và (3) rồi đi vào khoang bên dưới sàng lưới (10) và
khói hạt, rồi theo cửa thoát (8) để đi vào kênh dẫn giữa hai tâm chặn (2) và (3)
và cuối cùng sẽ thoát ra ngoài thiết bị qua ống dẫn (1) nằm ở phần đầu hình trụ
bên phải.
Thể tích khói hạt có thể chiếm đến 50% thể tích của thiết bị. Để đảo trộn
khối hạt trong quá trình ươm mầm, người ta cho thiết bị hình trụ quay xung

0
C khí hồi lưu
1h 90
0
C khí hồi lưu
Nảy mầm giai đoạn II
12h 40
0
C khí không hồi lưu
3h 60
0
C khí không hồi lưu
5h 84
0
C khí không hồi lưu
% GIẢM HOẠT TÍNH
α – amylase
β - Amylase
3.3
40.0
2.6
49.6
18
Quá trình ươm mầm Th.S Nguyễn Thị Thu Huyền
khoảng 14%. Tác động của quá trình sấy đối với β – Amylaza cũng tương tự
như trên.
Số liệu cho thấy thời gian tách nước kéo dài ở nhiệt độ thấp sẽ hạn chế tổn
thất đối với các Enzyme Amylase so với sấy ở nhiệt độ cao tron thời gian ngắn.
Hơn nữa, kết quả cũng chỉ ra α – Amylaza bị bất hoạt nhiều hơn so với α –
Amylase…

0
C và tiếp tục duy trì hoạt tính cho đến khi kết
thúc sấy khô sau 12h. Trong quá trình sấy khô 4h ở 80
0
C, hoạt tính giảm
xuống 20% so mới malt tươi. Ngoài ra, hoạt tính cũng thấp hơn nếu sấy ở
63
0
C.
Sinh viên thực hiện: nhóm 31
19
Quá trình ươm mầm Th.S Nguyễn Thị Thu Huyền
c. Oxydoreductase
Sự biến đổi của Catalase và Peroxydase trong quá trình sản xuất malt được
nghiên cứu bởi Narziss và Sekin. Họ kết luận Catalase bị bất hoạt mạnh trong
quá trình sấy và bị bất hoạt hoàn toàn khi sấy khô ở 90-1000C.
d. Polyphenoloxydase
Theo nghiên cứu của Narziss và Sekin, hoạt tính của Polyphenoloxydase
không hề biến đổi trong quá trình sấy.
Điều kiện sấy % giảm hoạt tính
12h ở 50C
12h ở 65C
Sấy khô ở 70C
Sấy khô ở 80C
Sấy khô ở 90C
Sấy khô ở 100C
50
65
75
80

C 40
0
C
% hiệu suất trích ly
của malt khô
12.1 13.0 14.1 17.4
Tổng hợp chất
Nitơ hòa tan
(mg/100g malt
khô)
366 473 532 626
Độ ẩm 23%,thời gian sấy 8h
Nhiệt độ 40
0
C 50
0
C 60
0
C 70
0
C
% hiệu suất trích ly
của malt khô
11.1 11.4 12.4 13.5
Tổng hợp chất
Nitơ hòa tan
(mg/100g malt
khô)
378 428 510 496
4.1.3 Ảnh hưởng của quá trình này mầm đối với chất lượng malt và bia

lên men biểu kiến và sự hình thành độ đục thì giảm. Khi sấy malt ở nhiệt độ 75-
80
0
C, sản phẩm bia có hương vị đặc trưng tương tự bia Pilsener. Tuy nhiên khi
nhiệt độ sấy malt lên quá 85
0
C thì bia sẽ mang vị đắng của carmen. Một số công
trình nghiên cứu khác cho thấy Smethylmethinine bị phá hủy bởi nhiệt độ trong
quá trình sấy. vì vậy lượng dimethylsufide hình thành từ phản ứng của
methylmethionine cũng giảm. Nhiệt độ sấy khô càng cao, lượng dimethylsulfide
càng thấp.
Sinh viên thực hiện: nhóm 31
22
Quá trình ươm mầm Th.S Nguyễn Thị Thu Huyền
PHẦN 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Văn Việt Mẫn, công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất bản Đại học
Quố gia Tp.HCM 2011
2.
Sinh viên thực hiện: nhóm 31
23