
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae là một loài nấm men được biết đến nhiều nhất, có
trong bánh mì nên thường gọi là men bánh mỳ, là một loại vi sinh vật thuộc chi
Saccharomyces lớp Ascomycetes ngành nấm. Nó được dùng rộng rãi trong quá
trình lên men làm bánh mỳ, rượu, bia, một số khác dùng để sản xuất glyxerol hoặc
enzyme invertase.
 !"#$%&
1.1.1.1. Hình thái:
Tế bào nấm men có dạng hình cầu, hình ovan, elip, hình trụ, hình chùy, hoặc
cũng có thể là hình sợi. Hình dạng và kích thước của nó có thể thay đổi tùy vào
từng giai đoạn phát triển và điều kiện môi trường xung quanh. Nó có kích thước
tương đối lớn, đường kính khoảng 1µm, chiều dài 8 µm. Tế bào nấm men lớn gấp
10 lần tế bào vi khuẩn.Hình 1.1. Nấm men
Saccharomyces cerevisiae
1.1.1.2. Cấu tạo:
Cấu tạo của tế bào nấm men phức tạp hơn của tế bào vi khuẩn. Tế bào nấm men
Saccharomyces cerevisiae được bao bọc bởi lớp thành tế bào.
 #'#%Cấu tạo chủ yếu của thành tế bào là hemixenlulo chiếm 70%
trọng lượng khô ( 31% manan, 29% glucan). Ngoài ra nó còn chứa 1-3% kitin, 6-
10% protein, 8-8,5% lipit và 7% chất khoáng. Chức năng của thành tế bào là bảo
vệ và duy trì hình dạng của tế bào. Thành tế bào của nấm men còn có khả năng kết
dính, chính vì vậy mà nó còn có ý nghĩa rất lớn trong công nghiệp sản xuất rượu
vang, bia.
(#'#%: Dưới lớp thành tế bào là lớp màng tế bào chất, là lớp màng
mỏng, dày 0,1 nm, dính chặt với tế bào chất. Cấu tạo chủ yếu là protein (chiếm
50% khối lượng khô), phần còn lại là lipit (40%) và 1 số ít polysaccarit.
Hình 1.2. Cấu tạo chung của tế bào nấm men.

1 số có thể sinh sản theo cách tạo bào tử.
8+7/6nảy chồi là cách sinh sản vô tính điển hình của nấm men. Khi
tế bào phát triển đến mức độ nhất định thì cơ thể của nó đâm ra 1 chồi nhỏ gọi là
mầm (hay chồi). Mầm sinh ra ở vị trí lệch tâm trên đầu của tế bào mẹ. Ở mỗi chồi
sẽ nhận được 1 phần chất nhân và chất nguyên sinh ở tế bào mẹ. Sauk hi nảy mầm,
tế bào con có thể tách ra khỏi tế bào mẹ sống độc lập, cũng có thể không tách khỏi
tế bào mẹ mà tiếp tục nảy mầm tạo ra 1 lớp tế bào nấm men giống hình cành cây.
Nấm men còn có khả năng hình thành bào tử. Bào tử được sinh ra trong những túi
nhỏ gọi là túi nang.
8+746 là hình thức hợp nhất 2 tế bào nấm men thành hợp tử. Tế
bào này phát triển thành túi trong đó có giảm nhiễm để hình thành các bào tử.Dạng
sinh sản hữu tính ở nấm men là dạng các bào tử túi được sinh ra từ các túi. Có thể
xảy ra sự tiếp hợp giữa 2 tế bào nấm men tách rời hoặc giữa tế bào mẹ và chồi.
Còn có cả sự biến nạp trực tiếp trong 1 tế bào sinh dưỡng. Tế bào này biến thành
túi không qua tiếp hợp. Thường trong mỗi túi có 4 hay đôi khi có 8 bào tử túi.
Quá trình sinh sản nấm men Saccharomyces cerevisiae liên quan chặt chẽ đến sự
nảy chồi. Chồi tách khỏi tế bào mẹ khi có kích thước bằng tế bào mẹ và bắt đầu
sinh sản. Thời gian thế hệ chu kỳ sinh sản được tính là khoảng thời gian giữa 2 lần
phân chia. Và thời gian thế hệ của nấm men này là 2h. Quá trình nảy chồi diễn ra
đồng thời với bắt đầu tổng hợp DNA. Từ chồi mới hình thành các vật liệu mới của
tế bào lớn dần lên, hình thành vách ngăn mannan, glucan.
1.2. 3!9'
1.2.1. -9:
-; là thành phần chính của bia ( chiếm từ 80%-90%). Nhiều loại bia chịu
ảnh hưởng hoặc thậm chí được xác định theo đặc trưng của nước trong khu vực
sản xuất bia. Nước cứng phù hợp hơn cho sản xuất các loại bia sẫm màu trong khi
nước mềm là phù hợp hơn cho sản xuất các loại bia sáng màu như bia vàng.
( là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như đại mạch, ngô. v.v.
sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với điều
kiện bắt buộc.

Ta thấy rằng hàm lượng chất hòa tan trong bia là thấp hơn so với dịch đường
houblon hóa. Nguyên nhân của việc giảm này là từ ba lý do sau:
Do nấm men tiêu tốn một phần để cung cấp năng lượng cho việc phát triển sinh
khối.
Do một số sản phẩm tạo thành là hỗn hợp dễ bay hơi.
Do một phần bị kết lắng.
Tổng lượng chất hòa tan đã bị tiêu hao trong thời gian lên men chính gọi là 
?9
Khối lượng chất chiết đã lên men biểu thị bằng phần trăm so với lượng chất hòa
tan ban đầu của dịch đường gọi #)@9@9
Một phần chất hòa tan ban đầu của dịch đường houblon hóa tồn tại trong bia
như là 1 cấu tử hợp thành chất hòa tan của nó gọi là A/9
A/+=
Trong thành phần của chất hòa tan ban đầu của dịch đường nấm men có thể hấp
thụ được 1 phần rất lớn, phần đó gọi là =A7*9
Phần còn lại nấm men không có khả năng hấp thụ gọi là A/=
A7*9
Khối lượng của chất chiết có khả năng lên men biểu thị bằng phần trăm theo
lượng chất chiết ban đầu của dịch đường houblon hóa gọi là @9B
C
Độ lên men và độ lên men cuối cùng của các loại bia khác nhau dao động trong
những khoảng rất lớn. Đây là những chỉ số cơ bản và đặc trưng cho chủng loại và
chất lượng của bia. Những chỉ số này có thể điều chỉnh được thông qua việc điều
khiển các quá trình hóa sinh ở giai đoạn sản xuất dịch đường.
Về lý thuyết thì toàn bộ lượng chất chiết có khả năng lên men, có thể sẽ được
lên men hoàn toàn. Lúc đó độ lên men sẽ có giá trị bằng độ lên men cuối cùng.
Nhưng trong thực tế sản xuất, không bao giờ độ lên men của một dịch đường lại có
thể đạt đến độ lên men cuối cùng của nó. Vấn đề ở đây là hoàn thiện chu trình lên
men, xác định được các điều kiện ở mức tối ưu với mục đích cao nhất là giảm đến
mức thấp nhất sự sai lệch giữa 2 chỉ số độ lên men đó. Và đây là 1 trong những

xúc tác mong muốn” (Karel và cộng sự, 1975).
Kỹ thuật cố định tế bào bắt đầu được nghiên cứu sâu rộng từ những năm 70 của
thế kỷ trước. Nhiều chất mang cũng như kỹ thuật mới đã được nghiên cứu và áp
dụng nhằm mở rộng và phát triển các ứng dụng của tế bào cố định.
1.3.2. S#D &BJ
1.3.2.1. Ưu điểm:
Có thể tái sử dụng nhiều lần
Sản phẩm sạch, giảm chi phí tinh sạch
Bền với môi trường nhờ sự bảo vệ của chất mang
Tạo điều kiện thuận lợi cho việc tách sinh khối ra khỏi môi trường lên men, đơn
giản hóa quá trình tách sinh khối và thu sản phẩm lên men
Dễ điều khiển mật độ tế bào trong thiết bị lên men
Điều chỉnh hình dạng kích thước phù hợp với thiết bị
Thực hiện được quá trình lên men liên tục mà tế bào ít bị rửa trôi
Hạn chế được ảnh hưởng của các vi sinh vật tạp lên tế bào
Tăng khả năng chống lại các điều kiện bất lợi của môi trường lên tế bào như sự
thay đổi về nhiệt độ, pH, áp suất thẩm thấu hay sự xuất hiện các chất ức chế trong
môi trường lên men.
Giảm chi phí, giá thành.
1.3.2.2: Nhược điểm:
Hoạt lực tế bào thấp hơn tế bào tự do, vì tế bào tiếp xúc với cơ chất phải thông
qua chất mang, nên việc trao đổi chất diễn ra khó khăn hơn
Vận tốc phản ứng chậm vì cơ chất và sản phẩm phải thông qua chất mang để
trao đổi
Sự phát triển sinh khối bên trong chất mang có thể phá hỏng cấu trúc của nó,
làm cho tế bào bị rửa trôi ra khỏi chất mang. Khi đó việc tách và thu nhận sản
phẩm sẽ khó khăn
Một số chất mang và phương pháp cố định có thể làm ảnh hưởng đến hoạt tính
của tế bào
Cấu trúc của chất mang có thể ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của tế bào

amin của protein vi sinh vật.
Trường hợp 2: phải hoạt hóa chất mang bằng cách gắn lên chất mang những
chất có khả năng phản ứng. Tiếp đó là tạo liên kết giữa các nhóm trên chất mang
với tế bào vi sinh vật.
Ưu nhược điểm của phương pháp này là có thể tạo được những liên kết hóa học
mạnh giữa tế bào và chất mang. Tuy nhiên, để tạo ra các mối nối đồng hóa trị này
thường tốn công và mắc tiền.
VM"MMMX
Vật liệu: sử dụng các chất có hoạt tính bề mặt mạnh như cellulose, agarose,
polyacrylamide, chitin, nylon, thủy tinh,…
Nguyên tắc thực hiện: dựa vào cơ chế hấp phụ, có thể xảy ra những trường hợp
sau:
Trường hợp 1: chất mang có nhiều lỗ xốp, tế bào vi sinh vật bám vào các lỗ xốp
và toàn bộ bề mặt chất mang.
Trường hợp 2: đối với chất mang không có lỗ xốp (thủy tinh) tế bào sẽ bám trên
bề mặt chất mang.
Trường hợp 3: khi chất mang tích điện (nhựa trao đổi ion) chúng sẽ tạo liên kết
ion.
Phương pháp thực hiện: tế bào vi sinh vật được phối trộn với chất mang trong
môi trường lỏng, khuấy trộn trong điều kiện thích hợp, sau đó rửa bã để loại bỏ
phần tế bào vi sinh vật dư.
Ưu nhược điểm của phương pháp này là dễ thực hiện, đơn giản. Tuy nhiên liên
kết vậy lý này rất yếu nên vi sinh vật dễ tuột khỏi chất mang.
1.3.4.2. Phương pháp nhốt tế bào trong cấu trúc gel
Vật liệu: có thể sử dụng những loại sau:
Ion gel: các polymer mà tế bào gắn kết với nhau tạo thành mạng lưới bằng liên
kết ion.
Covanlent gel: polymer gắn kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị, tạo thành
mạng lưới.
Non- covanlent gel: polymer gắn với nhau thường bằng liên kết hydro.

Bảng 1.1. So sánh ưu nhược điểm của phương pháp cố định tế bào
Tên phương pháp Ưu điểm Nhược điểm
Hấp phụ lên bề mặt rắn Đơn giản, điều kiện nhẹ
nhàng, đảm bảo sự sống
tốt cho tế bào.
Lực liên kết yếu, tế bào
dễ bị tách khỏi nếu có lực
cơ học, số lượng tế bào bị
hấp thụ thấp.
Tạo liên kết cộng hóa trị Độ bền giữa các liên kết
tốt, khả năng trao đổi chất
cao.
Tế bào gắn vào có khả
năng sống thấp, hoạt lực
thấp. Do đó đòi hỏi tế bào
phải có khả năng tạo liên
kết với chất mang.
Nhốt vào hệ gel Hiệu suất nhốt cao, độ
bền cao, có khả năng ứng
dụng với nhiều loại tế
bào.
Hoạt tính tế bào thấp hơn
tế bào tự do vì bị chất
mang cản trở. Có thể xảy
ra sự cạnh tranh giữa chất
mang và cơ chất. Những
sản phẩm bậc 2 tích tụ có
khả năng làm hư hỏng
chất mang.
Mỗi phương pháp đều có những ưu, nhược điểm riêng nên tùy vào mục đích

cấu trúc mạng phân tử alginate và tạo thành cấu trúc gel. Trong ngành công nghệ
thực phẩm, ion Ca
2+
được sử dụng làm tác nhân tạo gel alginate vì hầu hết ion còn
lại có thể ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe của người sử dụng và có khả năng gây
độc cho nấm men.
Có 2 phương pháp tạo gel alginate là phương pháp tạo gel khuếch tác và
phương pháp tạo gel nội.
1.3.6. "B7<@'&
1.3.6.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ G/M.
Tỉ lệ G/M là tỉ lệ số gốc của L- guluronic acid với số gốc D- mannuronic acid
trong phân tử alginate. Khi tăng tỉ lệ G/M thì độ bền gel tăng vì ion Ca
2+
ưu tiên
liên kết với block G. Do đó gel có hàm lượng G cao sẽ không bị phồng nở hay co
rút, giữ được hình dạng tốt hơn, khả năng tái sử dụng nấm men cố định sẽ cao hơn
và không ảnh hưởng đến khả năng khuếch tán glucose vào trong hạt gel. Tuy
nhiên, gel có hàm lượng G cao lại cản trở sự phát triển của nấm men (Johansen và
Flink, 1986).
1.3.6.2. Ảnh hưởng của khối lượng phân tử.
Johansen và Flink (1986) đã nghiên cứu ảnh hưởng của khối lượng phân tử
alginate đến độ bền gel và khả năng lên men của nấm men cố định. Kết quả thực
nghiệm cho thấy độ bền gel tăng đáng kể khi tăng độ nhớt của dung dịch alginate
ban đầu từ 5- 70 cP, nhưng khi tăng độ nhớt cao hơn 250- 600 cP thì độ bền gel
tăng rất ít ( Yamagiwa và cộng sự, 1995; Johansen và Flink, 1986).
1.3.6.3. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch alginate sử dụng để tạo gel.
Yamagiwa và cộng sự (1995) đã nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ gel
alginate đến độ bền gel và khả năng lên men của nấm men cố định. Họ cho rằng độ
bền của gel tăng khi tăng nồng độ dung dịch alginate sử dụng để tạo gel và nồng độ
alginate thích hợp để cố định nấm men khoảng 2%.

từ 100% malt là môi trường cung cấp đầy đủ các thành phần dinh dưỡng cần thiết
cho nấm men. Khi nấu dịch nha, ta sử dụng phương pháp đun sôi 1 lần. Tỉ lệ giữa
malt và nước là 1:4(w/v). Dịch nha sau khi nấu được lọc bã bằng vải lọc. Dịch nha
thu được thường có nồng độ chất khô khoảng 16-18
o
Bx.
0%'%= sử dụng houblon dạng hoa viên với tỉ lệ 1:1 (gHoa/lDịch nha).
Sau khi houblon hóa, dịch nha được lọc bã houblon bằng vải lọc.
0:ZH@A/ sau khi nấu lượng dịch nha đủ cho quá trình
lên men, ta tiến hành hòa trộn đồng nhất các mẻ nấu, đo nồng độ chất khô và tiến
hành cô đặc chân không (nhiệt độ cô đặc là 65
o
C) để thu được dịch nha có nồng
Cố định nấm men
độ khoảng 24
o
Bx. Sau khi cô đặc, dịch nha được hòa trộn 1 lần nữa để đồng nhất
các mẻ cô đặc,chỉnh nồng độ chất khô 24
o
Bx,chỉnh pH để chuẩn bị quá trình lên
men.
Ta chọn giải pháp cô đặc chân không để tăng nồng độ chất khô ban đầu cho
dịch nha nhằm bảo đảm vấn đề dinh dưỡng cho nấm men trong quá trình lên men
nồng độ cao. Nếu sử dụng phương pháp cô đặc ở áp suất thường thì nhiệt độ cao
trong quá trình cô đặc có thể làm giảm hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong
dịch nha. Mặt khác, khi bổ sung syrup đường nhằm làm tăng nồng độ chất khô
của dịch nha có thể gây mất cân bằng thành phần dinh dưỡng của dịch nha nồng
độ cao.
ZM0dịch nha sau khi houblon hóa có pH khoảng 5,5- 5,6, dùng acid
lactic 10% để chỉnh pH về 5,4.