Khóa luận Nghiên cứu quy trình sản xuất men bánh mì khô bằng phương pháp sấy thăng hoa

có giá trị dinh dƣỡng. Đƣợc chủ động thêm vào một lƣợng nhỏ an toàn cho sức khỏe, nhằm duy trì chất lƣợng, hình dạng, mùi vị, độ kiềm hay độ axit của thực phẩm, đáp ứng nhu cầu về công nghệ trong sản xuất chế biến, đóng gói, vận chuyển, bảo quản thực phẩm v.v. Trong sản xuất men bánh mì khô thu nhận bằng phƣơng pháp sấy thăng hoa thì một số chất đã đƣợc sử dụng để bảo vệ nấm men: Sữa gạn kem (skim milk), dextran, mật ong, glutamate, trehalose, polyvinyl- pyrolidone (PVP), carboxymethyl cellulose… Bảng 2.5.1: Mức độ sống (%) của S. cerevisiae sau đông khô khi có bổ sung một số chất mang ở ba tốc độ làm lạnh (J. F. Berny và G. L. Hennebert, 1991). Tốc độ làm lạnh (oC/phút) Tỷ lệ pha 1,6 3 40 Sữa gạn kem 10% + Glutamate 5% 30 34 25 Raffinose 10% 85 86 71 Trehalose 10% 94 96 79 Mật ong 10% 76 80 51 Sữa gạn kem 20% + Raffinose 10% 83 85 71 Trehalose 10% 93 97 81 Mật ong 10% 76 81 51 Dextran 10% 78 83 50 Sữa gạn kem 10% + Mật ong 5% + glutamate 5% 90 95 65 Mật ong 5% + trehalose 10% 98 98 77 Dextran 10% + trehalose 10% 95 96 83 Trehalose 10% + glutamate 5 % 97 97 83 Mật ong 10% + glutamate 5% 90 91 65 Sữa gạn kem 20% + Mật ong 5% + glutamate 5% 90 95 65 Trehalose 10% + glutamate 5% 97 97 84 Dextran 10% + raffinose 10% 94 96 83 Dextran 10% + glutamate 5% 95 95 78 33 2.5.1. Polysaccharic Polysaccharic đóng vai trò quan trọng nhƣ là tác nhân làm dày, ổn định và tạo gel trong nhiều thực phẩm. Bên cạnh những ứng dụng trên, polysaccharic đƣợc sử dụng nhƣ là vật liệu xây dựng để tạo màng bao bên ngoài các lipid hoặc các hƣơng liệu dễ bay hơi mà dễ bị oxi hóa hoặc giảm phẩm chất. Mặt dù protein cũng đƣợc biết đến nhƣ là một vật liệu tốt, nhƣng các polysaccharic hầu nhƣ đƣợc sử dụng thƣờng xuyên bởi vì tính năng của chúng, giá thấp và sự an toàn bề mặt nhƣ là một chất miễn dịch (Yasuki Matsumura, 2000). 2.5.2. Dextran Dextran là polysaccharic thuần nhất gồm các cấu tử D-glucose nối với nhau bởi liên kết glycosidic 1 – 6. Dextrin là polysaccharic dự trữ của nấm men và vi sinh vật. Dung dịch dextran có độ nhớt cao, các dextran khác nhau sẽ có các điểm phân nhánh khác nhau có thể là 1 – 2, 1 – 3, 1 – 4. 2.5.3. Bột ngọt Bột ngọt hay còn gọi là Monosodium glutamate - muối natri của axít glutamic. Axít glutamic là một loại axít amin tham gia vào quá trình hình thành protein (chất đạm) và cũng là axít amin có nhiều nhất trong protein. 34 2.5.4. Trehalose Trehalose là một đƣờng đôi không khử gồm 2 phân tử đƣờng glucose gắn với nhau bởi liên kết α - (1,1) – glycosidic. Theo Adriano Sebollela et ctv, 2004, sự tích lũy trehalose sẽ diễn ra tích cực khi tế bào nấm men chịu sự tác động của những yếu tố bất lợi từ môi trƣờng nhƣ bị sốc nhiệt, nồng độ cồn cao. Theo Gaber Zayed và Yrio H. Roos, 2003, hỗn hợp trehalose, sucrose và bột sữa là môi trƣờng có khả năng làm mức độ sống sót của Lactobacillus salivarius đạt từ 83 – 85% ngay sau sấy thăng hoa và tăng cƣờng sự ổn định của chúng trong suốt quá trình tồn trữ. Một vài bằng chứng cho thấy rằng trehalose có ít nhất hai vai trò trao đổi chất quan trọng trong tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae: vừa là nguồn dự trữ cacbon, vừa bảo vệ hệ thống cytosol chống lại những điều kiện sống bất lợi nhƣ sốc nhiệt, sốc thấm lọc hoặc khi môi trƣờng không có thức ăn. Hai chức năng này đã thực sự cho phép cải thiện khả năng sống sót của nấm men trong các quá trình sản xuất nấm men thƣơng mại. Vì thế, những hiểu biết về cấu trúc và sự tích lũy trehalose đã trở thành một đề tài chính trong công nghiệp men bánh mì, trong công nghiệp sản xuất rƣợu vang và các loại rƣợu lên men khác (Juan S. Aranda, Edgar. S et Patricia. T, 2004). 2.5.5. Hiệu quả bảo vệ của các chất Thành phần của môi trƣờng có hai chức năng chính trong việc bảo vệ sự sống của tế bào trong quá trình đông khô (J. F. Berny và G. L. Hennebert, 1991): - Cung cấp các chất với cấu trúc cố định có chức năng nhƣ là những chất hỗ trợ trong sự hấp thụ nƣớc của tế bào. - Bảo vệ các yếu tố sinh hóa của tế bào sống để chống lại sự hủy hoại tế bào trong suốt quá trình đông khô. Tỉ lệ tồn tại của tế bào không phụ thuộc vào cấu trúc của các chất, mà nó phụ thuộc vào tỉ lệ pha trộn giữa các chất. Tỉ lệ tồn tại của tế bào Saccharomyces cerevisiae trong skim milk là 30%, trong dextran là 24%, trong carboxymethyl cellulose (CMC) là 20% và trong trehalose là 74%. 35 Sữa gạn kem (skim milk) đã đƣợc sử dụng rộng rãi, sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp với những chất khác, theo Heckly (1961), Butterfield (1974), Malik (1976), Smith và Onion (1983) (trích dẫn bởi J. F. Berny và G. L. Hennebert, 1991). Skim milk có tác dụng tốt trong việc bảo vệ tế bào nấm men với tỉ lệ sống sót khoảng 30%. Tuy nhiên, skim milk có tác dụng bảo vệ kém đối với B. bruxellensis và không có tác dụng bảo vệ đối với Arthrobotrys arthrobotryides. Polyvinyl pyrolidone (PVP) đã đƣợc báo cáo nhƣ là một chất bảo vệ tốt cho catalase và những hệ thống sinh học khác, theo Ashwood-Smith và Farrand (1972) (trích dẫn bởi J. F. Berny và G. L. Hennebert, 1991). Tuy nhiên, PVP không có tác dụng trong việc bảo vệ đối với nấm men Cryptococcus terricolus. PVP cũng không có tác dụng tốt cho sự tồn tại của B. bruxellensis và A. arthrobotryoides. Trong thí nghiệm trên nấm men Saccharomyces cerevisiae, PVP có tác dụng bảo vệ sự tồn tại của tế bào khoảng 15%, chỉ bằng một nữa tỉ lệ tồn tại đạt đƣợc trong skim milk. Carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxymethyl cellulose (HMC) cũng có tác dụng bảo vệ sự tồn tại của nấm men S. cerevisiae khoảng 20%, nhƣng không có hiệu quả đối với B. bruxellensis và A. arthrobotryoides. Inositol thì rất hiệu quả khi kết hợp với skim milk trong việc bảo vệ vi khuẩn chống lại sự phá hủy tế bào trong quá trình đông khô, theo Malik (1976, 1988) (trích dẫn bởi J. F. Berny và G. L. Hennebert, 1991). Inositol còn đƣợc xem là yếu tố gây hại đối với nấm men trong quá trình đông khô, theo Hieda và Ito (1973) (trích dẫn bởi J. F. Berny và G. L. Hennebert, 1991). Tuy nhiên, trong quá trình đông khô tế bào S. cerevisiae thì hiệu quả của inositol tùy thuộc vào chất đƣợc kết hợp với nó. Khi 5% inositol + 10% skim milk thì làm giảm sự tồn tại của tế bào khoảng 5%, khi 5% inositol + 20% skim milk thì không làm thay đổi sự tồn tại của tế bào, nhƣng khi 5% inositol + 5% dextran thì làm gia tăng sự tồn tại của tế bào khoảng 7%, nhƣng khi dùng 7,5% inositol mà có sự hiện diện của sodium glutamate thì sẽ làm giảm sự tồn tại của tế bào, ví dụ: 7,5% inositol + 5% dextran + 1% glutamate thì sẽ làm giảm sự tồn tại của tế bào từ 65% xuống 20%. 36 Sodium glutamate đã đƣợc dùng để bảo vệ nấm men trong quá trình đông khô, theo Hieda và Ito (1973) và vi khuẩn theo Ashwood-Smith và Warby (1972) (trích dẫn bởi J. F. Berny và G. L. Hennebert, 1991). Sodium glutamate (5%) thì bảo vệ tế bào T. viride hoặc tế bào S. serevisiae không tốt hơn skim milk khi sử dụng ở dạng đơn. Sodium glutamate không có hiệu quả cho sự tồn tại của B. bruxellensis hoặc A. arthrobotryoides. Nhƣng khi kết hợp với 10% hoặc 20% skim milk thì nó sẽ cải thiện sự tồn tại của B. bruxellensis, nhƣng không có hiệu quả đối với A. arthrobotryoide. Sodium glutamate chỉ có hiệu quả khi đƣợc kết hợp với 10% hoặc 20% skim milk và cộng với một trong các loại đƣờng sau: 10% trehalose, 10% raffinose, 5% hoặc 10% mật ong. Mật ong đã đƣợc sử dụng nhƣ là một hỗn hợp tự nhiên mà có có chứa nhiều thành phần khác nhau, rất tốt cho việc bảo vệ tế bào vi khuẩn trong quá trình đông khô, theo Malik (1976) (trích dẫn bởi J. F. Berny và G. L. Hennebert, 1991). Mật ong cũng bảo vệ rất tốt tế bào S. serevisiae với tỉ lệ sống khoảng 60% và B. bruxellensis với tỉ sống khoảng 22%. Mật ong có tác dụng hiệu quả khi kết hợp với 10% skim milk và một chất bảo vệ khác nhƣ: 10% trehalose hoặc 5% sodium glutamate. Dextran là một polymer, khi sử dụng đơn lẻ thì có tác dụng bảo vệ thấp. Tuy nhiên, khi kết hợp với skim milk thì tỉ lệ sống sót có thể đạt khoảng 82%. Dextran khi kết hợp với skim milk và cả mật ong, sodium glutamate, trehalose hoặc raffinose thì tỉ lệ sống sót có thể đạt đến trên 94%. Trong số các loại đƣờng thì trehalose đƣợc nghiên cứu rộng rãi. Chất này có tác dụng bảo vệ cao cho những enzyme trong suốt quá trình đông khô, theo Carpenter (1987) (trích dẫn bởi J. F. Berny và G. L. Hennebert, 1991). Vai trò của nó là ổn định màng sinh học bằng liên kết hydro với đầu phân cực của màng phospholipid. 37 2.6. Động học chết nhiệt nấm men Saccharomyces cerevisiae 2.6.1. Giới thiệu sơ lƣợc Bất hoạt vi khuẩn bằng cách xử lý nhiệt là một phƣơng pháp bảo quản thực phẩm. Khái niệm này không chỉ áp dụng trong ngành đồ hộp, mà còn áp dụng trong bất cứ quá trình xử lý nhiệt nào mà mục tiêu là tiêu diệt vi sinh vật. Khái niệm này cũng đƣợc sử dụng hoặc làm cơ sở để đánh giá mức độ giảm phẩm chất của một thực phẩm khi bị xử lý nhiệt. Có thể nói bản thân nấm men là một nguồn thực phẩm dinh dƣỡng, giàu protein và các vitamin nhóm B, những ứng dụng của nấm men trong các ngành công nghiệp sản xuất bánh mì, bia, rƣợu vang, sản xuất sinh khối phục vụ chăn nuôi và làm thức ăn cho ngƣời, đã đƣợc nhiều ngƣời công nhận và không ngừng phát triển. Nhƣng với đặc tính nhạy cảm với nhiệt độ, việc nghiên cứu những tác động của việc xử lý nhiệt đến khả năng sống sót và tính chất của nấm men cho phép xác định đƣợc chế độ xử lý nhiệt thích hợp, đảm bảo những đặc tính có lợi đƣợc cao nhất cho chúng. Đã có nhiều nghiên cứu trong lĩnh vực này. Labuza và cộng sự (1970) đã nghiên cứu tác động của nhiệt độ sấy đến sự chết nhiệt của nấm men trong quá trình sấy phun. Họ đã phát triển mô hình toán học cho phép dự đoán đƣợc số tế bào nấm men chết đi từ quá trình sấy. Hsieh và cộng sự cũng đã có những nghiên cứu trong lĩnh vực này, họ nhận thấy, với Saccharomyces cerevisiae trong dung dịch skim milk – glycerol thì khả năng chịu nhiệt của chúng đạt cực đại với aw khoảng 0,75 (Daemen, 1981). Hiện nay, công nghệ nấm men không ngừng phát triển, cùng với sự phát triển vƣợt bậc của khoa học, thì việc nghiên cứu, xây dựng những mô hình toán học luôn đƣợc trú trọng. 38 2.6.2. Mô hình toán học Theo Moast, 1971, dƣới các điều kiện thông thƣờng, sự chết nhiệt của vi sinh vật có thể đƣợc biểu diễn bởi đƣờng cong toán học, mô hình hóa bằng công thức kN dt dN (2.6.1) Trong đó: N = số tế bào tại thời điểm xử lý t. t = thời gian. k = hằng số chết nhiệt. Lấy tích phân hai vế theo t, ta đƣợc: kt N N o elog (2.6.2) Với No = số tế bào ban đầu. Vì thế, đồ thị hàm log(N/No) theo thời gian t là một đƣờng thẳng cho hầu hết các trƣờng hợp. Đơn vị để đo lƣờng thời gian xử lý nhiệt D, là thời gian cần thiết để giảm đi 1 chu kỳ log số tế bào, có quan hệ với hằng số chết nhiệt bởi công thức: kk D e 303,210log (2.6.3) Ngoài ra, D còn đƣợc gọi là hệ số khử trùng. Thông thƣờng ngƣời ta thích dùng thời gian tiêu diệt 1/10, D ứng với thời gian tác dụng để tiêu diệt đƣợc 1/10 số lƣợng vi sinh vật ban đầu. Mỗi vi sinh vật có một giá trị D khác nhau. kết hợp các giá trị D ở các nhiệt độ khác nhau sẽ tìm đƣợc giá trị z, là khoảng tăng nhiệt độ cần thiết để giảm đi 90% giá trị D (Deamen, 1980). 39 Chƣơng 3 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài Đề tài đƣợc tiến hành từ tháng 03/2005 đến tháng 07/2005 tại Trung Tâm Phân Tích Thí Nghiệm Hóa Sinh - Trƣờng Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh. 3.2. Vật liệu và thiết bị sử dụng 3.2.1. Vật liệu thí nghiệm - Men bánh mì dạng paste, hiệu Saf – Viêt đƣợc mua tại công ty men Cát Tƣờng. - Sữa gạn kem (skim milk), do Đức sản xuất. - Mật ong nguyên chất, do công ty Long Quan sản xuất. - Bột ngọt hiệu AJI-NO-MOTO. - Bột mì cao cấp số 8, do công ty Lâm Kiều sản xuất. - Muối tinh. - Đƣờng tinh khiết. 3.2.2. Thiết bị thí nghiệm - Máy sấy thăng hoa, hiệu LyoPro 6000. - Tủ lạnh : 4oC. - Tủ đông đƣợc điều chỉnh ở hai nhiệt độ: -20oC và -68oC. - Tủ sấy Memmert dùng để xác định ẩm độ. - Các thiết bị phòng vi sinh: Autoclave, buồng đếm hồng cầu, kính hiển vi, máy votex, cân v.v. - Máy đóng gói chân không dùng để chuẩn bị mẫu thí nghiệm. - Một số dụng cụ khác: thau, ống đong, màng film v.v. 40 3.3. Phƣơng pháp thí nghiệm 3.3.1. Phƣơng pháp lấy mẫu Sử dụng men bánh mì dạng paste hiệu Saf – Viêt, do cơ sở sản xuất men Cát Tƣờng cung cấp. 3.3.2. Thí nghiệm 1: Khảo sát động học chết nhiệt nấm men Saccharomyces cerevisiae Mục đích: - Khảo sát sự ảnh hƣởng của nhiệt độ xử lý theo thời gian đến sự sống sót nấm men ở các ẩm độ khác nhau. - Tính toán các thông số động học k, D, z giúp dự đoán mức độ chết của nấm men ở nhiệt độ xử lý. Quy trình: + Kiểm tra men nguyên liệu ban đầu (ẩm độ và số lƣợng tế bào), điều chỉnh ẩm độ men đúng ẩm độ cần thí nghiệm. + Đóng gói 1 gam men trong bao plastic bằng máy rút chân không, nhằm giữ ẩm, tránh thất thoát nƣớc trong lúc xử lý nhiệt. + Vận hành tủ: chỉnh nhiệt độ tủ đến nhiệt độ cần thí nghiệm, để nhiệt độ tủ ổn định. + Treo mẫu vào tủ (mỗi nghiệm thức lặp lại ba lần). + Sau thời gian xử lý mong muốn thì lấy mẫu ra. + Kiểm tra số tế bào nấm men. Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm tiến hành ở hai ẩm độ của men: 70% và 80%. Mức thời gian xử lý đƣợc chọn tăng dần. Thí nghiệm đƣợc bố trí nhƣ hai bảng sau: 41 Bảng 3.3.1: Bố trí thí nghiệm 1.1, mức ẩm 70%. Nhiệt độ T (oC) Thời gian t (giờ) Số lƣợng tế bào men N 4 o C 0 No 360 (15 ngày) N1 504 (21 ngày) N2 624 (26 ngày) N3 -20 o C 0 No 3 N1 5 N2 19 N3 23 N4 24 N5 27 N6 120 N7 -68 o C 0 No 3 N1 5 N2 16 N3 24 N4 27 N5 48 N6 120 N7 42 Bảng 3.3.2: Bố trí thí nghiệm 1.2, mức ẩm 80%. Nhiệt độ T (oC) Thời gian t (giờ) Số lƣợng tế bào men N 4 o C 0 No 360 (15 ngày) N1 504 (21 ngày) N2 624 (26 ngày) N3 -20 o C 0 No 3 N1 23 N2 27 N3 72 N4 -68 o C 0 No 3 N1 23 N2 27 N3 72 N4 3.3.3. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng của chất mang và chế độ sấy đến sự chết nhiệt của men qua sấy thăng hoa 3.3.3.1. Thí nghiệm 2.1: Ảnh hƣởng của chất mang và nhiệt độ cấp đông đến chất lƣợng men khi sấy thăng hoa 6 giờ, cấp đông gián tiếp Mục đích: - Chọn chế độ sấy và công thức phụ gia tốt nhất làm cơ sở cho thí nghiệm tiếp theo. - Xác định mối quan hệ giữa các chỉ tiêu sau: thời gian đông mẫu, số lƣợng tế bào nấm men, độ nở trung bình và ẩm độ. 43 Quy trình: - Men đƣợc mua tại công ty men Cát Tƣờng phải đảm bảo hạn sử dụng, phải đảm bảo thời gian cố định cho thí nghiệm. - Kiểm tra nguyên liệu men ban đầu: ẩm độ, số lƣợng tế bào và hoạt lực men. - Cho chất mang vào theo nồng độ mong muốn. - Cho vào tủ đông ở nhiệt độ mong muốn, để trong 24 giờ. - Đặt vào máy sấy. - Vận hành máy sấy thăng hoa, sấy trong 6 giờ. - Thu men và đóng gói. - Bảo quản ở 4oC trong 17 giờ. - Kiểm tra các chỉ tiêu: ẩm độ, số lƣợng tế bào và hoạt lực men. Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm tiến hành ở men có ẩm độ 70%, lặp lại ba lần. Chỉ sử dụng ba chất phụ gia là: Sữa gạn kem (skim milk), mật ong và bột ngọt theo công thức pha chế nhƣ sau: + A = men tƣơi + B = men tƣơi + sữa gạn kem 10% + mật ong 5% + bột ngọt 5%. + C = men tƣơi + sữa gạn kem 10% + mật ong 15% + bột ngọt 5%. + D = men tƣơi + sữa gạn kem 20% + mật ong 5% + bột ngọt 5%. Bảng 3.3.3: Bố trí thí nghiệm 2.1 Nhiệt độ (oC) Công thức phụ gia -20 o C A B C D -68 o C A B C D 44 3.3.3.2. Thí nghiệm 2.2: Ảnh hƣởng của chất mang đến chất lƣợng men khi sấy thăng hoa 24 giờ, cấp đông gián tiếp Mục đích - Sử dụng nghiệm thức tốt ở thí nghiệm 2.1 để thực hiện thí nghiệm 2.2. - So sánh chất lƣợng men khi sấy thăng hoa 6 giờ và 24 giờ. - Chọn ra nghiệm thức tốt. - Xác định mối quan hệ giữa các chỉ tiêu sau: thời gian đông mẫu, số lƣợng tế bào nấm men, độ nở trung bình và ẩm độ. Quy trình - Men đƣợc mua tại công ty men Cát Tƣờng phải đảm bảo hạn sử dụng, phải đảm bảo thời gian cố định cho thí nghiệm. - Kiểm tra nguyên liệu men ban đầu: ẩm độ, số lƣợng tế bào và hoạt lực men. - Cho chất mang vào theo nồng độ mong muốn. - Cho vào tủ đông ở nhiệt độ mong muốn, để trong 24 giờ. - Đặt vào máy sấy. - Vận hành máy sấy thăng hoa, sấy trong 24 giờ. - Thu men và đóng gói. - Bảo quản ở 4oC trong 24 giờ. - Kiểm tra các chỉ tiêu: ẩm độ, số lƣợng tế bào và hoạt lực men. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm tiến hành ở men có ẩm độ 70%, lặp lại ba lần. Chỉ sử dụng ba chất phụ gia là: Sữa gạn kem (skim milk), mật ong và bột ngọt theo công thức pha chế nhƣ sau: Đối chứng: nghiệm thức tốt ở thí nghiệm 2.1. E: men tƣơi + 20% sữa gạn kem + 5% bột ngọt. F: men tƣơi + 20% sữa gạn kem + 5% mật ong + 10% bột ngọt. G: men tƣơi + 10% sữa gạn kem + 10% mật ong +5% bột ngọt. H: men tƣơi + 20% sữa gạn kem + 5% mật ong + 15% bột ngọt. I: men tƣơi + 20% sữa gạn kem + 10% mật ong + 5% bột ngọt. 45 Bảng 3.3.4: Bố trí thí nghiệm 2.2 Nhiệt độ (oC) Công thức phụ gia -68 o C Đối chứng E F G H I 3.4. Phƣơng pháp xác định các chỉ tiêu 3.4.1. Xác định ẩm độ men Nguyên tắc: Cân chính xác m (gam) mẫu, sấy ở nhiệt độ 105oC trong 4 giờ, đƣợc giá trị m’ (gam). Ẩm độ đƣợc tính theo công thức 100 ' (%) x m mm W (3.4.1) Cách tiến hành: Sử dụng tủ sấy, chỉnh ở nhiệt độ 105oC. Khối lƣợng mẫu sử dụng tốt nhất trong khoảng 2 – 5 gam, mẫu phải đƣợc nghiền nhỏ và đƣợc trải đều trên cốc. 3.4.2. Phƣơng pháp xác định trực tiếp số lƣợng tế bào bằng buồng đếm hồng cầu  Cấu tạo buồng đếm hồng cầu: Buồng đếm hồng cầu là một phiến kính dày hình chữ nhật, giữa là phần lõm phẳng, tại đây có kẻ một lƣới gồm 400 hình vuông nhỏ có diện tích tổng cộng là 1 mm2. Ô trung tâm có 25 ô vuông lớn, mỗi ô vuông lớn này có 16 ô vuông nhỏ. Vì thế diện tích một hình vuông nhỏ là 1/400 mm2 và một hình vuông lớn hơn là 1/25 mm2.  Vật liệu - Lọ đựng dịch huyền phù nấm men. - Ống nghiệm. - Phiến kính và lá kính. - Pipet Pasteur. - Kính hiển vi. 46 - Buồng đếm hồng cầu. - Cân điện tử. - Đèn cồn , que cấy vòng. - Máy Vortex. - Xanh methylen.  Cách tiến hành - Tiến hành pha loãng mẫu ở các nồng độ khác nhau. - Đặt lá kính lên khu vực buồng đếm. - Lắc đều dịch tế bào nấm men và dùng pipet Pasteur để lấy một ít dịch cho vào khe ở mép giữa buồng đếm. Tránh tạo bọt khí. - Đặt buồng đếm vào bàn kính hiển vi và để yên vài phút. - Chỉnh kính hiển vi, với vật kính x40, tìm mạng ô đếm ở khu vực buồng đếm. Chỉnh thị trƣờng sao cho một thị trƣờng chứa trọn một ô lớn (4x4 = 16 ô nhỏ). - Đối với nấm men, quan sát dịch men đã đƣợc nhuộm xanh methylen 0,1%. Tế bào chết sẽ bắt màu xanh. - Đếm số tế bào và tính toán.  Cách tính: Thể tích dịch chứa trên ô trung tâm (gồm 25 ô vuông lớn hay 400 ô vuông nhỏ) là 1 x 0,1 = 0,1 mm 3 (vì diện tích tổng cộng của ô trung tâm là 1 mm2). Tuy nhiên, chỉ cần đếm số tế bào trên 5 ô vuông lớn đại diện cho 25 ô vuông lớn trên ô trung tâm. Khi đó, số lƣợng tế bào trong 1 ml (1 gam) mẫu nghiên cứu đƣợc tính bằng công thức sau: N = [(a/b) x 400/0,1] x 10 3 x 10 n (3.4.2) Trong đó: N: số lƣợng tế bào trong 1 ml mẫu nghiên cứu. a: số tế bào trong 5 ô vuông lớn ( 80 ô vuông nhỏ). b: số ô vuông nhỏ trong 5 ô vuông lớn (16 x 5 = 80 ô vuông nhỏ). 400: tổng số ô vuông nhỏ trong ô trung tâm. 47 0,1: thể tích dịch tế bào (tính bằng mm3) chứa trên ô trung tâm. 10 3: số chuyển mm3 thành ml (1000 mm3 = 1 ml). 10 n: độ pha loãng mẫu. 3.4.3. Xác định lực nở Hoạt tính men đƣợc xác định bằng cách tính độ nở tƣơng đối của khối bột nhào trộn bột men. Độ nở tƣơng đối của khối bột đƣợc xác định bằng phƣơng pháp đo thể tích. Cách tiến hành: - Hòa men với nƣớc muối NaCl 2,5% nếu ẩm độ của men < 5% (hoặc ngâm với nƣớc đƣờng 10% để phục hồi hoạt tính nếu ẩm độ của men >= 5%) và khuấy đều. - Ngâm dịch này trong nƣớc ấm (khoảng 50oC) trong 10 phút. - Trộn với bột mì, nhào trộn trong 10 phút. - Bao khối bột bằng màng film bao gói thực phẩm, đo thể tích ban đầu của khối bột. - Ủ khối bột ở nhiệt độ phòng (phủ lên khối bột khăn ẩm mỏng, tránh khô bề mặt khối bột, gây ảnh hƣởng đến lực nở) trong vòng 2 giờ. - Đo thể tích cuối của khối bột. Chỉ số lực nở của men đƣợc tính bằng % thể tích nở tƣơng đối của khối bột, đƣợc tính theo công thức: %100% 1 12 x V VV Vn (3.4.3) Trong đó: V1: thể tích ban đầu của khối bột. V2: thể tích sau 2 giờ ủ của khối bột. Việc xác định thể tích khối bột đƣợc tiến hành bằng cách đo khối lƣợng nƣớc tràn ra khi nhúng ngập khối bột vào bình chứa đầy nƣớc. 48 3.4.4. Tìm k, D, z 3.4.4.1. Các khái niệm Theo tổng quan tài liệu phần 2.6.2 thì ứng với một nhiệt độ xử lý T sẽ có một giá trị tiệt trùng D. Vì vậy khi xử lý ở nhiều nhiệt độ khác nhau thì Log(D) là đƣờng thẳng theo T với độ dốc 1/z (Holdsworth, 1997). z đƣợc tính theo công thức sau: 12 2 1log 1 TT D D z (3.4.4) 3.4.4.2. Tính toán trên kết quả thu đƣợc Từ đồ thị biểu diễn mối tƣơng quan giữa log (N/No) với thời gian xử lý nhiệt t, ta có đƣợc phƣong trình (2.6.2), từ đó tìm đƣợc hằng số k ứng với từng nhiệt độ xử lý. Dựa vào công thức (2.6.3), tính D. Thay các giá trị D và T tƣơng ứng vào công thức (3.4.4) tìm đƣợc z. 3.5. Xử lý số liệu Số liệu trong các thí nghiệm đƣợc xử lý bằng EXCEL và phần mềm STATGRAPHICS. 49 Chƣơng 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. Nghiên cứu động học chết nhiệt nấm men Saccharomyces cerevisiae trong men bánh mì Thí nghiệm đƣợc tiến hành trên men paste bảo quản (1oC – 10oC) sau 15 ngày kể từ ngày sản xuất. Biểu diễn động học chết nhiệt men khi xử lý ở các nhiệt độ 4oC, -20oC, -68 oC trên biểu đồ 4.1 tƣơng ứng với ẩm độ 70% và biểu đồ 4.2 tƣơng ứng với ẩm độ 80%. -0.200 -0.180 - .160 -0.140 -0.120 -0.100 -0.080 -0.060 -0.040 -0.020 0.000 0 3 5 19 23 24 27 48 120 360 504 624 Thời gian Lo gN /No 4 -20 -68 Biểu đồ 4.1: Biểu diễn mối tƣơng quan giữa Log(N/No) với thời gian xử lý nhiệt của nấm men, ẩm độ 70%. Biểu đồ 4.2: Biểu diễn mối tƣơng quan giữa Log(N/No) với thời gian xử lý nhiệt của nấm men, ẩm độ 80%. -0.500 -0.450 -0.400 -0.350 -0.300 -0.250 -0.200 -0.150 -0.100 -0.050 0. 00 0 3 23 27 72 96 360 504 624 Thời gian (giờ) Lo gN /No 4 -20 -68 50 Qua kết quả tính toán ở bảng 4.1, nhận thấy hệ số chết nhiệt k của nấm men ở mức ẩm 80% cao hơn ở mức ẩm 70% khoảng 2 – 4 lần. Điều đó cho thấy với nhiệt độ và thời gian xử lý nhƣ nhau, ẩm độ càng cao thì tốc độ chết nấm men càng nhanh. Qua biểu đồ 4.1 và 4.2 cho thấy nhiệt độ -68oC có độ dốc đồ thị thấp hơn nhiệt độ -20oC. Chứng tỏ ở nhiệt độ -68oC thì tốc độ chết nấm men thấp hơn -20oC. Tuy nhiên qua phân tích ANOVA cho thấy ở nhiệt độ 4oC thì ở cả hai ẩm độ 70% và 80% đều không có sự tƣơng quan tuyến tính giữa Log(N/No) với thời gian xử lý nhiệt nấm men (p > 0,05) (phụ lục C, bảng C.1 và C.2). Qua đó cho thấy ở nhiệt độ 4oC là nhiệt độ tốt để bảo quản nấm men vì thời gian xử lý có kéo dài nhƣng số tế bào chết không đáng kể, nên không có tƣơng quan. Còn ở nhiệt độ -20oC và -68oC thì ở cả hai ẩm độ 70% và 80% có sự tƣơng quan tuyến tính rất chặt giữa Log(N/No) với thời gian xử lý nhiệt nấm men (p < 0,05) (phụ lục C, bảng C.3, C.4, C.5 và C.6). Sau 24 giờ bảo quản ở 4oC, số men chết không đáng kể. Nhƣng khi xử lý đông lạnh ở -20 oC và -68oC sau 24 giờ thì lƣợng men chết đáng kể (phụ lục A, bảng A.1) . Nhƣ vậy, nếu cấp đông 24 giờ trƣớc khi sấy thăng hoa thì men đã chết một lƣợng đáng kể. Điều này do men đã bảo quản 15 ngày sau sản xuất cho nên men đã yếu. Đối với men mới sản xuất thì men còn mạnh nên việc xử lý cấp đông không làm chết men sau 24 giờ nhƣ trên biểu đồ 4.3. Nhƣ vậy, với men mới sản xuất ta có thể xử lý cấp đông 24 giờ trƣớc khi sấy thăng hoa mà không ảnh hƣởng đến độ chết men (phụ lục A, bảng A.3). 51 -0.200 -0.150 -0.100 -0.050 0.000 24 48 72 96 Thời gian Log N/N o -20 -68 Biểu đồ 4.3: Biểu diễn mối tƣơng quan giữa Log(N/No) với thời gian xử lý nhiệt của nấm men, ẩm độ 70%. Thí nghiệm này đƣợc tiến hành đối với nấm men mới sản xuất, chỉ qua một đêm bảo quản. Đối với men 15 ngày sau sản xuất hằng số động học chết nhiệt k và hệ số tƣơng quan R2 đƣợc xác định từ phƣơng trình hồi qui dạng y = - kx, trình bày trong bảng 4.1. Bảng 4.1: Bảng hệ số chết nhiệt k và hệ số tƣơng quan R2 của nấm men bánh mì tƣơng ứng với từng nhiệt độ xử lý ở các ẩm độ khác nhau. T( o C) K70%(1/giờ) R 2 70% k80%(1/giờ) R 2 80% 4 o C 0,0018 0,317 0,0042 0,4406 -20 o C 0,0156 0,8549 0,0595 0,8734 -68 o C 0,0093 0,8438 0,0371 0,9378 Ghi chú: - k70%, k80% là hệ số chết nhiệt của nấm men ứng với các ẩm độ là 70% và 80%. - R270%, R 2 80% là các hệ số tƣơng quan ứng với các giá trị k70 và k80. Thay các giá trị k vào công thức (2.6.3), tính đƣợc các giá trị D của nấm men bánh mì với các mức ẩm độ khác nhau. Các giá trị D đƣợc trình bày trong bảng 4.2. 52 Bảng 4.2: Các giá trị D cho từng nhiệt độ T( o C) D(giây) ở ẩm 70% Log(D) ở ẩm 70% D(giây) ở ẩm 80% Log(D) ở ẩm 80% 4 o C 4606000 6,663324 1974000 6,295347 -20 o C 531461,5385 5,725472 139341,1765 5,144079 -68 o C 891483,871 5,950113 223471,6981 5,349223 Ghi chú: D là thời gian xử lý nhiệt cần thiết để giảm đi 90% tế bào nấm men. Qua bảng 4.2 nhận thấy việc gia tăng ẩm độ nấm men thì có ảnh hƣởng đến khả năng chịu nhiệt. Khi ẩm độ tăng thì D giảm, tức khả năng chịu nhiệt của nấm men kém đi. Trong cùng một độ ẩm, ở nhiệt độ -68oC thì giá trị D cao hơn ở nhiệt độ -20oC, tức khả năng chịu nhiệt của nấm men ở nhiệt độ -68oC thì tốt hơn ở nhiệt độ -20oC. Từ các giá trị của D, theo công thức (3.4.4) ta tìm đƣợc các giá trị Z tƣơng ứng, đƣợc trình bày trong bảng 4.3. Bảng 4.3: Các giá trị Z70 ( Z ở độ ẩm 70%) và Z80 ( Z ở ẩm độ 80%). Ẩm độ 70% Ẩm độ 80% Chọn T1 = -68 o C, T2 = 4 o C. D1 = 891483,871 giây, D2= 4606000 giây Chọn T1 = -68 o C, T2 = 4 o C. D1 = 223471,6981 giây, D2 = 1974000 giây Z70 = -100,952 o C Z80 = -76,0999 o C 4.2. Khảo sát ảnh hƣởng của chất mang và chế độ sấy đến một số tính chất men bánh mì khô thu đƣợc bằng phƣơng pháp sấy thăng hoa 4.2.1. Thí nghiệm 1: Ảnh hƣởng của chất mang và nhiệt độ cấp đông đến chất lƣợng men khi sấy thăng hoa 6 giờ, cấp đông gián tiếp a. Ẩm độ bột men Độ ẩm là lƣợng nƣớc tự do có trong thực phẩm. Biết đƣợc độ ẩm là một điều rất quan trọng trong công tác phân tích xác định giá trị dinh dƣỡng và chất lƣợng thực phẩm. Về 53 phƣơng diện xác định chất lƣợng thực phẩm và khả năng bảo quản, nếu ẩm độ vƣợt quá tối đa thực phẩm sẽ mau hỏng. Qua thí nghiệm cho thấy ẩm độ bột men tùy thuộc rất nhiều vào thời gian sấy và nhiệt độ đông mẫu. Men mới sản xuất đƣợc cấp đông 24 giờ ở nhiệt độ -20oC và -68oC trƣớc khi sấy, thời gian sấy là 6 giờ, đƣợc trình bày trong bảng 4.4. Bảng 4.4: Kết quả ẩm độ của các ngiệm thức A, B, C và D khi sấy 6 giờ. Nhiệt độ (oC) Nghiệm thức Ẩm độ (%) -20 o C A 24 B 37 C 42 D 39 -68 o C A 20 B 32 C 47 D 34 Biểu đồ 4.4: Biểu diễn giá trị ẩm độ của các nghiệm thức khi sấy 6 giờ. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 A (đối chứng) B C D NGHIỆM THỨC ĐỘ Ẩ M (% ) -20 oC -68 oC 54 Hình 4.1: Bột men các nghiệm thức A, B, C và D khi đông mẫu ở nhiệt độ -20oC. Hình 4.2: Bột men các nghiệm thức A, B, C và D khi đông mẫu ở nhiệt độ -68oC. Qua bảng 4.4 nhận thấy khi sấy 6 giờ thì ẩm độ bột men còn rất cao, trong cùng thời gian sấy mẫu thì ở nhiệt độ đông mẫu -68oC sẽ có ẩm độ thấp hơn ở -20oC, nhƣ vậy ẩm độ còn phụ thuộc vào nhiệt độ đông mẫu, ẩm độ trung bình khi đông mẫu ở nhiệt độ -20oC là khoảng 35,5%, ở nhiệt độ -68oC là khoảng 33,3%. Qua kết quả thu đƣợc nhận thấy nhiệt độ đông mẫu càng thấp thì ẩm độ cũng thấp theo. Ngoài ra ẩm độ còn phụ thuộc vào nồng B A C D A B D C 55 độ các chất mang cho vào. Qua kết quả thu đƣợc, nhận thấy nghiệm thức C có độ ẩm cao nhất, là do nghiệm thức C có 15% mật ong. Bên cạnh đó là nghiệm thức D cũng có ẩm độ cao, là do nghiệm thức D có 20% sữa gạn kem, còn nghiệm thức A (đối chứng) có độ ẩm thấp nhất do không có bổ sung chất mang. b. Số tế bào nấm men sau sấy Kết quả đếm số tế bào nấm men bằng phƣơng pháp xác định trực tiếp, sử dụng buồng đếm hồng cầu ở các nghiệm thức A, B, C và D đƣợc trình bày ở bảng 4.5. Bảng 4.5: Kết quả đếm số tế bào nấm men của các nghiệm thức A, B, C và D khi sấy 6 giờ. Nhiệt độ ( o C) Nghiệm thức Độ ẩm (%) Số tế bào / 1 gam Số tế bào / 1 gam chất khô Tỉ lệ số tế bào sống sót so với men tƣơi (%) -20 o C A 24 9500000000 12500000000 37,2 B 37 11750000000 18650793651 55,6 C 42 10000000000 17241379310 51,4 D 39 11250000000 18442622951 54,9 -68 o C A 20 9875000000 12343750000 36,8 B 32 13000000000 19117647059 57,0 C 47 11250000000 21226415094 63,2 D 34 13125000000 19886363636 59,2 56 Biểu đồ 4.5: Biểu diễn tỉ lệ số tế bào sống sót của sản phẩm men sau khi sấy 6 giờ so với men tƣơi. Qua bảng 4.5 nhận thấy số tế bào sống phụ thuộc rất lớn vào thời gian sấy mẫu. Khi sấy 6 giờ thì số tế bào còn sống rất cao, số tế bào sống này lại còn phụ thuộc vào nhiệt độ đông mẫu, tỉ lệ số tế bào sống trung bình so với men tƣơi khi đông mẫu ở nhiệt độ -20oC là khoảng 49,8%, ở -68oC là khoảng 54,1%. Qua kết quả thu đƣợc nhận thấy nhiệt độ đông mẫu càng thấp thì số tế bào sống sau khi sấy sẽ càng cao. Ngoài ra số tế bào sống còn phụ thuộc vào nồng độ các chất mang cho vào. Qua kết quả thu đƣợc nhận thấy nghiệm thức D có số tế bào sống trên 1 gam mẫu thí nghiệm là cao nhất, nhƣng theo bảng 4.5 nhận thấy số tế bào sống trên một gam chất khô ở nghiệm thức C rất cao, nguyên nhân là do nghiệm thức C có 15% mật ong nên ẩm độ rất cao, từ đó dẫn đến số tế bào sống trên 1 gam chất khô cũng rất cao, nghiệm thức A có số tế bào sống thấp nhất do không có bổ sung chất mang. 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 A (đối chứng) B C D NGHIỆM THỨC TỈ L Ệ SỐ NG S OÁ T (% ) -20 oC -68 oC 57 c. Hoạt tính men Hoạt tính men của các nghiệm thức A, B, C và D đƣợc trình bày ở bảng 4.6. Bảng 4.6: Kết quả hoạt tính men của các nghiệm thức A, B, C và D khi sấy 6 giờ. Nhiệt độ ( o C) Nghiệm thức Số tế bào / 1 gam chất khô Độ nở (%) -20 o C A 12500000000 29 B 18650793651 50 C 17241379310 34 D 18442622951 50 -68 o C A 12343750000 42 B 19117647059 67 C 21226415094 42 D 19886363636 96 4 o C MEN TƢƠI 33566666667 130 0 20 4 60 80 100 120 140 A (đối chứng) B C D NGHIỆM THỨC ĐỘ N Ở (% ) -20 oC -68 oC MEN TƯƠI (4oC) Biểu đồ 4.6: Biểu diễn độ nở của bột men ở từng nghiệm thức A, B, C và D khi sấy 6 giờ. 58 Qua bảng 4.6 nhận thấy độ nở bột mì phụ thuộc rất lớn vào hoạt tính của nấm men hay số lƣợng tế bào còn sống có trong 1 gam men mẫu thí nghiệm. Qua bảng ANOVA C.7 (phụ lục C) nhận thấy P < 0,05 nên có sự tƣơng quan giữa tế bào còn sống và độ nở bột mì. Qua bảng 4.6 nhận thấy nghiệm thức D làm bột mì nở cao nhất và nghiệm thức A làm bột mì nở thấp nhất. Các hình nở bột mì tƣơng ứng cho từng nghiệm thức A, B, C, D, từng thời gian sấy và từng nhiệt độ đông mẫu đƣợc trình bày trong phụ lục D. d. Chọn lựa nghiệm thức và nhiệt độ cấp đông cho thí nghiệm kế tiếp Vì nghiệm thức D có tỉ lệ số tế bào sống cao, độ nở cao nên đƣợc chọn để làm tiếp thí nghiệm 2. Ở nhiệt độ đông mẫu -68oC thì sản phẩm bột men sau sấy có ẩm độ thấp hơn ở nhiệt độ đông mẫu -20oC nên nhiệt độ đông mẫu -68oC đƣợc chọn để làm tiếp thí nghiệm 2. 4.2.2. Thí nghiệm 2: Ảnh hƣởng của chất mang đến chất lƣợng men khi sấy thăng hoa 24 giờ, cấp đông gián tiếp a. Ẩm độ bột men Khi sấy 24 giờ ở nhiệt độ đông mẫu là -68oC, vì thời gian sấy dài nên độ ẩm còn rất thấp. Qua kết quả thu đƣợc, nhận thấy nghiệm thức E có ẩm độ thấp nhất, là do nghiệm thức E chỉ có chứa 20% sữa gạn kem + 5% bột ngọt. Các nghiệm thức còn lại có ẩm độ lệch nhau không lớn. Tuy nhiên ẩm độ trung bình là khoảng 3,8%. Tùy thuộc vào nồng độ chất mang có trong từng nghiệm thức mà ẩm độ sẽ khác nhau, đƣợc trình bày trên bảng 4.7. Bảng 4.7: Kết quả ẩm độ của các ngiệm thức D, E, F, G, H và I khi sấy 24 giờ. Nhiệt độ Nghiệm thức Độ ẩm (%) -68 o C D 4,10 E 3,40 F 3,90 G 3,66 H 3,80 I 3,95 59 Biểu đồ 4.7: Biểu diễn giá trị ẩm độ của các nghiệm thức D, E, F, G, H và I khi sấy 24 giờ. Hình sản phẩm men cho từng nghiệm thức D, E, F, G, H và I sau khi sấy 24 giờ, nhiệt độ đông mẫu là -68oC đƣợc trình bày trong phụ lục D 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 D E F G H I NGHIỆM THỨC Đ Ộ Ẩ M (% ) -68 oC 60 b. Số tế bào nấm men sau sấy Bảng 4.8: Kết quả đếm số tế bào nấm men của các nghiệm thức D, E, F, G, H và I khi sấy 24 giờ. Nhiệt độ ( o C) Nghiệm thức Độ ẩm (%) Số tế bào / 1 gam Số tế bào / 1 gam chất khô Tỉ lệ số tế bào sống sót so với men tƣơi (%) -68 o C D 4,10 16166666667 16857838026 50,2 E 3,40 15000000000 15527950311 46,3 F 3,90 13500000000 14047866805 41,9 G 3,66 18833333333 19496204279 58,1 H 3,80 13166666667 13686763687 40,8 I 3,95 14750000000 15332640333 45,7 Biểu đồ 4.8: Biểu diễn tỉ lệ số tế bào sống sót của sản phẩm men sau khi sấy 24 giờ so với men tƣơi. 0.0 1 .0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 D E F G H I NGHIỆM THỨC TỈ L Ệ SỐ NG S OÁ T (% ) -68 oC 61 Qua bảng 4.8, khi sấy 24 giờ thì số tế bào sống còn rất thấp, do thời gian sấy dài, tỉ lệ số tế bào sống trung bình so với men tƣơi là khoảng 47,2%. Tuy nhiên tùy thuộc vào nồng độ chất mang có trong từng nghiệm thức mà số tế bào sống sẽ khác nhau. Qua kết quả thu đƣợc nhận thấy nghiệm thức G có số tế bào sống cao nhất là 58,1%, bên cạnh đó là nghiệm thức D cũng có số tế bào sống cao là 50,2%, còn nghiệm thức H có số tế bào sống thấp nhất là 40,8%. Hình 4.3: Tế bào nấm men trên vi trƣờng. 62 c. Hoạt tính men Bảng 4.9: Kết quả hoạt tính men của các nghiệm thức D, E, F, G, H và I khi sấy 24 giờ Nhiệt độ ( o C) Nghiệm thức Số tế bào / 1 gam chất khô Độ nở (%) -68 o C D 16857838026 69,4 E 15527950311 60,0 F 14047866805 58,3 G 19496204279 86,1 H 13686763687 50,0 I 15332640333 60,8 4 o C MEN TƢƠI 33566666667 130 Biểu đồ 4.9: Biểu diễn độ nở của bột men ở từng nghiệm thức D, E, F, G, H và I khi sấy 24 giờ. 0.0 20.0 4 .0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 D E F G H I NGHIỆM THỨC ĐỘ N Ở (% ) -68 oC MEN TƯƠI 63 Qua bảng 4.9 nhận thấy độ nở bột mì phụ thuộc rất lớn vào hoạt tính của nấm men hay số lƣợng tế bào còn sống có trong 1 gam men mẫu thí nghiệm. Qua bảng ANOVA C.8 (phụ lục C) nhận thấy P < 0,05 nên có sự tƣơng quan giữa tế bào còn sống và độ nở bột mì. Theo nhận xét về số tế bào sống thì nghiệm thức G có số tế bào sống cao nhất, bên cạnh đó là nghiệm thức D cũng có số tế bào sống rất cao. Qua hình 4.4 và 4.5 nhận thấy hình bột mì tƣơng ứng cho nghiệm thức G thì nở lớn nhất, còn hình bột mì tƣơng ứng cho nghiệm thức D cũng nở rất lớn. Các hình nở bột mì tƣơng ứng cho từng nghiệm thức, từng thời gian sấy và từng nhiệt độ đông mẫu đƣợc trình bày trong phụ lục D. d. Chọn lựa nghiệm thức tốt nhất Vì nghiệm thức G và D có số tế bào sống, độ nở cao nhất nên đƣợc chọn là hai nghiệm thức tốt nhất khi sấy thăng hoa 24 giờ và ở nhiệt độ cấp đông là -68oC. Hình 4.4: Bột mì tƣơng ứng cho nghiệm thức D Hình 4.5: Bột mì tƣơng ứng cho nghiệm thức G 64 Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1. Kết luận Đề tài đã khảo sát đƣợc cơ bản về những ảnh hƣởng của nhiệt độ, thời gian xử lý nhiệt và ẩm độ dịch men đến khả năng chịu nhiệt của nấm men Saccharomyces cerevisiae trong men bánh mì. Ngoài ra, còn xác định đƣợc một số tỷ lệ pha chế chất mang mà có ảnh hƣởng rất tốt cho nấm men trong quá trình sấy thăng hoa, cụ thể là khả năng chống chịu của tế bào nấm men trƣớc các điều kiện bất lợi trong quá trình sấy, từ đó hoạt lực của nấm men đƣợc cải thiện rất tốt. Qua hai thí nghiệm đã tiến hành, bƣớc đầu có đƣợc những kết quả nhƣ sau: 1) - Hệ số chết nhiệt k của nấm men ở mức ẩm 80% cao hơn ở mức ẩm 70% khoảng 2 – 4 lần, nhiệt độ -20oC thì tốc độ chết nấm men cao hơn ở nhiệt độ -68oC và 4oC. - Nhiệt độ 4oC là thích hợp để bảo quản nấm men vì số tế bào chết không đáng kể. - Nhiệt độ -20oC và -68oC làm giảm số tế bào đáng kể khi thời gian xử lý trên 24 giờ. Với thời gian xử lý dƣới 24 giờ sự chết men không đáng kể đối với men mới sản xuất. Sự chết này là đáng kể đối với men sau sản xuất 15 ngày. Vì vậy dùng chế độ cấp đông men mới sản xuất trong thời gian dƣới 24 giờ để sấy thăng hoa. 2) Khi sấy 6 giờ cho thấy các nghiệm thức có chất mang thì tốt hơn so với nghiệm thức không có chất mang. 3) Sấy 24 giờ thì tốt hơn sấy 6 giờ. 4) Xác định đƣợc hai công thức pha chế chất mang ảnh hƣớng tốt đến nấm men khi sấy 24 giờ: o 10% sữa gạn kem + 10% mật ong + 5% bột ngọt (nghiệm thức G). Thu đƣợc bột men khô có tỉ lệ tế bào sống khoảng 58,1%, độ ẩm khoảng 3,66%, độ nở bột mì khoảng 86,1%. o 20% sữa gạn kem + 5% mật ong + 5% bột ngọt (nghiệm thức D). Thu đƣợc bột men khô có tỉ lệ tế bào sống khoảng 50,2%, độ ẩm khoảng 4,1%, độ nở khoảng 69,4%. Vậy, việc áp dụng kỹ thuật sấy thăng hoa, có bổ sung chất mang vào sản xuất men bánh mì khô đạt đƣợc hiệu quả khá tốt. 65 5.2. Đề nghị Do giới hạn về thời gian và điều kiện thí nghiệm, nên em không thể tiến hành các thí nghiệm ở mức độ chi tiết. Trong thời gian sắp tới, nếu có các thí nghiệm tiếp theo, em có một số đề nghị, để đề tài đƣợc thực hiện chi tiết hơn, đạt độ chính xác cao hơn.  Lặp lại thí nghiệm với số lần lớn hơn.  Nghiên cứu động học chết nhiệt nấm men Saccharomyces cerevisiae ở nhiều mức ẩm, nhiệt độ và nhiều mức thời gian hơn.  Sử dụng các loại men bánh mì dạng paste từ các cơ sở sản xuất khác nhau.  Sử dụng nhiều chất mang khác nhau.  Sử dụng nhiều công thức pha chế chất mang khác nhau.  Thực hiện phƣơng pháp sấy thăng hoa, cấp đông trực tiếp để so sánh với cấp đông gián tiếp. 66 Chƣơng 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 1. Hoàng Văn Chƣớc, 1997. Kỹ thuật sấy, nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 2. Nguyễn Đăng Diệp, 1995. Nghiên cứu tối ƣu hóa các thông số chủ yếu trong quy trình công nghệ lên men sản xuất sinh khối men nở bánh mì ở quy mô công nghiệp địa phƣơng phù hợp với điều kiện nƣớc ta, viện khoa học công nghệ TP. Hồ Chí Minh. 3. Vƣơng Thị Việt Hoa, 1999. Vi Sinh Vật Học Đại Cƣơng, tủ sách Trƣờng Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh. 4. Nguyễn Đức Lƣợng, 2001. Công nghệ sinh học, nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh. 5. Nguyễn Đức Lƣợng, 2002. Vi sinh vật học công nghiệp, nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh. 6. Nguyễn Đức Lƣợng – Phan Thị Huyền - Nguyễn Ánh Tuyết, 2003. Thí nghiệm vi sinh vật học, nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh. 7. Nguyễn Văn Mai, 2002. Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm, nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 8. Lao Thị Nga, 1987. Kỹ thuật sản xuất nấm men bánh mì và một số loại nấm ăn, nhà xuất bản TP. Hồ Chí Minh. 9. Trần Văn Phú, 2001. Tính toán và thiết kế hệ thống sấy, nhà xuất bản giáo dục. 10. Nguyễn Xuân Phƣơng, 2004. Kỹ thuật lạnh thực phẩm, nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 11. Lê Bạch Tuyết, 1996. Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm, nhà xuất bản giáo dục. 12. Trần Minh Tâm, 1998. Các quá trình công nghệ trong chế biến nông sản thực phẩm, nhà xuất bản nông nghiệp TP.Hồ Chí Minh. 13. Giáo trình quá trình và thiết bị truyền khối, tháng 1 năm 2005, Trƣờng Đại Học Công Nghiệp TP. Hồ Chí Minh. 14. I.M.Rôite – A.A.Mikhêlép – K.A.Kirốp, 1959. Sổ tay công nghệ sản xuất bánh mì. 67 TÀI LIỆU TIẾNG NƢỚC NGOÀI 15. Adriano Sebollela, Paolo Roberto Louzada et al, 2004. Inhibition of yeast glutathione reductase by trehalose: possible implications in yeast survival and recovery from stress. The international Journal of Biochemistry and cell Biology 36: 900 – 908. 16. Ashwood-Smith, M. J., and Warby, C., 1972. Protective effect of low and high molecular weight compounds on the stability of catalase subjected to freezing and thawing. Cryobiology 9: 137 – 140. 17. Berny, J. F., and Hennebert, G. L., 1991. Viability and stability of yeast cells and filamentuos fungus spores during freeze – drying: effects of protectants and cooling rates. Mycologia 83: 805 – 815. 18. Carlos Gancedo, Carmen – Lisset Flores, 2004. The importance of a functional trehalose biosynthetic pathway for the life of yeast and fungi. FEMS Yeast Research 4: 351 – 359. 19. Coutinho, C., Bernardes, E., Felix, D., and Panek, A. D., 1988. Trehalose as cryoprotectant for preservation of yeast. J. Biotechnol. 7: 23 – 32. 20. Crowe, L. M., Crowe, J. H., Rudolph, A., Womersley, C., and Appel, L., 1985. Preservation of freeze-dried liposomes by trehalose. Arch. Biochem. Biophys. 242: 240 – 247. 21. Gladd, G. M., Chalmers, K., and Reed, R. H., 1987. The role of trehalose in dehydration resistance of Saccharomyces cerevisiae. FEMS Microbiology letters 48: 249 – 254. 22. Hector Elizondo and Laburza, T. P., 1974. Biotechnology and Bioengineering, vol. xvi, pages 1245 – 1259. 23. Hui, H. Y., and George, G. Khachatourians.,1994. Food Biotechnology Microorganisms, VCH Publishers, New York, USA, pages 845 – 891. 24. Juan S. Aranda, Edgar Salgado, Patricia Taillandier, 2004. Trehalose accumulation in Saccharomyces cerevisiae cells: experimental data and structured modeling. Biochemical Engineering Journal 17: 129 – 140. 68 25. Morris, G. J., Coulson, G. E., and Clarke, K. J., 1988. Freezing injury in Saccharomyces cerevisiae: the effect of growth conditions. Cryobiology 25: 471 – 482. 26. Yasuki Matsumura, Chikako Satake, Masauki Egami, and Tomohiko Mori, 2000. Interaction of gum arabic, maltodextrin and pullulan with lipid in emulsions. Biosci. Biotechnol. Biochem. 64 (9): 1827 – 1835. 69 PHỤ LỤC Phụ lục A: Số liệu thô Bảng A.1: Kết quả đếm số tế bào nấm men trên men paste, bảo quản ( 1oC – 10oC) sau 15 ngày kể từ ngày sản xuất, sau các thời gian xử lý nhiệt, ẩm độ men 70% Nhiệt độ(oC) Thời gian (giờ) Số tế bào / 1 gam ở ẩm độ 70% Số tế bào / 1 gam chất khô Log N/No 4 o C 0 11395000000,00 37983333333,33 0,000 360 11145000000,00 37150000000,00 -0,010 504 10645000000,00 35483333333,33 -0,030 624 9895000000,00 32983333333,33 -0,061 -20 o C 0 11145000000,00 37150000000,00 -0,010 3 10645000000,00 35483333333,33 -0,030 5 10520000000,00 35066666666,67 -0,035 19 10020000000,00 33400000000,00 -0,056 23 9895000000,00 32983333333,33 -0,061 24 9645000000,00 32150000000,00 -0,072 27 9145000000,00 30483333333,33 -0,096 48 8645000000,00 28816666666,67 -0,120 120 7395000000,00 24650000000,00 -0,188 -68 o C 0 11145000000,00 37150000000,00 -0,010 3 10728333333,33 35761111111,11 -0,026 5 10395000000,00 34650000000,00 -0,040 19 10270000000,00 34233333333,33 -0,045 23 10228333333,33 34094444444,44 -0,047 24 10145000000,00 33816666666,67 -0,050 27 10145000000,00 33816666666,67 -0,050 48 9770000000,00 32566666666,67 -0,067 120 9145000000,00 30483333333,33 -0,096 70 Bảng A.2: Kết quả đếm số tế bào nấm men trên men paste, bảo quản ( 1oC – 10oC) sau 15 ngày kể từ ngày sản xuất, sau các thời gian xử lý nhiệt, ẩm độ men 80%. Nhiệt độ ( o C) Thời gian (giờ) Số tế bào / 1 gam ở ẩm độ 80% Số tế bào / 1 gam chất khô LogN/No 4 o C 0 10880000000 54400000000,00 0,000 360 10255000000 51275000000,00 -0,026 504 10005000000 50025000000,00 -0,036 624 9005000000 45025000000,00 -0,082 -20 o C 0 10255000000 51275000000,00 -0,026 3 9249565217 46247826086,96 -0,071 23 8228484848 41142424242,42 -0,121 27 7092121212 35460606060,61 -0,186 72 5303076923 26515384615,38 -0,312 96 4041764706 20208823529,41 -0,430 -68 o C 0 10255000000 51275000000,00 -0,026 3 9362142857 46810714285,71 -0,065 23 8508205128 42541025641,03 -0,107 27 8380000000 41900000000,00 -0,113 72 6847741935 34238709677,42 -0,201 96 6247647059 31238235294,12 -0,241 71 Bảng A.3: Kết quả đếm số tế bào nấm men trên men paste mới sản xuất, sau các thời gian xử lý nhiệt, ẩm độ men 70%. Nhiệt độ (oC) Thời gian (giờ) Số tế bào / 1 gam ở ẩm độ 70% Số tế bào / 1 gam chất khô LogN/No -20 o C 24 10070000000 33566666667 0,000 48 9195000000 30650000000 -0,039 72 8570000000 28566666667 -0,070 96 6820000000 22733333333 -0,169 -68 o C 24 10070000000 33566666667 0,000 48 9320000000 31066666667 -0,034 72 8945000000 29816666667 -0,051 96 7445000000 24816666667 -0,131 Bảng A.4: Kết quả các chỉ tiêu của sản phẩm nấm men sau khi sấy 6 giờ, ở hai nhiệt độ đông mẫu là -20oC và -68oC cho từng nghiệm thức A, B, C và D. Nhiệt độ ( o C) Nghiệm thức Độ ẩm (%) Số tế bào / 1 gam Số tế bào / 1 gam chất khô Tỉ lệ số tế bào sống sót so với men tƣơi (%) Độ nở (%) -20 o C A 24 9500000000 12500000000 37,2 29 B 37 11750000000 18650793651 55,6 50 C 42 10000000000 17241379310 51,4 34 D 39 11250000000 18442622951 54,9 50 -68 o C A 20 9875000000 12343750000 36,8 42 B 32 13000000000 19117647059 57,0 67 C 47 11250000000 21226415094 63,2 42 D 34 13125000000 19886363636 59,2 96 72 Bảng A.5: Kết quả các chỉ tiêu của sản phẩm nấm men sau khi sấy 24 giờ, ở nhiệt độ đông mẫu -68oC cho từng nghiệm thức D, E, F, G, H và I. Nhiệt độ ( o C) Nghiệm thức Độ ẩm (%) Số tế bào / 1 gam Số tế bào / 1 gam chất khô Tỉ lệ số tế bào sống sót so với men tƣơi Độ nở (%) -68 D 4,10 16166666667 16857838026 50,2 69,4 E 3,40 15000000000 15527950311 46,3 60,0 F 3,90 13500000000 14047866805 41,9 58,3 G 3,66 18833333333 19496204279 58,1 86,1 H 3,80 13166666667 13686763687 40,8 50,0 I 3,95 14750000000 15332640333 45,7 60,8 73 Phụ lục B: Cách pha chế phụ gia Gọi Gk (gam): là khối lƣợng chất khô. M%: là độ ẩm. G (gam): là khối lƣợng của mẫu. C%: là nồng độ chất mang. Gk-men = Gmen * (1 - Mmen%) Gk-skim milk = Cskim milk% * Gk-men Gk-mật ong = Cmật ong% * Gk-men Gk-bột ngọt = Cbột ngọt% * Gk-men Gskim milk = Gk-skim milk / (1 - Mskim milk%). Gmật ong = Gk-mật ong / ( 1 - Mmật ong%). Gbột ngọt = Gk-bột ngọt / (1 - Mbột ngọt%). Gtổng = Gmen + Gskim milk + Gmật ong + Gbột ngọt. Gk tổng = Gk-men + Gskim milk +Gmật ong + Gbột ngọt. Gsau khi pha nƣớc = Gk tổng / (1 – M%sau khi pha). Khối lƣợng nƣớc pha vào = Gsau khi pha - Gtổng. 74 Phụ lục C: Kết quả phân tích ANOVA Bảng C.1: Bảng phân tích ANOVA ở nhiệt độ 4oC ở ẩm độ 70%. ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 0,004147472 0,004147472 14,37193911 0,164187865 Residual 2 0,000577163 0,000288581 Total 3 0,004724635 Bảng C.2: Bảng phân tích ANOVA ở nhiệt độ 40C ở ẩm độ 80%. Bảng C.3: Bảng phân tích ANOVA ở nhiệt độ -20oC ở ẩm độ 70%. ANOVA Df SS MS F Significance F Regression 1 0,065969022 0,065969022 65,94108706 0,000187261 Residual 7 0,007002965 0,001000424 Total 8 0,072971988 Bảng C.4: Bảng phân tích ANOVA ở nhiệt độ -20oC ở ẩm độ 80%. ANOVA Df SS MS F Significance F Regression 1 0,328835323 0,328835 169,7236 0,000976611 Residual 4 0,007749902 0,001937 Total 5 0,336585225 ANOVA Df SS MS F Significance F Regression 1 0,008045171 0,008045 23,36604 0,129868565 Residual 2 0,000688621 0,000344 Total 3 0,008733792 75 Bảng C.5: Bảng phân tích ANOVA ở nhiệt độ -68oC ở ẩm độ 70%. ANOVA Df SS MS F Significance F Regression 1 0,020000119 0,020000119 26,92887348 0,002035854 Residual 7 0,005198912 0,000742702 Total 8 0,025199031 Bảng C.6: Bảng phân tích ANOVA ở nhiệt độ -68oC ở ẩm độ 80%. ANOVA Df SS MS F Significance F Regression 1 0,119775247 0,119775 66,39622 0,003865411 Residual 4 0,007215787 0,001804 Total 5 0,126991034 Bảng C.7: Phân tích ANOVA giữa số tế bào sống / 1 gam men sản phẩm sấy và độ nở khi sấy 6 giờ. ANOVA Df SS MS F Significance F Regression 1 1965,816 1965,816 14,59037693 0,012376475 Residual 5 673,6685 134,7337 Total 6 2639,484 Bảng C.8: Phân tích ANOVA giữa số tế bào sống / 1 gam men sản phẩm sấy và độ nở khi sấy 24 giờ. ANOVA Df SS MS F Significance F Regression 1 706,8778 706,8778 66,89187 0,003824 Residual 3 31,70241 10,56747 Total 4 738,5802 76 Phụ lục D: Hình ảnh bột men và bột mì tƣơng ứng cho từng nghiệm thức Hình D.1: Nghiệm thức D. Hình D.2: Nghiệm thức E. 77 Hình D.3: Nghiệm thức F. Hình D.4: Nghiệm thức G. 78 Hình D.5: Nghiệm thức H. Hình D.6: Nghiệm thức I. 79 Hình D.7: Men khô Cát Tƣờng 80 Sau đây là các hình bột mì đƣợc làm nở cho từng nghiệm thức A, B, C và D khi quá trình sấy là 6 giờ, nhiệt độ đông mẫu là -20oC. Hình D.8: Nghiệm thức A Hình D.9: Nghiệm thức B Hình D.10: Nghiệm thức C Hình D.11: Nghiệm thức D 81 Sau đây là các hình bột mì đƣợc làm nở cho từng nghiệm thức A, B, C và D khi quá trình sấy là 6 giờ, nhiệt độ đông mẫu là -68oC. Hình D.15: : Nghiệm thức D Hình D.13: Nghiệm thức B Hình D.12: Nghiệm thức A Hình D.14: Nghiệm thức C 82 Sau đây là các hình bột mì đƣợc làm nở cho từng nghiệm thức D, E, F, G, H và I khi quá trình sấy là 24 giờ, nhiệt độ đông mẫu là -68oC. Hình D.16: Nghiệm thức D Hình D.17: Nghiệm thức E Hình D.18: Nghiệm thức F Hình D.19: Nghiệm thức G 83 Hình D.20: Nghiệm thức H Hình D.21: Nghiệm thức I Hình D.22: Bột mì ban đầu Hình D.23: Men tƣơi 84 Hình D.24: Tế bào nấm men tƣơi Hình D.25: Lƣới đếm buồng đếm hồng cầu