Tiểu luận Ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất bánh mì

tr ùng triệt để, nhưng nguyên liệu, nước đều được hoặc khử trùng ở 100oC trong 60 phút, hoặc được xử lý hypocloric. Ở nước ta, hầu như chỉ có giai đọan giống gốc, được thực hiện trong phòng thí nghiệm, các giai đọan nhân giống tiếp theo đều thực hiện trong điệu kiện vô tr ùng tương đối, hệ thống nuôi men từ giai đọan 4 trở đi l à hệ thống hở, và môi trường sử dụng thường không được giàu như các qui trình trên. Nồng độ nguyên liệu được dùng để nuôi men như sau:  Nguồn hydrat cacbon: tính trên r ỉ đường hoặc rỉ đường có bổ sung nước mạch nha: 12-15% chất khô.  Ammônium sunfat: từ 0,1-0,3%.  Urê: 0,1-0,15%.  DAP: 0,1% hay acid photphoric 0,06%.  Magiê sunfat 0,05%. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 24 Bảng 3.3: Sơ đồ các giai đọan nhân giống nấm men: Thể tích nuôi Nguồn hydrat cacbon Thời gian nuôi (giờ) pH Thông khí Ống nghiệm 10ml x 4 16-20 Nứơc chiết khoai tây và đừơng cát 5 Lắc ở tốc độ 130-200 vòng/phút Bình 1 lít 8-10 Rỉ đường nước mạch nha (1:1) 5 Thông khí 1-2m3/m3/giờ Bình 10 lít 8-10 Rỉ đường nước mạch nha (1:1) 5 1-2m 3/m3/giờ Bình 50 lít 3 Rỉ đường nước mạch nha (2:1) 5 3-5m3/m3/giờ Phuy 100 lít 3 Rỉ đường 5 8-10m3/m3/giờ 6-8 Rỉ đường 5 Phuy 200 lit Men lắng - ly tâm lấy tế bào 8-10m3/m3/giờ Ở các cơ sở sản xuất men bánh m ì tại thành phố ta không bảo quản men mẹ dưới dạng men sữa. Mầm men trong thể tích trên lại tiếp tục được nhân lên theo cách thức tuần hòan để sản xuất men ép thành phẩm như sau: ống nghiệm 20-100ml bình 1L bình 10L  phuy 100  phuy 200L 200L 100L 200L 100L L ắng ly tâm lấy men thành phẩm Từ giai đọan ống nghiệm đến giai đọan 200L có thể xem như giai đọan men mẹ yêu cầu về chất lượng không được để nhiễm men dại hay vi khuẩn. Nếu không có điều kiện nhân giống từ ống nghiệm gốc, có thể ly tâm lấy men trong giai đọan n ày để sử dụng cho đợt nuôi men tiếp theo. Nếu để lắng và ly tâm tiếp theo trong giai đọan này men mẹ phải đạt được các chỉ tiêu sau đây:  Hoạt lực làm dậy bột ≤ 45phút.  Độ bền vững > 72 giờ.  Hoạt tính zymase ≤ 45 phút.  Hoạt tính maltase ≤ 70 phút.  Tính nhạy cảm thẩm thấu ≤ 10 phút. Cũng có thể đánh giá sơ bộ bảng đặc điểm hình thái và vài đặc điểm của một số cơ quan của tế bào khi nhuộm và quan sát dưới kính hiển vi.  Tế bào đồng nhất không lớn.  Không có thể mở. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 25 Nhuộm tế bào với xanh metylen: nếu tế bào già, chết sẽ bắt đầu từ màu xanh đến xanh đậm, trong khi tế bào trẻ không bắt màu. Vòng tuần hoàn sau 200lít có thể lên đến 10 lần phụ thuộc vào chất lượng men mẹ, độ sạch của môi trường, nguyên liệu, điều kiện vệ sinh của cơ sở mỗi vòng từ 6 đến 8 giờ. Ở các nước phát triển giai đọan nuôi men mẹ v à men thương phẩm được thực hiện trong thiết bị lên men kín, khá tối ưu về diều kiện thông khí, điều kiện kiểm tra quá trình được tự động hoá, do đó kịp thời xử lý những sơ sót về kỹ thuật. III.B.1.4/Quá trình men lắng Khi sản xuất men bánh m ì cần chú ý quá trình này vì quá trình này có ảnh hưởng lớn đến chất lượng thành phẩm. Trong quá trình lắng, không còn chất dinh dưỡng trong môi trường, hệ enzyme trong tế bào nấm men chuyển từ quá tr ình hoạt động sinh tổng hợp sang quá tr ình trao đổi chỉ nhằm duy trì những chức năng bình thường của tế bào. Trong giai đoạn này, có dạng tế bào con, tế bào trẻ vừa mới tạo chồi, tế bào thành thục. Tỉ số các dạng này khác nhau tùy thuộc quy trình kỹ thuật và môi trường họat động lúc đầu. Số tế bào thành thục càng cao men thành phẩm càng giữ được tính chất của nó lâu hơn. Điều kiện lắng tốt nhất là:  Giảm nhiệt độ đến 270C.  Giảm lượng không khí 40-60% so với giai đoạn nuôi chính.  Thời gian lắng từ 1,5-2 giờ. III.B.1.5/Thu tế bào nấm men, tạo hình, đóng gói III.B.1.5.1/Ly tâm sau khi men lắng: Dùng bơm bơm dịch men vào máy ly tâm để loại môi trường còn lại. Thời gian ly tâm càng nhanh càng tốt (không quá 2giờ). Rửa không làm xấu chất lượng men nhưng nước rửa phải ở 20C, nếu rửa nước ở nhiệt độ thường làm tăng thời gian ly tâm, có thể ảnh hưởng lên chất lượng thành phẩm. Trong khi nuôi, nếu có sự cố về kỹ thuật như nhiệt độ tăng không đủ chất khóang th ì sau khi ly tâm hòa tế bào vào nước lạnh 20C kết hợp với xử lý sau:  Chlotetracylin-hydroclodrid 5g/m3 trong hơn 30 phút.  Axit sorbic 1kg/m3 trong 30 phút.  KH2PO4 (8,5-20kg/m3 ) từ 1-15 phút. Những chất này 1 phần hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây nhiễm, đồng thời có tác dụng “dương” trên họat tính sinh sản của men. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 26 III.B.1.5.2/Lọc ép quạt khô: Ly tâm xong, thu lấy nấm men cho vào máy lọc ép trước khi đóng gói. Nấm men được giữ lại trong lớp vải lọc và dịch môi trường sẽ thấm ra ngoài. Tốc độ và độ lọc hữu hiệu phụ thuộc vào lực tác dụng và sự đối kháng của môi trường. Nếu lọc ép hữu hiệu, sau giai đoạn n ày sẽ nhận được dạng men ép (thuờng gọi là men pát) chứa khỏang 75% độ ẩm có thể đóng gói, không qua giai đọan quạt khô. Trường họp lọc ép không hữu hiệu, có thể dung quạt gió để xử lý tiếp từ nửa giờ đến 1giờ. III.B.1.5.3/Tạo hình, đóng gói men ép: Ở các nước, giai đọan này được thực hiên bằng máy, và có bổ sung dầu thực vật (0,1%), lơxitin (lecithin) để đảm bảo độ bền chắc và màu sắc sản phẩm. Các cơ sở sản xuất men bánh mì ở nước ta do trình độ công nghiệp chưa cao và có nhiều lao động thủ công nên sau khi lọc ép để men được nhào trộn cho đều, người ta có thể nhồi bằng tay như nhồi bột làm bánh bao hay cho từ 5-10kg men vào bao vải dày, cột chặt miệng bao lại và đạp bằng chân cho đến khi đồng nhất về m àu sắc và độ chắc. Cân men thành từng phần nặng 0,5kg cho vào túi nilon loại dày, ép trong khuôn cấy có kích thước tương ứng. Ép chặt men theo khối vuông vức của khuôn, vuốt bao lại cho thẳng, bọc kín v à cột thun lại. Cất vào tủ lạnh bảo quản từ 2-40C. Khâu tạo hình và đóng gói men càng làm nhanh càng t ốt, vì trong điều kiện sản xuất của ta, nếu không rửa sạch men, hệ enzyme của tế b ào nấm men đang ở trạng thái nghỉ, có thể tiếp tục hoạt động ảnh h ưởng lên chất lượng men, hoặc có vi khuẩn gây nhiễm sinh sản mạnh hơn tế bào nấm men đang nghỉ. Hoạt động của vi khuẩn sẽ tạo ra trong môi trường những chất độc làm kìm hãm tế bào nấm men, làm cho số lượng nấm men sống trong thành phẩm giảm. Sơ đồ tóm tắt các giai đoạn tạo thành thành phẩm nấm men: Ly tâm lọc ép, quạt khô đóng gói tạo hình men thành phẩm III.B.1.6/Hiệu suất và chi phí Ở các cơ sở sản xuất men bánh m ì nước ngoài người ta nuôi men trong hệ thống kín, quá trình nuôi được kiểm soát chặt chẽ, hiệu suất l ên đến ≥100% (100 kg rỉ đường có 75% chất khô cho ra 100 kg nấm men ép). Ở nước ta sản xuất theo cách thức trên cho hiệu suất không cao, thường chỉ đạt từ 20-22% (từ 4,5-5kg rỉ đường cho 1kg men). Sau đây là chi phí nguyên li ệu để sản xuất ra một tấn nấm men ở nước ta: Thành phần men(kg)Nguỵên liệu Ở Việt Nam (kg) Ở nước ngoài (kg) Việt Nam Nước ngoài Rỉ đường Urê DAP MgSO4 5500 140 14 7 1300 48,5 16 1000 1000 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 27 III.B.1.7/Một số phương pháp để cải tiến quá trình và chất lượng thành phẩm men ép Hiện nay để gia tăng hiệu suất v à chất lượng thành phẩm men bánh mì, ở các nước phát triển chú ý triển khai theo những h ướng chính sau đây:  Nuôi nấm men trong môi trường có nồng độ chất khô cao, trong đó rỉ đường có nồng độ chất khô 75% được pha loãng từ 7-11lần, gia tăng hiệu suất đến 140% chi phí cho 1 tấn nấm men giảm 50% chi phí năng lượng thông khí giảm 35%. Men thành phẩm thu được có nồng độ chất khô cao nhất là trehalose, làm tăng độ bền vững của men trong quá trình bảo quản.  Triển khai nuôi nấm men liên tục trong sản xuất hiện đại. Phương pháp này về lý thuyết ưu điểm hơn phương pháp tuần hòan.  Giảm sự tạo thành ethanol (phần 2.3), bằng cách sục khí men mẹ trong môi trường chỉ có nguồn đạm, khóang, sau đó 1giờ mới bổ sung rỉ đường.  Cải biến chất lượng men mẹ bằng phương pháp lai, gây đột biến. III.B.1.8/Yêu cầu chất lượng thành phẩm men ép Thành phẩm men ép có chỉ số chất lượng như sau:  Độ ẩm 75-74%  Họat lực làm dậy bột: 70phút  Họat tính zymase ≤ 60 phút  Họat tính mantase ≤ 100 phút  Độ bền vững: 48giờ Về mặt cảm quan, men ép phải đạt các chỉ ti êu sau: có màu vàng sẫm, bên ngoài không có chấm đen, không có mùi mốc và mùi lạ khác, có cấu tạo chắc, dễ bẻ, không dính tay. III.B.1.9/Kiểm tra thông số trong quá tr ình sản xuất Trong quá trình sản xuất nấm men bánh m ì, cần theo dõi nghiêm ngặt các thông số về nhiệt đô, pH, độ axit, lượng nitơ, hàm lượng chất khô trong dịch men sau mỗi giờ để kịp thời xử lý. III.B.1.9.1/Nhiệt độ: Duy trì ở nhiêt độ 29-300C. Thực tế ở nước ta trong mùa nắng nhiệt độ trong quá trình sản xuất có thể lên đến 31-340C, làm cho sự tăng trưởng của nấm men bị chậm lại. Nếu hệ thống nuôi men kín có hệ thống n ước để điều hòa thì tốt, nếu không khi theo dõi có sự dao động về nhiệt trong quá tr ình sản xuất có thể xử lý bằng axit sorbic, hay chlotetracyline, hydrochlorid…. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 28 III.B.1.9.2/Độ pH: Đo pH dịch men mỗi giờ bằng pH kế, hay giấy đo pH. Giấy để khô ráo tránh tiếp xúc với hóa chất có tính axit hay kiềm. Thường pH=3-3,5 hay pH=5,5 là do không đủ chất dinh dưỡng trong môi trường, hay dùng axit quá liều trong quá trình làm trong môi trường. Duy trì pH=4,5- 5,5 bằng cách dùng amoniac với liều lượng thích hợp vừa có tác dụng chỉnh pH, vừa cung cấp nguồn đạm cho nấm men. III.B.1.9.3/Số lượng nitơ hấp thụ được trong môi trường: Cứ mỗi giờ lấy 10ml dịch men (không lọc) pha với 90ml n ước cất và nhỏ từ từ dung dịch NaOH 0,1N vào; trong sự hịên diện của phenolphtalein đến khi c ó màu hồng nhạt. Kế đó thêm vào bình phản ứng 5ml dung dịch formalin trung tính v à chuẩn độ lần 2 với NaOH 0,1N nh ư trên cho đến khi có màu hồng nhạt. Thể tích (ml) NaOH 0,1N dùng trong l ần 2 gọi là số N-formol. Giá trị tương đối này xác định số lượng amonium và nito amin trong môi trư ờng. Lúc bổ sung nitơ đầu quá trình nuôi, chỉ số N-formol là 1,0 – 1,5 trong giai đọan nấm men tăng trưởng mạnh, số N-formol giảm xuống đến 0,4-0,5, tuy nhiên không cần thiết bổ sung nguồn nitơ vào môi trường. Vào cuối quá trình tăng trưởng, số N-formol giảm đến 0,2-0,3 và trong quá trình lắng, chuẩn bị ly tâm, số N -formol là 0,15-0,2. III.B.1.9.4/Sự tích lũy nấm men trong 1lít dịch men: Hằng giờ lấy mẫu dịch men, xác định nồng độ tế b ào nấm men sơ bộ bằng cách đo lượng chất khô trong dịch men với đường kế Balling. Vì chỉ số Balling bị ảnh hưởng do lượng nấm men trong dung dịch. 42,56g nấm men/1L dung dịch: 1 o Balling. Do đó từ sự khác nhau về chỉ số Balling trước và sau khi ly tâm lọai tế bào, có thể tính được lượng tế bào nấm men sau mỗi giờ và tính được hiệu suất sinh khối gần đúng theo công thức: Ở nước ta, dụng cụ phổ biến để đo dung dịch đ ường là đường kế Baume. Có thể dùng Baume kế để đo và tra độ Balling (Brix) tương ứng tính tóan được lượng tế bào nấm men trong dung dịch. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 29 Bảng 3.4: Biến thiên các thông số trong quá trình nuôi nấm men theo lý thuyết: Thời gian(giờ) pH Nhiệt độ SốN-formol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15(men lắng) 4,4 4,5 4,6 4,5 4,6 4,7 4,4 4,6 4,3 4,3 4,3 4,3 4,3 4,3 27 27 27 27 27 27 27 27 28 28,5 29 30 30 31 0,05 0,9 0,6 0,3 0,35 0,3 0,3 0,4 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 III.B.1.10/Sử dụng chất thải của quá trình sản xuất III.B.1.10.1/Dung dịch đã thu nấm men để nuôi nấm men trở lại: Sau khi ly tâm thu men mẹ, phần dịch còn lại có thể được dung trở lại để nuôi nấm men, mà không cần phải thanh trùng và 1m3 dịch này có khỏang 39kg rỉ đường. Phần dịch còn lại sau khi ly tâm thu lấy nấm men th ành phẩm chứa khỏang 25kg rỉ đường, cần được khử trùng trước khi dùng lại rỉ đường này. III.B.1.10.2/Thu hồi khí CO2 III.B.1.10.3/Nguồn protein cho gia súc và phân kali: Ở Pháp, các cơ sở sản xuất nấm men bánh m ì đã dùng nước thải sau khi ly tâm lấy men và nước rửa chén cho bốc hơi cô lại và bổ sung thêm MgSO4 thu hồi 2 sản phẩm là sunphat kali dạng tinh thể và dịch cô đặc giàu protein dùng để làm thức ăn cho gia súc. III.B.2. Sản xuất men khô III.B.2.1/Giới thiệu tình hình sản xuất men khô ở nước ngoài Sản xuất men khô là quá trình kĩ thuật khá phức tạp; cần chủng nấm men đặc biệt, các chế độ nuôi men mẹ v à men thương phẩm có khác so với men ép. Hiện nay ở các nước phát triển, vấn đề cải tiến chất l ượng men khô vẫn chưa được hoàn chỉnh, các nghiên cứu thường tập trung theo 3 phương hướng sau đây: Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 30  Chọn lọc chủng nấm men đặc biệt từ dạng men ép bền vững cho đến khô, sau đó dùng phương pháp thích h ợp để nuôi, và phát hiện nhanh thông số thích hợp với quá trình làm khô của những chủng này.  Từ dạng men khô bền vững qua thời gian bảo quản, khảo sát và phát hiện cấu trúc hay chỉ số nào của chủng thích hợp với việc bảo quản.  Tiếp tục cải thiện cách bao gói men khô. Để nuôi nấm men làm men khô, quy trình có thay đổi so với phương pháp nuôi men ép:  Dùng môi trường có nồng độ chất khô cao (pha loãng r ỉ đường từ 7-14 lần, thêm muối NaCl vào môi trường nuôi men) hay ngừng cung cấp nguồn thức ăn cacbon vào cuối quá trình sinh sản  Giảm cường độ thông khí  Tăng nhiệt độ nuôi men lên từ 30-33ºC. Sau khi có được dạng men ép qua chế độ nuôi đặc biệt nh ư trên, nấm men ép chịu xử lý nhiệt như sau: Quốc gia Phương pháp làm khô Thời gian Anh Pháp Liên Xô 1)120ºC 41ºC 2)50 - 70ºC 3)30 - 60ºC 8 giây 45 giây 10 - 15 phút 3 - 6 giờ Ở Hà Lan sản xuất được loại men khô đặc biệt gọi l à “Ferminan”, là hỗn hợp men khô và men ép bánh mì với tỉ lệ 1:3. Men Ferminan có hoạt tính men cao h ơn men khô 2 lần và cao hơn men ép từ 4-6 lần. III.B.2.2/Đặc điểm men chịu được quá trình làm khô III.B.2.2.1/Lượng Trehalose trong tế bào cao: Trehalose là nguồn chất dự trữ cho tế bào. Những nghiên cứu về vai trò của hydrat cacbon cho thấy: Trehalose không những là cơ chất giàu năng lượng cho các quá trình nội bào, mà còn là tác nhân điều chỉnh áp suất nội bào, qua đó làm tăng hoạt tính sinh tổng hợp. Phân tích hóa học cho thấy l ượng Trehalose trong men ép có từ 2,1 – 4,9%, trong khi lượng Trehalose trong men khô có từ 7,6 – 8,1%. Để có nấm men chứa nhiều Trehalose có thể dùng một số phương pháp sau: - Tăng áp suất thẩm thấu của môi trường - Giảm cường độ thông khí - Không cung cấp nguồn hydrat cacbon 2 -3 giờ vào giai đoạn cuối của quá trình sản xuất Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 31 Bảng 3.5: Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng hydrat cacbon trên chất lượng nấm men Men ép Men khôChế độ cung cấp hydrat cacbon Độ pha loãng rỉ đường Hiệu suất (%) Hoạt lực làm dậy bột (phút) Lượng Trehalose (%) Hoạt lực làm dậy bột (phút) Lượng Trehalose (%) Không bỏ đói Bỏ đói 1 giờ Không bỏ đói Bỏ đói 1 giờ 17 17 8 8 69,0 74,0 70,1 77,2 75 62 55 50 5,1 8,0 9,1 11,3 78 71 57 47 9,3 13,9 12,6 15,5 III.B.2.2.2/Lượng sacchrose nội bào: Cũng là một chỉ số quan trọng xác định men thích hợp để l àm men khô. Chỉ số này được xác định bằng cách đo khí CO 2 tạo ra khi cho lượng nấm men ép lên men 20ml nước máy ở 30ºC. Trong quá trình hô hấp hiếu khí, đường nội bào được biến đổi thành khí CO2 và H2O. Do đó có thể tính được lượng saccharose nội bào nhờ số lượng khí CO2 phóng thích ra. Thể tích khí CO2 tương ứng với lượng saccharose nội bào thích hợp cho men làm khô là ≥ 20 ml CO2/giờ. III.B.2.2.3/Tính nhạy cảm thẩm thấu: Thể hiện bằng sự chênh lệch về thời gian làm dậy bột của nấm men giữa bột không có NaCl, và bột có 3,35% NaCl. Sự khác nhau không quá 10 phút, đ ược chọn là nấm men bền vững để làm khô. III.B.2.2.4/Khả năng tạo bào tử: Những chủng thích hợp để làm men khô có khả năng tạo bào tử thấp hơn (≤ 40%). III.B.2.3/Yêu cầu chất lượng men khô Về cảm quan, nấm men khô có dạng hạt nhỏ hay sợi ngắn, màu vàng sáng có mùi thơm đặc trưng của nấm men. Bảng 3.6: Chỉ tiêu chất lượng men khô Chỉ tiêu hóa lý Men cao cấp Men loại 1 Độ ẩm ≤ 8% 10% Hoạt lực làm dậy bột Thời gian bảo quản 70 phút 12 tháng 90 phút 5 tháng Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 32 III.B.2.4/Sản xuất men khô Sau khi thu được dạng men ép bằng phương pháp nuôi men đặc biệt để làm men khô, quá trình làm men khô tiếp theo gồm hai giai đoạn chính: - Trục nấm men ép thành dạng sợi dài có độ dày và độ chắc đồng nhất. - Khử nước, làm khô sợi nấm men trên lưới thép nhờ quạt thông khí kết hợp với nhiệt độ từ 31 – 32ºC. III.B.2.4.1/Trục nấm men thành dạng sợi Để thực hiện giai đoạn này có thể thiết kế dĩa đồng, có đục lỗ kích th ước≈ 0,3 cm, gắn ở đầu ra của máy nghiền hay máy giã. Có thể làm ẩm nấm men nếu cần bằng cách nhào trộn đến khi có độ đồng nhất mong muốn. Cho nấm men vào phễu, từ đầu ra sẽ nhận được nấm men dạng chuỗi dài không đứt, cũng không dính nhập lại với nhau. Lập tức trải sợi nấm men l ên màng làm khô, nhưng nếu nấm men quá khô, chuỗi nấm men sẽ vỡ khi ra khỏi máy, bột nấm men rơi xuống màng làm khô. Nếu nấm men quá ẩm, khi ra khỏi máy sợi nấm men sẽ dính vào nhau, không tạo thành sợi được. III.B.2.4.2/Khử nước Trải sợi nấm men lên khay sấy, cho vào máy khử nước, dùng luồng khí do quạt cung cấp, công suất 2700 m³/phút, tạo ra sự thông gió có tốc độ 1,2m/giây. Nhiệt độ của máy được điều hòa nhờ hệ thống hơi nước duy trì ở 31ºC trong 1 giờ đầu và 32ºC trong 3 giờ sau. Bảng 3.7: Chỉ số chất lượng men khô và cách bảo quản tương ứng Chỉ số Hoạt tính làm dậy bột (phút) Đổ ẩm (%) Trehalose chất khô (%) Axit tổng số(ml) Thời gian bảo quản (tháng) Hình thức bảo quản >12 5 Gói kín Gói không kín 61-70 61-70 61-90 8,1-10 8 10 14,1-16 11,1-14 11 1,1-1,3 1,4-1,7 >1,7 Không bảo quản được trong giấy gói. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 33 III.C.ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG ĐẾN TỐC ĐỘ TỔNG HỢP SINH KHỐI NẤM MEN: III.C.1. Nhiệt độ Có ảnh hưởng lớn lên tốc độ tăng trưởng của nấm men. Nhiệt độ thích hợp nhất để nấm men phát triển tốt là 28-30ºC. Trên 43ºC và dưới 28ºC sự sinh sản của nấm men bị chậm hay ngừng lại. III.C.2. Độ pH của môi trường Độ pH tốt nhất cho sự tăng trưởng của men bánh mì là 4,5 – 5,5; pH= 4: tốc độ tích lũy sinh khối giảm. Nếu pH=3,5 hay pH=3 sẽ l àm sự sinh sản của nấm men bị ngừng lại. Mức độ hấp thụ chất din h dưỡng vào tế bào, hoạt động của hệ thống enzym tham gia vào sự tổng hợp protein, tạo vitamin đều t ùy thuộc vào độ pH, pH ngoài 4,5-5,5, làm chất lượng nấm men giảm đi. III.C.3. Ảnh hưởng của chất hóa học Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất men bánh m ì là rỉ đường, amonium sunphat, DAP, MgSO4, axit sunfuric trong các hóa ch ất này đôi khi có sự hiện diện của những chất làm ức chế sự tăng trưởng của tế bào nấm men. Bảng 3.8: Ảnh hưởng của một số chất hóa học lên sự tăng trưởng của tế bào nấm men Chất Nồng độ làm nấm men chậm hay ngừng phát triển (%) Nồng độ chất làm nấm men chết (%) Sunphuro Natriflo Axit nitric Formalin Karamen Axit acetic Axit formic Axit oxalic Axit sunfuric Axit photphoric Axit clohidric Ethanol 0,0025 0,002 0,0005 0,001 0,1 0,02 0,17 0,001 0,39 0,30 0,14 12 0,004 0,9 3 0,34 1,3 2 0,72 25 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 34 III.C.4. Ảnh hưởng nồng độ rỉ đường Tốc độ tăng trưởng của tế bào nấm men phụ thuộc vào sự hấp thụ chất dinh dưỡng, trong giới hạn áp suất thẩm thấu của môi tr ường và nồng độ tế bào. Áp suất thẩm thấu của môi trường tăng khi hàm lượng chất khô như Saccharose hay chất hoạt động thẩm thấu như NaCl nhiều. Hiện nay, các nhà máy sản xuất men bánh mì nước ngoài nuôi nấm men trong môi trường có nồng độ Saccharose l ên đến 5-6% để cải tiến chất lượng men ép và làm men khô. III.C.5. Ảnh hưởng của cường độ không khí và khuấy trộn lên tốc độ tăng trưởng của nấm men Trong quá trình nuôi nấm men cần thiết giữ cho dịch men li ên tục bão hòa oxy hòa tan. Ngừng cung cấp oxy trong 15 giây sẽ gây n ên tác dụng “âm”trên hoạt động sống của nấm men. Oxy khí quyển chuyển v ào tế bào nấm men qua hai giai đoạn :  Hòa tan oxy đến dạng lỏng  Hấp thu oxy hòa tan vào tế bào Về lý thuyết cần 0,761m ³ oxy để oxy hóa 1 kg đường, nhưng thực tế chỉ một phần nhỏ oxy bơm vào được nấm men sử dụng , phần còn lại bị mất đi do các quá trình tiếp xúc, nhiệt độ nồng độ, độ nhầy nhớt của môi tr ường, cường độ khuấy trộn. Kích thước của thiết bị nuôi cấy nấm men l à tiền đề cần thiết, ảnh hưởng gián tiếp lên sự tăng trưởng của nấm men v ì chiều cao cột dung dịch môi trường càng cao, thời gian khí bơm vào đạt đến bề mặt lâu hơn, và sự hấp thụ oxy được thúc đẩy khi nhiệt độ tăng gần thích hợp cho hoạt tính men. Chiều cao cột dung dịch men tốt nhất là 3m mới có thể đảm bảo hiệu suất th ành phẩm và giảm trọng lượng khi tiêu dùng. Rõ ràng là để tăng 1kg nấm men còn tùy thuộc vào chiều cao cột nước và lượng khí tiêu dùng do đó cũng có khác nhau. Chiều cao cột nước Lượng khí cần/giờ 3m 6m 8m 16m3 8m3 6m3 Trong điều kiện thông khí tốt nhất, tổng số thể tích oxy b ơm vào dịch men gấp 7 lần trị số lý thuyết. Nếu tốc độ h òa tan oxy cao, có thể thấy bọt khí nhỏ sủi lăn tăn giữa bề mặt tiếp xúc của chất khí v à chất lỏng. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 35 III.D.TRANG THIẾT BỊ CẦN THIẾT CHO MỘT CƠ SỞ SẢN XUẤT MEN BÁNH M Ì III.D.1. Bộ phận sản xuất men III.D.1.1/Hệ thống nuôi men: - Phuy nhựa 200 lit : 25 – 30 cái, đây là thùng nuôi men bánh m ì phổ biến ở thành phố ta, thích hợp với điều kiện sản xuất bán thủ công, dễ l àm vệ sinh, sau mỗi đợt nuôi. Tuy nhiên, cũng còn có một số điểm hạn chế như hệ thống khí bố trí không đồng đều, chiều cao cột n ước không đạt, lượng khí chi phí khá cao. - Nếu có điều kiện đầu tư xây dựng, nên thiết kế hai nồi nuôi men qui mô 0,5m³ và 2m³. Dùng thép không r ỉ làm đáy và phầm vỏ bọc xung quanh, nắp đậy bằng kim loại, có hệ thống ph ân bố khí, hơi nước, hệ kiểm tra nhiệt độ, độ pH, lượng khí, v.v… III.D.1.2/Máy nén khí (máy thổi) Là một trong những thiết bị quan trọng nhất trong bộ phận sản xuất men. Cần chọn máy có khả năng tự hoạt động đ ược cả về số lượng khí vận dụng và năng lượng tiêu thụ, có thể duy trì một áp suất ổn định trong thể tích lớn. Khi cần giảm thể tích khí, năng lượng tiêu thụ của máy giảm, đồng thời áp suất cũng không v ượt quá mức tối đa đã xác định trước để đảm bảo an toàn. Yếu tố này cần thiết vì thể tích khí thay đổi tùy giai đoạn phát triển của nấm men và môi trường nuôi men. III.D.1.3/Máy lọc khí lọc không khí đi vào máy nén Có thể dùng máy lọc khí có hệ thống lọc gồm chủ yếu l à vòng kim loại tâm glycerin, vòng này được xếp vào giỏ thép, quá trình lọc hữu hiệu nhờ sự thay đổi tốc độ của dòng khí di chuyển với tốc độ cao. Bụi bao tử không thể thay đổi h ướng bay cùng tốc dộ với dòng khí, sẽ chạm vào bề mặt ẩm của vòng glycerin và bị giữ lại. III.D.1.4/Máy li tâm: 2 cái Có thể dùng loại máy ly tâm lá chắn, chọn máy c hính xác, có cân bằng tốt để đảm bảo an toàn khi vận hành. III.D.1.5/Máy bơm III.D.1.6/Cối ép: 1 cái III.D.1.7/Tủ lạnh 100 lit: 1 cái III.D.1.8/Đường ống, đầu thổi: 25 bộ để phân bố khi đến các phuy nuôi men. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 36 III.D.2. Trang bị phòng kĩ thuật - Bình tam giác, ống nghiệm - Que cấy, panh (pince) - Tủ ủ vi sinh vật: 0-60ºC - Buồng vô trùng - Tủ sấy khử trùng: 0-300ºC - Kính hiển vi - Banme kế - Nhiệt kế III.D.3. Vệ sinh: Nấm men là sinh vật rất nhạy cảm, dễ bị ức chế do men dại v à vi khuẩn tạo tủa, do đó nơi sản xuất cần sạch sẽ. Nên xây chỗ sản xuất bằng vật liệu không thấm. N ên chú trọng vấn đề vệ sinh nơi sản xuất dùng phormalin để tiệt trùng vì phormalin không tấn công kim loại, xông phormalin 10% ở độ pha lo ãng 1/1000 lần Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 37 IV.PHÂN LOẠI NẤM MEN DÙNG TRONG SẢN XUẤT: IV.A. PHÂN LOẠI THEO DẠNG: IV.A.1. Dạng nấm men lỏng: Là sản phẩm thu được ngay sau khi quá tr ình lên men hiếu khí kết thúc,dịch men này có chứa sinh khối của nấm men đang phát triển. Ưu điểm: dễ sử dụng, hoạt lực làm nở bánh mì cao. Nhược điểm: Khó bảo quản, thời gian sử dụng giới hạn 24h sau khi sản xuất IV.A.2. Nấm men dạng nhão (nấm men paste) Là khối nấm men thu được khi li tâm nấm men lỏng. Ưu điểm: vận chuyển dễ dàng, thời gian sử dụng lâu dài Nhược điểm: hoạt lực làm nở kém hơn nấm men IV.A.3. Nấm men thô Là loại nấm men có được khi sấy nấm men paste ở nhiệt độ cao. Ưu điểm: thời gian sử dụng rất lâu, dễ vận chuyển. Nhược điểm: hoạt lực làm nở không cao. Do thời gian bảo quản nấm men lỏng ngắn n ên ngày nay người ta dùng nấm men nhão và nấm men thô để là bánh mì IV.B. PHÂN LOẠI THEO VỊ IV.B.1. Men lạt: Men dùng cho sản xuất bánh mỳ lạt (Hàm lượng đường thấp). Những chủng men này chỉ sống và phát triển tốt trong môi trường có nồng độ đường thấp (nhỏ hơn 20%) IV.B.2. Men ngọt: Men dùng cho sản xuất bánh mỳ ngọt (Hàm lượng đường cao). Những chủng men này chỉ sống và phát triển tốt trong môi trường có nồng độ đường cao (cao hơn 20%) Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 38 V. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN MEN GIỐNG: V.A. Phương pháp 1:  Giữ giống thuần khiết trên môi trường thạch nghiêng ,cấy chuyền sau 12-24 ngày sau khi đã hoạt hóa sơ bộ trên môi trường lỏng  Môi trường thạch nghiêng ,nước malt đường hóa (có 12% đường khô ) 49,5%; dịch men tự phân (khoảng 9% chất khô) 1% v à thạch 2%  Môi trường lỏng: để hoạt hóa nấm men người ta dùng dịch malt không có hublon, lượng chất khô 12%.  Nếu không cấy chuyền và hoạt hóa kịp thời thì hoạt lực maltaza và khả năng thích nghi với rỉ đường giảm hoặc trên bề mặt thạch các tế bào nấm men sinh bào tử rồi kết hợp với nhau làm thay đổi tính chất của giống . V.B. Phương pháp 2:  Giữ tế bào men trong dịch saccaroza 30%. Dịch đường được cho vào bình và thanh trùng.  Cấy giống từ ống thạch nghiêng đã nuôi 2 ngày & giữ ở to bình thường. Trong điều kiện này nấm men hầu như không phát triền, không lên men.  Khi sử dụng có thể dùng que cấy hoặc pipet vô trùng lấy dịch giống cấy chuyền vào môi trường lỏng để hoạt hóa.  Sau 24-36h giữ ở to 300oC dịch đường lên men & cấy chuyền tiếp sang môi trường thạch hoặc các môi trường nhân giống V.C. Phương pháp 3:  Bảo quản giống dưới lớp dầu vaselin hoặc parafin.Giống cấy trên môi trường thạch nghiêng 2-3 ngày được đổ phủ lên bề mặt 1 lớp vaselin vô trùng.  Người ta thường dùng vaselin có tỉ trọng 0,8-0,9 đã được đun nóng ở 1500C để đuổi nước có trong dầu, rồi hấp thanh tr ùng. Lớp dầu trên bề mặt môi trường không quá 1cm. Ống giống có vaselin có thể để ở to trong ph òng nhưng tốt hơn cả là giữ ở 4-600C. V.D. Phương pháp 4:  Giữ giống ở điều kiện đông khô .  Dịch huyền phù giống được đựng trong ống nghiệm – ampul ở trạng thái đông lạnh (-400oC), sấy khô dưới điều kiện lạnh và chân không cao tới độ ẩm còn 1,5-2,6 % .  Gắn miệng ampul dưới chân không và vô trùng.  Thời gian bảo quản tới 3 năm không phải cấy chuyền ,một v ài chủng men được bảo quản đông khô có tỉ lệ tế b ào sống thấp Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 39 VI.QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH MÌ: VI.A. QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHUNG: Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 40 VI.B. GIẢI THÍCH QUY TRÌNH: VI.B.1. Cân các nguyên liệu: khô và ướt. Tùy theo từng loại bánh mỳ khác nhau mà thành phần và tỷ lệ sẽ khác. VI.B.2. Trộn: các loại nguyên liệu với nhau thành 1 khối. VI.B.3. Nhào bột: Khâu này rất quan trọng nếu muốn bánh thật bông v à mềm. Bột nhào chưa đủ hoặc nhào kĩ quá đều giảm khả năng nở của bột. Khối bột đ ược nhào đủ sẽ cho cảm giác trơn mịn, dẻo và dai, không dính. VI.B.4. Lên men: Để cho bánh mỳ có được độ bông xốp, cần cho nó lên men.  Lên men là quá trình men tương tác với đường và tinh bột để sản sinh ra CO2 và cồn. Bột chưa lên men đủ sẽ không thể đạt được thể tích chuẩn, kết cấu bánh sẽ bị thô.  Bột bị lên men ở nhiệt độ quá cao hoặc trong thời gian quá lâu sẽ trở nên dính, khó thao tác và hơi chua. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 41 VI.B.5. Ép khí (gập hay đấm bột): Khi bột lên men, khí CO2 sẽ sinh ra, cần được ép hết đi, phân tán men và nhiệt độ đều hơn trong toàn khối bột. VI.B.6. Chia bột Thành các phần thích hợp, Tùy theo độ lớn nhỏ chiếc bánh m ì định làm mà chia khối bột to thành những khối bột nhỏ hơn có cân nặng bằng nhau. Thao tác này nên làm nhanh để tránh khối bột có thêm nhiều thời gian mà bị lên men quá đà.  Nặn tròn: Sau khi chia bột thành những khối đều nhau, từng khối bột nhỏ được nặn thành những khối cầu, bề mặt nhẵn mịn. Đây cũng l à hình dáng tạo điều kiện cho bột nở tốt nhất trong quá tr ình để bột nghỉ trước khi nướng.  Để bột nghỉ: Từng khối bột tròn sẽ được để cho "nghỉ" 10-20 phút. Bột được đặt trên mặt phẳng, dùng dụng cụ nào đó như cái xoong, nồi, hộp để úp khối bột vào trong. VI.B.7. Tạo hình: Nặn bột thành những hình dáng tùy theo ý thích và công thức. VI.B.8. Cho bánh nở: Sau quá trình này bánh sẽ nở to gần bằng kích thước sản phẩm. VI.B.9. Rạch bánh: Những đường rạch trên bánh có tác dụng làm bánh nở tốt hơn trong quá trình nướng. Thường thì có loại dao chuyên dụng để rạch thì đường rạch sẽ sắc nét và chuẩn hơn. Cho bánh vào lò và nướng ở nhiệt độ thích hợp Bánh mới ra lò là ăn ngon nhất, không nên để bánh quá 2 ngày nếu không có biện pháp bảo quản đặc biệt. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 42 VI.C. QUY TRÌNH SẢN XUẤT Ở NƯỚC TA: Ở Việt nam các nhà sản xuất bánh mì đang sử dụng 01 công nghệ rất riêng "rất Việt Nam” mà thế giới muốn sản xuất ra loại m ì này cũng phải học và điều chỉnh lại các làm truyền thống của họ. VI.C.1. Nguyên liệu: Bột mì, muối, nước, VitminC, trứng, men bánh mì, phụ gia bánh mì VI.C.2. Đánh bột: Là khâu quan trọng nhất trong quá tr ình làm bánh. Người làm bánh trước đây nhồi bột bằng tay, đầu tiên là trong các thùng gỗ lớn, rồi cải tiến sang các mẻ nhỏ trong thau, và cuối cùng là máy đánh bột (mixer). Trong thành phần bột nhào có sẵn một số men tự nhiên và các enzyme được hình thành do lưu lại từ hôm trước, và sau này để phù hợp với nhu cầu việc đưa nguyên liệu là men bánh mì (Saccharomyces cerevisiae) thương phẩm đã được sử dụng phổ biến vì tính tiện lợi. Khi đánh bột các phân tử protein trong bột dưới dạng cuộn khi khô sẽ ngấm n ước và trải dài ra dưới tác động của máy đánh bột v à sự tạo mạng lưới bắt đầu. Các phân tử protein sẽ li ên kết với nhau bằng các nối –SH, phân tử hydro (-H) là do vitaminC cung cấp. Sự tạo mạng lưới của các phân tử protein sẽ quyết định tạo hình và độ nở của ổ bánh mì. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng: Bột với hàm lượng protein 11%-12% (nguyên thủy, không tính các protein nhân tạo mà các nhà sản xuất bột cho vào) là thích hợp nhất cho làm bánh mì, nếu thấp hơn thì gọi là bột yếu không đủ các protein để tạo mạng lưới, ổ bánh sẽ bị xẹp không giữ đ ược khí sinh ra bởi con men. Bột có h àm lượng protein lớn hơn 12% gọi là bột mạnh. Trong trường hợp này bánh cũng không nở lớn vì mạng lưới quá nhiều protein quá chặt không có khoảng không để tạo độ giãn. Hiện nay hầu hết các nhà sản xuất bánh mì tại Việt nam đang sử dụng bột có hàm lượng protein thấp và không ổn định để sản xuất bánh mì nên chất lượng của bánh lại phụ thuộc vào các sản phẩm phụ gia vì trong phụ gia phần lớn chứa chất hoạt tính có thể bổ sung và tạo các nối với các protein của bột tạo đ ược các khung protein giữ khí vững chắc trong quá tr ình lên men. Thời gian đánh bột liên qua tới vòng quay tốc độ của cối đánh bột. Cối đánh bột có vòng quay trong 01 phút nhanh thì thời gian đánh bột nhanh còn vòng quay chậm thì thời gian đánh bột lâu hơn. (thông thường thời gian cũng không được nhanh và chậm quá, các phản ứng sinh hóa sẽ bị mất cân đối, dao động từ 05 phút – fast “rơ tốc hành" và 15-20– phút - low, “Rơ chậm”.) Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 43 VI.C.3. Cân vê: Đây là giai đoạn tạo hình cho ổ bánh mì. Các nhà lò của Việt Nam đã bỏ qua một khâu cũng rất quan trọng cho sự kết cấu tạo mạng protein của bột đó là giai đoạn "nghỉ bột" hay còn gọi là "nằm thùng". Nếu ta cho bột nhào sau khi trộn có thời gian "nghỉ bột" th ì chính trong thời gian này là thời gian để các protein trong bột tự nó sẽ liên kết lại với nhau, các hoạt động của men, các chất oxy-hoá... sẽ hoạt động tạo một liên kết định hình làm cho cách ổ bánh sẽ khó bị thoát khí ("sụp bánh"). VI.C.4. Nằm rương (lên men): Đây là thời gian để cho con men hoạt động sinh ra khí CO2, giúp cho ổ bánh có độ nở. Sự sinh khí của con men phụ thuộc vào một số các yếu tố: nhiệt độ (nhiệt độ thích hợp cho sự lên men từ 30oC trở lên, nhiệt độ càng cao thì sự lên men càng nhanh), độ ẩm (phải đạt 85% độ ẩm), pH, đường gluco ...có chứa sẵn trong bột trong quá tr ình làm bánh để giúp men sinh khí tốt hơn. VI.C.5. Nướng bánh: Các nhà lò Việt Nam đang sử dụng các lò tôn đốt củi hoặc lò đất đốt bằng than đá để nướng bánh. Trước khi đưa bánh vô lò người ta thường tạt nước, đây là động tác rất quan trọng vì cung cấp hơi nước trong quá trình nướng bánh không có hơi nước bánh không thể chín được. Nhiệt độ nướng bánh sẽ giao động từ 200oC - 270oC tùy theo yêu cầu của từng loại bánh. Các loại bánh muốn có vỏ gi òn, mỏng thì nướng ở nhiệt độ cao và thời gian nướng nhanh, còn nướng bánh ở nhiệt độ thấp hơn thì vỏ bánh sẽ dầy & cứng, thời gian nướng sẽ lâu hơn. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 44 VII.VAI TRÒ CỦA NẤM MEN TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT  Trong quy trình sản xuất bánh mì, giai đoạn lên men bột mì đóng vai trò quyết định đến chất lượng bánh mì.  Nấm men chuyển hóa đường có trong bột mì thành cồn và CO2 theo phương trình: C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2  Chính CO2 là tác nhân làm bánh mì nở. CO2 tạo thành được giữ lại trong các mạng gluten trong bột m ì, là loại protein đặc biệt, chúng có tính chất đàn hồi và tạo mạng.Các protein khác không có tính chất này.  Khi nướng bánh mì ở to cao, CO2 tăng thể tích, mạng gluten căng  túi chứa CO2. Khi to cao hơn, CO2 thoát khỏi túi chứa đó  những lỗ xốp trong bánh  làm bánh có độ xốp.  Khả năng lên men càng mạnh  độ xốp của bánh càng nhiều  bánh càng nở thể tích bánh càng tăng.  Song song với quá trình lên men, bao giờ cũng xảy ra quá tr ình lên men acid sinh ra các sản phẩm như acid axetic, acid lactic,gây đ ộ acid cho bột.  Trong suốt quá trình lên men bột nhào và lên men kết thúc, luôn sảy ra những phản ứng sinh hóa sinh ra các sản phẩm nh ư: rượu, acid, este, andehyd, ceton, furfurol… nhằm tích tụ hương thơm và mùi vị đặc trưng cho bánh mì.  Đặc biệt khi nướng bánh, gần 70 chất gây hương vị được tạo thành và có xảy ra phản ứng maillard sinh ra melanoidin (l à các polyme không no hòa tan được trong nước, sau đó là các polyme không no và không hòa tan trong nước, nhưng đều có màu đậm và gọi chung là melanoidin).  Nấm men cũng giúp chuyển hóa những chất có cấu chúc phức tạp trong bột mì thành những chất đơn giản giúp cho hệ tiêu hóa của người sử dụng Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 45 VIII. HƯ HỎNG BÁNH DO VI SINH VẬT: VIII.A. VI SINH VẬT TRONG BỘT: Vi sinh vật trong bột do hai nguồn nhiễm chính l à từ hạt (chủ yếu) và từ không khí, nước, dụng cụ xay xát, các đồ chứa đựng… Hạt dùng để xay bột bao giờ cũng chứa một số lự ơng vi sinh vật nhất định nào đó. Trong quá trình nghiền phần lớn các vi sinh vật tr ên bề mặt hạt chuyển vào trong bột. Số lượng vi sinh vật có trong bột ảnh h ưởng trực tiếp đến chất lượng của bột vi sinh vật thường nhiều nhất là ở cám và bột có chất lượng cao thì ít vi sinh vật. Trong bột thường có vi khuẩn và nấm mốc. Trong các loài vi khuẩn có thể thấy các tế bào sinh dưỡng hay bào tử của trực khuẩn khoai tây (Bacillus mesentericus) và trực khuẩn cỏ khô (Bacillus subtilis). Những trực khuẩn này lẫn trong bột và sau này gây ra bệnh khoai tây ở bánh m ì. Ngoài ra còn có thể gặp E.coli nếu nước dùng để nghiền bột không hợp vệ sinh. Bacillus mesentericus Bacillus subtilis Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 46 VIII.B. ẢNH HƯỞNG CỦA VI SINH VẬT ĐẾN PHẨM CHẤT CỦA BỘT TRONG BẢO QUẢN Bột tương đối đủ các chất dinh dưỡng và vi sinh vật có thể dễ sử dụng các chất dinh dưỡng này để phát triển. Hơn nữa bột không có tính chất bảo vệ nh ư hạt nguyên vẹn. Vì vậy chỉ cần nâng ẩm độ và nhiệt độ lên một ít cũng đủ tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển v à gây hư hỏng bột. Trong điều kiện độ ẩm không khí dưới 79% và nhiệt độ dưới 20oC, ẩm độ của hạt dưới 15% vi sinh vật trong bột sẽ không tăng l ên mà dần dần chết đi khi bảo quản bột trong thời gian dài. Nếu ẩm độ của bột chỉ cần tăng l ên 1-2% thì vi khuẩn và nấm mốc trong bột sẽ phát triển mạnh. Tuỳ thuộc vào mức độ nhiễm vi sinh vật trong bột m à bột có thể bị những hư hỏng sau: mốc, tự bốc nóng, chua, ôi… Mốc là hiện tượng hay gặp ở bột hơn cả. Ở đây ta thấy các loài nấm mốc như: Aspergillus, Penicilium mọc ở trong bột trong điều kiện ẩm độ thấp h ơn vi khuẩn. Bột bị mốc ở điều kiện ẩm độ không khí cao h ơn 80%, bột mốc sẽ bị giảm phẩm chất nhanh chóng vì mốc tạo cho bột hôi không thể khử đ ược. Mùi hôi chủ yếu do Penicilium gây ra. Mốc làm tăng độ axit của bột, do mốc phân huỷ các chất béo tạo thành axit tự do, đồng thời làm giảm chất lượng gluten, bị mất tính đàn hồi và thẩm màu. Mốc bắt đầu từ bên ngoài rồi lan dần vào bên trong sau đó gây ra hiện tượng tự bốc nóng. Mốc và tự bốc nóng làm cho bột giảm chất lượng cảm quan và bột bị kết vón. Bột chua thường bắt đầu từ những lớp b ên trong khác với hiện tượng mốc. Nguyên nhân gây ra bột chua là do vi khuẩn lactic và một số vi khuẩn khác lên men đường có trong bột thành những axit khác nhau. Kết quả l à tạo cho bột có độ chua và độ axit trong bột tăng lên rõ rệt. Đường có trong bột là do enzyme amylase của bản thân bột và vi khuẩn phân huỷ tinh bột tạo thành đường. Bột bị ôi là do sự oxi hoá các chất béo trong bột bằng oxi không khí tạo th ành các chất có vị ôi. Để bảo quản bột tốt cần bảo quản bột ở ẩm độ không khí d ưới 79%, ẩm độ của bột không quá 14÷15% trong điều kiện nhiệt độ ổn định. Ở điều kiện n ày giữ bột được 3÷5 tháng, ở điều kiện ẩm độ b ột từ 12÷13% giữ được 1 năm. Penicilium Aspergillus Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 47 VIII.C. HỆ VI SINH VẬT BÁNH MÌ: Hệ vi sinh vật bánh mì bắt nguồn từ bột mì, men bánh mì và tạp nhiễm. Khi làm bột nhào men bánh mì hoạt động mạnh tao ra rượu và khí cacbonic làm nở bột nhào. Khi nắn bánh và đem nướng hầu hết vi sinh vật đều bị ti êu diệt trừ một số bào từ chịu nhiệt còn tồn tại. Khi nướng bánh nhiệt độ bên ngoài tới 180÷200oC, các vi sinh vật ngoài vỏ bánh chết hết và trong ruột bánh nóng dần lên nhưng ở giữa không quá 95÷98oC. các tế bào sinh dưỡng của vi sinh vật bị chết nhưng bào tử của chúng vẫn còn sống. Khi gặp điều kiện thuận lợi các bào tử của trực khuẩn khoai tây v à trực khuẩn cỏ khô phát triển làm hỏng bánh mì. Trong quá trình vận chuyển và bảo quản còn bị tạp nhiễm các vi sinh vật trong đó có cả trực khuẩn đường ruột rất nguy hiểm. V ì vậy khi vận chuyển và bảo quản cần đảm bảo vệ sinh an toàn. VIII.D. HƯ HỎNG BÁNH DO VI SINH VẬT: Do bánh mì thành phẩm còn một số bào tử của các trực khuẩn không bị ti êu diệt khi nướng bánh hay các tế bào sinh dưỡng của một số vi sinh vật tạp nhiễm trong quá trình vận chuyển và bảo quản. Đó chính là nguyên nhân gây hư hỏng bánh mì. Bệnh nhớt ruột bánh m ì do vi khuẩn Bacillus: bệnh này do trực khuẩn khoai tây và trực khuẩn cỏ khô gây ra. Bệnh này còn gọi là hỏng nhớt bánh mì. Trong bột mì có chất lượng kém có nhiễm các bào tử của hai loại trực khuẩn này. Khi chúng phát triển sẽ tiết ra enzyme protease thuỷ phân protein l àm ruột bánh mì bị dính nhớt, thẫm màu và có mùi khó chịu. Để hạn chế bệnh này cần tăng độ axit của bột nhào, làm pH giảm xuống khoảng 4,5÷5 sẽ kiềm h ãm trực khuẩn Bacillus mesentericus và Bacillus subtilis phát triển. Ruột bánh mì bị đỏ: có một số vi khuẩn và nấm sinh sắc tố phát triển trong ruột bánh mì và làm ruột bánh mì có màu đỏ. Bệnh này không nguy hiểm đối với người, thường gặp vi khuẩn Bacillus prodigiosum . Mốc bánh mì: bánh mì thường bị mốc bên ngoài do tạp nhiễm các bào tử nấm mốc và bảo quản trong điều kiện nóng ẩm cũng nh ư ẩm độ của bánh mì cao và xếp quá chặt. Bệnh say bánh mì: bệnh này do nấm Fusarium sporotrichioides có lẫn trong bột mì từ những hạt lúa mì ở những cây có nấm này ký sinh trên đồng ruộng. Nấm này chiụ nhiệt cao và không bị chết khi nướng bánh. Khi chúng phát triển tr ên bánh mì không thấy dấu hiệu hư rỏ rệt nhưng chúng tiết ra độc tố khi ăn phải người bị ngộ độc thấy ngây ngất như say rượu. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 48 Fusarium sporotrichioides Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 49 IX. MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHÁC CỦA NẤM MEN (Saccharomyces cerevisiae) Trên 1.000 loai men đã được miêu tả. Loài men được con người sử dụng phổ biến nhất là Saccharomyces cerevisiae , nó được dùng để sản xuất rượu vang, bánh mì và bia từ hàng nghìn năm trước. IX.A. LÊN MEN RƯỢU: Nấm men là tác nhân cơ bản gây nên quá trình lên men rượu, tuy nhiên không phải loài nào cũng lên men đường thành rượu được mà chỉ có một số loài có khả năng này. Trong sản xuất hiện nay người ta thường dùng một số loài thuộc họ Saccharomycesaceae. Theo đặc tính lên men người ta chia nấm men thành hai nhóm: nấm men lên men nổi và nấm men lên men chìm. Nấm men nổi: là những nấm men có cường lực lên men rất nhanh và mạnh. Nhiệt độ thích hợp cho nấm men n ày sinh trưởng từ 20 ÷ 28oC, có tốc độ lên men rất lớn, lượng đường tiêu thụ rất nhiều. Do sinh ra nhiều khí CO 2 nên các tế bào nấm men ở dưới sẽ theo CO2 nổi lên trên bề mặt, vì vậy nấm men hoạt động mạnh hơn và lên men cả các phân tử đường trên bề mặt. Người ta thường sử dụng để sản xuất cồn và bánh mì. Tiêu biểu là loài Saccharomyces cerevisiae. Nấm men chìm: là những nấm men có cường lực lên men yếu, nhiệt độ thích hợp từ 5 ÷ 10oC. Trong quá trình lên men lượng khí CO2 tạo ra ít và do nhiệt độ thấp nên nó được giữ lại trong dung dịch lên men. Nấm men tiếp xúc ít và sau khi lên men chúng tạo thành váng cặn dưới đáy thùng. Quá trình lên men chậm và xảy ra từ từ. Tiêu biểu là loài Saccharomyces ellipsoideus. Nấm men chìm thường dùng trong sản xuất bia, rượu vang, sâmpanh. IX.B. SẢN XUẤT BIA: Bia là một loại thức uống giải khát th ơm ngon, có độ rượu nhẹ từ 4 ÷ 5%, có vị đắng dễ chịu của hoa hublong. Nguyên liệu là malt đại mạch, cao hoa hublong và nước. Trong malt có sẵn enzyme amilase để thuỷ phân tinh bột thành đường cung cấp cho quá tr ình lên men. Người ta thường sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae dạng biến chủng chuyên dụng để lên men bia. Quá trình lên men bia gồm hai giai đoạn:  Giai đoạn lên men chính: giai đoạn này thực hiện ở nhiệt độ cao, thường từ 8 ÷ 16oC. Dịch đường ban đầu có nồng độ từ 9 ÷ 12%, sau khi l ên men thì còn Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 50 khoảng 2 đến 3%. Nếu lên men cổ điển thì nhiệt độ từ 8 ÷ 10oC thì thời gian lên men lâu, lên men nhanh ở nhiệt độ từ 14 ÷ 16oC và sau 8 ngày nồng độ đường còn lại từ 2 ÷ 3%.  Giai đoạn lên men phụ: giai đoạn này thực hiện ở nhiệt độ từ 0 ÷ 5 oC, phương pháp lên men cổ điển ở nhiệt độ từ 0 ÷ 1 oC, phương pháp lên men nhanh ở nhiệt độ từ 3 ÷ 5oC. Ở nhiệt độ lạnh CO2 được giữ lại làm cho bia trong hơn. Sau khi dịch lên men “chín” đem lọc và bão hòa CO2. Sản phẩm thu được đem bán trực tiếp làm bia hơi đóng hoặc đóng chai, lon cần phải hấp Pasteur . IX.C. SẢN XUẤT RƯỢU VANG VÀ SAMPANH Rượu vang theo nghĩa hẹp là từ dùng để chỉ rượu được lên men từ dịch ép của quả nho. Ngày nay rượu được lên men từ các dịch quả táo, dâu, mận, chuối… cũng được gọi là rượu vang kèm theo tên của loại quả lấy nước ép. Các loại quả ngoài đường lấy từ dịch quả còn phải chứa các axit hữu cơ, các chất màu, chất thơm…Vào mùa nho chín ngư ời ta hái nho, đem nghiền nát v à cho nấm men vào, sau đó ủ ở nhiệt độ 25 ÷ 30oC, đường nho sẽ lên men thành rượu đồng thời các chất chát và sắc tố từ quả cũng trích ly vào dịch lên men tạo nên mùi, vị cho rượu vang. Nho có vỏ màu tím dùng làm vang đỏ, quả có vỏ màu xanh dùng làm vang trắng. Dịch chiết dùng NaHSO3 để xử lý các vi sinh vật tạp nhiễm. Nồng độ SO 2 cho phép là 200ppm còn lại trong dịch sẽ ức chế các vi sinh vật khác nh ưng không ức chế nấm men. Thường dùng nấm men Saccharomyces ellipsoideus là loài tiêu biểu cho nấm men chìm. Dùng chủng có khả năng chịu nồng độ đ ường cao, CO2 cao và kháng SO2 ở nồng độ 200ppm. Quá trình lên men gồm hai giai đoạn: Giai đoạn lên men chính: dùng dịch nước hoa quả để lên men thành rượu, độ rượu từ 12 ÷ 15%. Sau đó chuyển sang giai đoạn ủ l àm cho protein, pectin, tanin lắng xuống làm cho rượu trong hơn. Giai đoạn lên men thứ cấp (giai đoạn ủ): từ 3 đến 4 tháng đối với rượu vang và hàng năm đối với sâmpanh. Trong giai đoạn ủ sẽ tích tụ CO 2 và chất thơm.  Ủ thông thường: sẽ tạo ra rượu vang non sau đó ủ trong thùng gỗ sồi để tạo ra hương thơm đặc trưng.  Ủ chính trong thùng hay trong chai lư ợng CO2 cao tạo ra sâmpanh Rượu vang trong dùng để sản xuất rượu mạnh bằng phương pháp chưng cất. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 51 IX.D. CHẾ VẮC-XIN H5N1 CHO GIA CẦM TỪ MEN BÁNH MÌ: Bằng cách ứng dụng công nghệ bề mặt tế bào ở chủng tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae, kí hiệu là MT8-1 (một loại nấm men quen thuộc, không độc tố, dùng để làm men bánh mì, lên men rượu), nhóm nghiên cứu do ThS. Trần Thị Hồng Kim (Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQG TP.HCM) chủ nhiệm, đã bước đầu thành công trong việc tạo ra dòng nấm men có mang kháng nguyên của virus H5N1 trên bề mặt tế bào. Dòng tế bào này có khả năng gây đáp ứng miễn dịch chống virus H5N1 trên chuột bạch, mở ra triển vọng phát triển th ành một loại vacxin rẻ tiền nhằm phòng cúm H5N1 cho gia cầm. Khác với vacxin phòng bệnh cho gia cầm đang phải nhập khẩu hiện nay, loại vacxin dùng tế bào nấm men phòng bệnh cho gia cầm này có các ưu điểm như: an toàn, chi phí sản xuất thấp, dễ dàng thực hiện ở mọi quy mô sản xuất bằng các hệ thống lên men chìm thông dụng, tính ổn định cao, không cần phải bảo quản lạnh, dễ dàng sử dụng cho gia cầm qua đường miệng thông qua trộn với thức ăn gia cầm. Theo nhóm nghiên cứu, để phát triển thành vacxin, cần thử nghiệm thêm khả năng bảo vệ của dòng nấm men này đối với chuột, gà được gây nhiễm virus. Nếu kết quả thử nghiệm có tính bảo vệ tốt thì có thể dễ dàng sản xuất vacxin thông qua việc lên men nhân sinh khối tế bào nấm men này, mà không cần phải qua các bước tinh chế tốn kém. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 52 KẾT LUẬN: Trong đời sống thường ngày, chúng ta nhận thấy sự hiện diện của vi sinh vật ở khắp nơi: trong đất, trong nước, trong không khí, trong cơ thể sinh vật... Chúng là những sinh vật nhỏ bé nhưng tồn tại trong những môi trường khắc nghiệt. Chúng đóng vai trò quan trọng trong vòng tuần hoàn vật chất và tham gia vào các quá trình phân hủy lên men tự nhiên. Tuy nhiên, việc hiểu rõ đặc tính và bản chất của vi sinh vật, cũng như các hoạt động chao đổi chất của chúng là cả một quá trình nghiên cứu và thí nghiệm lâu dài. Ngày nay với sự hiểu biết ngày càng sâu sắc đối với các loại vi sinh vật, chúng ngày càng có nhiều trong thực tiễn đời sống. Và qua bài “ứng dụng của vi sinh vật trong sản xuất bánh mì”chúng ta đã biết đến một vai trò rất là quan trọng của vi sinh vật trong việc lên men bánh mì. Ngoài ra vi sinh v ật còn có nhiều ứng dụng trong các ngành chế biến thực phẩm khác :sản xuất bia, r ượu,… Hiện nay thì ứng dụng của vi sinh vật mà được con người khai thác nhiều đó là dùng để sử lý nước thải, chất thải với hiệu quả sử lý ng ày càng cao. Vì vậy việc quan tâm, tìm hiểu, nghiên cứu về vi sinh vật sẽ giúp chúng ta hiểu rõ về chúng và hoạt động của chúng. Từ đó chúng ta sẽ ng ày càng khai thác được nhiều ứng dụng của chúng trong cuộc sống v à hiểu rõ hơn về những hoạt động của chúng đang diễn ra trong tự nhi ên xung quanh chúng ta. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 53 Các nguồn tài liệu tham khảo 1. Lê Xuân Phương. Vi sinh vật công nghiệp. NXB Xây Dựng 2. Lương Đức Phẩm. Công nghệ vi sinh. NXB Nông nghiệp 3. 4. 5. 123456789/749/1/Ngo_Thi_Hanh. pdf 6. 31 7. 8. 9. -trinh-lam-banh-my-noi-chung/ 10.