Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong ngành chế biến lương thực và thực phẩm, bánh mì là một trong những sản phẩm phổ biến toàn cầu và ngày càng trở thành loại thức ăn nhanh tiện lợi tại Việt Nam. Về mặt kỹ thuật, chất lượng bánh mì phụ thuộc cốt lõi vào quá trình làm nở bột nhào. Trong phương pháp truyền thống, các chất tạo nở hóa học như amoni bicacbonat ($\text{NH}_4\text{HCO}_3$) thường được sử dụng; tuy nhiên, phản ứng nhiệt phân của hóa chất này giải phóng khí amoniac ($\text{NH}_3$), để lại mùi vị khó chịu trong sản phẩm cuối. Ngược lại, việc ứng dụng nấm men thuần khiết Saccharomyces cerevisiae vừa tạo ra mạng lưới khí cacbonic ($\text{CO}_2$) làm phồng protein gluten giúp bánh có độ xốp mềm tối ưu, vừa sinh tổng hợp các hợp chất tạo hương thơm đặc trưng của quá trình lên men.
Nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ men bánh mì tại thị trường nội địa (ước tính khoảng 4 – 5 tấn/ngày trong khi phần lớn cơ sở sản xuất trong nước còn áp dụng công nghệ thô sơ, hiệu suất thấp và chất lượng chưa ổn định), đề tài tập trung nghiên cứu và hệ thống hóa toàn diện dây chuyền công nghệ sản xuất sinh khối nấm men bánh mì từ nguồn phụ phẩm nông nghiệp.
Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài bao gồm 4 nội dung trọng tâm:
- Tìm hiểu đặc tính sinh học, hình thái, cấu tạo và cơ chế sinh lý của chủng vi sinh vật Saccharomyces cerevisiae.
- Khảo sát thành phần và yêu cầu kỹ thuật của các nguồn nguyên liệu, phụ liệu trong sản xuất men bánh mì (đặc biệt là rỉ đường mía và các hợp chất chứa nitơ, phospho, khoáng chất).
- Xác định các chỉ tiêu và yêu cầu chất lượng đối với sinh khối nấm men thương phẩm (men lỏng, men paste và men khô).
- Phân tích chi tiết quy trình công nghệ sản xuất nấm men bánh mì quy mô công nghiệp từ khâu chuẩn bị môi trường, nhân giống, lên men chìm hiếu khí đến thu hồi, tinh chế và bảo quản sản phẩm.
Đối tượng nghiên cứu là chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae, nguồn nguyên liệu rỉ đường mía và các hệ thống thiết bị lên men chìm, ly tâm tách rửa, ép định hình và sấy sinh khối. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào cơ sở lý thuyết công nghệ sinh học và quy trình kỹ thuật sản xuất sinh khối nấm men bánh mì trong điều kiện công nghiệp tại Việt Nam.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung lý thuyết của đề tài được xây dựng trên nền tảng công nghệ lên men vi sinh vật và hóa sinh học thực phẩm. Đề tài vận dụng phương trình lên men rượu kinh điển:
$$\text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6 \xrightarrow{\text{nấm men}} 2\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + 2\text{CO}_2$$
Quá trình này kết hợp với hiệu ứng Pasteur: khi môi trường được sục khí bão hòa oxy, tế bào nấm men chuyển dịch hoàn toàn từ cơ chế lên men yếm khí sang cơ chế hô hấp hiếu khí để tối đa hóa sinh tổng hợp sinh khối tế bào và hạn chế sinh cồn etylic.
Đề tài áp dụng các phương pháp nghiên cứu học thuật sau:
- Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu chuyên ngành: Kế thừa và đối chiếu các tài liệu kỹ thuật, giáo trình công nghệ vi sinh và lên men công nghiệp (chủ yếu từ các công trình nghiên cứu của Lương Đức Phẩm, Nguyễn Đức Lượng, Lê Văn Việt Mẫn).
- Phương pháp phân tích - hệ thống hóa quy trình công nghệ: Mô hình hóa các công đoạn công nghệ từ xử lý nguyên liệu, chuẩn bị môi trường dinh dưỡng, thiết lập chế độ nuôi cấy theo chu kỳ bổ sung và liên tục, đến các giải pháp tách sinh khối bằng máy ly tâm đĩa (separator), máy ép lọc khung bản và sấy thăng hoa.
- Nguồn dữ liệu: Dữ liệu hóa lý về thành phần rỉ đường mía, rỉ củ cải, nhu cầu khoáng chất, vitamin, đường cong sinh trưởng vi sinh vật và các thông số vận hành thực tế tại các nhà máy sản xuất nấm men trong và ngoài nước.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan
Chương 1 trình bày khái quát về lịch sử phát triển của công nghệ lên men thế giới qua 4 giai đoạn phát triển chính:
- Giai đoạn trước năm 1865 (trước Louis Pasteur): Ứng dụng vi sinh vật theo kinh nghiệm dân gian trong sản xuất rượu vang, bia, nước mắm, tương và ủ chua thực phẩm mà chưa hiểu bản chất biến đổi sinh hóa.
- Giai đoạn 1865 – 1940: Đặt nền móng khoa học nhờ các nghiên cứu của Louis Pasteur (phương pháp thanh trùng), Emil Christian Hansen (phân lập chủng men thuần khiết Saccharomyces carlsbergensis năm 1883) và Eduard Buchner (chiết xuất enzyme zymase năm 1898).
- Giai đoạn 1941 – 1970: Giai đoạn phát triển công nghiệp kháng sinh, sinh tổng hợp điều khiển và tuyển chọn đột biến vi sinh vật (với các nhà khoa học tiêu biểu như Alexander Fleming, Francis Crick, James Watson, Joshua Lederberg) để sản xuất mì chính, lysine và các amino acid quy mô lớn.
- Giai đoạn hiện nay: Ứng dụng kỹ thuật enzyme cắt giới hạn restrictase, plasmid và công nghệ tái tổ hợp gene để điều khiển sự biểu hiện protein đặc biệt.
Chương này cũng phân loại các phương thức nuôi cấy công nghiệp (gián đoạn, liên tục, bán liên tục; lên men bề mặt, bán rắn và lên men chìm) cùng các dòng sản phẩm nấm men bánh mì hiện nay.
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| SƠ ĐỒ PHÂN LOẠI NẤM MEN BÁNH MÌ |
| |
| Giới: Nấm (Eumycophyta) |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
Tác giả đi sâu phân tích đặc điểm sinh học và thành phần cấu tạo của Saccharomyces cerevisiae:
- Hình thái và kích thước: Tế bào hình cầu, elip hoặc quả chanh; đường kính trung bình khoảng $7\ \mu\text{m}$, chiều dài $8 - 12\ \mu\text{m}$. Diện tích bề mặt tiếp xúc của tế bào trong 1 lít dịch lên men đạt xấp xỉ $10\ \text{m}^2$.
- Cấu tạo tế bào:
- Vỏ tế bào: Dày khoảng $25\ \text{nm}$, chiếm 25% khối lượng tế bào; 90% chất khô của vỏ là glucan và mannan giúp duy trì áp suất thẩm thấu nội bào.
- Màng tế bào chất: Dày không quá $0{,}1\ \text{nm}$, điều hòa chất dinh dưỡng và đào thải sản phẩm trao đổi chất qua hệ enzyme permease.
- Tế bào chất: Hệ keo chứa 90% nước tự do và liên kết, độ nhớt gấp 800 – 8000 lần so với nước.
- Nhân tế bào: Đường kính khoảng $2\ \mu\text{m}$, chứa vật chất di truyền DNA.
- Bào quan khác: Không bào (pH 5,9 – 6,0; áp suất thẩm thấu tương đương dung dịch $\text{NaCl}$ 2,5 – 3,5%), ty thể (dài $0{,}2 - 0{,}7\ \mu\text{m}$, cấu tạo từ 30% lipid và 60 – 70% protein) và ribosome (hai loại 80S và 70S chứa 40 – 60% RNA).
- Thành phần sinh hóa: Tế bào nấm men chứa 75% nước. Tính theo khối lượng chất khô, sinh khối gồm 25 – 50% cacbon, 4,8 – 12% nitơ, 30 – 75% protein (protein thô khoảng 50%, protein hoàn chỉnh chiếm 45%), 2 – 5% lipid, 5 – 10% chất vô cơ và 5 – 7% tro ($\text{P}_2\text{O}_5$, $\text{CaO}$, $\text{MgO}$, $\text{Na}_2\text{O}$, $\text{SO}_3^{2-}$, $\text{SiO}_2$, $\text{Fe}_2\text{O}_3$).
- Dinh dưỡng và sinh thái: Nấm men sử dụng trực tiếp các loại đường đơn và disaccharide (glucose, fructose, maltose, saccharose), không sử dụng được tinh bột, cellulose và đường pentose. Nấm men sinh sản vô tính chủ yếu bằng hình thức nảy chồi (một tế bào mẹ có khả năng sinh 25 – 40 tế bào con, thời gian tạo chồi mất 1 – 1,5 giờ).
| Phương pháp nuôi cấy |
Chất khô (%) |
Độ ẩm (%) |
Hoạt lực làm nở bột (phút) |
Tính nhạy cảm thẩm thấu (phút) |
| Không bổ sung $\text{NaCl}$ |
34,7 |
65,3 |
60 – 75 |
5 – 20 |
| Có bổ sung 1 – 1,5% $\text{NaCl}$ |
40,0 |
60,0 |
45 – 55 |
0 – 6 |
Chương 2: Công nghệ sản xuất nấm men bánh mì
Chương 2 trình bày toàn bộ giải pháp kỹ thuật và sơ đồ công nghệ sản xuất nấm men thương phẩm từ nguồn nguyên liệu chính là rỉ đường mía.
+----------------------------------------------------------------------------------------------------+
| SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NẤM MEN BÁNH MÌ |
+----------------------------------------------------------------------------------------------------+
Rỉ đường mía
Xử lý rỉ đường
(Hóa học / Ly tâm tách cặn)
(3 cấp nhân giống) (Lab -> Thuần khiết -> Sản xuất)
Nuôi cấy men thương phẩm
(Bồn lên men 100 - 500 m³)
Quá trình lắng men
(Hạ T = 27°C, giảm 40-60% khí)
Ly tâm tách rửa men
(Máy ly tâm separator 3 lần,
rửa bằng nước lạnh 2°C)
Lọc ép khung bản
(Độ ẩm đạt 70 - 75%)
Định hình & Cắt thỏi
(Bổ sung 0,1% dầu ăn,
khối 100g, 500g, 1000g)
Đóng gói men ép Sấy sinh khối
(Bảo quản lạnh 0 - 4°C, (Sấy thăng hoa / buồng sấy,
độ ẩm khí 82 - 96%) độ ẩm < 10%)
Thành phẩm: MEN ÉP Bao gói & Bảo quản thường
(Hạn dùng > 12 ngày) (MEN KHÔ THƯƠNG PHẨM)
Nội dung thuyết minh chi tiết các công đoạn kỹ thuật bao gồm:
1. Xử lý nguyên liệu rỉ đường
Rỉ đường mía chứa 70 – 85% chất khô, 48 – 56% đường tổng số, hàm lượng biotin cao ($1{,}0 - 3{,}0\ \text{mg/kg}$) vượt trội so với rỉ củ cải ($0{,}02 - 0{,}15\ \text{mg/kg}$). Để loại bỏ hệ keo protein-pectin và chất màu (caramen, phức chất phenol - $\text{Fe}^{2+}$), hai phương pháp được áp dụng:
- Phương pháp hóa học: Bổ sung $3{,}5\ \text{kg}\ \text{H}_2\text{SO}_4$ đậm đặc cho 1 tấn rỉ đường (khuấy 24 giờ ở nhiệt độ thường, hoặc đun $85^\circ\text{C}$ trong 6 giờ, hoặc chỉnh pH = 5 rồi đun $120 - 125^\circ\text{C}$ trong 1 phút) rồi ly tâm thu dịch trong.
- Phương pháp cơ học: Dùng máy ly tâm đĩa separator sau khi pha loãng rỉ đường với nước theo tỷ lệ 1:1 đến 1:4 (tùy nồng độ muối canxi); phương pháp này giảm tổn thất đường từ 2% xuống còn 0,14%.
2. Nuôi cấy nhân giống
Thực hiện qua 3 cấp trong điều kiện vô trùng nghiêm ngặt:
- Cấp phòng thí nghiệm ($10\ \text{ml} - 10\ \text{lít}$, nuôi lắc hoặc sục khí, nồng độ giống cấy $8 - 10%$).
- Cấp giống thuần khiết ($50 - 1500\ \text{lít}$, nồng độ giống $15 - 20%$).
- Cấp giống sản xuất ($5 - 15\ \text{m}^3$, nồng độ giống $20 - 50%$, lưu lượng khí $20 - 50\ \text{m}^3/\text{m}^3\cdot\text{h}$).
- Dịch nuôi duy trì nhiệt độ $26 - 30^\circ\text{C}$, pH $4{,}0 - 4{,}5$, kiểm tra độ nhiễm tạp và tỷ lệ sống bằng phương pháp nhuộm tế bào với xanh methylen.
| Giờ nuôi cấy |
Rỉ đường bổ sung (%) |
$(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4$ (%) |
$(\text{NH}_4)_2\text{HPO}_4$ (DAP) (%) |
Nước bổ sung ($\text{m}^3$) |
Thể tích dịch tích lũy ($\text{m}^3$) |
| 0 |
5 |
10 |
10 |
5 |
27 |
| 0 – 1 |
4 |
- |
- |
- |
27 |
| 1 – 2 |
4 |
15 |
15 |
2 |
27,5 |
| 2 – 3 |
5 |
15 |
15 |
6 |
30 |
| 3 – 4 |
6 |
15 |
15 |
6 |
37 |
| 4 – 5 |
7 |
15 |
15 |
7 |
51 |
| 5 – 6 |
8 |
15 |
15 |
8 |
59,5 |
| 6 – 7 |
10 |
15 |
15 |
9,5 |
70 |
| 7 – 8 |
12 |
- |
- |
- |
70 |
| 8 – 9 |
13 |
- |
- |
- |
70 |
| 9 – 10 |
14 |
- |
- |
- |
70 |
| 10 – 11 |
12 |
- |
- |
- |
70 |
| 11 – 12 |
Ổn định |
- |
- |
- |
70 |
| Tổng cộng |
$2700\ \text{kg}$ |
$130\ \text{kg}$ |
$40\ \text{kg}$ |
$43{,}5\ \text{m}^3$ |
$70\ \text{m}^3$ |
Ghi chú: Thông số áp dụng cho bồn lên men công nghiệp dung tích $100\ \text{m}^3$, thể tích dịch nuôi danh định $70\ \text{m}^3$.
3. Nuôi cấy men thương phẩm và các thông số kiểm soát
- Nồng độ đường và pH: Duy trì đường $2 - 3%$, pH $4{,}2 - 5{,}4$.
- Cung cấp oxy: Nhu cầu oxy hòa tan tối ưu từ $0{,}5 - 1{,}0\ \text{mmol/l/phút}$ (nếu oxy hòa tan tăng quá $4\ \text{mmol/l/phút}$ sinh khối sẽ suy giảm; ngừng cấp khí 15 giây gây ức chế hoạt động sống). Chế độ cấp khí theo pha: pha tiềm phát cấp $50\ \text{m}^3/\text{m}^3\cdot\text{h}$, pha tăng trưởng cấp $80 - 100\ \text{m}^3/\text{m}^3\cdot\text{h}$, pha cân bằng cấp $20 - 50\ \text{m}^3/\text{m}^3\cdot\text{h}$. Chiều cao cột dịch trong thiết bị lên men tối thiểu đạt $3\ \text{m}$.
- Quá trình lắng: Thực hiện cuối pha tăng trưởng trong 1,5 – 2 giờ, hạ nhiệt độ về $27^\circ\text{C}$, giảm $40 - 60%$ lưu lượng khí để ổn định cấu trúc tế bào.
4. Thu nhận và hoàn thiện sản phẩm
- Ly tâm tách rửa: Dùng máy ly tâm separator tốc độ 2000 – 5000 vòng/phút (năng suất $35 - 80\ \text{m}^3/\text{h}$) rửa bằng nước lạnh $2^\circ\text{C}$. Qua 3 lần ly tâm liên tiếp, mật độ sinh khối tăng dần từ $30 - 40\ \text{g/l}$ lên $100 - 120\ \text{g/l}$, $300 - 400\ \text{g/l}$ và đạt $500 - 600\ \text{g/l}$. Khi có sự cố tạp nhiễm, dịch rửa được bổ sung Chlotetracylin-hydroclorid ($5\ \text{g/m}^3$), acid sorbic ($1\ \text{kg/m}^3$) hoặc $\text{KH}_2\text{PO}_4$ ($8{,}5 - 20\ \text{kg/m}^3$).
- Ép khung bản và định hình: Máy ép khung bản kích thước tấm $300 - 1000\ \text{mm}$ nén sinh khối đạt độ ẩm 70 – 75%. Sinh khối được bổ sung 0,1% dầu thực vật ở $10 - 15^\circ\text{C}$, định hình và cắt thỏi (trọng lượng 100g, 500g hoặc 1000g) với công suất máy 500 – 1400 kg/h, đóng gói trong thời gian dưới 3 giờ. Bảo quản ở phòng lạnh $0 - 4^\circ\text{C}$, độ ẩm không khí 82 – 96%, hạn sử dụng trên 12 ngày.
- Sản xuất men khô: Sấy nấm men paste qua 3 giai đoạn (hạ độ ẩm xuống 50 – 52%, tiếp tục xuống 16 – 20% và đạt độ ẩm cuối cùng $<10%$; tuyệt đối không sấy xuống dưới 8% nhằm tránh làm vỡ màng tế bào và tiêu diệt men).
| Hóa chất |
Nồng độ làm nấm men chậm/ngừng phát triển (%) |
Nồng độ làm nấm men chết (%) |
| $\text{SO}_2$ |
0,0025 |
- |
| $\text{NaF}$ |
0,0020 |
- |
| $\text{HNO}_3$ |
0,0005 |
0,004 |
| $\text{HCHO}$ (Formaldehyde) |
0,0010 |
0,900 |
| $\text{Caramen}$ |
0,1000 |
- |
| $\text{CH}_3\text{COOH}$ (Acid acetic) |
0,0200 |
- |
Kết quả và đóng góp
Về mặt công nghệ, tài liệu đã tổng hợp và xác lập bộ chỉ tiêu định lượng bắt buộc đối với sinh khối nấm men bánh mì thành phẩm:
- Lực nở bột: Thời gian làm nở bột nhỏ hơn 45 phút (tiêu chuẩn: làm nở 280g bột mì với 160ml dung dịch $\text{NaCl}$ 2,5% và 5g nấm men).
- Hoạt lực enzyme zymase: Nhỏ hơn 45 phút (giải phóng 10ml $\text{CO}_2$ khi 2,5% nấm men lên men 20ml dung dịch đường 5%).
- Hoạt lực enzyme maltase: Nhỏ hơn 70 phút (giải phóng 10ml $\text{CO}_2$ khi lên men 20ml dung dịch maltose 5%).
- Độ bền nấm men: Đạt trên 72 giờ bảo quản ở $0 - 4^\circ\text{C}$ (thời gian làm nở bánh sau bảo quản không được tăng quá 5 phút so với ban đầu).
Về mặt thực tiễn, tài liệu cung cấp giải pháp phối trộn phụ liệu tối ưu: sử dụng phân bón vô cơ giá rẻ như Urea và Diamonphosphat (DAP với tỷ lệ 0,15 – 0,3%) thay thế hóa chất đắt tiền; kỹ thuật bổ sung 1 – 1,5% $\text{NaCl}$ giúp cải thiện độ khô sinh khối lên 40,0% và rút ngắn thời gian nở bánh; đồng thời chuẩn hóa chế độ cấp khí bão hòa oxy và hệ thống rửa lạnh $2^\circ\text{C}$ nhằm duy trì hoạt tính enzyme nội bào.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Nội dung đề tài mang tính chất tổng quan lý thuyết kỹ thuật và biên soạn tài liệu công nghệ; chưa tiến hành các mẻ thực nghiệm nuôi cấy trực tiếp trên hệ thống pilot hoặc quy mô công nghiệp thực tế tại phòng thí nghiệm của trường. Dữ liệu khảo sát vùng nguyên liệu mía đường tại Việt Nam được trích dẫn dựa trên mốc thống kê năm 2000.
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Triển khai thực nghiệm nuôi cấy Saccharomyces cerevisiae trên hệ thống lên men tự động có kiểm soát nồng độ oxy hòa tan (DO) và pH online.
- Khảo sát ứng dụng công nghệ sấy tầng sôi và sấy thăng hoa kết hợp chất bảo vệ tế bào để kéo dài tuổi thọ men khô.
- Tận dụng bã thải tế bào và dịch thải sau ly tâm để thu hồi dịch tự phân nấm men (yeast extract) giàu acid amin.
Giá trị tham khảo
Tài liệu là nguồn tư liệu hữu ích cho sinh viên, học viên và cán bộ kỹ thuật thuộc các ngành:
- Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm: Tham khảo chi tiết về sinh lý vi sinh vật công nghiệp, cơ chế vận chuyển qua màng tế bào và chuyển hóa năng lượng.
- Kỹ thuật Lên men và Kỹ thuật Hóa học: Tham khảo các thông số vận hành bồn lên men hiếu khí ($100\ \text{m}^3$), biểu đồ phụ tải cấp khí theo từng pha sinh trưởng, quy trình tính toán nạp liệu dịch rỉ đường (Bảng 2.3) và các giải pháp tách - sấy sinh khối vi sinh vật.
Câu hỏi thường gặp
1. Tại sao rỉ đường mía được ưu tiên sử dụng trong sản xuất nấm men bánh mì hơn rỉ đường củ cải?
Rỉ đường mía có hàm lượng Biotin (vitamin H) rất cao, đạt từ $1{,}0 - 3{,}0\ \text{mg/kg}$, trong khi rỉ củ cải chỉ đạt $0{,}02 - 0{,}15\ \text{mg/kg}$. Biotin là nhân tố sinh trưởng thiết yếu đóng vai trò co-factor trong các enzyme cố định $\text{CO}_2$ mà nấm men không thể tự tổng hợp. Nếu sử dụng rỉ củ cải, nhà máy bắt buộc phải bổ sung thêm $100 - 200\ \text{mg}$ biotin nguyên chất cho mỗi tấn nguyên liệu, làm tăng chi phí sản xuất.
2. Tác dụng kỹ thuật của việc bổ sung 1 – 1,5% muối ăn ($\text{NaCl}$) vào môi trường nuôi cấy là gì?
Ion $\text{Na}^+$ thâm nhập vào tế bào theo cả cơ chế chủ động và thụ động, mang theo đường saccharose và amino acid vào nội bào ngay cả khi không có chênh lệch nồng độ. Thực nghiệm chứng minh bổ sung 1 – 1,5% $\text{NaCl}$ giúp tăng tỷ lệ chất khô trong tế bào từ 34,7% lên 40,0%, rút ngắn hoạt lực làm nở bột từ 60 – 75 phút xuống còn 45 – 55 phút, giảm tính nhạy cảm thẩm thấu từ 5 – 20 phút xuống 0 – 6 phút và ức chế nấm men dại phát triển.
3. Tại sao trong quá trình ly tâm tách men bằng máy separator bắt buộc phải sử dụng nước lạnh $2^\circ\text{C}$?
Quá trình ly tâm sinh nhiệt do ma sát cơ học. Việc cấp nước rửa lạnh $2^\circ\text{C}$ liên tục giúp hạ nhiệt độ khối men tức thì, ngăn chặn hiện tượng mất hoạt tính của hệ enzyme nội bào (zymase và maltase), ức chế quá trình tự phân hủy của tế bào và rút ngắn thời gian xử lý cơ học.
4. Vì sao trong công nghệ sấy nấm men khô không được hạ độ ẩm sản phẩm xuống dưới 8%?
Nước trong tế bào nấm men tồn tại ở hai dạng: nước tự do và nước liên kết (hấp phụ trong hệ keo tế bào chất và cấu trúc màng). Khi sấy độ ẩm xuống dưới 8%, nước liên kết bị mất sẽ phá vỡ cấu trúc màng và vỏ tế bào, làm tế bào bị chết hàng loạt và làm mất hoàn toàn hoạt tính lên men của sinh khối khi hoàn nguyên.
5. Việc ngừng cấp oxy trong 15 giây trong giai đoạn nuôi cấy thương phẩm gây ra hậu quả gì?
Saccharomyces cerevisiae là vi sinh vật hiếu khí tùy tiện. Khi nồng độ oxy hòa tan cạn kiệt (dưới $1\ \text{mg/l}$ hoặc ngắt khí trong 15 giây), nấm men sẽ lập tức chuyển đổi con đường trao đổi chất từ hô hấp hiếu khí sang lên men rượu yếm khí. Quá trình này ức chế sự phân chia tế bào, làm giảm mạnh tốc độ tích lũy sinh khối và sinh ra cồn etylic gây độc ngược lại cho nấm men.
Kết luận
Đồ án đã tổng quan một cách có hệ thống cơ sở sinh học và quy trình công nghệ sản xuất nấm men bánh mì từ phụ phẩm rỉ đường mía. Nghiên cứu đã xác lập các thông số kỹ thuật then chốt từ công đoạn xử lý nguyên liệu, kiểm soát nồng độ oxy hòa tan trong lên men chìm đến quy trình ly tâm 3 cấp và lọc ép tạo sản phẩm men ép, men khô đạt tiêu chuẩn chất lượng làm nở bột mì. Nội dung tài liệu cung cấp tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao cho việc giảng dạy, học tập và triển khai công nghệ lên men sinh khối tại các cơ sở đào tạo và doanh nghiệp công nghệ thực phẩm.
