Đang tải... (xem toàn văn)
Saccharomyces là một chi nấm men được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm như làm bánh mì, sản xuất cồn. Saccharomyces có nghĩa là nấm đường và là loại vi sinh vật duy nhất được sản xuất với quy mô rất lớn trên thế giới. Nguyên liệu chính dùng để sản xuất men là mật rỉ, ngoài ra một số hóa chất khác sẽ được cung cấp trong quá trình nuôi cấy men để bổ sung các chất dinh dưỡng mà mật rỉ không đủ. Quá trình nuôi dưỡng men Saccharomyces là quá trình hiếu khí vì vậy người ta phải thổi vào bồn lên men một lượng khí rất lớn.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tiểu luận Vi sinh vật học Đề tài 7: GVHD: GVHD: Liêu Mỹ Đông Nhóm thực hiện: Nhóm thực hiện: Nhóm 7 Năm học : 2013 - 2014 MỤC LỤC Đề mục Trang MỞ ĐẦU Vi sinh vật là ngành khoa học nghiên cứu những loài sinh vật có kích thước rất nhỏ bé. Trong đó người ta nghiên cứu về hình thái, cấu trúc, sinh lý, sinh hoá, sinh thái của vi sinh vật, từ đó đưa ra các kỹ thuật ứng dụng trong công nghệ (thực phẩm, môi trườn, nông nghiệp, y dược, hoá học,…). Hiện nay , vi sinh vật vẫn là những đối tượng nghiên cứu hấp dẫn các nhà khoa học ở nhiều lĩnh vực khác nhau như: công nghê gen, sinh y, công nghệ thực phẩm, công nghệ môi trường, hoá hữu cơ, mỹ phẩm… Bài tiểu luận này sẽ cung cấp một số thông tin về ứng dụng của vi sinh vật trong lên men ethanol. Ứng dụng lên men ethanol trong sản xuất bánh mì, bia và rượu như thế nào, nó có những ích lợi gì và được ứng dụng ra sao. Bài tiểu luận có 4 phần chính: - Phần 1: Lên men ethanol - Phần 2: Ứng dụng trong sản xuất bánh mì - Phần 3: Ứng dụng trong sản xuất bia - Phần 4: Ứng dụng trong sản xuất rượu. Công việc được phân công cho cả nhóm: STT HỌ VÀ TÊN MSSV CÔNG VIỆC 1. Nguyễn Minh Toàn 2022120151 Làm powerpoint, tìm tài liệu về Saccharomyces. 2. Nguyễn Thị Tường Vi 2022120127 Tìm tài liệu lên men ehtanol 3. Nguyễn Lê Hải Triều 2022120115 Tìm tài liệu ứng dụng trong sản xuất bánh mì 4. Vy Hoài Linh 2022120106 Tìm tài liệu ứng dụng trong sản xuất bia 5. Nguyễn Thanh Sang 2022120018 Tìm tài liệu ứng dụng trong sản xuất rượu. Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM Ứng dụng lên men ethanol Khoa Công nghệ Thực phẩm trong sản xuất bánh mì, bia, rượu CHƯƠNG I: LÊN MEN ETHANOL 1.1. TÌM HIỂU VỀ ETHANOL Ethanol (còn được gọi là rượu êtylic, ancol êtylic, rượu ngũ cốc hay cồn), là một ancol mạch thẳng, có công thức hóa học là C 2 H 6 O hay C 2 H 5 OH. Là một hợp chất hữu cơ nằm trong dãy đồng đẳng của rượu methylic. Ethanol thường được viết tắt là EtOH, sử dụng cách ký hiệu hoá học thường dùng đại diện cho nhóm êtyl (C 2 H 5 ) là Et. Ethanol là sản phẩm của quá trình tự nhiên của trái nho lên men, đường, mạch nha, nước ép mía, công thức cấu tạo của ethanol Rượu etylic là một chất lỏng, không màu, trong suốt, mùi thơm dễ chịu và đặc trưng, vị cay, dễ bay hơi, tan vô hạn trong nước. ethanol- thành phần chính của rượu vang GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 1 Nhóm: 7 Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM Ứng dụng lên men ethanol Khoa Công nghệ Thực phẩm trong sản xuất bánh mì, bia, rượu 1.2. QUÁ TRÌNH LÊN MEN ETHANOL Lên men là quá trình phân giải hydratecarbon trong điều kiện kị khí trong đó cơ chất bị oxi hóa-khử kết quả là một phần cơ chất bị khử còn một phần khác bị oxi hóa.Sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men gồm CO 2 và các hợp chất như: rượu, acid hữu cơ, ketol, andehyde… Các con đường lên men Quá trình lên men rượu thanol là một quá trình sinh hoá phức tạp, chuyển hoá đường thành rượu ethanol, CO 2 và một số sản phẩm phụ khác có sự tham gia của nấm men hoặc một số loại vi sinh vật khác. Quá trình lên men ethanol GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 2 Nhóm: 7 Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM Ứng dụng lên men ethanol Khoa Công nghệ Thực phẩm trong sản xuất bánh mì, bia, rượu So với sự phân giải kỵ khí các acid hữu cơ khác, lên men rượu trải qua quá trình phức tạp hơn nhờ sự xúc tác của nhiều hệ emzyme khác nhau. Rượu ethanol là một loại sản phẩm lên men đường phổ biến của nhiều nhóm vi sinh vật. Khi một số loài nấm men nhất định (điển hình là Saccharomyces cereviside) chuyển hóa đường trong điều kiện yếm khí chúng sản xuất ra ethanol và CO 2 . Quá trình lên men ethanol nhờ nấm men là cơ sở của việc sản xuất các loại rượu, bia, cồn và glycerin. Quá trình này còn được ứng dụng trong sản xuất bánh mì (làm nở bột mì) và một số loại nước có ethanol. Trong công nghiệp sản xuất rượu bia, người ta thường dùng các loại nấm men sau đây để lên men nước uống có ethanol: - Saccharomyces cerevisiae - Saccharomyces ellipsoideus - Schizosaccharomyces pombe - Kluyveromyces GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 3 Nhóm: 7 Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM Ứng dụng lên men ethanol Khoa Công nghệ Thực phẩm trong sản xuất bánh mì, bia, rượu Hiện nay, nhiều nghiên cứu cho rằng Saccharomyces uvarum và Saccharomyces carlsbergenis là đồng danh của Saccharomyces cerevisiae. Các vi sinh vật tham gia quá trình lên men rượu ngoài giống Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces còn có nấm mốc Mucor hay vi khuẩn Sarcina… Có hai loại nấm men chính: - Nấm men lên men nổi: Là những dòng nấm men lên men rất mạnh, nhanh. Nhiệt độ lên men thường từ 20-28 o C. trong quá trình lên men, chúng thường tạo nhiều bọt và tế bào nấm men thường nổi trên bề mặt dịch lên men. Các loài nấm men nổi thường được ứng dụng trong sản xuất rượu và nấm men bánh mì. - Nấm men lên men chìm: Thường lên men ở nhiệt độ 5-10 o C. trong quá trình lên men, các tế bào nấm men không nổi trên bề mặt mà thường chìm xuống đáy dịch lên men. Sau khi lên men, chúng thường lắng thành một lớp cặn dưới đáy thùng lên men. 1.3. CƠ CHẾ QUÁ TRÌNH LÊN MEN ETHANOL Trong phản ứng lên men, đường được chia cắt thành các hợp chất có mạch carbon ngắn hơn. Tinh bột Dextran Glucose GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 4 Nhóm: 7 Amylase Amylase Pyruvat Acetaldehyde Ethanol pH 4,5 – 5,0 Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM Ứng dụng lên men ethanol Khoa Công nghệ Thực phẩm trong sản xuất bánh mì, bia, rượu Bước 1: Thủy phân tinh bột thành mantose dưới tác dụng của enzym amylaza. (C 6 H 10 O 5 ) n -> C 12 H 22 O 11 Bước 2: Thủy phân tiếp mantose thành glucose hoặc fructose dưới tác dụng của enzyme mantaza. C 12 H 22 O 11 -> C 6 H 12 O 6 Trong sự lên men rượu, đầu tiên pyruvic acid được tạo thành sau đó bị decarboxyl tạo thành acetaldehyt và CO 2 nhờ xúc tác của pyruvate decarboxylase. Sau đó acetaldehyt bị khử thành rượu etylic dưới tác dụng xúc tác của ancoldehydrgenase của nấm men Khi phân huỷ đường trong điều kiện yếm khí, vi sinh vật chuyển hydro từ NADH đến acetaldehyde tạo thành rượu athanol để tái tạo NAD + . Thật ra, phản ứng của quá trình lên men rượu rất phức tạp, gồm hơn 10 phản ứng khác nhau với sự xúc tác của nhiều hệ enzyme, kết quả cuối cùng cho ra rượu ethanol, CO 2 và một số sản phẩm phụ khác. 1.4. VI SINH VẬT LÊN MEN ETHANOL – SACCHAROMYCES Saccharomyces là một chi nấm men được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm như làm bánh mì, sản xuất cồn. Saccharomyces có nghĩa là nấm đường và là loại vi sinh vật duy nhất được sản xuất với quy mô rất lớn trên thế giới. Nguyên liệu chính dùng để sản xuất men là mật rỉ, ngoài ra một số hóa chất khác sẽ được cung cấp trong quá trình nuôi cấy men để bổ sung các chất dinh dưỡng mà mật rỉ không đủ. Quá trình nuôi dưỡng men Saccharomyces là quá trình hiếu khí vì vậy người ta phải thổi vào bồn lên men một lượng khí rất lớn. GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 5 Nhóm: 7 Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM Ứng dụng lên men ethanol Khoa Công nghệ Thực phẩm trong sản xuất bánh mì, bia, rượu Trong quá trình nuôi cấy nấm men người ta phải kiểm soát lượng mật rỉ nạp vào bồn lên men theo lượng cồn có trong môi trường lên men. Nếu lượng mật nạp vào nhiều quá nấm men sẽ không sinh sản mà sẽ thực hiện quá trình lên men tạo ra cồn khiến nồng độ cồn tăng cao và năng suất men sẽ giảm, nhưng nếu lượng mật nạp vào quá ít nấm men sẽ thiếu chất dinh dưỡng cho sinh trưởng. Chất lượng của nấm men phụ thuộc vào công dụng của nó. Nếu sản xuất men bánh mì thì năng lực sinh khí trong bột (hoạt tính) là thông số cần kiểm soát, nếu nấm men dùng cho công nghiệp cồn thì khả năng sản xuất cồn, khả năng chịu nồng độ cồn cao là quan trọng. GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 6 Nhóm: 7 Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM Ứng dụng lên men ethanol Khoa Công nghệ Thực phẩm trong sản xuất bánh mì, bia, rượu CHƯƠNG II: ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT BÁNH MÌ 2.1. NGUYÊN LIỆU: Nguyên liệu chủ yếu trong sản xuất bánh mì là bột mì và men. Bột mì là nguyên liệu chính để sản xuất bánh, được chế biến từ hạt lúa mì. Bột mì có hai loại: bột mì trắng và bột mì đen. Bột mì trắng được sản xuất từ hạt lúa mì trắng, bột mì đen được sản xuất từ hạt lúa mì đen. Nguồn nguyên liệu chủ yếu của nước ta là nhập từ nước ngoài (nhập bột mì và lúa mì) và ta chỉ nhập loại lúa mì trắng. Lúa mì trắng có hai loại: loại cứng và loại mềm. Lúa mì cứng có chất lượng cao hơn. Chủng loại nấm men dùng để sản xuất bánh mì thuộc họ Saccharomyces cerevisiae. GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 7 Nhóm: 7 [...]... Công nghệ Thực phẩm 2.2 Ứng dụng lên men ethanol trong sản xuất bánh mì, bia, rượu QUY TRÌNH SẢN XUẤT: Cân các nguyên liệu Trộn Nhào bột Lên men Ép khí Chia bột Tạo hình Cho bánh nở Rạch bánh và nướng bánh Sản phẩm (bánh mì) − 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... để sản xuất bia là malt và hoa huplông Dựa vào cơ sở hóa sinh, qui trình sản xuất bia có thể phân ra các giai đoạn sau: - Chuẩn bị malt - Chuần bị dịch để lên men - Lên men chính và phụ - Lọc 3.2 QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIA GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 10 Nhóm: 7 Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM Khoa Công nghệ Thực phẩm Ứng dụng lên men ethanol trong sản xuất bánh mì, bia, rượu 3.2.1 Chuẩn bị malt: Trong. .. mì, bia, rượu CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU 4.1 GIỚI THIỆU CHUNG 80% ethanol trên thế giới được sản xuất bằng con đường lên men, phần còn lại được tổng hợp hóa học từ ethylene trong công nghiệp dầu mỏ Rượu ethanol rất phổ biến trong ngành thực phẩm với nhiều loại sản phẩm khác nhau: rượu cao độ (brandy), người ta lên men từ các loại nguyên liệu là ngũ cốc, quá trình chưng cất và pha chế rượu. .. trình lên men chính ta thu được bia non, mùi vị còn nồng, cảm quan chưa đạt GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 14 Nhóm: 7 Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM Khoa Công nghệ Thực phẩm Ứng dụng lên men ethanol trong sản xuất bánh mì, bia, rượu * Lên men phụ: Quá trình này diễn ra ở nhiệt độ thấp 1 - 3˚C, ổn định hương vị bia, làm trong bia, bão hòa khí CO2 Quá trình lên men phụ là quá trình : - Các phản ứng enzyme... nấm men từ các trái nho nguyên liệu: S.beticus, S.bayanus, nhưng theo qua điểm hiện nay nó chỉ là đồng danh của S.cerevisiae 4.3 QUY TRÌNH SẢN XUẤT GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 17 Nhóm: 7 Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM Khoa Công nghệ Thực phẩm Ứng dụng lên men ethanol trong sản xuất bánh mì, bia, rượu Rượu vang lên men truyền thống không cho nấm men mà có sẵn trong nguyên liệu phát triển và lên men. .. những chất có cấu chúc phức tạp trong bột mì thành những chất đơn giản giúp cho hệ tiêu hóa của người sử dụng GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 9 Nhóm: 7 Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM Khoa Công nghệ Thực phẩm Ứng dụng lên men ethanol trong sản xuất bánh mì, bia, rượu CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT BIA 3.1 GIỚI THIỆU CHUNG Bia là là một loại nước giải khát được lên mem rượu nhẹ, không qua chưng cất,... theo dõi trong quá trình lên men chính: - Hàm lượng đường, Br, pH - pH đầu là 5,2-5,6 - pH cuối lên men chính còn 4,4-4,5 do H2CO3 sinh ra - Nồng độ ethanol - Nồng độ ethanol 2% nấm men phát triển bình thường - Nồng độ ethanol 2% - 5%: nấm men giảm tăng trưởng - Nồng độ ethanol > 5 % nấm men chấm dứt tăng trưởng nhưng vẫn lên men - Nồng độ ethanol =12% nấm men chấm dứt lên men - Thời gian lên men: 7... 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 trình 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... lên men Trong công nghiệp len men hiện đại bắt buộc phải bổ sung nấm men, lượng men giống cho vào khoảng 2-3% Rượu vang trắng thường được lên men ở nhiệt độ 7-8 oC còn rượu vang đỏ được lên men ở 21-27oC Giai đoạn lên men phụ thường kéo dài từ 1-2 năm Trong quá trình lên men theo phương pháp truyền thống rất dễ bị nhiễm tạp khuẩn làm giảm chất lượng của rượu vang Cho nên, trong công nghiệp lên men hiện... bisulphit sodium để ức chế sự phát triển của vi khuẩn, nấm sợi và nấm men dại Nồng độ sử dụng SO2 lúc đầu của quá trình lên men là 200 ppm và trong quá trình lên men là 50-100 ppm GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 18 Nhóm: 7 Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM Khoa Công nghệ Thực phẩm Ứng dụng lên men ethanol trong sản xuất bánh mì, bia, rượu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Quốc Huy: Vi sinh vật học thực phẩm, . tài liệu ứng dụng trong sản xuất rượu. Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM Ứng dụng lên men ethanol Khoa Công nghệ Thực phẩm trong sản xuất bánh mì, bia, rượu CHƯƠNG I: LÊN MEN ETHANOL 1.1 Tp.HCM Ứng dụng lên men ethanol Khoa Công nghệ Thực phẩm trong sản xuất bánh mì, bia, rượu CHƯƠNG I V : ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU 4.1. GIỚI THIỆU CHUNG 80% ethanol trên thế giới được sản xuất. luận có 4 phần chính: - Phần 1: Lên men ethanol - Phần 2: Ứng dụng trong sản xuất bánh mì - Phần 3: Ứng dụng trong sản xuất bia - Phần 4: Ứng dụng trong sản xuất rượu. Công việc được phân công