Ứng dụng lên men ethanol trong sản xuất bánh mì, bia, rượu

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
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
2.2. 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 và CO
2
theo phương trình:
C
6
H
12
O
6
-> 2C
2
H
5
OH + 2CO
2
GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 8 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
− Chính CO
2
là tác nhân làm bánh mì nở, CO
2
tạo thành được giữ lại trong các mạng

gluten trong bột mì, 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, CO
2
tăng thể tích, mạng gluten căng  túi chứa CO
2
.
Khi to cao hơn, CO
2
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 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 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 (là 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.
GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 9 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 I :
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,
gồm: 92% nước, 2 đến 9% là rượu ethanol và các loại đường, các vitamin nhóm B, nên là
loại nước uống rất được ưu chuộng ở nhiều nước hiện nay.
Sản xuất bia dựa trên quá trình lên men rượu nhờ nấm men. Tính chất đặ trưng của
bia được tạo nên thong qua con đường trao đổi cha61tcua3 nấm men ở trong một môi
trường đặc biệt. Vì vậy, việc chọn cho được nòi nấm men tương ướng và điều khiển quá
trình trao đổi chất của nó theo chiều mong muốn là rất quan trọng.
Nguyên liệu chủ yếu 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 Ứng dụng lên men ethanol
Khoa Công nghệ Thực phẩm trong sản xuất bánh mì, bia, rượu
3.2.1. Chuẩn bị malt:
Trong sản xuất bia, malt có 1 ý nghĩa rất là quan trọng. Chất lượng của bia phụ
thuộc khá nhiều vào chất lượng của matl, do đó yêu cầu của malt trong sản xuất bia cao
hơn trong sản xuất rượu. Trong sản xuất bia người ta dùng chủ yếu là malt đại mạch. Vì
protein của đại mạch có vai trò quan trọng trong việc hình thành nên vị, bọt và tạo cho các
keo của bia được bền vững.
Để tạo ra malt phải cho hạt nẩy mầm. Mục đích chủ yếu của biện pháp này là để
tích tụ được trong hạt một lượng tối đa các phức hệ enzim hoạt động. Trong hạt chín,
phần lớn các enzim bị hấp thụ bởi các cấu trúc nguyên sinh của tế bào, do đó các enzim ở
dưới dạng tiền enzim không hoạt động. Trong khi nẩy mầm không những các enzim được
chuyển sang trạng thái hoạt động mà còn được tân tạo thêm.
Các enzim của matl có giá trị hơn cả đối với sản xuất lên men là α – và β – amilaza
α – amilaza, một phần được giải phóng ra từ trạng thái tiền enzim còn một phần thì được

tân tạo thêm. Qua nẩy mầm hoạt động của dextrinaza (thủy phân phosphodextrin đến
maltozo), maltaza và xitaza (thủy phân hemixelluloza của một nhũ) tăng lên từ 2 đến 3
lần. Hoạt động của các enzim proteaza, dezaminaza, pectinaza, lipaza, catalaza,
peroxydaza cũng tăng lên một cách mạnh mẽ.
* Malt đặc biệt
Malt đặc biệt hoặc hoàn toàn không chứa enzim hoặc chứa enzim nhưng không
đáng kể. Do đó khi nấu, malt đặc biệt không được đường hóa. Trong sản xuất nó được sử
dụng cùng với malt thường. Malt này thường được chuẩn bị từ malt thường nhưng do gia
nhiệt ở nhiệt độ cao (không quá 105˚C trong khí đó sấy malt thường không quá 70 - 80˚C)
nên thu được tính chất đặc biệt tạo cho bia có hương vị và màu sắc đặc trưng.
3.2.2. Chuẩn bị dịch để lên men:
Chuẩn bị dịch để lên men được bắt đầu khi trộn malt nghiền nhỏ với nước và nấu.
GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 11 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
Mục đích của nấu là để thu được từ matl một lượng chất hòa tan tối đa có thành phần
nhất định đặc trưng cho bia.
Trong matl, lượng chất hòa tan trong nước, vốn có không nhiều: chỉ chếm 10 – 15%
trọng lượng chất khô và thường là đường, một phần protein và các sản phẩm phân giải
của chúng, một ít pentoza, pectin, tannin và axit đắng. Khi trộn malt với nước những chất
này được chuyển vào dung dịch. Tuy nhiên, phần lớn chất hòa tan đều được tạo nên khi
nấu. Khi đó dưới tác dụng của các hệ enzim hoạt động có trong malt, các chất không hòa
tan còn lại sẽ được chuyển thành hòa tan ở những mức độ cần thiết. Vì vấy các biện pháp
kĩ thuật tương ứng ở trong giai đoạn nấu đều nhằm điều hòa các phản ứng enzim này.
Nhân tố điều chỉnh các quá trình enzim khi nấu là nhiệt độ, pH, nồng độ enzim và chế
độ nước.
Chẳng hạn, nếu khống chế ở nhiệt độ 45 – 50˚C thì quá trình phân ly các hợp chất
chúa nito sẽ tốt hơn cả. Nhưng nếu ở nhiệt độ 50˚C thì sự tích tụ axitamin lại
thuận lợi hơn.
Khi nhiệt độ 60 - 65˚C, thì phản ứng tạo ra các đường lên men được, rất thuận lợi.

Khi nhiệt dộ 70 - 75˚C, thì phản ứng phân ly tinh bột sẽ tiến hành nhanh hơn, nhưng
cũng tạo ra lượng dextrin lớn hơn khi nhiệt độ 60 - 65˚C.
Nồng độ enzim có thể khống chế bằng cách sử dụng hỗn hợp các malt khác nhau,
hoặc bằng cách đun sôi dịch nấu từng phần nhiều hay ít.
Tỉ lệ nước cái cũng có thể làm cho phản ứng tiến hành nhanh hay chậm. Chẳng hạn,
để có bia trắng thì tinh bột phải bị thủy phân tối một mức độ cao hơn, có nghĩa là phải
khống chế tỉ lệ nước malt nghiền tương đối cao hơn. Còn để có bia vàng thì khống chế tỉ
lệ nước malt nghiền bé hơn. Vì dung dịch đặc hơn sẽ bị thủy phân yếu hơn.
Thực tế, trong giai đoạn nấu, bằng cách dung những nhân tố như vậy có thể điều chỉnh
được quá trình thủy phân tinh bột và protein.
Về thành phần gluxit của dịch để lên men phải thỏa mãn hai điều kiện:
- Không có amilodextrin và eritrodextrin.
GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 12 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
- Ngoài maltoza trong môi trường phải có một lượng chất nhất định acrodextrin
và maltodextrin để tạo ra độ ngọt và vị nhớt của bia.
Người ta đã xác lập được rằng khả năng tạo bọt của bia do các keo protein quyết định,
còn khả năng giữ bọt lại cho các sản phẩn của sự lên men và những chất đắng của hulong
quyết định.
Để bia sau này có hương vị đặc trưng thì dịch nấu sau khi lọc đem đun sôi với
huplông. Khi đó từ huplông sẽ trích ly được các axit đắng, nhụa, tinh dầu và tannin. Axit
đắng và nhựa sẽ làm cho bia có vị đắng, ổn định các keo và tạo cho các bọt bền vững.
Ngoài ra các chất đắng của huplông áo tính chất sát trùng làm tăng độ bền của thực phẩm.
Tính dầu của huplông tạo nên vị và hương thơm của bia. Dịch lên men sẽ có vị đắng của
huplông. Khi đun sôi cũng góp phần tạo b=nên hương vị và màu sắc của dịch lên men.
3.2.3. Lên men dịch để lên men:
Nấn men là tác nhân cung cấp phức hệ enzim “zimaza” để gây man dịch lên men.
Sự trao đổi chất ở nấm men có vai trò chủ đạo trong việc hình thành nên sản phẩm
chính cũng như sản phẩm phụ của sự lên men. Nói cách khác, toàn bộ tính chất đặc trưng

của bia đều được tạo nên thong qua sự trao đổi chất của vi sinh vật này.
Nấm men có chứa tất cả các bộ enzim, coenzim và các hệ oxy hóa khử cần thiết để
chuyển hóa các đường ở trong dịch lên men. Qua sự trao đổi chất của mính, nấm men
không những tạo cho bia có vị và độ bền vững bền cần thiết mà còn tân tạo ra hình thơm
tương ướng của bia.
Theo I.M.Griachova rượu cao có thề được tổng hợp nên theoo hai đường hướng:
- Thứ nhất là do phản ứng chuyển amin giữa các axtamin của môi trường và của
tế bào với axit piruvic được sinh ra khi lên men rượu.
- Thứ hai là do quá trình tổng hợp một số axit amin bởi các hoạt động sống của
nấm men.
Xuất phát từ quan điểmhiện tại về các enzim dị không gian,người ta cho rằng các rượu
cao được hình thành và tích tụ lại khi các axitamin nào đó tổng hợp nên bị thừa.Vì lẽ sự
GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 13 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
thừa những axitamin này sẽ dẫn đến cơ chế nuôi ngược ức chế toàn bộ hay một phần các
enzim của giai đoạn đầu. Do đó sự trao đổi chất của tế bào bị thay đổi và sẽ tích tụ những
chất trao đổi khác.
Người ta thường chia quá trình lên men trong giai đoạn này ra hai thời kỳ:
* Sự lên men chính:
Được đặc trưng bởi cường độ lên men mạnh mẽ. Lúc này phần lớn các đường được
chuyển hóa thành rượu và cacbon. Lên men chính tiến hành ờ trong các thiết bị lên men
kín hoặc hở ở nhiệt độ 6 - 10˚C. Nấm men sử dụng các loại đường theo con đường đường
phân (EMF hay glycolysis), rồi qua trình TCA và chuỗi hô hấp khi môi trường còn oxi
hòa tan, khi môi trường hết oxi, quá trình lên men ethanol bắt đầu diễn ra và sản phẩm
chính là rượu ethanol, cacbon và các axit hữu cơ, sinh khối và một ít sản phẩm phụ.
Diacetin làm bia kém phẩm chất, vị hắc.
Các thông số cần 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 H
2
CO
3
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 – 10 ngày phụ thuộc vào độ cồn và pH. 14
- Kết thúc quá 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 Ứng dụng lên men ethanol
Khoa Công nghệ Thực phẩm 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 CO
2
.
Quá trình lên men phụ là quá trình :
- Các phản ứng enzyme và phi enzyme diễn ra dẫn đến ổn định chất lượng bia,
- Các hợp chất tạo hương quan trọng hình thành
- Diacetyl bị phân hủy xuống tới dưới mức quy định 0,2 mg/l là chỉ tiêu quyết
định thời gian lên men phụ.
- Bão hòa bia bằng CO
2
để tăng vị và khả năng tạo bọt, ức chế sự phát triển của
vi sinh vật có hại.

GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 15 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 I V :
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 thành
các loại rượu Gò đen, Làng Vân, Bào Đá… rượu mùi (Whichky,Cognac ), rượu nhẹ
người ta lên men rượu từ các loại dịch quả không qua chung cất (vang nho, vang dứa,
vang đào…).
Rượu vang là loại rượu thường được len men từ các loại trái cây mà không qua
chưng cất. Ví dụ có nhiều loại rượu vang từ các nguyên liệu khác nhau: vang nho, vang
trái cây, vang gạo (rượu nếp)…
Người ta chia rượu vang nho ra thành rất nhiều loại:
− Vang không có gase (vang bàn): nhiêu loại nổi tiếng như Bordeaux… các loại này
không ngọt.
− Vang có gase: nổi tiếng là Champagne, có ba loại là loại không ngọt, loại ít ngọt và
loại ngọt.
− Vang có pha thêm rượu mạnh: là loại vang có pha thêm rượu cao độ (brandy) có
thể bảo quản được lâu. Thuộc về loại này có 3 nhóm vang:
 Nhóm Sherrg: rượu Amontillado (khai vị, ngọt), rượu Fino (không ngọt),
rượu Oloroso (khai vị, ngọt uống với đá).
 Nhóm Port: bảo quản lâu năm trong thùng gỗ.
 Nhóm Medeira: có thể bảo quản tới 200 năm ở nhiệt độ thường.
− Vang thơm: loại vang nho có pha thêm hương liệu từ cỏ Wertmus. Ở Pháp có loại
rượu thơm Dubonnet rất nổi tiếng.
GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 16 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
4.2. NGUYÊN LIỆU CHÍNH
Nho: là những quả nho chin nhất, tươi, không bị thối trái, không bị dập, không bị phun
thuốc bảo vệ thực vật.
Nấm men: là những loại nấm men có sẵn trong tự nhiên và hiện diện rất nhiều trên các vỏ
trái nho. Người ta phân lập được nhiều loại 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 Ứng dụng lên men ethanol
Khoa Công nghệ Thực phẩm 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. 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
o
C. còn rượu vang đỏ
được lên men ở 21-27
o
C. 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 đại người ta thường cho SO
2
dưới dạng metabisulphite sodium, bisulphit
sodium để ức chế sự phát triển của vi khuẩn, nấm sợi và nấm men dại. Nồng độ sử
dụng SO
2
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 Ứng dụng lên men ethanol
Khoa Công nghệ Thực phẩm trong sản xuất bánh mì, bia, rượu
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Trần Quốc Huy: Vi sinh vật học thực phẩm, Tp.HCM, 02/2012.
[2]
[3]
GVHD: Liêu Mỹ Đông Trang 19 Nhóm: 7