phân lập và tuyển chọn nấm men tạo sinh khối cao trên rỉ đường

y
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

----------

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
NGÀNH VI SINH VẬT HỌC

PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN NẤM MEN
TẠO SINH KHỐI CAO TRÊN RỈ ĐƢỜNG

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

TS. BÙI THỊ MINH DIỆU

TÔ HẢI BÌNH
MSSV: 3113702
LỚP: VSV K37

Cần Thơ, Tháng 6/2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

----------

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
NGÀNH VI SINH VẬT HỌC

PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN NẤM MEN
TẠO SINH KHỐI CAO TRÊN RỈ ĐƢỜNG

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

TS. BÙI THỊ MINH DIỆU

TÔ HẢI BÌNH
MSSV: 3113702
LỚP: VSV K37

Cần Thơ, Tháng 6/2014


PHẦN KÝ DUYỆT
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

(ký tên)

(ký tên)

Bùi Thị Minh Diệu

Tô Hải Bình

DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN
………………………………………………………………………………………
..……………………………………………………………………………………
…..…………………………………………………………………………………
……..………………………………………………………………………………
………..……………………………………………………………………………
…………..
Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2014
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(ký tên)


LỜI CẢM ƠN
---------*--------Hoàn thành luận văn là một phần quan trong đánh giá quá trình học tập và nghiên
cứu tại Viện Nghiên Cứu & Phát Triển Công Nghê Sinh Học. Trong quá trình thực hiện
luận văn, tôi đã nhận được nhiều sự hỗ trợ, động viên từ gia đình, thầy cô, các anh chị
hướng dẫn và bạn bè. Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:
- Cô Bùi Thị Minh Diệu và anh Nguyễn Trung Duẩn (lớp VSV K36) đã tận tình hướng
dẫn tôi về kiến thức, kỹ năng cũng như động viên tinh thần giúp tôi hoàn thành luận văn.
- Các thầy cô, anh chị hướng dẫn và các bạn trong phòng thí nghiệm sinh học phân tử
thực vật Viện NC & PT CNSH đã tận tình hỗ trợ và hướng dẫn trang thiết bị trong suốt
quá trình tôi thực hiện luận văn.
- Các thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt 3 năm học.
- Anh Nguyễn Quang Vinh và các bạn: Phan Hoàng Việt Khoa, Nguyễn Thanh Nhật
Phương, Trần Âu Khánh Ngân và Lâm Phước Thịnh đã giúp tôi hoàn thành các chỉ tiêu
trong luận văn.
- Các thầy cô, anh chị cao học, bạn sinh viên học tập tại Viện NC & PT CNSH đã thăm

hỏi và động viên tôi trong quá trình hoàn thành luận văn.
- Thầy Trần Nguyên Tuấn và gia đình là chỗ dựa tinh thần vững chắc cũng là nguồn
động viên lớn nhất, tạo mọi điều kiện thuận lợi trong hoạt động và học tập giúp tôi hoàn
thành luận văn cũng như các nhiệm vụ khác.
Tôi xin chân thành cảm ơn. Chúc mọi người sức khỏe, công tác và học tập tốt.
Cần Thơ, ngày 15 tháng 11 năm 2014

Tô Hải Bình


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

TÓM LƢỢC
Nấm men thuộc nhóm vi sinh vật đơn bào, chúng phân bố rộng rãi trong thiên
nhiên, đặc biệt chúng có nhiều ở nho và các hoa quả khác. Từ lâu, người ta đã biết sử
dụng nấm men để sản xuất rượu bia, các dạng đồ uống khác. Ngày nay, sinh khối nấm
men được sử dụng sản xuất các thực phẩm, chế phẩm sinh học ứng dụng trong công
nghiệp. Do đó, nhu cầu về các dòng nấm men cho sinh khối cao ngày càng tăng. Nấm
men là loại vi sinh vật có khả năng phát triển trên những nguyên liệu, phế phẩm rẻ tiền
như rỉ đường. Rỉ đường là một phụ phẩm có khối lượng rất lớn từ ngành công nghiệp mía
đường. Đề tài được tiến hành nhằm phân lập và tuyển chọn nấm men từ các dòng nguồn
khác nhau có thể phát triển trên môi trường rỉ đường. Kết quả đã phận lập được 13 dòng
nấm men. Trong số đó, dòng KH2 có khả năng tạo sinh khối tốt nhất (0,59 gram/100mL)
và khác biệt có ý nghĩa so với các dòng còn lại. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả
năng tạo sinh khối của dòng nấm men được tuyển chọn đã xác định được điều kiện thích
hợp cho quá trình sản xuất sinh khối của dòng nấm men này là: nồng độ môi trường rỉ
đường 20%, độ pH môi trường = 5 với mật số ban đầu là 105 tế bào/mL và thời gian nuôi
cấy là 48 giờ.

Từ khóa: nấm men, rỉ đường, sinh khối.

Chuyên ngành Vi sinh vật học

i

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

MỤC LỤC
Trang
PHẦN KÝ DUYỆT ........................................................................................................
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................
TÓM LƢỢC.................................................................................................................. i
MỤC LỤC .................................................................................................................... ii
DANH SÁCH BẢNG ................................................................................................... v
DANH SÁCH HÌNH ................................................................................................... vi
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU ....................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................. 1
1.2. Mục tiêu đề tài ...................................................................................................... 2
1.3. Nội dung đề tài ...................................................................................................... 2
CHƢƠNG 2. LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU ..................................................................... 3
2.1. Nấm men ............................................................................................................... 3
2.1.1. Đặc điểm nấm men ............................................................................................ 3
2.1.2. Hình dạng và kích thước.................................................................................... 3
a) Hình dạng tế bào nấm men............................................................................. 3

b) Kích thước tế bào nấm men ........................................................................... 4
2.1.3. Cấu tạo tế bào nấm men .................................................................................... 4
2.1.4. Sự sinh trưởng, phát triển và sinh sản của nấm men ..........................................4
a) Sinh trưởng ....................................................................................................4
b) Phát triển .......................................................................................................6
c) Sinh sản .........................................................................................................6
Sinh sản vô tính..............................................................................................6
Sinh sản hữu tính ...........................................................................................7
2.1.5. Các quá trình sinh lý của tế bào nấm men ..........................................................7
a) Sinh dưỡng của nấm men ...............................................................................7
b) Quá trình trao đổi chất của nấm men .............................................................9
2.1.6. Phân loại nấm men ............................................................................................9
2.1.7. Vai trò và ứng dụng của nấm men ...................................................................10
2.2. Rỉ đƣờng .............................................................................................................. 12
Chuyên ngành Vi sinh vật học

ii

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

2.2.1 Khái niệm rỉ đường .......................................................................................... 12
2.2.2. Các loại rỉ đường ............................................................................................. 12
a) Rỉ đường mía ............................................................................................... 12
b) Rỉ đường củ cải ........................................................................................... 13
c) Một số loại rỉ đường khác ............................................................................ 14

2.2.3. Thành phần hóa học của rỉ đường ....................................................................14
2.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men ................................................... 15
2.2.5. Thông tin dinh dưỡng ...................................................................................... 16
2.2.6. Ứng dụng ........................................................................................................17
2.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự sinh trƣởng của nấm men. ................................. 17
2.3.1. Hàm lượng đường ........................................................................................... 17
2.3.2. Mật số tế bào ban đầu...................................................................................... 17
2.3.3. pH môi trường ................................................................................................. 17
CHƢƠNG 3. PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 18
3.1. Phƣơng tiện nghiên cứu...................................................................................... 18
3.1.1. Thời gian và địa điểm ...................................................................................... 18
3.1.2. Nguyên liệu ..................................................................................................... 18
3.1.3. Thiết bị - dụng cụ và hóa chất.......................................................................... 18
a) Thiết bị - dụng cụ ........................................................................................ 18
b) Hóa chất .............................................................................................................. 19

3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................... 19
3.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu ............................................................................................. 19
a) Khóm, nho, chuối, bưởi .................................................................................. 19
b) Bã bia .............................................................................................................. 19
c) Rỉ đường.......................................................................................................... 19
3.2.2. Thí nghiêm 1: Phân lập nấm men từ các nguồn khác nhau ............................... 19
3.2.3. Thí nghiệm 2: Khảo sát khả năng tăng sinh khối của các dòng nấm men trên dịch
rỉ đường .................................................................................................................... 21
3.2.4. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện nuôi cấy đến quá trình tạo
sinh khối của dòng nấm men được tuyển chọn .......................................................... 22

Chuyên ngành Vi sinh vật học

iii

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

3.2.4.1. Khảo sát nồng độ rỉ đường và mật số nấm men ban đầu đến quá trình tạo
sinh khối của dòng nấm men được tuyển chọn .................................................... 22
3.2.4.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH môi trường nuôi cấy đến quá trình tạo sinh khối
của dòng nấm men được tuyển chọn .................................................................... 22
3.2.4.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến quá trình tạo sinh khối của
dòng nấm men được tuyển chọn .......................................................................... 23
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................
4.1. Phân lập nấm men từ các nguồn khác nhau ........................................................... 24
4.2. Khả năng tăng sinh khối của các dòng nấm men trên dịch rỉ đường ...................... 31
4.3. Ảnh hưởng của các điều kiện nuôi cấy đến quá trình tăng sinh khối của dòng nấm
men được tuyển chọn ................................................................................................... 32
4.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ rỉ đường và mật số nấm men ban đầu đến quá trình
tăng sinh khối của nấm men ................................................................................. 33
4.3.2. Ảnh hưởng của pH môi trường nuôi cấy đến quá trình tăng sinh khối của
nấm men .............................................................................................................. 35
4.3.3. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến quá trình tăng sinh khối của
nấm men .............................................................................................................. 37
CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................
PHỤ LỤC .......................................................................................................................
Phụ lục 1: Các hình ảnh
Phụ lục 2. Kết quả

Phụ lục 3. Kết quả thống kê

Chuyên ngành Vi sinh vật học

iv

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

DANH SÁCH BẢNG
Trang
Bảng 1. Thành phần hóa học của nấm men ................................................................... 8
Bảng 2. Sự hiện diện và ứng dụng của nấm men trong một số thực phẩm ................... 11
Bảng 3. Thành phần dinh dưỡng của rỉ đường mía(%) ................................................ 13
Bảng 4. Thành phần chất hữu cơ của rỉ đường ........................................................... 14
Bảng 5. Khối lượng trung bình sinh khối khô nấm men thu được tăng sinh trên môi
trường dịch rỉ đường. ................................................................................................... 31
Bảng 6. Khối lượng trung bình sinh khối khô nấm men thu được với các điều kiện nồng
độ rỉ đường và mật số ban đầu khác nhau..................................................................... 33
Bảng 7. Khối lượng trung bình sinh khối khô nấm men thu được với các điều kiện pH
khác nhau .................................................................................................................... 35

Chuyên ngành Vi sinh vật học

v

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

DANH SÁCH HÌNH
Trang
Hình 1. Nấm men Saccharomyces Cerevisiea .............................................................. 3
Hình 2. Rỉ đường ......................................................................................................... 12
Hình 3. Quy trình phân lập nấm men ........................................................................... 20
Hình 4. Khả năng tạo sinh khối khô của các dòng nấm men thuần tren môi trường rỉ
đường sau 48 giờ. ................................................................................................... ....32
Hình 5. Khối lượng sinh khối khô thu được ở các điều kiện khác nhau về nồng độ rỉ
đường và mật số ban đầu sau 48 giờ . ..................................................................... ....33
Hình 6. Khối lượng trung bình sinh khối khô nấm men thu được với các điều kiện pH
khác nhau .................................................................................................................... 36
Bảng 8. Khối lượng trung bình sinh khối khô nấm men thu được ở điều kiện thời gian
khác nhau ............................................................................................................... ....37

Chuyên ngành Vi sinh vật học

vi

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1. Đặt vấn đề:
Nấm men là một nhóm vi sinh vật đơn bào được loài người sử dụng từ hàng nghìn
năm nay để sản xuất nước uống có cồn và làm bánh. Theo nghiên cứu của các nhà khoa
học, nấm men là một trong những vi sinh vật có hàm lượng protein cao nhất, chiếm đến
khoảng 50% khối lượng khô của tế bào. Đồng thời, đây là giống vi sinh vật dễ nuôi cấy từ
nguồn nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm, chủ yếu là những phế phụ phẩm trong ngành công
nghiệp thực phẩm.
Sinh khối nấm men dùng trong công nghiệp dưới dạng tế bào sống, dùng làm thực
phẩm bổ sung protein, các vitamin nhóm B và chất khoáng cho người và thức ăn cho gia
súc dưới dạng sinh khối sấy khô.
Ngày nay, những hiểu biết về khoa học và công nghệ đã cho phép phân lập và sản
xuất công nghiệp những dòng nấm men có những tính chất đặc biệt, thoả mãn ngày càng
cao nhu cầu thực phẩm của con người và dùng làm nguồn bổ sung protein quý cho gia
súc, gia cầm và cá. Nhu cầu sử dụng nấm men ngày càng tăng vì vậy việc chọn lọc dòng
nấm men có chất lượng tốt ứng dụng sản xuất sinh khối đặc biệt là từ nguồn nguyên liệu
rẻ tiền, dễ kiếm như rỉ đường – phế phẩm của ngành công nghiệp là cần thiết.
Việt Nam là một nước có khí hậu nóng ẩm thích hợp cho cây mía và ngành công
nghiệp sản xuất đường phát triển mạnh. Hằng năm, lượng rỉ đường thải ra từ các nhà máy
sản xuất đường rất lớn nên thuận lợi cho việc sản xuất sinh khối nấm men.
Vì vậy, đề tài “Phân lập và tuyển chọn nấm men tạo sinh khối cao trên rỉ
đƣờng” được thực hiện nhằm góp phần tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất sinh
khối nấm men đạt chất lượng cao, ít tốn thời gian, có lợi về mặt kinh tế.

Chuyên ngành Vi sinh vật học

1

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

1.2. Mục tiêu đề tài:
Phân lập và tuyển chọn dòng nấm men tự nhiên có khả năng tăng sinh khối cao
trên môi trường rỉ đường, đồng thời xác định các điều kiện nuôi cấy thích hợp cho dòng
nấm men này sản xuất sinh khối đạt hiệu quả cao.

1.3. Nội dung đề tài:
- Phân lập và tuyển chọn các dòng nấm men có khả năng sản xuất sinh khối cao từ
các loại quả, bã bia và rỉ đường.
- Khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện nuôi cấy (nồng độ rỉ đường, pH, mật số
nấm men ban đầu) đến quá trình tăng sinh khối của một dòng nấm men được chọn.

Chuyên ngành Vi sinh vật học

2

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

CHƢƠNG 2. LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1. Nấm men
2.1.1. Đặc điểm nấm men
Nấm men là vi sinh vật chân hạch, hiện tại có khoảng hơn 1.500 loài được tìm
thấy, chiếm khoảng 1% trong tổng số các chủng nấm (Kurtzman và Fell, 2006). Hầu hết
nấm men có cấu tạo đơn bào. Chúng phân bố rộng rãi khắp nơi. Đặc biệt chúng có mặt
nhiều ở đất trồng nho và các nơi trồng hoa quả. Ngoài ra, chúng có mặt trên trái cây chín,
trong nhụy hoa, trong không khí và cả nơi sản xuất rượu vang (Lương Đức Phẩm, 2006).
2.1.2. Hình dạng và kích thƣớc
a) Hình dạng tế bào nấm men
Nấm men có nhiều hình dạng khác nhau. Tùy loại và tùy giống, nhưng chúng
thường có hình cầu, hình trứng như Saccharomyces cerevisiae, hình elip như
Saccharomyces ellipsoideus, hình quả chanh như Saccharomyces apicultus, đôi khi hình
chai như Saccharomyces ludwugii hoặc hình ống dài như Pichia. Nói chung hình dạng
nấm men của tế bào nấm men ở các loài khác nhau thì khác nhau , trong cùng một loài
hình dạng tế bào cũng có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện môi trường, điều kiện nuôi
cấy và tuổi của tế bào (Lê Xuân Phương, 2001).
Chúng hầu hết tồn tại dưới dạng đơn bào, một số loài như Candida albicans không
chỉ nảy chồi mà các tế bào nối lại với nhau tạo thành khuẩn ty giả và Eremothecium
gossypii hình thành khuẩn ty thật (Kurtzman và Piškur, 2006).

Hình 1. Nấm men Saccharomyces cerevisiea
(Nguồn: ngày 10/06/2014)

Chuyên ngành Vi sinh vật học

3

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học

Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

b) Kích thƣớc tế bào
Tế bào nấm men thường có kích thước rất lớn gấp từ 5-10 lần tế bào vi khuẩn.
Kích thước trung bình:
- Chiều dài 9-10 µm.
- Chiều rộng 2-7 µm.
Kích thước nấm men không đồng đều ở các lời khác nhau, ở các giai đoạn phát
triển khác nhau và điều kiện nuôi cấy khác nhau.
2.1.3. Cấu tạo tế bào nấm men
-

Thành tế bào: Thành tế bào nấm men dày khoảng 25 nm, chiếm 15-30% trọng lượng

khô của tế bào nấm men, được cấu tạo chủ yếu từ glucan (60% khối lượng thành tế bào),
mannoprotein, chitin và một lượng nhỏ lipid.
-

Màng nguyên sinh chất: Màng nguyên sinh chất có 3 tầng kết cấu khác nhau, được

cấu tạo chủ yếu từ protein (50% khối lượng khô), phần còn lại là lipid và một ít
polysaccharide (Nguyễn Lân Dũng, 1999).
-

Chất nguyên sinh: Chất nguyên sinh của nấm men cũng tương tự như chất nguyên

sinh của vi khuẩn, thành phần chủ yếu là nước, protein, glucid, lipid, enzyme.
-

Nhân tế bào: Nhân tế bào nấm men là nhân điển hình, có màng nhân, bên trong là

chất dịch nhân có chứa hạch nhân. Nhân tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae có
chứa 17 đôi nhiễm sắc thể.
-

Volutin: thường thấy trong không bào, không phải là thành phần cấu trúc tế bào, chỉ

xuất hiện ở điều kiện môi trường nuôi cấy giàu carbon hydrat và photphate vô cơ.
-

Các bào quan và thành phần khác: ty thể, không bào, ribosome,…

2.1.4. Sự sinh trƣởng, phát triển và sinh sản của nấm men.
a) Sinh trƣởng
Cũng như các vi sinh vật khác, quá trình sinh trưởng của nấm men gồm 4 pha: pha

tiềm phát, pha lũy thừa, pha cân bằng và pha suy vong.
-

Pha lag (pha tiềm phát)
Trong pha tiềm phát nấm men hầu như không sinh sản do nấm men còn thích nghi

với môi trường mới, trong đó, một số tế bào bị ức chế, thậm chí có thể bị chết. Số lượng
nấm men trong giai đoạn này không tăng hoặc tăng không đáng kể nhưng sự trao đổi chất
của chúng diễn ra mạnh mẽ. Tế bào có kích thước tăng đáng kể, hàm lượng protein, acid
Chuyên ngành Vi sinh vật học

4

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

nucleic đều tăng lên. Các enzyme thích ứng cũng được tổng hợp mạnh mẽ. Trong môi
trường càng đầy đủ dinh dưỡng, giống nấm men cấy vào càng trẻ thì pha tiềm phát càng
ngắn. Có thể cấy một lượng giống lớn các tế bào khỏe làm cho pha này rút ngắn và giống
có thể phát triển ngay sau khi cấy. Pha này tính từ lúc bắt đầu nuôi cấy đến khi nấm men
đạt được tốc độ sinh trưởng cực đại.
-

Pha logarid (pha log)
Trong pha này nấm men sinh trưởng và phát triển theo lũy thừa. Kích thước của tế

bào, thành phần hóa học, hoạt tính sinh lý,... nói chung không thay đổi theo thời gian. Tế
bào ở trạng thái động học và được coi như là “những tế bào tiêu chuẩn”.
-

Pha ổn định (pha cân bằng)
Trong pha này quần thể nấm men ở trạng thái cân bằng động học, số tế bào mới

sinh ra bằng số tế bào cũ chết đi. Kết quả là số tế bào sống không tăng cũng không giảm.
Tốc độ sinh trưởng phụ thuộc vào nồng độ cơ chất. Cho nên khi giảm nồng độ cơ chất
(trước khi cơ chất bị cạn hoàn toàn) tốc độ sinh trưởng của nấm men cũng giảm. Do đó
việc chuyển từ pha log sang pha ổn định diễn ra dần dần. Nguyên nhân tồn tại của pha ổn
định rõ ràng là do sự tích lũy sản phẩm độc của trao đổi cơ chất (các loại rượu, acid hữu

cơ) và việc cạn chất dinh dưỡng (thường là chất dinh dưỡng có nồng độ thấp nhất).
-

Pha suy vong
Trong pha này số lượng tế bào có khả năng sống giảm theo lũy thừa (mặc dù số

lượng tế bào tổng cộng có thể không giảm). Đôi khi các tế bào bị tự phân nhờ các enzyme
của bản thân. Thực ra chưa có một qui luật chung cho pha suy vong. Sự chết của tế bào có
thể nhanh hay chậm và có liên quan đến quá trình tự phân. Nguyên nhân của pha suy
vong chưa thật rõ ràng, nhưng có liên quan đến điều kiện bất lợi của môi trường. Trong
trường hợp môi trường tích lũy các acid là nguyên nhân của sự chết tế bào tương đối dễ
hiểu. Nồng độ chất dinh dưỡng thấp dưới mức cần thiết cho hậu quả làm giảm hoạt tính
trao đổi chất, phân hủy dần dần các chất dự trữ và cuối cùng dẫn đến sự chết của hàng
loạt tế bào. Ngoài đặc tính của bản thân chủng nấm men, tính chất của các sản phẩm trao
đổi chất tích lũy lại cũng ảnh hưởng đến tiến trình của pha suy vong. Một số enzyme thể
hiện hoạt tính xúc tác cực đại trong pha tử vong như deaminase, decarboxylase, các
amylase và protease ngoại bào. Ngoài chức năng xúc tác một số quá trình tổng hợp những
enzyme nói trên chủ yếu xúc tác cho quá trình phân giải.
Chuyên ngành Vi sinh vật học

5

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

b) Phát triển

Các nấm men sinh sản bằng phương pháp nhân đôi thường cho lượng sinh khối rất
lớn sau một thời gian ngắn. Trong trường hợp sinh sản theo phương pháp này thì trong
dịch nuôi cấy sẽ không có tế bào già. Vì rằng tế bào được phân chia thành hai cứ như vậy
tế bào lúc nào cũng ở trạng thái đang phát triển. Tế bào chỉ già khi môi trường thiếu chất
dinh dưỡng và tế bào không có khả năng sinh sản nữa.
Tuy nhiên đa số nấm men sinh sản bằng phương pháp nảy chồi nên hiện tượng
phát hiện tế bào già rất rõ. Khi chồi non tách khỏi tế bào mẹ để sống độc lập thì nơi tách
đó trên tế bào mẹ tạo thành một vết sẹo. Vết sẹo này sẽ không có khả năng tạo ra chồi
mới. Cứ như vậy tế bào mẹ sẽ chuyển thành tế bào già theo thời gian.
Để xác định số lượng tế bào nấm men phát triển theo thời gian hiện nay người ta
dùng nhiều phương pháp khác nhau như:
-

Xác định số lượng tế bào bằng phương pháp đếm trực tiếp trên kính hiển vi hay gián

tiếp trên mặt thạch.
-

Đo độ đục của tế bào trong dung dịch nuôi cấy trên cơ sở xây dựng một đồ thị chuẩn

của mật độ tế bào,
c) Sinh sản
-

Sinh sản vô tính
Sinh sản bằng hình thức nảy chồi: đây là hình thức sinh sản thường gặp nhất ở nấm

men, chồi mới phát triển từ nấm men mẹ khi có các điều kiện thích hợp và sau đó, khi
một chồi hoàn chỉnh sẽ phát triển ngay, ở đó chồi sẽ nối liền với tế bào mẹ và cho tới khi
đạt kích thước của nấm men trưởng thành chồi rời khỏi tế bào mẹ gọi là điểm sinh sản.

Saccharomyces cerevisiae là một ví dụ cho sự sinh sản bằng cách nảy chồi của nấm men.
Theo Horst Feldmann (2005), chồi của nấm men S.cerevisiae được bắt đầu khi một tế bào
mẹ đạt tới một kích thước tới hạn cùng lúc với sự khởi đầu của sinh tổng hợp DNA. Tiếp
theo là làm yếu đi một vị trí trên vách tế bào, cùng với sức căng bề mặt do áp suất, cho
phép phun tế bào chất vào trong vùng giới hạn bởi vật liệu của vách tế bào mới.
Sinh sản bằng cách phân chia: một số loài phân đôi tế bào thành 2 tế bào con, lúc
đầu chất nhân phân chia làm hai phần, sau đó ở phần giữa của tế bào xuất hiện thành tế
bào, thành này lớn lên dần và màng sinh chất lọt vào bên trong . Lúc này thành tế bào mới
phát triển hoàn thiện và chia tế bào mẹ thành 2 tế bào con độc lập.
Chuyên ngành Vi sinh vật học

6

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

-

Trường ĐH Cần Thơ

Sinh sản hữu tính
Nấm men không sinh ra các cơ quan sinh dục mà chúng sinh ra hai tế bào dinh

dưỡng mà nhiệm vụ giống như các giao tử. Quá trình hợp tế bào chất và hợp nhân xảy ra
và thành lập tế bào nhị bội, nang và cuối cùng là bào tử nang thành lập trong nang (Cao
Ngọc Điệp và Nguyễn Văn Thành, 2010). Túi hay bào tử nang có thể được sinh ra theo 3
phương thức:
-

Tiếp hợp đẳng giao: do 2 tế bào nấm men có hình thái, kích thước giống nhau, tiếp

hợp với nhau mà thành (Zygosaccharomyces, Schizosaccharomyces).
-

Tiếp hợp dị giao: do 2 tế bào nấm men khác nhau về hình thái, kích thước tiếp hợp

với nhau tạo thành (Zigopichia, Nadsonia).
-

Sinh sản đơn tính: tạo thành bào tử trực tiếp từ một tế bào riêng lẽ không thông qua

tiếp hợp. Bào tử túi sau khi ra khỏi túi gặp điều kiện thích hợp sẽ phát triển thành một tế
bào nấm men mới. Tế bào này lại tiếp tục sinh sản bằng cách nảy chồi. Sự hình thành bào
tử túi là một quá trình vừa mang ý nghĩa sinh sản vừa tạo dạng bền vững vì bào tử túi có
võ dày chịu được điều kiện không thuận lợi của môi trường, chịu được nhiệt độ cao và sự
khô hạn.
2.1.5. Các quá trình sinh lý của tế bào nấm men (Lƣơng Đức Phẩm, 2005)
a) Sinh dƣỡng của nấm men
Cấu tạo của tế bào nấm men thay đổi khác nhau tùy theo loài, độ tuổi và môi
trường sống, nhưng nhìn chung bao gồm:
-

Nước: 75-85%

-

Chất khô: 15-25%. Trong đó chất khoáng chiếm 2-14% hàm lượng chất khô.

Chuyên ngành Vi sinh vật học

7

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

Bảng 1. Thành phần hóa học của nấm men
Các chất

Thành phần (% chất khô)

Carbon

49,8

CaO

12,4

Nitơ

6,7

Hydro

3,54

P2O5

2,34

K2O

0,04

SO3

0,42

MgO

0,38

Fe2O3

0,035

SiO

0,09
(Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, 2003)

Nấm men cũng như các sinh vật sống khác cần oxy, hydro, carbon, nitơ, phospho, kali,
magie,…
-

Dinh dưỡng carbon: nguồn carbon cung cấp là các loại đường khác nhau:

saccharose, maltose, lactose, glucose,…
Hô hấp hiếu khí:
C6H12O6 + 6O2

6CO2 + 6H2O + 674 cal

Hô hấp kỵ khí
C6H12O6
-

Lên men

2CH3CH2OH + 2CO2 + 33 cal

Dinh dưỡng oxy, hydro: được cung cấp cho tế bào từ nước của môi trường nuôi cấy

hay dịch.
-

Dinh dưỡng nitơ: nấm men không có men ngoại bào để phân giải protid, nên không

thể phân cắt albumin của môi trường mà phải cung cấp nitơ ở dạng hòa tan, có thể là đạm
hữu cơ hoặc vô cơ. Dạng hữu cơ thường dùng là acid amin, peptone, amid, urea. Đạm vô
cơ là các muối amon khử nitrate, sulfate,…
-

Các vitamin và chất khoáng: chất khoáng có ảnh hưởng to lớn đến hoạt động sống

của nấm men.
+ Phospho: có trong thành phần nucleoprotein, polyphosphat của nhiều enzyme của sản
phẩm trung gian của quá trình lên men rượu, chúng tạo ra liên kết có năng lượng lớn.
Chuyên ngành Vi sinh vật học

8

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

+ Lưu huỳnh: tham gia vào thành phần một số acid amin, albumin, vitamin và enzyme.
+ Magiê: tham gia vào nhiều phản ứng trung gian của sự lên men.
+ Sắt: tham gia vào các thành phần enzyme, sự hô hấp và các quá trình khác.
+ Kali: chứa nhiều trong nấm men, nó thúc đẩy sự phát triển của nấm men, tham gia vào
sự lên men rượu, tạo điều kiện phục hồi phosphorin hóa của acid pyruvic.
+ Mangan: đóng vai trò tương tự như magiê.
b) Quá trình trao đổi chất của nấm men
Hiện nay người ta nhận thấy quá trình dinh dưỡng của nấm men gồm 2 giai đoạn:
Chất dinh dưỡng qua màng tế bào chất vào tế bào. Chuỗi các phản ứng hóa học, biến đổi
chất dinh dưỡng để tổng hợp chất liệu cho tế bào. Môi trường dinh dưỡng chứa những
thành phần có áp suất thẩm thấu khác nhau. Các chất không điện tích như đường
saccharose, rượu acid hữu cơ, amino acid xâm nhập qua màng tế bào bằng cách khuếch
tán hay vận chuyển thụ động, do sự khác nhau về nồng độ các chất này giữa tế bào và môi
trường. Các chất điện tích trong dung dịch như muối KCl, Mg, Ca và các kim loại khác có
thể vào tế bào thụ động theo thang nồng độ hay vận động ngược lại thang nồng độ (vận

chuyển hoạt động). Ngoài nguồn hydratcarbon và nguồn nitơ hoặc vô cơ hoặc hữu cơ,
nấm men còn sử dụng các nguyên tố vi lượng như K, Na, Ca, Mg có vai trò quan trọng
trong dinh dưỡng nấm men. Riêng natri có ý nghĩa quan trọng trong sự tăng trưởng của tế
bào nấm men. Ion natri là thành phần duy nhất di chuyển vào tế bào bằng cả 2 cơ chế: thụ
động và hoạt động và khi nó thâm nhập vào tế bào nấm men, mang theo cả saccharose,
amino acid, ngay cả khi không có sự chênh lệch nồng độ các chất này giữa tế bào và môi
trường.
2.1.6 Phân loại nấm men (Lƣơng Đức Phẩm, 2006)
Chủ yếu có hai lớp: nấm men thật (Ascomyces) và nấm men giả (Fungi imporfecti).
Lớp nấm men thật (lớp Ascomyces – lớp nấm túi): phần lớn nấm men dùng trong
công nghiệp thuộc lớp Ascomyces, đa số thuộc giống Saccharomyces bao gồm
Endomyces và Schizosaccharomyces. Lớp nấm men giả (Fungi imporfecti – nấm men bất
toàn): Crytococus (toscula, tornlopsis), Mycoderma, Eandida, Geotrichum (đã được xếp
vào lớp nấm mốc) và Rhodotorula.

Chuyên ngành Vi sinh vật học

9

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

- Khóa phân loại nấm men (Kurtzman và Fell, 1997)
Phân loại các giống nấm men dựa vào một số đặc điểm về hình thái, sinh lý nấm
men: sự nảy chồi của nấm men, hình dáng nấm men, sự hình thành bào tử, khả năng lên
men các loại đường, khả năng đồng hóa urea.

Giống Saccharomyces: sinh sản sinh dưỡng: tế bào nảy chồi nhiều hướng, đôi khi
có khuẩn ty giả. Sinh sản hữu tính: Túi khá bền và hình thành trực tiếp từ một tế bào
lưỡng bội. Mỗi túi có chứa 1-4 (ít khi nhiều hơn) bào tử túi hình ô van hoặc tròn nhẵn.
Đặc điểm sinh lý: lên men đường, không hoạt hóa urease.
Giống Hanseniaspora: sinh sản sinh dưỡng: nảy chồi ở hai cực hoặc một cực, có
thể có khuẩn ty giả. không tạo khuẩn ty thật. Sinh sản hữu tính: các túi không tiếp hợp.
Mỗi túi chứa 1-4 bào tử túi hình mũ hay hình cầu, nhẵn hay xù xì, có hoặc không có gờ ở
giữa. Đặc điểm sinh lý: lên men đường, không hoạt hóa urease.
2.1.7. Vai trò và ứng dụng của nấm men
Nấm men có mặt trong quá trình chế biến nhiều loại thực phẩm và thức uống,
không chỉ giúp hoàn tất quá trình chế biến mà còn rất tốt cho sức khỏe.
Men là một loại nấm đơn bào hiển vi, có hình trứng hoặc tròn. Đặc điểm lớn nhất
của men là một vi sinh vật sống. Cũng như ở con người, tế bào men là tế bào sống rất tự
nhiên và chúng cần không khí để sinh sôi. Môi trường thiếu không khí sẽ để lại không ít
hậu quả cho sự phát triển của men. Có rất nhiều loại men nhưng phổ biến nhất là
Saccharomyces cerevisiae, được gọi là men bia, men bánh mì hay bột nổi. Tuy nhiên,
bằng cách chọn lọc giống gốc và phát triển các kỹ thuật tăng sinh, men được sử dụng
trong nhiều lĩnh vực khác nhau như nông sản thực phẩm, hương thơm, y dược, sức khỏe
gia súc…
Men có thể ở dạng nước, bột hay viên và là một quân chủ bài cho sức khỏe. Là một
nguyên liệu tốt giúp gìn giữ hoặc phục hồi sức khỏe, gìn giữ sắc đẹp một cách tự nhiên
trong thức ăn căn bản, viên bổ sung và mỹ phẩm. Từ rất lâu men thực phẩm – sống hoặc
chết – đã là đề tài của nhiều nghiên cứu và báo cáo khoa học chứng minh men có tính
năng dinh dưỡng và trị liệu vượt trội. Nấm men có nhiều thành phần sinh học như a xít
amin, khoáng chất, vitamin, enzyme… cần thiết cho hoạt động của cơ thể trong các giai
đoạn tăng trưởng, chuyển hóa tế bào, hệ miễn dịch, mà chế độ ăn hằng ngày có thể không
cung cấp đủ. Men được xem như thành phần bổ sung lý tưởng cho các chế độ ăn chay, ăn
Chuyên ngành Vi sinh vật học

10

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

kiêng, nuôi dưỡng tóc, móng tay và da. Giàu vitamin nhóm B, sélenium, chrome, kẽm,
đồng và molybden, men tác động đến tất cả các dạng thiếu hụt chất.
Bảng 2. Sự hiện diện và ứng dụng của nấm men trong một số thực phẩm
Sản phẩm, ứng dụng

Nấm men

Rượu,

Saccharomyces cerevisiae

Bánh mì và bột nhão bánh mì

S. cerevisiae, S. exiguus, S. rosei

D-Arabitol (chất làm ngọt)

Candida did nsiae

Chất tạo nhũ tương

C. lipolytica

Thức ăn gia cầm và cá

Phaffia rhodozyma

Lactose và sữa lên men

C. pseudotropicalis, Kluyveromyces
fragilis, K. lactis

Lên men bia lager

S. carlsbergensis

Mannitol (chất hút ẩm)

Torulopsis manitofaciens

Shoyu, Miso

Zygosaccharomyces rouxii

Lên men rượu vang

S. cerevisiae

Xylitol (chất làm ngọt)

T. candida

Lên men D-xylose

C. shehatae, Pachysolen tannophilus,
Pichia stipitis, Pichia segobiensis
(Nguồn: Jacobson và Jolly, 1989)

Nấm men có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp thực phẩm như dùng
trong sản xuất ethanol, bánh mì, rượu vang, bia,… Trong đó việc ứng dụng nấm men vào
việc lên men các sản phẩm nông nghiệp để sản xuất ethanol rất đáng được quan tâm,
nguồn ethanol giá thành rẻ sẽ đóng góp đáng kể vào việc giải quyết vấn đề về nhiên liệu
và ô nhiễm môi trường. Một số sản phẩm ứng dụng của từng dòng nấm men cụ thể được
liệt kê trong bảng 2.
Ngăn ngừa stress ô xy hóa: Mỗi ngày oxygen mà chúng ta hít thở làm ô xy hóa các
tế bào, kết hợp với quá trình ô xy hóa của cơ thể được khuếch tán bởi ô nhiễm và stress
trong đời sống hằng ngày, đặt cơ thể vào tình trạng stress ô xy hóa. Men có chứa nhiều
sélénium, dễ dung nạp gấp đôi so với các dạng khoáng chất, sẽ giúp bảo vệ các thành
phần của tế bào con người một cách hiệu quả.
Hệ miễn dịch giữ vai trò phòng ngự giữa con người và môi trường bên ngoài.
Phòng vệ tốt cho phép bảo vệ cơ thể một cách hiệu quả khỏi các viêm nhiễm và những
Chuyên ngành Vi sinh vật học

11

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

bệnh khác. Từ nấm men Saccharomyces cerevisiae người ta có thể tách ra những betaglucan có tác dụng kích thích hệ miễn nhiễm. Mặt khác, peptid và glutathion chiết xuất từ
men cũng được khắp thế giới ưa chuộng, nhất là các nước châu Á.
2.2. Rỉ đƣờng
2.2.1 Khái niệm rỉ đƣờng
Rỉ đường hay rỉ mật, mật rỉ, mật rỉ đường, còn được gọi ngắn gọn là mật, là chất lỏng đặc
sánh còn lại sau khi đã rút đường bằng phương pháp cô và kết tinh. Đây là sản phẩm phụ
của công nghiệp chế biến đường (đường mía, đường nho, đường củ cải). Trong tiếng Anh,
rỉ mật được gọi là molasses, xuất phát từ tiếng Bồ Đào Nha melaco, là dạng so sánh hơn
nhất của mel, từ Latin (và Bồ Đào Nha) của "mật ong". Chất lượng của rỉ đường phụ
thuộc vào độ chín của mía hoặc củ cải nguyên liệu, lượng đường chiết được và phương
pháp chiết đường.
Hình 2: Rỉ đƣờng
(Nguồn: />
C4%91%C6%B0%E1%BB%9Dng, ngày 24/6/2014)

2.2.2. Các loại rỉ đƣờng
a) Rỉ đƣờng mía
Cây mía sau khi thu hoạch được cắt bỏ lá. Thân mía được nghiền hoặc cắt nhỏ rồi
ép lấy nước. Đun sôi nước để cô đặc, đến khi tạo nên các tinh thể đường. Các tinh thể
đường được tách ra và phần mật mía tiếp tục được cô. Sau khoảng 3 lần cô đặc, hầu như
không thể tạo thêm các tinh thể đường bằng các biện pháp thông thường, chất lỏng còn lại
chính là rỉ mật hay rỉ đường.
Khoảng 75% tổng lượng rỉ mật của thế giới có nguồn gốc từ mía (Saccharum
officinarum), gần 25% từ củ cải đường (Beta vulgaris). Nói chung, sản lượng rỉ mật bằng
khoảng 1/3 sản lượng đường sản xuất, khoảng 100 tấn cây mía đem ép thì có 3-4 tấn rỉ
mật được sản xuất.

Chuyên ngành Vi sinh vật học

12

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

Trong rỉ đường mía còn một lượng đường nhỏ. Không giống như trong đường tinh
luyện, rỉ đường chứa một lượng vết vitamin và một lượng đáng kể một số chất khoáng
như canxi, magie, kali và sắt, mỗi thìa cà phê rỉ mật có thể cung cấp 20% giá trị hàng
ngày cần thiết đối với các khoáng chất này. Rỉ đường được sử dụng trong chế biến thực
phẩm và dùng để sản xuất cồn etylic cũng như làm thức ăn cho trâu bò.
Bảng 3. Thành phần dinh dƣỡng của rỉ đƣờng mía(%).
Thành phần

Trung bình

Biến động

Nước

20

17 – 25

Saccharose

35

30 – 40

Glucose

7

4–9

Fructose

9

5 – 12

Các chất khử khác

3

1–5

Các gluxit khác

4

2–5

Khoáng

12

7 – 15

Các chất chứa N

4,5

2–6

Các axit không chứa N

5

2-8

Sáp, sterol, photpholipit

0,4

0,1 – 1

Sắc tố

-

-

Vitamin

-

-

Nguồn: Wolfrom và Binkley (1953)

b) Rỉ đƣờng củ cải
Loại rỉ đường này khác so với rỉ đường mía. Rỉ đường củ cải chứa 50% đường tính
theo chất khô, chủ yếu là saccaroza và một lượng đáng kể glucoza và fructoza. Nó cũng là
nguồn biotin (vitamin H hay B7) đáng chú ý. Các chất không phải đường khác gồm có
các chất khoáng như canxi, kali, oxalat và clorua. Rỉ đường củ cải cũng chứa các hợp chất
betaine và trisaccarid raffinoza. Các chất này là kết quả của quá trình cô đặc dịch củ cải
đường cũng như từ các phản ứng trong quá trình chế biến, làm cho loại rỉ đường này có
cảm quan kém hấp dẫn. Vì vậy chúng chủ yếu được dùng làm thức ăn chăn nuôi, trực tiếp
hoặc sau khi lên men.
Với kỹ thuật hiện đại ở quy mô công nghiệp, phần được trong rỉ củ cải đường có
thể tiếp tục được tách ra. Rỉ đường củ cải cũng được dùng trong sản xuất nấm men.
Chuyên ngành Vi sinh vật học

13

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

c) Một số loại rỉ đƣờng khác
Ngoài mía và củ cải, rỉ đường có thể được sản xuất từ cây carob, nho, chà là, lựu...
2.2.3. Thành phần hóa học của rỉ đƣờng
Thành phần chính xác của rỉ mật rất khó dự đoán vì nó phụ thuộc vào điều kiện

thổ nhưỡng và thời tiết khí hậu, giống mía và giai đoạn thu hoạch cũng như quy trình sản
xuất đường trong từng nhà máy. Do vậy rỉ mật thay đổi đáng kể về thành phần dinh
dưỡng, mùi vị, màu sắc và độ nhớt. Thành phần tiêu chuẩn của rỉ mật thường được chia
thành 3 phần: đường, chất hữu cơ không đường và chất khoáng.
- Đường
Các loại gluxit hoà tan (đường đôi và đường đơn) là thành phần dinh dưỡng chính
của rỉ mật, trong đó saccharose là chủ yếu (bảng 3). Rỉ mật mía có đặc điểm là có tỷ lệ
đường khử tương đối cao. Trong chu trình kết tinh các loại đường khử tăng lên tới mức
mà saccharose không thể kết tinh được nữa bởi vì đường khử làm giảm khả năng hoà tan
của saccharose. Các chất khoáng có xu hướng giữ saccharose trong dung dịch, cho nên
cân bằng giữa đường khử và chất khoáng sẽ quyết định sản lượng saccharose lý thuyết có
từ cây mía. Phần sirô còn lại thường được coi là rỉ mật. Tồng lượng đường trong rỉ mật củ
cải đường thường thấp hơn trong rỉ mật mía, nhưng lại chứa hầu như toàn bộ là
saccharose.
Bảng 4. Thành phần chất hữu cơ của rỉ đƣờng
Thành phần

Rỉ đƣờng mía

Rỉ đƣờng củ cải

Saccharose

44

66

Fructose

13

1

Glucose

10

1

Axit amin

3

8

Các chất khác

30

24

Nguồn: Sreg và Van de Meer (1985)

Chuyên ngành Vi sinh vật học

14

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học

Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 37 – 2014

Trường ĐH Cần Thơ

- Chất hữu cơ không đường
Các chất hữu cơ không phải là đường của rỉ mật quyết định nhiều tính chất vật lý
của nó, đặc biệt là độ nhớt dính. Nó bao gồm chủ yếu là các loại gluxit như tinh bột, các
hợp chất chứa N và các axit hữu cơ. Nói chung hàm lượng các chất hữu cơ không phải là
đường của rỉ mật củ cải đường cao hơn rỉ mật mía. Trong rỉ mật không chứa xơ và lipit.
Tỷ lệ protein thô trong rỉ mật mía tiêu chuẩn là rất thấp (3-5%). Trong rỉ mật mía còn có
một lượng đáng kể các axit hữu cơ, trong đó chủ yếu là axit acotinic. Rỉ mật cũng chứa
một lượng axit béo bay hơi, trung bình khoảng 1,3%.
- Chất khoáng
Rỉ đường là một nguồn giàu khoáng. So với các nguồn thức ăn năng lượng thông dụng
khác như hạt ngũ cốc thì hàm lượng Ca trong rỉ đường mía cao (tới 1%), trong khi đó thì
hàm lượng P lại thấp. Rỉ đường mía giàu Na, K, Mg và S. Rỉ đường cũng chứa một lượng
đáng kể các nguyên tố vi lượng như Cu (7 ppm), Zn (10 ppm), Fe (200 ppm), Mn (200
ppm). Rỉ đường rất giàu các chất sinh trưởng như: acid pentotenic, nicotinic, folic, B1, B2
và đặc biệt là biotin (Trương Thị Minh Hạnh et al., 2006).
Ngoài đường saccharose còn chứa nhiều chất hữu cơ, vô cơ, các chất thuộc vitamin
và các chất điều hoà sinh trưởng. Trong đó có vitamin H (biotin) là chất kích thích sinh
trưởng đối với phần lớn nấm men. Trong 2 loại rỉ đường thì rỉ đường từ mía có hàm lượng
biotin cao hơn rỉ đường từ củ cải đường. Chính vì thế, ở nhiều nước không có mía, người
ta phải nhập rỉ đường từ mía về trộn chung với rỉ đường từ củ cải đường để đảm bảo hàm
lượng biotin cho nấm men phát triển. Tuy nhiên rỉ đường cũng có những đặc điểm không
phù hợp với quá trình lên men. Muốn sử dụng cho quá trình lên men, ta phải tiến hành
một số quá trình xử lý.
2.2.4 Các đặc điểm của rỉ đƣờng ảnh hƣởng đến quá trình lên men
Rỉ đường thường có màu nâu sẫm, được tạo ra trong quá trình chế biến đường.
Màu này rất khó bị phá hủy trong quá trình lên men. Sau khi lên men, chúng sẽ bám vào

sinh khối nấm men và tạo cho nấm men có màu vàng sẫm. Màu này không phải màu tự
nhiên của nấm men và việc tách màu ra khỏi sinh khối rất tốn kém và khó khăn. Các chất
màu này bao gồm các hợp chất caramen, phức chất của phenol – Fe +2, Melanoidin,
Melanin. Hàm lượng đường khá cao, nên khi tiến hành lên men phải pha loãng tới nồng
độ thích hợp cho sự phát triển của nấm men.
Chuyên ngành Vi sinh vật học

15

Viện NC&PT Công nghê ̣ Sinh học