Nghiên cứu tận dụng phế thải bia sau quá trình lên men làm thức ăn chăn nuôi luận văn ths khoa học môi trường và bảo vệ môi trường 60 85 02 pdf

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆPĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
Phạm Quỳnh Trang_CHK18

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------&---------

Phạm Quỳnh Trang

NGHIÊN CỨU TẬN DỤNG PHẾ THẢI BIA SAU QUÁ TRÌNH LÊN
MEN LÀM THỨC ĂN CHĂN NUÔI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2012
1


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------&---------

Phạm Quỳnh Trang

NGHIÊN CỨU TẬN DỤNG PHẾ THẢI BIA SAU QUÁ TRÌNH
LÊN MEN LÀM THỨC ĂN CHĂN NUÔI

MÃ SỐ: 60 85 02
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS. NGUYỄN MẠNH KHẢI

Hà Nội – 2012
2


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 5
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN............................................................................. 6
1.1. TỔNG QUAN VỀ PHẾ THẢI BIA ----------------------------------------------- 6
1.1.1. Tổng quan về nấm men bia ....................................................................... 6
1.1.2. Thành phần dinh dưỡng của nấm men ...................................................... 9
1.1.3. Tổng quan về ngành sản xuất bia và sử dụng nguồn sinh khối nấm men
bia dư thừa trên thế giới ................................................................................... 13
1.1.4. Tổng quan về sản xuất bia và sử dụng nguồn sinh khối nấm men bia dư
thừa ở Việt Nam ............................................................................................... 20
1.1.5. Tổng quan về các phương pháp tận thu sinh khối nấm men bia sau quá
trình lên men để làm thức ăn gia súc……………………………………………………… 22
1.2. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU PHỤC VỤ CHO NGÀNH SẢN
XUẤT THỨC ĂN CHĂN NUÔI ----------------------------------------------------- 29
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............ 36

2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU --------------------------------------------------- 36
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................. 36
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ PHÂN TÍCH ------------------------ 36
2.2.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị sử dụng trong nghiên cứu…………………… 36
2.2.2. Địa điểm nghiên cứu............................................................................... 37
2.2.3. Xử lý bã nấm men bia............................................................................. 37
2.2.4. Phương pháp vi sinh ............................................................................... 37
2.2.5. Phương pháp lý học ................................................................................ 38
2.2.6. Phương pháp phân tích hóa lý ................................................................ 38
2.2.7. Thử nghiệm hiệu quả dinh dưỡng trên gà ............................................... 42
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 43
3.1. ĐẶC ĐIỂM CỦA BÃ NẤM MEN BIA ---------------------------------------- 43
3.2. TIỀN XỬ LÝ BÃ NẤM MEN BIA --------------------------------------------- 43
3.2.1. Nghiên cứu điều kiện lọc bã nấm men bia .............................................. 44

3


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

3.2.2. Nghiên cứu phương thức rửa sinh khối nấm men bia .............................. 45
3.2.3. Nghiên cứu phương pháp tách đắng trong bã nấm men bia .................... 46
3.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độc khuấy đến hiệu quả tách đắng ......... 52
3.2.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến hiệu quả tách đắng.................. 50
3.2.6 Điều kiện nhiệt độ và thời gian cho quá trình rửa đắng và lắng sinh khối
nấm men bia ..................................................................................................... 55
3.2.7. Kết quả chất lượng bã nấm men sau quá trình tiền xử lý ............................. 56
3.2.8. Kết quả đánh giá chất lượng của bã nấm men bia sau khi sấy ................ 58

3.3. NGHIÊN CỨU THAY THẾ DINH DƢỠNG TRONG THỨC ĂN CHĂN
NUÔI --------------------------------------------------------------------------------------- 58
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................ 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 65
PHỤ LỤC........................................................................................................ 68

4


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

DANH MỤC BẢNG BIỂU SƠ ĐỒ
Bảng 1.1. Lượng bia tiêu thụ theo các vùng của thế giới năm 2008 và 2009… 14
Bảng 1.2. Thị trường các sản phẩm gia vị tự nhiên tại Nhật Bản[11]………… 15
Bảng 1.3. Một số sản phẩm nấm men bia thương mại sử dụng trong chăn nuôi19
Bảng 1.4. Sản lượng và mức tiêu thụ bình quân đầu người trong năm 2005 và
2010 ở Việt Nam……………………………………………………………… 20
Bảng 1.5. Nhu cầu dinh dưỡng cho quá trình sinh trưởng của lợn (90% vật chất
khô) (Nutrient Requirements of Swine,the National Research Council (NRC),
1998)…………………………………………………………………………... 32
Bảng 3.1. Đặc điểm của sinh khối nấm men sau quá trình lên men chính……..43
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của quá trình lọc đến chất lượng của bã nấm men bia….44
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước sử dụng cho quá trình lọc bã nấm men
bia……………………………………………………………………………... 45
Bảng 3.4. Ảnh hưởng số lần rửa men đến chất lượng của nấm men…………. 46
Bảng 3.5. Các phương pháp xử lý vị đắng của sinh khối nấm men bia………. 50
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung dịch NaOH 0,1N: sinh khối nấm men…. 49
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của cường độ khuấy đến hiệu quả tách đắng trong quá

trình xử lý sinh khối nấm men bia bằng NaOH 0,1N………………………… 52
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến hiệu quả tách đắng và tỷ lệ
tế bào sống của nấm men bia…………………………………………………. 53
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến quá trình rửa và lắng men.56
Bảng 3.10. Thành phần hóa học của bã nấm men trước khi lọc ………………… 57
Bảng 3.11. Thành phần hóa học của bã nấm men sau khi lọc, rửa đắng…………. 57
Bảng 3.12. Thành phần hóa học của bã nấm men sấy hầm …………………... 59
Bảng 3.13. Kết quả phân tích thành phần hóa học của bột bã nấm men bia không
được tách đắng của công ty cổ phần thức ăn chăn nuôi miền Bắc……………. 59
Bảng 3.14. Bảng so sánh kết quả phân tích thành phần hóa học của bã nấm men
bia đã qua quá trình tách đắng và không qua quá trình tách đắng ……………. 60
Bảng 3.15. Công thức thức ăn cho gà………………………………………… 59
5


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

Bảng 3.16. Kết quả đánh giá trọng lượng của gà sau 2 tháng cho ăn 2 loại thức
ăn khác nhau…………………………………………………………………... 61
Biểu đồ 3.1. Biểu đồ thành phần hóa học của bã nấm men sau khi lọc …………. 58
Biểu đồ 3.2 : Biểu đồ tốc độ tăng trưởng của gà ăn hai loại thức ăn khác nhau 62
Sơ đồ 1.1. Các tạp chất trong sinh khối nấm men bia (Paul, 2006]……………23
Sơ đồ 2.1 Buồng đếm Thoma…………………………………………………37
Sơ đồ 3.1: Các thành phần nhựa chính của hoa huoblon …………………….. 47
Sơ đồ 3.2. Qui trình công nghệ tách đắng và thu nhận sinh khối nấm men bia 55

6

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

MỞ ĐẦU

Nấm men là một nguồn thức ăn bổ sung có giá trị cao và không
cholesterol. Hàm lượng protein trong nấm men đạt từ 40 – 60%, với axit amin
không thay thế gần giống protein của động vật [5,10,15]. Hệ số hấp phụ của
protein này cũng rất cao. Hàm lượng vitamin trong nấm men với hoạt tính cao
hơn gấp 2 – 3 lần so với vitamin tổng hợp [,15]. Nấm men còn cung cấp vitamin
B tự nhiên phong phú, chứa nhiều enzym kích tố có ảnh hưởng tốt tới quá trình
trao đổi chất, nhưng không gây độc hại cho cơ thể [5,10,]. Thành phần khoáng
trong nấm men rất đa dạng với tỷ lệ phù hợp với nhu cầu và khả năng hấp thu,
chuyển hóa của cả người và động vật.
Ở Việt Nam, nấm men bia thu được từ các nhà máy bia rất lớn. Ước tính
trung bình cứ 1000 lít bia thu được 1,5 kg nấm men khô, trong đó chứa khoảng
700g protein [4,15]. Năm 2005 sản lượng bia của cả nước đạt 1,5 tỷ lít, tương
ứng với 18 triệu tấn sinh khối nấm men thải ra. Đến năm 2010 sản lượng bia của
cả nước đạt 2,5 tỷ lít và nấm men thải ra là 30 triệu tấn [15]. Như vậy, lượng
protein có chất lượng cao từ nấm men thải ra của quá trình sản xuất bia nếu tận
dụng được là không nhỏ. Tuy nhiên, nấm men thải ra từ các nhà máy bia chỉ
một phần nhỏ được bán cho các hộ chăn nuôi gia súc sử dụng làm thức ăn
trực tiếp, còn lại được thải ra ngoài môi trường gây ô nhiễm môi trường.
Trong khi đó, ngành thức ăn chăn nuôi phải nhập khẩu hàng triệu tấn khô đậu tương
và các nguyên liệu giàu đạm khác (chiếm 60 – 70% nhu cầu của ngành), riêng khô
đậu tương năm 2006 đã nhập 1,7 triệu tấn [13].
Việc nghiên cứu chế biến và sử dụng bột nấm men còn rất ít và hiện nay ở
Việt Nam chỉ sử dụng nấm men bia thải ở dạng tươi nên lượng sử dụng không

được nhiều, chỉ thường sử dụng làm thức ăn gia súc mà khả năng tiêu hóa không
cao [13]. Việc bảo quản khó khăn của phụ phẩm này là cản trở chính cho việc sử
dụng. Xuất phát từ tình hình thực tế trên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên
cứu tận dụng phế thải bia sau quá trình lên men làm thức ăn chăn nuôi”.

7


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ PHẾ THẢI BIA
Quá trình sản xuất bia thải ra rất nhiều loại phế liệu: phế liệu hạt, mầm
malt, bã malt, cặn protein, nấm men bia và CO2. Ngoài CO2 là nguồn phế
liệu có thể tái sử dụng để tăng chất lượng bia thì bã malt, mầm malt và nấm
men bia là nguồn phế liệu có ý nghĩa quan trọng trong thực phẩm và thức
ăn gia súc cả về số lượng và giá trị dinh dưỡng.
Bã nấm men bia là một phế phẩm của sản xuất, được nằm lại trong các
thùng lên men và các hầm chứa sau khi lên men chính và lên men phụ. Men bia
có giá trị dinh dưỡng cao và chữa bệnh tốt.
1.1.1. Tổng quan về nấm men bia
a. Đặc tính


Đặc điểm hình thái

Tế bào nấm men có hình dạng và kích thước đa dạng, phụ thuộc vào
giống, loài. Tế bào nấm men thường có hình ovan hoặc hình cầu, khi nấm men

già có hình ovan dài hoặc hình sợi [5]. Tùy vào chủng nấm men mà tế bào có
kích thước khác nhau. So với các vi sinh vật khác tế bào nấm men có kích thước
tương đối lớn: đường kính khoảng 7µm và chiều dài từ 8 – 12µm [5].


Đặc điểm cấu tạo

Tế bào nấm men là tế bào có nhân thật được cấu tạo từ các thành
phần chủ yếu sau:
- Thành tế bào [5,7]
Thành tế bào nấm men dày khoảng 15 – 25nm, có độ bền chắc, có nhiều lỗ
nhỏ li ti đường kính khoảng 3,6nm để chất dinh dưỡng có thể đi qua. Trong
thành tế bào có chứa 10% protein (tính theo khối lượng chất khô), trong số
protein này có một phần là các enzym. Trên thành tế bào còn thấy một lượng
lipit nhỏ.

8


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

Thành tế bào được cấu tạo gồm có ba lớp: Lớp trong cùng có cấu tạo từ β
– Glucan không tan trong kiềm, lớp giữa cấu tạo từ β – Glucan hòa tan, lớp
ngoài cùng được cấu tạo từ mannanphosphoryl, ngoài ra còn có kitin.
Mannan là hợp chất cao phân tử của D – mananoza, rất phân nhánh.
Thường mannan liên kết với protein theo tỷ lệ 2:1 tạo thành hợp chất polyme
peptidomannan – có vai trò trong việc kết lắng của nấm men vì có khả năng gắn
với ion Ca2+ nhờ nhóm phosphat hoặc nhóm cacboxyl của nó.

Glucan là hợp chất cao phân tử của D – glucoza có cấu trúc phân nhánh
góp phần tạo nên độ cứng cho thành tế bào. Giữa lớp ngoài cùng và lớp giữa có
chứa các enzym: invertaza, phosphataza, β – glucosidaza, proteaza…
Kitin là hợp chất cao phân tử của N – acetylglucosamin thường tập trung
ở phía bầu mô, rất bền vững, không bị phá hủy nên có tác dụng bảo vệ chồi khi
chồi còn non. Hàm lượng của chúng trong tế bào khoảng 1%.
- Màng nguyên sinh chất
Màng nguyên sinh chất nằm sát tế bào, chiều dày không quá 0,1nm, thành
phần chủ yếu là: protein, phospholipit, enzym permeaza [5]. Đây là một màng
bán thấm điều chỉnh sự thấm qua tế bào các chất dinh dưỡng cần thiết và có lợi
cho tế bào (đường đơn giản, nitrogen, phosphorous…) đồng thời thải ra ngoài
các chất cặn bã (CO2, rượu, axit…).
- Nguyên sinh chất
Nguyên sinh chất là hệ keo được cấu tạo chủ yếu từ protein, hydratcacbon,
lipit, chất khoáng, nước và các hợp chất khác nữa [5]. Nước trong tế bào chất
chiếm tới 90% ở dạng tự do để hòa tan các chất trước khi tham gia vào các phản
ứng trao đổi chất và dạng liên kết [5]. Nguyên sinh chất thường có màu xám và
có thể thay đổi trong quá trình sinh trưởng, phát triển của nấm men. Lúc tế bào
còn non, nguyên sinh chất tương đối đồng nhất, càng về già nguyên sinh chất
càng không đồng nhất do xuất hiện nhiều không bào, các giọt chất béo, các hạt
polyphosphat và lipoit [5].
Nguyên sinh chất có nhiệm vụ hòa tan các chất dinh dưỡng và liên kết các
cơ quan với nhau, là nơi xảy ra các phản ứng sinh hóa nội bào.
9


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

- Nhân
Tế bào nấm men có nhân thật, nhân thường có hình bầu dục hoặc hình cầu.
Nhân tế bào nấm men được bao bọc bởi một vỏ có có hai màng: Màng phía
trong có tác dụng giới hạn nhân, màng phía ngoài liên hệ mật thiết với mạng
lưới nội chất. Trong nhân chứa AND, ARN và 16 đôi nhiễm sắc thể [5].
- Mạng lưới nội chất
Ở nấm men mạng lưới nội chất có chiều dày khoảng 40 – 50 µm [6,7]. Trên
bề mặt của chúng có định vị nhiều loại enzym khác nhau. Mạng lưới nội chất có
vai trò quan trọng trong việc vận chuyển và đồng hóa thức ăn ở tế bào nấm men.
- Không bào
Trong mỗi tế bào nấm men có một hoặc nhiều không bào [5]. Không bào
có tính thẩm thấu cao, là nơi tích lũy các sản phẩm trao đổi chất trung gian, các
enzym thủy phân, enzym oxy hóa – khử, các polyphosphat, lipit, các hợp chất
trung gian của tế bào có phân tử lượng thấp và các ion kim loại [5,6]. Ngoài tác
dụng của một kho dự trữ, không bào còn có chức năng điều hòa áp suất thẩm
thấu của tế bào.
- Ty thể
Ty thể được xem như nhà máy cung cấp năng lượng cho tế bào hoạt động.
Ty thể chứa nhiều enzym khác nhau như: oxydaza, xytocromoxydaza,
peroxydaza, phosphataza… [7]. Ty thể của nấm men có cấu tạo chủ yếu từ
khoảng 30% chất béo và 60 – 70% protein, trong số protein này có khoảng 25 –
75% ở dạng protein cấu trúc [5].
- Bộ máy Golgi
Có vai trò trong việc đào thải các sản phẩm dị hóa và có liên quan đến quá
trình sinh tổng hợp các bộ phận của thành tế bào.
b. Ứng dụng
Nấm men được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như:
sản xuất rượu, bia, sản xuất men bánh mỳ, sản xuất các chế phẩm enzym, sản
xuất protein đơn bào, sản xuất dược phẩm, sản xuất thực phẩm dinh dưỡng, sản
xuất thức ăn gia súc…

10


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

Với hàm lượng cao về protein cùng những chất có giá trị như: vitamin và
các chất khoáng, nấm men đóng vai trò quan trọng như là một nguồn bổ sung
các chất dinh dưỡng có giá trị vào thức ăn cho người và cho gia súc [10]. Những
sản phẩm chế biến từ nấm men cũng được ứng dụng rộng rãi trong y dược do nó
có thể tăng cường sức khỏe cho con người, tăng khả năng chịu đựng và chống
đỡ các bệnh truyền nhiễm, giảm sự mệt nhọc khi làm việc quá sức [7]. Ngoài ra
nấm men là một nguồn cung cấp protein đáng kể cho sản phẩm bột dinh dưỡng
trẻ em, góp phần khắc phục tình trạng thiếu protein và năng lượng trường diễn ở
trẻ nhỏ [11].
Trong công nghiệp thực phẩm, nấm men được sử dụng trong công nghiệp
sản xuất bia, rượu, nấm men bánh mỳ để tăng cường mùi vị, giá trị dinh dưỡng
cho sản phẩm.
Người ta cũng dùng nấm men để để điều trị một số bệnh thiếu chất dinh
dưỡng hoặc bệnh phá hoại cân bằng trao đổi chất ở trong cơ thể . Đặc biệt nếu
chiếu các tia tử ngoại vào nấm men người ta sẽ thu được vitamin D – dùng để
ngăn chặn bệnh còi xương ở trẻ em. Một số phân tích cho biết trong mỗi gam
nấm men khô đã chiếu tia tử ngoại thường chứa đến 10.000 – 20.000 IU vitamin
D [6].
Nấm men còn được dùng để sản xuất các chế phẩm trong công nghiệp dược
và hóa chất như: vitamin, enzym, axit nucleic, glutation, các dịch protein hòa
tan, các dịch nước chiết của nấm men… [7]. Đây là là những chế phẩm có vai
trò quan trọng, không những phục vụ cho mục đích nâng cao sức khỏe của con
người mà còn là nguồn nguyên liệu thiết yếu trong ngành công nghệ sinh học.

1.1.2. Thành phần dinh dưỡng của nấm men
Người ta chia các hợp chất trong tế bào nấm men ra thành nước và các
chất khô gồm: protein, gluxit, lipit, tro, vitamin, nguyên tố vi lượng và một số
chất có hoạt tính sinh học.
a. Protein
Protein là thành phần quan trọng nhất của tế bào nấm men, chiếm chủ yếu
trong phần chất khô của tế bào, thường là 40 – 60% trọng lượng chất khô, gồm
11


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

protein đơn giản và protein phức tạp (lipoprotein và nucleprotein) [10,12].
Protein ở hầu hết các bộ phận của tế bào nấm men trong đó tập trung chủ yếu ở
vách tế bào và ở màng nguyên sinh chất của tế bào (chiếm 10% trọng lượng khô
của vách tế bào và 50% trọng lượng khô của màng nguyên sinh chất) [5,7]. Về
tính chất, protein của nấm men gần giống protein nguồn gốc động vật, có chứa
khoảng 20 loại axit amin, trong đó có đủ các loại axit amin không thay thế với
thành phần cân đối hơn so với lúa mì, kém ít hơn so với sữa bột, bột cá và các
sản phẩm động vật nói chung [5,10,12].
b. Gluxit
Gluxit chiếm 10 – 30% chất khô tế bào nấm men, trong đó 2 – 3% là
riboza, còn lại phần lớn là các polysaccarit thường gặp như: glucogen, trehaloza,
mana, glucan, kitin, xenluloza, hemixenluloza và D – mananoza [11]. Manan,
glucan là hai thành phần hóa học chủ yếu của vách tế bào, ngoài ra còn có kitin
là thành phần hidratcacbon lớn thứ ba trong thành tế bào và là một polyme của
N, acetyl – glucosamin [5,7].
c. Lipit

Lipit rất phụ thuộc vào thành phần môi trường thức ăn và loài nấm men. Có
khoảng 1 – 3% lipit ở dạng trung tính như: các este phức tạp của glyceryl, lipit,
phospholipit, steroit, và các axit béo bậc cao [11].
Lipit trong tế bào ở dạng tự do hay kết hợp. Chúng đóng vai trò quan trọng
vì trong nguyên sinh chất chúng liên kết với nhau tạo thành hệ sợi mixel hay kết
hợp với protein tạo thành lipoprotein, cơ sở chính để xây dựng nên tế bào.
d. Vitamin
Nấm men rất giàu vitamin, chủ yếu là vitamin nhóm B và vitamin nhóm D.
Trong 1g chất khô của nấm men chứa khoảng: 300μg vitamin B1, 40μg vitamin
B2, 50μg vitamin B6, 600μg vitamin PP, 80μg axit pantotenic, 25μg axit
foleic,1μg biotin và 500μg inozit [2]. Ngoài ra trong nấm men còn có vitamin E
và nhiều hợp chất khác. Tất cả các chất hoạt tính sinh học này được chứa trong
nấm men với một tỉ lệ hết sức hài hòa, chính vì thế mà tác dụng của chúng đến
trạng thái sinh lý của các cơ thể sống là rất rõ nét.
12


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

e. Enzym
Tế bào nấm men chứa một tập hợp các enzym rất phong phú, đa dạng như
enzym dehydrogenaza, phosphoglycerat kinaza, alcohol dehydrogenaza... [5].
Các enzym này thường nằm trong một bộ phận nào đó của tế bào như ty thể,
nhân, vách tế bào hay hòa tan trong nguyên sinh chất. Enzym trong tế bào gồm
hai loại chính: enzym nội bào và enzym ngoại bào. Enzym nội bào làm tăng các
phản ứng hóa học của các quá trình hô hấp lên men và các phản ứng dẫn đến tạo
thành nguyên sinh chất của tế bào. Enzym ngoại bào chuẩn bị thức ăn trong môi
trường xung quanh, chuyển các hợp chất không hòa tan thành các chất hòa tan

và dễ đồng hóa.
f. Các nguyên tố khoáng và vi lƣợng
Ngoài các nguyên tố hữu cơ C, N, O, H, trong tế bào nấm men còn có các
nguyên tố tro P, S, K, Ca, Mg, Fe, Na, Cl, Ba và các nguyên tố vi lượng B, Mo,
Zn, Cu, I [5]. Các nguyên tố này tuy chỉ chiếm 2 – 14% tổng lượng chất khô có
trong tế bào nấm men nhưng đóng vai trò vô cùng quan trọng [11].
1.1.3. Tổng quan về ngành sản xuất bia và sử dụng nguồn sinh khối nấm men
bia dư thừa trên thế giới
Cùng với các ngành công nghiệp khác, sản xuất bia trên thế giới là một
ngành công nghiệp có bước phát triển mạnh mẽ. Tuy nhiên, có sự phân bố
không đồng đều về sản lượng bia giữa các châu lục. Trong những thập niên cuối
của thế kỉ XX, sản lượng bia tập trung chủ yếu ở khu vực Châu Âu và Bắc Mỹ
[1]. Trong những năm gần đây, do có sự chuyển dịch từ phương thức thâm nhập
thị trường bằng hàng hóa sang đầu tư sản xuất ở các nước sở tại, kết quả đã làm
thay đổi cơ cấu sản lượng bia trên thị trường thế giới. Châu Á trở thành khu vực
đứng đầu về sản lượng bia trên thế giới [18]. Bảng 1.1 cho thấy sản lượng bia ở
một số khu vực trong năm 2008 và năm 2009.

13


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

Bảng 1.1. Lƣợng bia tiêu thụ theo các vùng của thế giới
năm 2008 và 2009
Khu vực

2008

2009

180

181

Châu Á – Thái Bình Dương (tỷ lít)

55,44

58,67

Châu Âu (tỷ lít)

57,96

55,15

Tổng sản lượng (tỷ lít)

(Nguồn: Theo số liệu của Viện nghiên cứu Lối sống và Thực phẩm Kirin )
Như vậy, trong khi sản xuất bia ở các nước Châu Âu có chiều hướng giảm
thì sản lượng bia của các nước Châu Á lại tăng nhanh. Tính đến năm 2009, tổng
sản lượng bia thế giới 181 tỷ lít, phá vỡ kỉ lục trong 25 năm qua [18].
Với mức tăng trưởng này của ngành công nghiệp sản xuất bia thì lượng
nấm men dư thừa thải ra ngày một nhiều. Khi lên men 1 hectolit dịch đường
thường nhận được khoảng 2 lít men đặc bẩn. Sau khi rây và rửa sạch, lượng đó
còn lại là 1,5 lít. Tuy nhiên, chỉ có 0,5 lít trong đó được dùng để lên men mẻ sau,
1 lít còn lại là dư thừa. Nếu công suất của một nhà máy bia là 10 triệu lít/năm thì

hàng ngày lượng sinh khối đặc dư thừa sẽ là từ 300 – 350 lít [2]. Tận thu được
lượng phế liệu đó không những góp phần làm giảm sự ô nhiễm môi trường mà
còn mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Việc tận dụng nguồn sinh khối nấm men bia đã và đang được nhiều nước
trên thế giới quan tâm chú ý đến. Trong đó Nhật Bản là nước sản xuất và sử
dụng nhiều nhất nấm men bia và các sản phẩm có chứa bột nấm men bia. Tại
đây, bột nấm men được xếp vào nhóm các loại sản phẩm gia vị tự nhiên. Mức
tiêu thụ bột nấm men chiết suất so với các loại gia vị khác được trình bày ở bảng
sau:

14


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

Bảng 1.2. Thị trƣờng các sản phẩm gia vị tự nhiên tại Nhật Bản[11]
1997
Loại

Nguồn gốc

Sản xuất
(tấn/năm)

Dịch chiết

Axit amin

Bột

nấm

men chiết
xuất

2000

Số lƣợng
bán
(tỷ yên)

Sản xuất
(tấn/năm)

Số lƣợng
bán
(tỷ yên)

Cá

28 000

25,0

42 000

38,0

Động vật

50 000

26,5

85 000

42,5

Rau

5 100

5,9

6 900

6,9

Tổng

83 100

5,4

133 900

87,4

Rau thủy phân

20 830

20,0

14 490

14,14

Động vật thủy phân

13 500

13,5

11 220

11,2

7 940

7,9

Hợp chất
Tổng

34 330

33,5

33 650

33,5

Nội địa

5 590

5,6

7 500

7,5

Nhập khẩu

1 100

1,1

1 500

1,5

Tổng

6 690

6,7

9 000

9,0

Tổng cộng

124 120

97,6

176 550

129,9

Nhật Bản đã có nhiều cố gắng tận thu nguồn nguyên liệu quý báu này từ
các nhà máy bia trong nước, hằng năm thu được 7 574 tấn dưới các dạng khác
nhau [11].
Trong công nghiệp thực phẩm, tại Nhật cũng như nhiều nước khác, sinh
khối nấm men được sản xuất thành xì dầu, được bổ sung vào các sản phẩm mỳ
ống, bánh mì, bánh nướng làm tăng hàm lượng protein trong sản phẩm. Đặc biệt
ở Nhật, các sản phẩm tăng lực như viên đạm được sản xuất và tiêu thụ nhiều. Sử
dụng viên đạm để nấu các bữa ăn nhanh hay sử dụng như các chất gia vị được
chế biến sẵn có nhiều tiện ích như tiết kiệm được thời gian, tái tạo năng lượng
nhanh, không sợ béo phì…
Nấm men khô bổ sung vào thức ăn có thể ở dạng hoạt động (active) hoặc
dạng bất hoạt (nonactive) tùy theo mục đích sử dụng. Men bia khô là dạng
15

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

không hoạt động bao gồm những tế bào nấm men chết, không có khả năng lên
men và thường được bổ sung vào thức ăn của lợn và gia cầm với tỷ lệ 2 – 5% để
cung cấp protein, lysine và vitamin nhóm B cho động vật nuôi. Còn nấm men
khô dạng hoạt động là những tế bào nấm men sống có vai trò như những
probiotic giúp tăng cường sức khỏe hệ tiêu hóa cho vật nuôi. Ngoài ra, một dạng
chế phẩm nữa từ nấm men cũng được sử dụng trong thức ăn chăn nuôi đó là
chiết xuất polysaccharide từ thành tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae,
có khả năng thu hút và loại thải ra ngoài phần lớn các vi khuẩn đường ruột có
hại như E.coli, Salmonella, các độc tố nấm như Alflatoxin.
Theo nghiên cứu của LeMiuex (2010), các thí nghiệm đã được tiến hành để
đánh giá ảnh hưởng của men bia khô như một nguồn protein trong khẩu phần
của lợn con trước và sau cai sữa đến hiệu suất tăng trưởng. Trong thí nghiệm 1,
lợn nái và lợn nái non được cung cấp khẩu phần giống với lợn nái đang nuôi
con. Các lứa lợn con 5 ngày tuổi được chia thành 3 nhóm với chế độ ăn như sau:
1 - chỉ bú mẹ; 2 - ăn khẩu phần đối chứng và 3 - ăn khẩu phần đối chứng bổ
sung thêm 4% men bia khô để thay thế bột đậu tương cho đến khi lợn đạt tuổi
cai sữa là 21 ngày. Vào giai đoạn cai sữa, những con lợn cùng lứa tiếp tục được
chia thành 2 lô: ăn khẩu phần đối chứng và ăn khẩu phần đối chứng có bổ sung
4% men bia khô tạo thành 6 lô thí nghiệm. Các số liệu thu được cho thấy lợn
con ăn men bia khô trong suốt giai đoạn theo mẹ và giai đoạn cai sữa có giá trị
ADG (tăng trọng) cao hơn so với lợn con chỉ ăn men bia khô trong giai đoạn
trước cai sữa (P<0,09). Như vậy, men bia khô có tác dụng tốt đến hiệu suất tăng
trưởng của lợn con theo mẹ, nhưng cần phải cho lợn tiếp xúc sớm với men bia
khô trong giai đoạn theo mẹ để đạt được hiệu quả cao.
Một nghiên cứu khác của Jurgens được tiến hành gần đây vào năm 2012, ba
mươi lợn nái lai chéo và con của chúng được xác định ảnh hưởng của việc bổ

sung men khô (dạng active) vào khẩu phẩn ăn cùng với bột đậu tương và ngô
đến hiệu suất sinh sản và sinh trưởng. Khả năng sinh sản của lợn cái mang thai
93 ngày đến giai đoạn cho con bú 21 ngày và các thành phần của sữa đã được
đánh giá. Hiệu suất tăng trưởng của lợn được tính từ khi sinh ra đến 28 ngày sau
16


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

cai sữa. Hàm lượng men khô hoạt hóa bổ sung vào khẩu phần ăn là 0; 0,1 hoặc
0,2% cho lợn nái mang thai, 0, 0,15 hoặc 0,3% cho lợn nái đang cho con bú là 0;
0,2 hoặc 4% cho lợn trong thời kỳ tập ăn (một tuần trước và sau cai sữa) và 0;
0,125 hoặc 0,25% trong 3 tuần cuối của giai đoạn bú. Nguồn nấm men bao gồm
các tế bào nấm men sống của chủng Saccharomyces cerevisiae chứa hơn 15x109
tế bào sống/g. Trọng lượng của lợn nái tại thời điển mang thai 93 ngày và cho
con bú 21 ngày không có sự khác nhau (P>0,10) giữa các nhóm thí nghiệm. Sữa
của lợn nái ăn men khô hoạt hóa có hàm lượng cao hơn của chất khô tổng số
(P<0,05), protein thô (P<0,10) và gama globulin (P<0,06) so với sữa của lợn nái
ăn khẩu phần ăn đối chứng. Bổ sung men khô hoạt hóa vào khẩu phần của lợn
nái và lợn giúp nâng cao khả năng tăng trưởng của lợn sau cai sữa và hiệu suất
sử dụng thức ăn. Đồng thời, bổ sung men khô hoạt hóa vào khẩu phần ăn của
lợn nái đang cho con bú còn tăng hàm lượng gama globulin trong sữa lợn nái tại
thời điểm 21 ngày. Như vậy, năng suất của lợn sau cai sữa có thể được nâng cao
bằng cách bổ sung men bia khô vào chế độ ăn của lợn nái nuôi con và lợn con
sau cai sữa.
- Nấm men được bổ sung vào thức ăn gia súc như một giải pháp thay thế
thuốc kháng sinh. Trong chăn nuôi lợn, cai sữa là giai đoạn khủng hoảng đối với
lợn con vì thức ăn được chuyển từ dạng lỏng sang dạng khô. Sự chuyển đổi này

có thể ảnh hưởng đến sự hệ vi sinh vật đường tiêu hóa của lợn. Kết quả là giảm
số lượng các vi sinh vật có lợi kéo theo giảm năng suất. Phương pháp phổ biến
nhất để hạn chế những vi khuẩn có hại là sử dụng các chất kháng khuẩn [23].
Tuy nhiên, bổ sung kháng sinh vào thức ăn chăn nuôi dẫn đến dư lượng thuốc
trong sản phẩm thịt quá cao so mức cho phép đồng thời kích thích sự phát triển
của thể thực khuẩn có khả năng kháng kháng sinh. Trước những tác động xấu
của kháng sinh, thế giới đã và đang từng bước bãi bỏ, nghiêm cấm việc bổ sung
kháng sinh cho gia súc nói chung và lợn nói riêng. Để giải quyết vấn đề này, sử
dụng nấm men là một giải pháp hiệu quả để thay thế các chất kháng sinh trong
thức ăn bởi vì nấm men còn có chứa các mannan oligosaccharide (MOS), có thể

17


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

hạn chế sự phát triển của các vi khuẩn gây hại trong đường tiêu hóa của lợn và
gia cầm.
Chiếm khoảng 75% trọng lượng khô, thành tế bào nấm men cấu tạo chủ
yếu từ các polysaccharide. Chúng thực hiện nhiều chức năng của tế bào, từ vận
chuyển các phân tử miễn dịch đặc hiệu, các phân tử chỉ thị giúp tế bào nhận ra
nhau và tương tác với môi trường xung quanh đến các chất xương để tạo ra hình
thái ổn định của các tế bào. Trong nấm men Saccharomyces cerevisiae, có hai
loại polysacharide chiếm tới 90% trọng lượng khô của thành tế bào bao gồm
alpha – D - manna và beta – D- glucan. Chúng có những tính chất quan trọng là
tương tác với hệ thống miễn dịch của vật chủ. Sự điều tiết của miễn dịch niêm
mạc là nhờ vào liên kết của hai polysaccharide này với các thụ thể đặc hiệu của
tế bào miễn dịch đem lại tác dụng tốt cho sức khỏe động vật và khả năng ngăn

ngừa bệnh tật. Các polysaccharid của thành tế bào nấm men ở dạng thương
phẩm được bổ sung vào thức ăn chăn nuôi có khả năng giữ chặt nhung mao của
vi khuẩn gây bệnh do vậy ngăn chúng bám vào niêm mạc biểu mô. Bởi vì bám
vào niêm mạc biểu mô giai đoạn xâm nhập đầu tiên của vi khuẩn, việc khóa các
thụ thể có thể ngăn cản hoặc hạn chế nhiễm bệnh. Nấm men cũng có thể hấp thụ
các chất độc do đó giảm bớt ảnh hưởng độc hại hoặc làm trung gian loại bỏ chất
độc ra khỏi các cơ quan (Kogan, 2007).
Nhờ vào những ưu điểm của nấm men, hiện nay trên thị trường các sản
phẩm thức ăn chăn nuôi có bổ sung chế phẩm nấm men đã được sản xuất ở qui
mô lớn và phân phối rộng rãi. Trung Quốc là thị trường cung cấp bột nấm men
bia khô nhiều nhất với hơn 30 nhà sản xuất với sản lượng hàng vài trăm nghìn
tấn/năm. Các quốc gia khác như Mỹ, Chi Lê, Braxin cũng sản xuất và sử dụng
rất nhiều các sản phẩm thực phẩm giàu dinh dưỡng này cho chăn nuôi. Bảng 1.3
trình bày một số sản phẩm nấm men bia khô thương mại sử dụng để bổ sung vào
thức ăn chăn nuôi.

18


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

Bảng 1.3. Một số sản phẩm nấm men bia thƣơng mại sử dụng
trong chăn nuôi
Sản phẩm
Pekin

Xuất xứ

Brewrs Williams

Đặc tính

Công dụng

Bio Protein: 45,0%

Cung cấp đạm và

Độ ẩm:  6,0%

nâng cao hiệu quả

Dried yeast 43 -P Products - USA

thức ăn chăn nuôi
Pekin

Brewrs Williams

Bio Protein: 45,8%

Dried yeast 62 -P Products - USA

Cung cấp đạm và

Lipit: 8,0%

nâng cao hiệu quả

Carbohydrat:

thức ăn chăn nuôi

28,7%
Độ ẩm: 4,5%
Brewr’s Yeast

Desro(Desarrollo Protein:43%
De

Cung

cấp

protein

Proteinas Carbohydrat: 40% trong thức ăn chăn

S.A)

Tro: 3%

Chile

Xơ: 3%

nuôi.

Độ ẩm: 8%
Bio-Mos

Altech,

Được chiết xuất từ

Austraulia

vách tế bào nấm men
Saccharomyces
cerevisiae

có

khả

năng thu hút và loại
thải ra ngoài phần
lớn các vi khuẩn
đường ruột có hại
như

E.coli,

Salmonella, các độc
tố

nấm

như

Aflatoxin.

19


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Brewers

yeast Hebei,

powder

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

China Độ ẩm: ≤8.5%

(Mainland)

Protein

Bổ sung hàm lượng
thô: cao

≥40.0%

protein

trong

thức ăn gia súc.

Tro ≤8.0%
PH 4.5-6.5
NaCl ≤5.0%
Brewers

Yeast Shanghai, China

Protein thô: ≤35% Tăng cường hệ miễn

Powder

(Feed

Carbohydrate:

dịch cho động vật

≥65%

nuôi và tăng khả

Grade)

Beta-glucan: 20- năng chống chịu với
40

vi khuẩn, virut và các

Mannan-

thể thực khuẩn khác.

oligosaccharide:
≥20%
Độ ẩm: ≤2.0%
1.1.4. Tổng quan về sản xuất bia và sử dụng nguồn sinh khối nấm men bia dư
thừa ở Việt Nam
Những năm gần đây, ngành công nghiệp sản xuất bia ở Việt Nam cũng đã
có những bước phát triển mạnh mẽ. Năm 2009, sản lượng bia tăng 24,3% so với
năm 2008 [18]. Căn cứ vào mức tăng dân số, ngành rượu bia nước giải khát dự
kiến trong những năm tới, nhu cầu về bia ở nước ta còn tăng [1]. Mức tiêu thụ
bình quân đầu người và tổng sản lượng bia ở Việt Nam trong chiến lược phát
triển của ngành được thể hiện ở bảng 1.3.
Bảng 1.4. Sản lƣợng và mức tiêu thụ bình quân đầu ngƣời
trong năm 2005 và 2010 ở Việt Nam
Chỉ tiêu

Đơn vị

Mức tiêu thụ bình quân
Sản lượng

Năm
2005

2010

Lít/người

15

28

Tỷ lít

1,5

3,0

(Nguồn: Bộ công nghiệp [1])
20


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

Với mức tăng trưởng như vậy, sản lượng bia sẽ là những con số khổng lồ,
không chỉ phục vụ thị trường trong nước mà còn xuất khẩu ra nước ngoài. Như
vậy, có một lượng lớn sinh khối nấm men bia dư thừa được tạo ra. Một phần
lượng nấm men này được bán cùng với các phế phẩm bã bia khác cho các hộ gia
đình chăn nuôi làm thức ăn thô cho tôm cá và các loại gia súc gia cầm. Vì làm
thức ăn ở dạng tươi, khó bảo quản và vận chuyển nên chỉ một lượng nhỏ được
sử dụng. Phần lớn lượng sinh khối nấm men này được nhà sản xuất cho thủy
phân trong môi trường axit rồi xả ra ngoài môi trường. Nấm men thải ra ngoài
môi trường sẽ làm ô nhiễm môi trường đất và nước, gây lãng phí nguồn dinh

dưỡng quý giá.
Theo thống kê của Bộ Kế hoạch - đầu tư, bốn tháng đầu năm 2012 các
doanh nghiệp trong nước đã sản xuất 714,6 triệu lít bia các loại. Tốc độ tăng
trưởng ngành bia tại Việt Nam ước tính đạt 15% năm. Năm 2011, Việt Nam có
khoảng 350 cơ sở sản xuất bia có trụ sở ở hầu khắp các tỉnh thành trên cả nước
và tiếp tục tăng về số lượng. Trong số này, có hơn 20 nhà máy đạt công suất trên
20 triệu lít/năm và 15 nhà máy có công suất lớn hơn 15 triệu lít/năm. Do vậy,
khối lượng nấm men bia thu được từ các nhà máy bia tại Việt Nam là rất lớn.
Ước tính trung bình cứ 1000 lít bia thu được 1,5 kg nấm men khô, trong đó chứa
khoảng 700g protein. Sản lượng bia tiêu thụ của cả nước năm 2003 đạt 1,29 tỷ
lít, năm 2004 đạt 1,37 lít, năm 2010 đạt 2,7 tỷ lít, và năm 2011 đạt gần 3 tỷ lít
tương đương với 4.500 tấn sinh khối nấm men được thải ra. Tuy nhiên, chỉ có
một lượng nhỏ được sử dụng cho quá trình tái sản xuất. Trong khi đó, ngành
thực ăn chăn nuôi phải nhập khẩu hàng triệu tấn khô đậu tương, các nguyên liệu
giàu đạm khác (chiếm 60-70% nhu cầu protein của ngành), riêng khô đậu tương
năm 2006 đã nhập 1,7 triệu tấn. Do vậy, để giải quyết vấn đề nguồn nguyên liệu
đồng thời giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường thì sử dụng nấm men trong sản
xuất thức ăn chăn nuôi cần được nghiên cứu và phát triển.
Tuy nhiên, cho đến nay, việc nghiên cứu và ứng dụng nấm men bia trong
chăn nuôi ở trong nước còn rất hạn chế. Một số nhà chăn nuôi qui mô hộ gia
đình thường lấy bã nấm men bia từ các nhà máy bia để trộn với rau, cám hoặc
21


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

các loại thức ăn khác nhưng sản lượng sử dụng không nhiều do nấm men bia có
hạn chế là có vị đắng do thành phần alpha axít đắng (isohumulones) gây ra. Mặt

khác, sản lượng bã nấm men bia thải ra từ các nhà máy bia cũng không ổn định,
phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết nên việc bảo quản nấm men tươi cũng gặp khó
khăn. Chính vì vậy, việc chế biến nấm men bia thành dạng khô, dễ sử dụng, giàu
dinh dưỡng là việc làm rất cần thiết.
Năm 2003, đề tài “Nghiên cứu sử dụng nấm men bia và nấm men đỏ trong
công nghiệp chế biến thực phẩm và thức ăn gia súc” của Viện Công nghiệp thực
phẩm đã xây dựng công thức bổ sung chế phẩm nấm men bia (hàm lượng
protein 46,88%) vào thức ăn cho lợn con sau cai sữa. Sản phẩm thức ăn cho lợn
con có bổ sung 3% bột nấm men được thử nghiệm tại trang trại lợn huyện Đan
Phượng. Kết quả cho thấy hệ số chuyển hóa thức ăn của lợn sử dụng thức ăn bổ
sung nấm men đạt khoảng 1,75 – 1,8kg thức ăn/kg thịt, gần bằng sản phẩm
Cargill (Mỹ), một loại sản phẩm có uy tín trên thị trường. Đồng thời, sử dụng
sản phẩm thí nghiệm cũng giúp giảm giá thành sản xuất do nó có giá thấp hơn
khoảng 4,4 – 11% so với các sản phẩm liên doanh [Trương Thị Hòa và cộng sự,
2004].
Cũng liên quan đến việc sản xuất và ứng dụng bột nấm men bia làm thức
ăn chăn nuôi, các nhà nghiên cứu ở Viện Công nghiệp Thực phẩm cũng đã sản
xuất sản phẩm và thử nghiệm cho chăn nuôi lợn tại một nhà máy bia tư nhân ở
Vinh. Tuy nhiên, việc nghiên cứu tạo sản phẩm Bột nấm men khô mới chỉ dừng
lại ở qui mô phòng thí nghiệm mà chưa phát triển được thành qui mô lớn ứng
dụng cho sản xuất.
1.1.5. Tổng quan về các phương pháp tận thu sinh khối nấm men bia sau quá
trình lên men để làm thức ăn gia súc
Sinh khối nấm men bia được thu nhận sau giai đoạn lên men chính của
quá trình sản xuất bia. Tại đây, khoảng 5% nấm men được sử dụng lại cho quá
trình tái sản xuất nhưng 95% sinh khối nấm men còn lại sử dụng cho chế biến
thực phẩm hoặc cho chế biến thức ăn gia súc. Do nấm men tăng trưởng trong

22

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

môi trường dịch đường sử dụng cho sản xuất bia nên ngoài các tế bào nấm men
bia thuần khiết, trong sinh khối còn lẫn nhiều tạp chất (sơ đồ 1.1.)

Tế bào
Thuần nhất

Tế bào
Nấm

Nhựa hoa
houblon

Chất rắn
Không tan
Chất rắn
tổng số

Protein
thô

Tạp
chất

Cặn

Cacbonhydrat hòa tan
Nấm men
thô

Chất rắn
hòa tan

Protein ,axit amin
Đắng của hoa Houblon
Muối Hữu cơ
Cồn

Các chất hữu cơ
Chất rắn
bay hơi

Axit hữu cơ
Nước liên kết
Nước
Nước tự do

Sơ đồ 1.1. Các tạp chất trong sinh khối nấm men bia (Paul, 2006]

23


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

Nấm men bia ít khi được sử dụng ở dạng tươi vì nó rất mau hỏng và có
thể gây tiêu chảy cho lợn. Có nhiều cách để sử dụng sinh khối nấm men, đơn
giản nhất là sử dụng các tế bào nấm men sấy khô nguyên vẹn hay phá hủy tế bào
để loại bỏ những thành phần không cần thiết. Nấm men sau khi sấy khô có độ
ẩm 8 – 10% được dùng làm thức ăn chăn nuôi.
1.1.5.1. Tổng quan về tình hình sản xuất bột nấm men bia khô
a.. Giới thiệu về bột nấm men sấy khô
Nấm men bia dinh dưỡng là những nấm men chết còn lại sau quá trình lên
men bia, rất giàu protein và vitamin. Lúc này bã nấm men còn chứa rất nhiều
nước và tạp chất. Ta đem bã nấm men đi lọc, ép, ly lâm để tách nước và tách các
tạp chất khác… Sau đó ta thu được bã nấm men ở dạng liên kết (dạng sệt). Từ
đây, ta đem đi sấy và thu được bột nấm men khô. Đóng gói và bảo quản sản
phẩm ở điều kiện thích hợp.
Bã nấm men có thể được sấy bằng phương pháp sấy phun, sấy hồng ngoại
hay sấy khay trong tủ sấy… và cho dù được sấy bằng phương pháp nào thì cũng
đều cho sản phẩm cuối cùng là bột nấm men. Bột nấm men thu được, được sử
dụng vào nhiều mục đích khác nhau như: làm thức ăn bổ sung trong chăn nuôi,
làm thực phẩm dinh dưỡng cho người, gia vị, dược phẩm và các chế phẩm sinh
học quan trọng khác…
Ta có thể bổ sung thêm các thành phần như: muối NaCl, khoáng (Ca, P, K,
Mg, Fe, Zn,…) vào bột nấm men để tăng thời gian bảo quản cũng hoàn thiện giá
trị dinh dưỡng của bột nấm men còn thiếu.
Hiện nay, bột nấm men được đánh giá là một sản phẩm sinh học cực kỳ
hữu dụng. Trong thành phần chứa khoảng 50 – 60% protein tính theo chất khô và
các vitamin B1, B2, B3, B6, PP… (trong đó vitamin B1 là nhiều hơn cả), tiền
vitamin D2, đầy đủ khoáng [5]. Protein của nấm men gần giống với protein có
nguồn gốc động vật, chứa khoảng 20 loại axit amin, trong đó có đầy đủ axit amin
không thay thế [5, 10]. Thành phần các axit amin của nấm men cân đối hơn so
với lúa mì, kém chút ít so với sữa bột và bột cá [10]. Như vậy, nó không những
thay thế được các sản phẩm protein của động vật giúp tránh bệnh béo phì, máu

24


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Phạm Quỳnh Trang_CHK18

nhiễm mỡ, các bệnh nhiễm từ gia súc, gia cầm như: bệnh cúm H5N1, lợn tai
xanh, bò điên… mà nó còn làm thức ăn cho các loại vật nuôi khác với giá thành
rẻ, đem lại hiệu quả kinh tế cao, giải quyết vấn đề thiếu hụt protein hiện nay. Bột
nấm men còn được dùng làm nguyên liệu cho các ngành sản xuất bột nêm, nước
sốt, chất tạo hương, ngành dược, là chế phẩm diệt sâu bọ, côn trùng…
b. Tình hình sản xuất bột nấm men sấy khô trên thế giới
Bột nấm men là một mặt hàng thương mại quan trọng trên thị trường quốc
tế. Trên thế giới hiện nay có khoảng 20 nước tận thu nguồn sinh khối nấm men
bia và giá trị hàng hoá xuất khẩu hàng năm hàng trăm triệu USD [9]. Trong đó
phải kể đến Nhật, Đức, Braxin, Đan Mạch… Riêng ở Nhật Bản, từ những năm
30 của thế kỉ XX, người ta đã sản xuất bánh men khô từ nấm men bia dư thừa
bằng phương pháp sấy. Sau đó, sản xuất các sản phẩm từ men bia ngày càng
phát triển cả về sản lượng cũng như chất lượng [9,11].
Sản xuất protein nấm men được tiến hành từ đầu thế kỉ XX ở Đức, với
phương pháp nuôi candida untilis trên rỉ đường [5]. Trong chiến tranh thế giới
thứ nhất, một lượng sinh khối nấm men khổng lồ được sản xuất ở Đức để cung
cấp nguồn protein trong điều kiện đất nước bị bao vây về kinh tế [11]. Năm
1930, Đức lại mở rộng sản xuất sinh khối nấm men, năng suất là 15 000
tấn/năm, trên cơ sở nuôi trên dịch kiềm sunfit, dịch thải của công nghiệp
xenluloza, làm thực phẩm phục vụ trong quân đội và dân thường, chủ yếu là
nấu canh và làm xúc xích [12].
Ở Mỹ, năm 1946 mới tổ chức sản xuất sinh khối nấm men và đến nay
nhiều nước trên thế giới đã tổ chức sản xuất loại sản phẩm này, dùng chủ yếu

làm thức ăn chăn nuôi và có thể tách làm tinh sạch protein dùng trong dinh
dưỡng cho người – làm thức ăn nhân tạo hoặc bổ sung vào các nguồn chế biến
thực phẩm [5].
Vào năm 1968, ở Liên Xô (cũ) đã xây dựng được nhà máy sản xuất
protein của nấm men từ paraffin đầu tiên trên thế giới với công suất 12 000
tấn/năm [10]. Sau đó có hàng loạt nhà máy dùng nguyên liệu là hydratcacbon
để sản xuất protein với công suất rất lớn: ở Nhật có nhà máy sản xuất nấm men
25