Nghiên cứu sơ bộ sản xuất sinh khối nấm men phục vụ trong chăn nuôi

LỜI CẢM ƠN
Để thực hiên được đề tài này em đã nhận được sự quan tâm chỉ bảo tận
tình của thầy hướng dẫn và các thầy cô giáo cùng các bạn sinh viên.
Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới KS. Bùi Tuấn Hà, bộ
môn Khoa Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm đã trực tiếp hướng
dẫn, giúp đỡ và chỉ bảo em trong suất quá trình thực hiện đề tài, để em có thể
hoàn thành đề tài này.
Tiếp theo em xin chân thành cảm ơn ThS. Lương Hùng Tiến, ThS.
Nguyễn Hữu Nghị, ThS. Nguyễn Văn Bình. Giảng viên khoa Công Nghệ Sinh
Học và Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên. Đã
tận tình chỉ bảo, tạo điều kiện, giúp đỡ em làm thí nghiệm nghiệm hoàn thành
đề tài tốt nghiệp.
Tiếp đền em xin được gửi lời cảm ơn các cán bộ công tác tại Viện Khoa
Học Sự Sống, Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên. Đã tạo điều kiện giúp đỡ em
trong suất quá trình thực tập tại đây.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã động viên
và tạo điều kiện tinh thần cho em hoàn thành tốt đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 20 tháng 02 năm 2013
Sinh viên thực tập

Phạm Văn Dũng


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu do trực tiếp tôi thực hiện với
sự giúp đỡ của các thầy cô giáo hưỡng dẫn bộ môn khoa Công Nghệ Sinh Học
và Công Nghệ Thực Phẩm Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên. Với các
kết quả và số liệu thu được hoàn toàn chính xác, trung thực và chưa được công
bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào.
Thái Nguyên, ngày 20 tháng 02 năm 2013

Sinh viên thực tập

Phạm Văn Dũng


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG KHÓA LUẬN
VSV
C
N
VTM
ARN
NH3
S
P
K
Mg
SCP

: Vi sinh vật
: Cacbon
: Nitơ
: Vitamin
: Acid ribonucleoic
: Amoniat
: Lưu hình
: Photpho
: Kali
: Magiê
: Protein đơn bào

TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ
- Tên đề tài: “Nghiên cứu sơ bộ sản xuất sinh khối nấm men phục vụ
trong chăn nuôi”.
- Mã số: SV2011-10
- Chủ nhiệm đề tài: Phạm Văn Dũng
- Tel.: 01649801848
E-mail:
- Cơ quan chủ trì đề tài:Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
- Cá nhân phối hợp thực hiện: Ks Bùi Tuấn Hà, CNSH & CNTP-Trường
Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
- Thời gian thực hiện: từ 3/2012 đến 3/2013
1. Mục tiêu
Sản xuất và thu sinh khối nấm men từ nguồn dinh dưỡng rỉ đường, có
hàm lượng protein cao phục vụ cho chăn nuôi.
2. Nội dung chính
- Nội dung 1: Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh
trưởng, phát triển của nấm men
- Nội dung 2: Đánh giá hiệu suất của quá trình lên men
- Nội dung 3: Đánh giá hàm lượng protein thu được từ sinh khối nấm
men
3. Kết quả chính đạt được (khoa học, ứng dụng, đào tạo, kinh tế – xã hội,
v.v…)
- Sản phẩm đào tạo: 1 đề tài sinh viên
- Sản phẩm khoa học: 1 báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học
- Sản phẩm nghiên cứu: bôt sinh khối nấm men bổ sung vào thức ăn chăn
nuôi.

SUMMARY
- Project: “A study on production of yeast biomass for animal feeding"
- Code number: SV2012-10
Coordinator: Pham Van Dung
- Tel: 01649801848

E-mail:

- Implementing Institution: Thai Nguyen University of Agriculture and
Foresrtry
- Cooperating Institution(s): Bui Tuan Ha, Faculty of biotechnology and
food technology, Thai Nguyen University of Agriculture and forestry.
- Duration: from 3/2012 to 3/2013
1. Objectives
Production of yeast biomass with high-protein content for animal
feeding from sugar cane molasse.
2. Main contents
- Study on factors (pH, temperature and total sugar concentration)
affecting growth of the using yeast (Saccharomyces sp.).
- Study on biomass fermention effeciency with optimised factors.
- Study on protein content of yeast biomass.
3. Results
- Training: a sutdent research subject.
- Science: 01 science research report.


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 4.1: Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH nuôi cấy đến lượng sinh khối nấm
men tạo thành ................................................................................................ 34
Hình 4.2: Ảnh hưởng của pH và nồng độ đường nuôi cấy.............................. 35

Hình 4.3: Ảnh hưởng của nồng độ đường và nhiệt độ nuôi cấy ...................... 36


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1.Đặt vấn đề
Nấm men được biết đến với một vi sinh vật bé nhỏ, được mệnh danh là
trái tim của ngành công nghệ lên men đã tạo ra những sản phẩm đầy thú vị,
mới lạ và đầy tính ứng dụng cao không những trong ngành thực phẩm mà còn
mở rộng ra ở những ngành khác, là một nhóm vi sinh đơn bào được loài người
sử dụng từ hàng nghìn năm nay để sản xuất đồ uống có cồn, bánh mỳ…. Và
trong vài thập kỉ gần đây nó được sử dụng nhiều trong chăn nuôi như chế biến
thức ăn giàu tinh bột từ các phế phụ phẩm ngành công nghiệp sản xuất sinh
khối giàu protein và vitamin từ nguyên liệu phong phú, đa dạng, rẻ tiền, dễ
kiếm như: rỉ đường, khi thuỷ phân gỗ tạp, rơm rạ, bã mía… do vậy giá thành
của sản phẩm sẽ thấp. Đồng thời sử dụng nguyên liệu này sẽ góp phần giải
quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do chất thải và nước thải.
Ngày nay những hiểu biết khoa học và công nghệ đã cho phép phân lập
và sản xuất công nghiệp những chủng nấm men có những tính chất đặc biệt,
thoả mãn ngày càng cao nhu cầu thực phẩm của con người. Nấm men còn là
nguồn protein đơn bào có nhiều ưu thế hơn so với nguồn protein truyền thống
như đỗ tương, thịt và cá. Nó không những giầu protein, vitamin, thời gian tạo
sinh khối nhanh, liên tục, có tốc độ sinh trưởng rất mạnh, khả năng tăng trưởng
nhanh. Chỉ trong một thời gian rất ngắn ta có thể thu nhận được một khối
lượng sinh khối rất lớn; thời gian này được tính bằng giờ, còn ở thực vật hay
động vật thì thời gian này được tính bằng tháng hay hàng chục năm.
Ngành chăn nuôi nước ta đang ngày một phát triển, tổng số đàn lợn trên
toàn quốc ước tình 27 triệu con. Vì vậy nhu cầu thức ăn gia súc nói chung và
cho lợn nói riêng rất lớn và sinh khối nấm men sẽ là nguồn protein thay thế tốt
cho nguồn protein truyền thống như khô đỗ tương, bột thịt, bột cá… Ngoài ra
việc sử dụng nguyên liệu lên men là các phế phẩm của ngành nông nghiệp,

công nghiệp nhẹ giúp giải quyết vấn đề môi trường. Việc nghiên cứu ở quy mô
sản xuất nhỏ và vừa các chế phẩm sinh học từ nấm men giúp phòng bệnh và
kích thích sinh trưởng cho gia súc, gia cầm phù hợp với thực tiễn phát triển của
nước ta đã và đang được triển khai ứng dụng.


Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn nêu trên chúng tôi tiến hành thực hiện
nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu sơ bộ sản xuất sinh khối nấm men phục vụ
trong chăn nuôi”.
1.2. Mục đích và yêu cầu nghiên cứu
1.2.1. Mục đích nghiên cứu
Sản xuất và thu sinh khối nấm men từ nguồn dinh dưỡng rỉ đường, có
hàm lượng protein cao phục vụ cho chăn nuôi.
1.2.2. Yêu cầu nghiên cứu
Tìm ra được điều kiện tối ưu nhất cho sự phát triển của nấm men.
Sản xuất thành công sinh khối nấm men từ rỉ đường.


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Lịch sử và giái trị dinh dưỡng của nấm men
2.1.1. Lịch sử nấm men
Nấm men được con người sử dụng từ rất lâu, trước khi chữ viết ra đời.
Những chữ viết tượng hình cổ xưa cho thấy người Ai Cập cổ xưa đã sử dụng
nấm men cho lên men rượu từ cách đây hơn 5.000 năm. Tuy nhiên vào thời đó
con người chưa hiểu được cơ chế sinh học của quá trình lên men, thập chí
người Ai Cập cổ cưa cho rằng đó là một hiện tượng siêu nhiên.
Người ta cho rằng quy trình lên men rượu là do sự nhiễm vi sinh vật tự
nhiên vào bột, ngũ cốc và trái cây chứa đường. Quần thể vi sinh vật bao gồm nấm
men và vi khuẩn lên men lactic được tìm thấy trên đại mạch và trái cây. Người ta
sử dụng một phần bột này để lên men từng mẻ rượu. Sau một thời gian con người

biết lựa chọn những mẻ lên men tốt và giữ lại cho lên men tiếp theo.
Mãi cho đến khi kính hiển vi ra đời, nấm men đã được định nghĩa là một
sinh vật sống và là tác nhân của quá trình lên men rượu. Một thời gian ngắn
sau khám phá này người ta có thể nuôi nấm men trong môi trường thuần khiết.
Vào đầu thế kỉ 20 con người đã sản xuất được nấm men thương mại.
2.1.2. Giá trị dinh dưỡng của nấm men [8,9,16]
Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men phụ thuộc và chủng
giống, thành phần các chất dinh dưỡng trong môi trường, trạng thái sinh lý
cũng như điều kiện nuôi cấy. Thành phần cơ bản chiếm tối đa là nước: khoảng
75%, còn lại 25% chất khô bao gồm các thành phần:
- Protein thô(N x 6,25): 30% - 70% trung bình 40%
- Glucid: 25% - 50% trung bình 30%
- Lipid: 2% - 5% trung bình 4%
- Chất khoáng: 5% - 11% trung bình 9%
Nước trong tế bào: trong tế bào nước thường tồn tại 2 dạng nước liên kết
và nước tự do. Trong đó nước ở thể keo ở tế bào, thuộc phần nước liên kết
chiếm tới 46% - 53% và phần giữa của tế bào 22% - 27%. Lượng nước khác
nhau còn tùy thuộc vào chủng nấm men, kỹ thuật nuôi và phương pháp thu
nhận tế bào.


Protein: trong tế bào nấm men protein trung bình khoảng 50% (tính theo
vật chất khô) và khoảng 45% protein hoàn chỉnh và có đủ các acicd amin
không thay thế như: (mg/g men khô) Lysin 7.5; Alanin 8,7; Prolin 2,0; Tyrosin
2,8; Methiolin 2,9; Leucin 5,4. Protein nấm men tương đương với protein động
vật về mặt dinh dưỡng.
Glucid: trong nấm men bao gồm các polysaccharide dự trữ (glycogen 3
– 10%; trehalose 2 – 15% và polysaccharide cấu trúc ( mannan18,7 – 24,9%;
glucan (94,7 – 10,96%) và chitin).
Lipid: chất béo trong tế bào nấm men có các acid oleic, palmitic các

lipid trung tính, glyceral, photpholipid, sterol tự do…
Tro: thành phần tro của nấm men được trình bày trong bảng 1.1
Bảng 1.1: Thành phần tro của nấm men (%) [8]
K20
23,33 – 39,5
Fe203
0,06 – 0,7
Na20

0,5 – 2,26

P205

44,8 – 59,4

Ca0

1,0 – 7,58

SO3

0,57 – 1,88

MgO

3,77 – 6,34

SiO2

0,52 – 1,88

Vitamin: tế bào nấm men rất giàu vitamin, nhất là vitamin B và tiền
viatamin nhóm D2 là ergosterol, nó được xem là nguồn nguyên liệu quý để sản
xuất một số vitamin. Trong đó vitamin B là rất cần cho cơ thể :
- Thiếu B1: Dẫn đến tình trạng tê phù tay chân, ảnh hưởng đến hệ thần
kinh trung ương.
- B6: Cần cho sản xuất kháng thể và tái tạo tế bào máu, củng cố chức
năng hệ thần kinh và hệ cơ xương.
- B12: Giúp ngăn ngừa bệnh thiếu máu, hỗ trợ sự tạo thành tế bào máu.
Cần thiết cho quá trình tiêu hóa, sinh sản và phát triển của cơ thể.
Vitamin này cũng cần thiết trong giai đoạn mang thai và tạo sữa.
Như vậy, nguồn thực phẩm nấm men có thể đáp ứng nhu cầu về hàm
lượng vitamin nhóm B của cơ thể.
2.2. Đặc điểm chung của nấm men
Nấm men là tên gọi thông thường của một nhóm nấm có vị trí phân loại
không thống nhất nhưng có chung các đặc điểm sau:
- Tồn tại trạng thái đơn bào.


Đa số phân cắt theo cách nảy chồi, cũng có khi hình thức phân cắt tế bào.
Nhiều loại có khả năng lên men đường
Thành tế bào có chứa manane
Thích nghi với môi trường chứa đường cao, có tính acid cao.
Nấm men phân bố rất rộng rãi trong tự nhiên, nhất là trong các môi
trường có chứa đường, có pH thấp, chẳng hạn như trong hoa quả, rau dưa, mật
mía, rỉ đường, mật ong, trong đất ruộng mía, đất vườn cây ăn quả, trong đất có
nhiễm dầu mỏ [3].
2.2.1. Đặc điểm hình thái của nấm men
Nấm men là nhóm điển hình cho vi sinh vật nhân thật, tế bào nấm men
thường gấp 10 lần so với tế bào vi khuẩn.

Nấm men có cấu tạo đơn bào, hình thái thay đổi tùy thuộc theo từng
loại, tùy thuộc theo điều kiện nuôi cấy, do đó nấm men có hình thái đa dạng (
hình trứng, hình bầu dục, hình tròn, hình ống dài, hình quả dưa chuột, hình
thoi, hình bình hành, hình tam giác, hình chai, hình lưỡi niềm và một số hình
đặc biệt khác).
Một số loại nấm men có tế bào nối tiếp nhau hình thành những sợi nấm
gọi là khuẩn ti thể (mycelium) hoặc khuẩn ti giả (psedomycelium). Sợi nấm
chia thành 2 loại khác nhau: Sợi cơ chất hay sợi dinh dưỡng, giúp nấm men
bám chặt vào cơ chất, hấp thu các chất dinh dưỡng chứa trong cơ chất và sợi
khí sinh phát triển trong không khí trên bề mặt của cơ chất.
Kích thước tế bào nấm men thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào từng giống,
từng loài, nói chung kích thước trung bình khoảng từ 3 – 5 x 5 – 10 µm. [2]
2.2.2. Cấu tạo tế bào nấm men
Nấm men là sinh vật đơn bào hiển vi, tế bào cơ bản giống như ở động,
thực vật. So sánh cấu tạo tế bào nấm men với vi khuẩn ta thấy có sự tiến hóa
nhảy vọt từ nhân sơ đến nhân chuẩn. Cùng với sự tiến hóa về nhân và cơ chế
phân chia nhân (nhân có màng, có các thể nhiễm sắc, phân bào có tơ...) ở cơ
thể xuất hiện nhiều thể không thấy ở nhân sơ, như ti thể, lục lạp...
Tế bào nấm men có thành phần và cấu tạo phức tạp. Trong tế bào có các
cấu tử tiểu thể và có thể chia thành: các cơ quan nội bào hay cơ quan tử của tế
bào và các chất chứa trong tế bào hay các thể vùi của tế bào [9]
-


Vỏ tế bào: bao quanh tế bào nấm men là một lớp màng mỏng dày đặc,
mềm mại có thể đàn hồi để định hình cũng như bảo vệ tế bào chống lại các tác
động bên ngoài và chất độc. Vỏ tế bào nấm men mang điện. Nó còn có tác dụng
giữ áp suất thẩm thấu nội bào, điều chỉnh các chất dinh dưỡng là các hợp chất có
phân tử lượng thấp và các muối khoáng đi qua các lỗ nhỏ vào trong tế bào. [9]
Thành tế bào nấm men: dày khoảng 25nm. (chiếm 25% khối lượng khô

của tế bào). Đa số nấm men có thành tế bào cấu tạo bởi glucane và manane.
Một số nấm men có thành tế bào chứa chitin và manane. Trong thành tế bào
còn có chứa 10% proteine (tính theo khối lượng khô), trong số proteine này có
một phần là enzyme. Trên thành tế bào còn thấy có cả một lượng nhỏ lipid. [3]
Màng tế bào chất: Xung quanh màng tế bào chất được bao quanh một
lớp màng rất mỏng, chiều dày không quá 0,1nm dính chặt với tế bào chất.
Màng tế bào chất: có 4 chức năng cơ bản: tác dụng như rào chắc thẩm thấu,
điều chỉnh chất dinh dưỡng từ môi trường vào trong tế bào và ngược lại cho
các sản phẩm trao đổi chất ra ngoài tế bào; thực hiện sinh tổng hợp một số hợp
phần của tế bào (các cấu tử của vỏ tế bào); nơi khu trú một số enzyme và cơ
quan tử của tế bào (như riboxom). Vận chuyển chất qua màng liên quan đến
tính thấm của màng. Đặc tính này trước hết phụ thuộc vào các enzyme
phospholipase và lipase.
Tế bào chất: còn gọi là nguyên sinh chất. Nó có cấu trúc không đồng
nhất và ở thể keo, chứa tất cả các cấu trúc cơ bản của tế bào: Ti thể, riboxom,
mạng lưới nội chất, các chất dự trữ và các thể vùi của hợp chất lipolide và
hydratcarbon tự nhiên trong nội bào. Nhờ kính hiển vi điện tử mà chúng ta biết
được tế bào chất là hệ keo được cấu tạo từ proteine (đặc tính keo dính là đặc
tính của proteine), hydrate, lipid, các chất khoáng, nước và các hợp chất khác
nữa. Nước trong tế bào chất chiếm 90% ở dạng tự do để hòa tan các chất trước
khi tham gia vào các phản ứng trao đổi và dạng liên kết. Tế bào chất có độ
nhớt cao tương ứng với glycerin hoặc xiro đặc. (Như vậy gấp 800 – 8000 lần
so với nước). Khi tế bào già độ nhớt này giảm.
Trong tế bào chất chứ đầy đủ các cơ quan tử của tế bào, như ti thể, nhân,
các khoang không bào, các hạt chất dự trữ dạng tinh bột, dạng chất béo, cũng
như mạng lưới nội chất và các thể vùi khác (trong đó có các hạt riboxom)...


Cấu trúc của tế bào chất thay đổi phụ thuộc vào điều kiện nuôi cấy và
tuổi sinh trưởng của tế bào. Sự thay đổi này có thể là thuận nghịch và không

thuận nghịch là do mức độ tác động của các yếu tố bên ngoài. Các tế bào trẻ có
chất nguyên sinh đồng nhất, khi già chất này xuất hiện không bào, các giọt
chất béo, các hạt polyphosphate và lipolide. Như vậy tế bào trở nên dị nguyên
(không đồng nhất).
Ngoài các cơ quan tử của tế bào có trong tế bào chất ở dạng ti thể hay
thể vùi (ti thể, microxome, không bào...), còn có chất xúc tác sinh học rất quan
trọng là enzyme tham gia vào tất cả các phản ứng hóa sinh.
Microxome hay lipoxome: Đây là thể vùi có dạng hạt siêu hiển vi, được
cấu tạo từ lipolide, protide và acid ribonucleic (ARN). Các thành phần này ta
thấy hàm lượng protide và ARN hầu như bằng nhau còn lipid là rất nhỏ. Ở đây
sẽ xảy ra các quy trình tổng hợp proteine cho tế bào từ các acid amine đã được
hoạt hóa ở hệ thống ti thể. Các acid amine này được nối với nhau theo lệnh của
nhân được chuyển qua ARN đi vào các phản ứng sinh tổng hợp proteine.
Ti thể: Có dạng hạt nhỏ, dạng que hoặc dạng sợi mảnh phân bố trong tế
bào chất ở khoảng giữa vỏ tế bào và không bào. Có thể thấy chúng ở tất cả các
giai đoạn sinh trưởng của tế bào nấm men: Thời kỳ yên tĩnh, nảy chồi, sinh bào
tử... Chiều dài của sợi ti thể là 0,2 – 7,5µm. Hình dạng của nó có thể thay đổi
trong quá trình nuôi cấy, có thể là từ các hạt hoặc que hay sợi đơn đến kết hợp
thành chuối.
Bình thường số lượng ti thể trong tế bào nấm men dao động rất lớn: Từ
1 - 50 ti thể. Nếu trong tế bào chỉ có một ti thể thì thể tích của nó chiếm không
nhỏ hơn 20% thể tích tế bào, ở Saccharomyces cerevisiae có một ti thể chiếm
tới 88% thể tích tế bào. Trong môi trường có nồng độ glucose thấp tế bào nấm
men có tới 100 – 200 ti thể, nhưng ở nồng độ cao chỉ thấy 30 – 40.
Mạng lưới nội chất: trong tế bào của nấm men có chứa một hệ thống
màng 2 lớp, được gọi là mạng lưới nội chất bao gồm hằng dãy màng kép có gai
cong dày. Một số màng có kết hợp với riboxom. Đôi khi đầu màng chuốt thành
các bọng tròn và rồi có thể từ đây tạo thành không bào. Mạng lưới này còn
được gọi là thể golgi hay bộ máy golgi.
Mặc dù mạng lưới nội chất của nấm men, cũng như các vi sinh vật khác,

có tham gia vào các hoạt động của tế bào. Song, mối quan hệ mạng lưới này


với các cơ quan nội bào khác vẫn chưa được biết rõ ràng. Có tác giả cho rằng,
mạng lưới kép này điều hành chung quá trình sinh lý của tế bào.
Nhân tế bào: Nhân là cấu tử bất biến của tế bào nấm men. Ta thấy rõ
nhân tế bào nấm men trong trường hợp giữ tế bào trong nước vô trùng vài
ngày. Lúc này tế bào chất trở thành đồng nhất và trong suốt do bị đói. Với kính
hiển vi thông thường ta có thể quan sát rất rõ ràng nhân tế bào hoặc dưới kính
hiển vi huỳnh quang hay kính hiển vi đối pha sau khi xử lý bằng dung dịch
Fluorocrome.
Nhân của tế bào nấm men bao gồm: màng vỏ, hạch nhân (thể nhiễm sắc) và
chất nhân. Vỏ nhân tham gia vào điều hòa các quy trình trong nhân bằng cách
thay đổi tính thấm và thông báo trực tiếp giữa nhân với môi trường bên ngoài
tế bào, cũng như giữa nhân và tế bào chất. [9]
2.2.3. Sự sinh trưởng và phát triển của nấm men [20]
Sự sinh trởng và phát triển của nấm men diễn biến qua 4 giai đoạn.
- Giai đoạn thích nghi
Là giai đoạn từ lúc cấy nấm men vào môi trường đến lúc chúng bắt đầu
sinh sản. Ở giai đoạn này, chúng còn phải thích nghi với điều kiện môi trường
mới. Trong giai đoạn này, tế bào nấm men trải qua những biến đổi lớn về hình
thái và sinh lý, kích thước tăng lên đáng kể và chúng trở nên nhạy cảm với
những tác động bên ngoài. Số lượng tế bào nấm men ở giai đoạn này là không
tăng hoặc tăng không đáng kể.
- Giai đoạn logarit
Số lượng và sinh khối tế bào trong giai đoạn này tăng theo cấp số nhân.
Khả năng thích ứng với những điều kiện không thuận lợi của môi trường ngoài
tăng lên rõ rệt, đồng thời xuất hiện chức năng lên men rượu. Giai đoạn này
thuận tiện để xác định năng lượng sinh sản, thời gian nảy chồi, nhưng không nên
đánh giá kích thước của tế bào cũng như những dấu hiệu khác của khuẩn lạc. Do

trong thời kỳ đầu của giai đoạn này, tốc độ sinh sản của tế bào thường nhanh
hơn tốc độ tạo thành tế bào chất nên kích thước của tế bào có phần nhỏ đi.
- Giai đoạn ổn định
Số lượng tế bào trong giai đoạn này không tăng nữa, có thể là do sự cân
bằng giữa số sinh ra và chết đi. Song kích thước tế bào tăng lên rõ rệt. Quá
trình lên men rượu cũng bắt đầu.


- Giai đoạn thoái hóa
Số lượng tế bào giảm xuống do có hiện tượng tiêu hủy. Lượng protein
và acid nucleic giảm xuống, glycogen và treganose hoàn toàn tiêu biến.
Như vậy có thể thấy số lượng tế bào nấm men đạt cao nhất ở giai đoạn
logarit, song sinh khối tế bào lại đạt cao nhất ở giai đoạn ổn định vì khối lượng
tế bào ở giai đoạn này lớn.
2.2.4. Sự sinh sản của nấm men [14]
- Sinh sản vô tính
+ Sinh sản bằng nảy chồi
Phương pháp nảy chồi là hình thức sinh sản phổ biến của nấm men. Khi
nấm men trưởng thành sẽ nảy ra một số chồi nhỏ, chồi lớn dần lên, một phần
thân của tế bào mẹ chuyển sang chồi, sau đó tách ra thành một nhân mới, rồi
hình thành vách ngăn ngăn cách với tế bào mẹ, tạo lên một tế bào mới. Tế bào
con được tạo thành có thể tách khỏi tế bào mẹ hoặc dính trên tế bào mẹ tiếp tục
nảy sinh tế bào mới.
+ Sinh sản bằng phân cắt
Một số ít nấm men có thể sinh sản bằng phương pháp phân cắt giống
như vi khuẩn, tế bào dài ra rồi sau đó tạo ra những vách ngăn đặc biệt và phân
cắt thành nhiều tế bào mới.
- Sinh sản hữu tính
Tế bào nấm men có thể sinh sản bằng túi hay nang bào tử, trong mỗi túi
có từ 2 đến 4 hoặc 8 bào tử. Túi bào tử được sinh ra do tiết hợp 2 tế bào nấm

men tạo thành .
Khi 2 tế bào khác giới đứng gần nhau, ở mỗi đầu của 2 tế bào sẽ mọc ra
mấu nồi và tiến sát vào nhau. 2 tế bào sẽ tiết hợp với nhau hình thành một hợp
tử, sau đó sẽ có quá trình phối chất và phối nhân. Nhân của hợp tử phân chia
làm 2 hoặc 4 hoặc 8 nhân mới và mỗi nhân con cùng với 1 phần nguyên sinh
chất hình thành túi bào tử. Túi bào tử gặp điều khiện thuận lợi sẽ phát triển
thành một tế bào nấm men mới.

2.2.5. Sự trao đổi chất của nấm men [9]
Trong quá trình hoạt động sống của tế bào nấm men, cũng như các vi
sinh vật, cần tiêu hóa các chất dinh dưỡng từ môi trường để xây dựng tế bào


mới phục vụ cho sinh trưởng đồng thời sản ra môi trường một số sản phẩm.
Tất cả các quá trình này được gọi là trao đổi chất ở tế bào.
Sự trao đổi chất được chia làm 3 giai đoạn:
- Phân cắt các đại phân tử ở ngoài tế bào để có thể qua màng vào nội bào.
- Phân giải các phân tử bé để tạo ra các chất trao đổi chất trung gian
(pyruvate, acetyl, enzyme Coa) và năng lượng hữu ích (ATP).
- Sự phân giải triệt để các chất trao đổi chất trung gian thành CO2 và H2O
với sự giải phóng ra nhiều năng lượng ở dạng ATP với hàng loạt các phản ứng
oxy hóa khử các chất hữu cơ và vô cơ.
Trao đổi chất ở tế bào nấm men cũng tương tự như ở hầu hết giới vi sinh
vật. Chức năng cơ bản của trao đổi chất là tạo ra các vật liệu tế bào và nguồn
năng lượng phục vụ cho hoạt động sống của tế bào.
Trao đổi chất ở trong tế bào nấm men gồm 2 quá trình ngược chiều nhau
(có khi xen kẽ với nhau): dị hóa và đồng hóa. [9]
- Sự dị hóa: là quá trình phân giải các hợp chất dinh dưỡng có phân tử
lớn để có thể qua màng vào nội bào, sau đó tiếp tục phân giải các chất có phân
tử nhỏ thành các hợp chất trung gian, và thu nhận năng lượng. Tiếp tục phân

giải triệt để các hợp chất hữu cơ (kể cả các sản phẩm trung gian) thành sản
phẩm cuối cùng là CO2 và H2O. [9]
- Sự đồng hóa: là sử dụng các hợp chất trao đổi trung gian do quá trình
dị hóa tạo thành hoặc có sẵn trong môi trường để thực hiện các quá trình sinh
tổng hợp ra các chất cấu trúc tế bào, như các hợp chất cao phân tử
polysaccharide, proteine, acid nucleic, lipid... tạo ra tế bào mới từ các tiền chất
đơn giản (acid amine, các bazơ purine và pirimidine, acid hữu cơ, phosphateđường). Sự tổng hợp gắn liền với nhu cầu về năng lượng tự do được giải phóng
do khử phospho của ATP. Quá trình tổng hợp như vậy được gọi là trao đổi
chất kiến tạo hay là cấu trúc xây dựng. [9]
2.3. Nhu cầu dinh dưỡng nấm men
2.3.1. Dinh dưỡng Carbon (C)
Các hợp chất hữu cơ khác nhau như các loại đường và dẫn xuất, các
rượu, acid hữu cơ, acid amine... có thể là nguồn dinh dưỡng carbon của nấm
men. Ở đây cũng cần phải lưu ý rằng, hầu hết các loài nấm men đều không có
enzyme polyhydrogenase trong đó có enzym amylase và xenlulase. Vì vậy


nấm men không sử dụng trực tiếp được tinh bột cũng như xenlulose và
hemixenlulose. Gần đây có một số công trình nghiên cứu cho biết một số
chủng thuộc giống Candida có hoạt tính amylase ngoại bào, song vẫn chưa
đưa các chủng này vào sản xuất công nghiệp cũng như trong thực tế.
Các nguồn C dinh dưỡng trước hết phải kể đến các loại đường. Đường
glucose thuộc loại đường 6 (hexose) được tất cả các loài nấm men sử dụng.
Glucose được coi như nguồn C vạn năng đối với vi sinh vật. Nhiều loài nấm men,
trong đó có giống Saccharomyces lên men rượu, không sử dụng được pentone.
Tỷ số các đường được nấm men sử dụng là đặc điểm riêng của từng loài.
Qua đây ta có thể xây dựng được phương pháp chuẩn đoán các loài nấm men.
Phần lớn các loài thuộc giống Saccharomyces khác nhau giữa chúng trước hết
là quan hệ với các loại đường trong quá trình trao đổi chất hydratcarbon. Đối
với nguồn carbon khác như các loại rượu và acid hữu cơ thì mối quan hệ này là

giống nhau ở tất cả các loài của cùng một giống.
Acid acetic và glucose được sử dụng đồng thời. Như là một quy luật,
trong môi trường có một hỗn hợp các nguồn C thì nguồn nào cung cấp cho
nấm men sinh trưởng tốt sẽ được sử dụng trước.
Những loài nấm men của cùng một giống không phải bao giờ cũng đồng
hóa vật chất như nhau. Có thể nói, các loài khác nhau đồng hóa các nguồn dinh
dưỡng là khác nhau. Thí dụ: các loài Candida natalensis và C. Parapsilosis và
đồng hóa rất tốt galactose, nhưng C. Clausseni lại không đồng hóa được loại
đường này. Saccharomyces cerevisiae chỉ bắt đầu sử dụng galactose từ ngày
thứ hai sau khi nuôi cấy.
Những disacaride (maltose và saccharose) trước khi được nấm men sử
dụng phải qua thủy phân sơ bộ thành đường đơn nhờ enzyme tương ứng của
nấm men. Nấm men chuyển từ sống kỵ khí sang sống hiếu khí sẽ bị yếu khả
năng sử dụng glucose và maltose, nhưng với saccharose hoạt tính sự dụng lại
được tăng gấp 2,5 lần. Nấm men sử dụng maltose chỉ khi trong khi môi trường
không có mặt glucose và fructose. Maltose được lên men hoàn toàn trong pha
sinh trưởng ổn định của nấm men.
Các acid hữu cơ chiếm một vị trí quan trọng trong trao đổi chất của nấm men.
Chúng có thể kích thích hoặc ức chế sinh trưởng của nấm men. Chúng cũng có
thể là nguồn dinh dưỡng C và năng lượng duy nhất.


Tất cả các sản phẩm trung gian trong trao đổi của vòng krebs đều là
nguồn C dinh dưỡng cho nấm men. Song, tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật
này trong môi trường chỉ có acid acetic, citric, sucinic, fumaric, malic hay
oxalic đều thấp hơn so với môi trường chứa glucose.
Sử dụng hydrocarbon từ dầu mỏ và khí đốt làm nguồn C nuôi cấy nấm
men rất được quan tâm trong vài thập kỷ gần đây. Đặc biệt là thu sinh khối
nấm men từ hydratcarbon làm nguồn proteine – vitamine dùng bổ sung vào
thức ăn chăn nuôi rất có nhiều triển vọng. Cũng có ý kiến e ngại các chế phẩm

này còn dư lượng những chất nào đó còn chưa rõ hoặc rất ít không thể xác định
được có ảnh hưởng tới đời sống sức khỏe của con người và động vật.
Ngày nay người ta đang hoàn thiện thực nghiệm về vai trò của CO2 trong trao
đổi chất của nấm men. Thật vậy, giữa tất cả các nguồn C hữu cơ thì khí CO2 là
chất hoạt động sinh học. Những dạng liên kết với CO2 đều là các sản phẩm cần
thiết cho nấm men. [9]
2.3.2. Dinh dưỡng nitơ (N)
Nguồn N cần thiết cho tổng hợp các cấu tử chứa N của tế bào là các hợp
chất hữu cơ hoặc vô cơ có sẵn trong môi trường.
Các hợp chất hữu cơ chứa N của tế bào là các acid amine, các nucleotide
purine và pyrimidine, proteine và một số vitamine. Nấm men có khả năng tổng
hợp được tất cả các acid amine... thành phần proteine trực tiếp từ các hợp chất
vô cơ trong khi sử dụng nguồn C là các chất hữu cơ - sản phẩm trung gian của
quá trình dị hóa hydratcarbone trong hô hấp và lên men.
Đa số nấm men không đồng hóa được nitrate. Song, giống Hasenula và giống
Pichia lại đồng hóa được chất này. Một số loài thuộc giống Brettanomyses
cũng đồng hóa được nitrate.
Nguồn Nitơ vô cơ được nấm men sử dụng tốt là các muối amonium của
acid vô cơ cũng như hữu cơ. Đó là amoni sulfate, phosphate rồi đến các muối
acetade, lactade, malade và succinade.
Trong môi trường có muối amonium, đặc biệt là sulfate, thì nấm men sẽ
sử dụng gốc amonium trước, gốc acid còn lại sẽ được sử dụng sau hoặc ít sử
dụng sẽ làm cho môi trường acid hóa, giảm pH.
Trong môi trường lỏng amoniac (NH3) ở dạng NH4+ gần với tiền chất
của Nitơ hữu cơ và là nguồn N rất dễ cho nấm men sử dụng, chỉ xếp sau các


acid amine. Nấm men còn sử dụng được ure và peptone. Trong môi trường
lỏng ure sẽ bị urease của nấm men phân ly thành NH4+ và CO2. Để thu sinh
khối Saccharomyces được tốt trong môi trường nên có mặt cả nguôn Nitơ vô

cơ và hữu cơ.
Các nguồn Nitơ hữu cơ thường là hỗn hợp các acid amine (nấm men chỉ
sử dụng được acid amine ở dạng tự nhiên), các peptide, các nucleotide... Trong
thực tế người ta hay dùng cao ngô, cao nấm men, dịch thủy phân protein tự
nhiên (đậu tương, khô lạc...) làm nguồn N hữu cơ. [9]
2.3.3. Dinh dưỡng các nguyên tố vô cơ
Các nguyên tố vô cơ trong nuôi cấy vi sinh nói chung, trong đó có nấm
men, phospho (P) được quan tâm trước hết, sau đó là kali (K) và magiê (Mg),
lưu huỳnh (S)...
Như chúng ta đã biết phospho tham gia vào các thành phần quan trọng của
tế bào, như các nucleoproteit, acid nucleic, polyphosphate, phospholipid... Các
hợp chất phospho đóng vai trò xác định trong các biến đổi hóa sinh khác nhau,
đặc biệt là trao đổi chất hydrocarbon trong vận chuyển năng lượng. Nấm men sử
dụng rất tốt nguồn phospho vô cơ là orthophosphate. Hợp chất này chuyển thành
polyphosphate và sau khi hoạt hóa sẽ dùng vào các quá trình tổng hợp.
Khi không đủ P trong môi trường sự trao đổi chất ở nấm men thay đổi
đáng kể liên quan tới sự phá vỡ nhu cầu và sử dụng hydratcarbone và nitơ.
Nhu cầu sinh lý về P đối với 10 tỷ tế bào nấm men vào khoảng 10 – 13 mg P.
Trong phòng thí nghiệm vi sinh người ta thường dùng muối KH2PO4 và
K2HPO4 làm nguồn P và K.
Dinh dưỡng lưu huỳnh (S): S là thành phần của một số acid amine trong
phân tử protein và là nhóm phụ (-SH) của một số enzyme Coa. Trong môi
trường nuôi cấy nấm men thường có (NH4)2 SO4 làm nguồn amonium và
nguồn lưu huỳnh. Hàm lượng S nhỏ làm tăng sự nảy chồi của nấm men, nhưng
ở nồng độ 1mg/l S đã kìm hãm quá trình này. [9]
2.3.4. Dinh dưỡng vitamine
Trong công nghiệp thường dùng các nguồn vitamine là cao ngô, cao
nấm men (có thể dùng dịch men tự phân hay nước chiết nấm men), nước chiết
cám (cám gạo hoặc cám mì), dịch thủy phân đậu tương bằng enzyme và đặc
biệt là rỉ đường (cung cấp bionine). Trong các thí nghiệm nuôi cấy ở phòng thí

nghiệm vi sinh vật hoặc ở qui mô nhỏ có thể dùng các dịch chiết từ giá đậu, từ
rau cải, cải bắp, cà chua, cà rốt, khoai tây... làm nguồn vitamine bổ sung vào
môi trường. [9]
2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của nấm men trong điều
kiện nuôi cấy thu sinh khối tế bào
2.4.1. Nhiệt độ nuôi cấy [8], [9], [16]
Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn tới tấc độ tăng trưởng của nấm men. Ở đa số
các chủng nấm men, nhiệt độ tối ưu vào khoảng 28 – 320C. Khi nhiệt độ tăng
lên 400C và dưới 250C sự sinh sản của nấm men bị chậm lại hay ngừng hẳn.
Khi nhiệt độ xuống thấp khéo theo hoạt tính hô hấp của nấm men bị giảm.
2.4.2. PH của môi trường [8], [9]
pH của môi trường được thể hiện ở nồng độ H+ trong canh trường nuôi
cấy, có ảnh hưởng lớn tới hoạt động sống của nấm men. Chúng có tác động
đến độ thẩm thấu các chất dinh dưỡng cũng như chiều hướng của quá trình lên
men. Mỗi chủng vi sinh vật hay nhóm vi sinh vật có khoảng pH thích ứng hay
tối ưu cho sinh trưởng và phát triển.
pH tối ưu cho sự tăng trưởng của nấm men đối với chủng
Saccharomyces cerevisiae là 4,5 – 5,5. Ở pH = 4 tốc độ tích lũy sinh khối
giảm, sự sinh sản của nấm men sẽ ngừng lại nếu pH = 3.
2.4.3. Thành phần môi trường [9], [16]
Thành phần và nồng độ các chất trong môi trường nuôi cấy có ảnh
hưởng tới sự sinh trưởng của nấm men. Khi nồng độ các chất quá cao sẽ làm
tăng áp suất thẩm thấu và làm mất cân bằng trạng thái của nấm men. Kết quả là
sinh khối thu được sẽ thấp. Ngược lại nếu nồng độ các chất thấp sẽ không đáp
ứng đủ nhu cầu của nấm men. Nồng độ đường thích hợp cho quá trình lên men
thu sinh khối là 4 – 6%.
2.4.4. Oxy hòa tan [5], [9]
Oxy hòa tan vào môi trường lỏng ở dạng bọt khí nhỏ và nấm men chỉ sử

dụng được oxy ở dạng này để tiến hành hô hấp. Có thể tăng lượng oxy hòa tan
này bằng cách sục khí và khuấy trộn môi trường. Điều còn làm cho nấm men
dễ dàng tiếp xúc với các chất dinh dưỡng và oxy hơn. Ở quy mô phòng thí
nghiệm thường sử dụng máy lắc để làm tăng sự hòa tan của oxy vào môi
trường. Tuy oxy thực sự cần thiết cho sinh trưởng của nấm men nhưng không


phải cứ tăng oxy là tăng sinh khối.Tùy theo giai đoạn phát triển của nấm men
mà chúng đòi hỏi lượng oxy thích hợp. Khi lượng oxy trong môi trường quá
cao sẽ làm giảm tấc độ lên men của nấm men, ảnh hưởng đến lượng sinh khối
tạo thành.
2.5. Sản xuất sinh khối nấm men
Công nghệ sản xuất sinh khối nấm men là kỹ thuật thực hiện nuôi các
giống nấm men thuần chủng hoặc hỗm hợp vài chủng để thu nhận được khối
lượng tế bào sau khi sinh trưởng với các mục đích:
- Sinh khối nấm men là những tế bào sống có khả năng lên men rượu
dùng trong sản xuất bánh mì, thường gọi là men bánh mì …
- Sinh khối nấm men làm nguồn protein, vitamin bổ xung vào thức ăn
chăn nuôi. Đây là những tế bào nấm men sau khi sấy khô đã chết chứa protein
tới 50 – 60% (theo chất khô), rất giàu vitamin nhóm B với tiền vitamin D2, đầy
đủ chất khoáng. Sản phẩm này được gọi là men gia súc hay men thức ăn chăn
nuôi hoặc còn gọi là protein đơn bào (SCP). [9]
2.5.1. Đặc điểm sản xuất sinh khối nấm men [9]
Sản xuất sinh khối nấm mem có các đặc điểm sau:
- Chi phí lao động ít hơn nhiều so với sản xuât nông nghiệp.
- Có thể sản xuất ở những địa điểm bất kì trên trái đất, không chịu ảnh
hưởng của khí hậu, thời tiết, quá trình công nghệ dễ cơ khí hóa và tự động hóa.
- Năng suất cao.
- Sử dụng các nguyên liệu rẻ tiền và hiệu suất chuyển hóa cao. Các nguyên
liệu thường là phế phụ phẩm, phụ phẩm của những ngành khác, như rỉ đương,

dịch kiểm sulfit, parafin dầu mở… Hiệu suất chuyển hóa cao: hydratcacbon
chuyển hóa tới 50%, cacbuahydro – tới 100% thành chất khô của tế bào.
- Hàm lượng protein trong tế bào rất cao: ở vi khuẩn là 60 – 70%, ở nấm
mem là 40 – 50% chất khô. Hàm lượng này còn phụ thuộc vào loài và chịu
nhiều ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy. Cần chú ý rằng, hàm lượng protein ở
đây chỉ bao hàm protein chứ không gồm cả thành phần nitơ protein khi xác
định theo phươn pháp nitơ tổng số của Kjendal, như axit nucleic, các chất của
thành tế bào.
- Chất lượng của protein cao: Nhiều axit amin có trong sinh vật với hàm
lượng cao, giống như trong sản phẩm thịt, sữa. Protein vi sinh vật đặc biệt là


giàu lizin, chính vì vậy là một lợi thế khi bổ sung vào thức ăn chăn nuôi, vì
thức ăn thường thiếu axit amin này. Trái lại, hàm lượng axit amin chứa lưu
huỳnh lại thấp.
- Khả năng tiêu hóa của protein: có phần bị hạn chế bởi thành phần phi
protein, như axit nucleic, peptit của thành phần tế bào, hơn nữa bởi chính thành
và vỏ tế bào vi sinh vật khó cho các enzym tiêu hóa đi qua.
- An toàn về độc tố: Trong sản xuất protein dơn bào không dùng vi sinh
vật gây bệnh, cũng như loài chứa thành phần độc hoặc nghi ngờ về sinh lý dinh
dưỡng ở dạng khó tách riêng. Chính vì sự an toàn cho sức khỏe con người, cho
đến nay SCP vẫn hầu như chỉ dùng trong dinh dưỡng động vật.
- Những vấn đề kĩ thuật : Sinh khối VSV phải dễ tách và xử lí. Vấn đề
này phụ thuộc kích thước tế bào. Sinh khối nấm men dễ tách và thu sinh khối
hơn vi khuẩn. Ngoài ra, những VSV nào có khả năng sinh trưởng ở mật độ cao
sẽ cho năng suất cao, sinh trưởng tốt ở nhiệt độ cao ( có tính ưa nhiệt hoặc chịu
nhiệt) sẽ giảm chi phí và làm nguội trong sản xuất, ít mẫn cảm với sự tạp
nhiễm… sử dụng được các nguồn cacbon rẻ tiền, chuyển hóa càng nhiều càng
tốt… thì cũng được dùng làm sản xuất.
Vấn đề giải quyết sự thiếu hụt protein trong khẩu phần thức ăn chăn

nuôi gia súc và gia cầm là một nhiệm vụ rất quan trọng đối với nghành kinh tế
quốc dân. Cân đối được dinh dưỡng chăn nuôi sẽ có hiệu quả kinh tế to lớn,
một trong những biện pháp hữu hiệu giải quyết sự thiếu hụt protein này là tăng
cường sản xuất sinh khối nấm men.
Nấm men tổng hợp được protein, vitamin, các chất quý giá nhanh gấp
hàng trăm lần thực vật và hàng nghìn lần động vật. Protein vi sinh vật theo
hàm lượng axit amin, vitamin và mức độ hấp thu còn vượt trội hơn nguồn
protein động vật.
Nấm men dùng trong chăn nuôi là nguồn protein được bổ sung vào khẩu
phần cho gia súc làm nâng cao giá trị sinh học cho nguồn protein khác . Trong
protein có chứa không ít hơn 20 axit amin và có tất cả các axit amin không thay thế.
Tỷ số P và K trong nấm men làm cho khung xương của động vật non
phát triển bình thường. Các vitamin và nguyên tố vi lượng trong tế bào nấm
men có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của động vật. Vitamin nhóm B là
nhiều hơn cả so với các vitamin khác. Các vitamin có cả tocoferol, ergosterin,


cholin là những tác nhân điều chỉnh trao đổi chất béo. Hệ thống enzym của
nấm men xúc tác cho quá trình đồng hóa axit amin và tổng hợp protein.
Bổ xung nấm men vào thức ăn bò sũa làm tăng hàm lượng sữa và chất
béo có trong sữa, với gia cầm, thủy cầm cho lượng trứng nhiều hơn. 1kg men
khô dùng cho chăn nuôi thu thêm 0,4kg thịt lợn; 1,5kg thịt gia cầm; 30 – 40
quả trứng.
2.5.2. Sản xuất sinh khối nấm men từ phế phụ liệu rỉ đường
2.5.2.1. Nguyên liệu[17]
Nguồn nguyên liệu để sản xuất sinh khối nấm men là các phế phụ liệu
giàu glucid như: rỉ đường, nước ép bãi trái cây, dịch thủy phân tinh bột,
cellulose…đều có thể là nguyên liệu để nuôi cấy nấm men thu nhận sinh khối.
2.5.2.2. Chủng nấm men [17]
Tùy theo nguồn nguyên liệu mà sử dụng các chủng nấm men cho phù

hợp để thu nhận sinh khối. Đối với rỉ đường chủ yếu sử dụng chủng
Saccharomyces cerevisiae.
2.5.2.3. Thu nhận sinh khối nấm men
Để sản xuất sinh khối nấm men cần tiến hành qua 3 giai đoạn:
- Xử lý nguyên liệu và chuẩn bị môi trường. [9]
Rỉ đường cần phải được xử lý trước khi tiến hành lên men vì trong rỉ
đường có nhiều chất cặn, tạo ra hệ keo lớn cản trở quá trình trao đổi chất của tế
bào nấm men. Để loại bỏ tạp chất thường sử dụng phương pháp hóa học, chủ
yếu là dùng H2SO4. trước hết pha loãng theo tỉ lệ 1:1 đến 1:4, acid hóa bằng
H2SO4 tới pH = 4. Đun dung dịch đường ở 900C khéo dài đến 1 giờ, làm nguội,
ly tâm loại bỏ cặn. có thể làm sáng rỉ đường bằng cách cho chảy qua cột than
hoạt tính. Sau khi đã xử lý tiến hành pha loãng rỉ đường xuống 4 – 6% điều
chỉnh pH trở lại 4,5 – 5,0.
Hiện nay có những nghiên cứu sử dụng hợp chất polymer để tách cặn,
xử lý rỉ đường. Polymer C510H của hãng AROWFLO (Nhật Bản) cho hiệu
suất tách cặn tốt nhất. Kết quả so sánh khả năng xử lý rỉ đường cho thấy: xử lý
rỉ đường bằng polymer có nhiều ưu điểm hơn so với phương pháp xử lý bằng
acid nhưng phương pháp này không cần giai nhiệt, không cần sục khí, hiệu
suất tách cặn cao (gấp 2,2-2,3 lần so với phương pháp cũ), giá thành xử lý
bằng một nửa giá thành xử lý bằng phương pháp acid, không gây ôi nhiễm môi


trường. Sau khi xử lý và pha loãng, cần phải bổ xung thêm nitơ, photpho,
magie… Trong sản xuất sinh khối nấm men thường sử dụng (NH4)2SO4, ure,
DAP làm nguồn cung cấp nitơ và photpho, MgSO4 cung cấp Mg.
- Giai đoạn nuôi cấy nhân giống [9]
Tiến hành trước tiên trong phòng thí nghiệm: từ ống nghiệm nuôi cấy
chuyển vào bình tam giác, nuôi lắc với nhiệt độ 25 – 300C đến độ tuổi thích
hợp sẽ cấy vào môi trường nhân giống cấp 2 trong bình thép có sục khí cho
đến khi đạt 3,5 – 4g sinh khối/l dịch nuôi cấy. Quá trình kéo dài từ 12 – 15giờ.

Có thể nhân giống cấp 3 ở nồi có thể tích 4 – 5m3. Trong quá trình nhân giống
sử dụng dung dịch NH3 để điều chỉnh pH, thổi khí liên tục. sau đó có thể
chuyển sang 12 – 15m3 hoặc lớn hơn
- Giai đoạn nuôi nấm men công nghiệp [9]
Đây là giai đoạn nuôi mở rộng ở phân xưởng không cần điều kiện vô
trùng. Các thùng lên men có thể đến 500m3. Ở giai đoạn này thường áp dụng
phương pháp lên men bán liên tục vì cho hiệu quả kinh tế cao, khi đạt lượng
sinh khối có trong dung dịch nuôi cấy sẽ lấy dần ra và cho thêm môi trường
mới vào nồi lên men, duy trì hàm lượng đường khoảng 1 – 2%.
Kết thúc quá trình lên men, dịch lên men ly tâm để thu sinh khối. Sinh
khối nấm men thu được ở dạng paste có độ ẩm 75 – 80% với hàm lượng các
chất dinh dưỡng tùy thuộc vào chủng giống và nguồn nguyên liệu sử dụng, Có
thể sử dụng ở dạng này hay sấy khô để thu nhận nấm men khô.
2.5.2.4. Ý nghĩa của việc sản xuất và ứng dụng của sinh khối nấm men
- Ý nghĩa của việc sản xuất sinh khối nấm men
Sinh khối nấm men là một loại protein đơn bào (SCP – single cell
protein) chứa hàm lượng protein cao ngoài ra nó còn là nguồn cùng cấp
vitamin phong phú đặc biệt là vitamin B vì vậy việc bổ sung sinh khối nấm
men như một nguồn dinh dưỡng cho con người và động vật thực sực có ý
nghĩa khi mà thế giới đang trong tình trạng thiếu hụt protein. Nguồn protein
thu được từ sinh khối nấm men có tính hiệu quả kinh tế rất cao được thể hiện
bằng việc tạo ra các sản phẩm có giá trị mà tiết kiệm được thời gian. Hơn nữa
chất lượng protein của sinh khối nấm men cao hơn nhiều so với thực vật và
tương đương với động vật, có đầy đủ các acid amine không thay thế.


Ngoài ra nguồn nguyên liệu để sản xuất sinh khối nấm men là nguồn phế
phụ liệu từ các nghành công nông nghiệp thải ra, rất phong phú và rẻ tiền tận
đụng được các phế phụ liệu này không những đem lại hiệu quả kinh tế cao mà
còn làm giảm sự ôi nhiễm môi trường do nguồn phế phụ liệu này gây ra. Vấn

đề đặt ra hiện nay là nghiên cứu để khai thác tối đa lợi ích của sinh khối đồng
thời hạn chế những yếu tố bất lợi, để sinh khối nấm men trở thành nguồn thức
ăn hấp dẫn cho vật nuôi và còn có thể phục vụ cho khẩu phần ăn của con
người. [6], [17]
- Ứng dụng của sinh khối nấm men
Nấm men là nhóm vi sinh vật phân bố rộng rãi trong thiên nhiên, nó
tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất, phân hủy các chất hữu cơ trong
đất. Hoạt động sinh lí của nhiều loài nấm men được ứng dụng trong công
nghiệp thực phẩm, nông nghiệp và các ngành khác như: sử dụng sinh khối nấm
men trong lên men cồn, sản xuất bánh mì. Đây là loại sinh khối với tế bào nấm
men còn sống có khả năng lên men rượu hoặc làm bột nở…Đối với sinh khối
với tế bào còn sống còn được bổ sung trộn chung với thức ăn tươi cho vật nuôi
(rau, cám, rượu gạo…) Ủ tạo hương và làm thức ăn dễ tiêu hóa. Còn đối với tế
bào nấm men đã chết thì được bổ sung vào thức ăn chăn nuôi như nguồn cung
cấp protein và vitamin (nhóm B).
Do bản thân tế bào nấm men có rất nhiều loại vitamin và các acid amin
đặc biệt là các acid amin không thay thế. Đặc tính này dùng để chế tạo thức ăn
gia súc từ nấm men, thậm chí thức ăn cho con người cũng được chế tạo từ nấm
men. [9]
2.7. Những nghiên cứu và ứng dụng của nấm men trong chăn nuôi
2.7.1. Tinh hình thế giới
Đã có nhiều công trình nghiên cứu trước hết về bản chất sinh học, khả năng
sinh hóa, phân loại của một số giống nấm men được sử dụng phổ biến trong sản
xuất sinh khối tế bào như Saccharomyces, Torulopsis và Candida. [15]
Các nhà khoa học trên thế giới đang hướng đến nghiên cứu chọn giống
cho quá trình nâng cao công nghệ lên men truyền thống trên môi trường xốp để
làm giàu protein cho các sản phẩm giàu tinh bột như sắn và các phụ phẩm
nông nghiệp như bã dừa, vỏ chuối, bã mía…[15]