NHÂN GIỐNG NẤM MEN VÀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC
PHẨM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO

NHÂN GIỐNG NẤM MEN VÀ QUÁ
TRÌNH LÊN MEN TRONG SẢN
XUẤT RƯỢU
GVHD: Phan Thị Hồng Liên
Nhóm thực hiện: Nhóm 14


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

TP.HCM, Tháng 5 năm 2015

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU....................................................................................................................7
NHÂN GIỐNG NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU.............................................8
1.1. Phân loại khoa học..................................................................................................8
1.2. Hình thái..................................................................................................................8
1.3. Cấu tạo của tế bào nấm men...................................................................................9
1.4. Đặc điểm sinh hóa.................................................................................................10
1.5. Nấm men nổi.........................................................................................................12
1.6. Nấm men chìm......................................................................................................12
1.7. Lên men rượu từ tinh bột......................................................................................14
1.8. Lên men rỉ đường..................................................................................................16
1.9. Nấm men “T” Việt Nam.......................................................................................16

1.10. Nấm men chủng 396...........................................................................................16
1.11. Chỉ tiêu đánh giá.................................................................................................16
1.12. Ảnh hưởng của nhiệt độ ....................................................................................18
1.13. Ảnh hưởng của pH..............................................................................................18
1.14. Ảnh hưởng của nồng độ đường..........................................................................19
1.15. Ảnh hưởng của một số hóa chất và chất sát khuẩn...........................................20
1.16. Ảnh hưởng của nguồn Nito bổ xung..................................................................21
1.17. Ảnh hưởng của việc thông khí và đảo trộn.......................................................21
1.18. NHÂN GIỐNG NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU THỦ CÔNG.......24
1.19. NHÂN GIỐNG NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU CÔNG NGHIỆP.25
A. Nhân giống trong phòng thí nghiệm.......................................................................26
B. Nhân giống trong sản xuất......................................................................................27
1.20. Nhân giống trong sản xuất từ rỉ đường..............................................................29
1.21. BẢO QUẢN NẤM MEN...................................................................................31
1.22. KẾT LUẬN.........................................................................................................32
QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU.....................................................................................32
Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

2


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

1.1. Định nghĩa:............................................................................................................32
Lên men rượu là quá trình biến đường thành rượu là khí carbonic dưới tác dụng của
nấm men (dưới tác dụng của tập hợp các enzyme có trong nấm men còn gọi là
zymase).........................................................................................................................32
Chủng vi sinh vật được sử dụng để sản xuất rượu : Sacharomyces thuộc loại nấm

men nổi..........................................................................................................................32
1.2. Cơ chế quá trình lên men rượu:............................................................................32
Đường và các chất dinh dưỡng của môi trường lên men được hấp thụ và khuếch tán
vào tế bào nấm men qua màng tế bào. Trong tế bào nấm men, nhờ sự xúc tác của
hàng loạt các men mà các phản ứng sinh hóa diễn ra, phân hủy chất này và tổng hợp
chất kia. Các sản phẩm rượu etylic, khí carbonic tạo thành liền thoát khỏi tế bào nấm
men, khuếch tán và hòa tan và môi trường xung quanh..............................................32
Phương trình tổng quát của lên men rượu:.................................................................32
C6H12O6 --------> 2C2H5OH + 2CO2......................................................................32
2.1. Tạo thành acid:......................................................................................................32
Trong quá trình lên men có thể hình thành nên một số loại aicd hữu cơ: acetic,
lactic, citric, pyruvic, succinic… nhưng chiếm nhiều nhất là acetic và lactic.............33
2.2. Tạo alcohol phân tử cao:.......................................................................................33
Các loại rượu cao phân tử này chiếm tỷ lệ rất ít 0,4 – 0,5% nhưng lại làm cho sản
phẩm kém chất lượng của rượu etylic. Chúng bao gồm có alcohol propylic,
izobutylic, izoamylic, amylic… gây cho sản phẩm có mùi khét, hôi khó chịu ( còn
gọi là dầu fusel..............................................................................................................33
Nguyên nhân chính hình thành fusel nên là do các loại nấm men sử dụng nitrogen
của các acid amin..........................................................................................................33
Trên thực tế, sử dụng nguyên liệu từ tinh bột sinh ra dầu fusel nhiều hơn so với
nguyên liệu từ rỉ đường. Cho thấy hàm lượng protit và acid amine trong trong nguyên
liệu tinh bột nhiều hơn rỉ đường...................................................................................33
2.3. Tạo thành ester:.....................................................................................................33

Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

3


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

Ngoài sản phẩm phụ và trung gian là acid và alcohol cao phân tử, nấm men còn có
enzyme esterase làm cho alcohol và acid tác dụng lẫn nhau để tạo ra những ester
tương ứng......................................................................................................................33
2.4. Các vi khuẩn có hại cho nấm men:.......................................................................33
Do dịch đường là thành phần dinh dưỡng tốt để phát triển của nấm men và cả các
loại loài vi sinh vật khác. Các loại vi sinh vật lạ này sẽ sử dụng đường để sinh ra sản
phẩm khác làm cho hiệu suất lên men của nấm men bị giảm......................................33
Các loại vi sinh vật thường gặp là vi khuẩn lactic, acetic, butylic, aceton butylic…
tuy nhiên phần lớn nhiễm khuẩn trong quá trình sản xuất rượu chỉ có vi khuẩn lactic.
.......................................................................................................................................33
2.5. Động lực của quá trình lên men:..........................................................................33
Tốc độ của quá trình lên men xác định bằng cách đo:...............................................33
Lượng đường đã được lên men...................................................................................33
Lượng rượu tạo thành và lượng CO2 thoát ra trong 1 đơn vị thời gian....................33
Nồng độ biểu kiến của dịch lên men..........................................................................33
Quá trình lên men được chia làm 3 giai đoạn:...........................................................33
Lên men sơ bộ ( thời kỳ tiềm phát): lượng đường được lên men rất ít.....................34
Lên men chính: sinh trưởng của nấm men và quá trình lên men tăng nhanh đạt đến
cực đại. Tốc độ lên men chính phụ thuộc vào lượng nấm men giống.........................34
Lên men phụ: kéo dài, tốc độ lên men chậm vì lượng đường còn trong dịch đường
còn rất ít. Tốc độ lên men phụ thuộc chủ yếu vào lượng enzyme có khả năng phân cắt
α-1,6 glucoside..............................................................................................................34
3.1. Phương pháp lên men gián đoạn..........................................................................34
3.2. Phương pháp lên men liên tục:.............................................................................39
Đặc điểm của quá trình lên men liên tục là dịch đường và men được cho vào thùng
đầu – gọi là thùng lên men chính, luôn chứa một lượng lớn tế bào trong 1ml dịch.
Khi đầy thùng đầu thì dịch lên men sẽ chảy tiếp theo sang các thùng bên cạnh và cuối

cùng là thùng chứa giấm chín.......................................................................................39
Cách tiến hành:...........................................................................................................40
Bước 1: Chuẩn bị men giống ở 2 thùng gây men cấp I lệch nhau 3 – 4 giờ.............40
Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

4


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

Bước 2: Tháo giống đạt yêu cầu xuống thùng gây men cấp II..................................40
Thùng vừa được giải phóng cần vệ sinh, thanh trùng và đổ đầy dịch đường mới,
điều chỉnh pH = 3,8 – 4. Thanh trùng dịch đường ở 85 – 860C trong 1 giờ, sau đó
làm lạnh đến nhiệt độ lên men. Cho khoảng 25 -30% men giống ở thùng gây men cấp
I vào để lên men. Lượng men giống ở thùng lên men cấp I còn lại tháo hết xuống
thùng lên men cấp II.....................................................................................................40
Bước 3: Cho toàn bộ dịch ở thùng lên men cấp II vào 1 trong 2 thùng lên men chính
.......................................................................................................................................40
Bước 4: cho tiếp dịch đường vào................................................................................40
Bước 5: dịch lên men sẽ được tiếp tục chảy từ thùng lên men chính sang thùng lên
men phụ tiếp theo cho tới thùng cuối cùng thì lên men kết thúc được giấm chín.......40
Lên men chính chủ yếu xảy ra ở thùng lên men (3), các thùng lên men tiếp theo là
lên men phụ...................................................................................................................40
Yêu cầu: số tế bào ở thùng (3) khoảng 100 – 120 triệu/ml. Để đảm bảo vô trùng thì
các thùng (3) phải thay phiên nhau làm việc và sau 24 -30 giờ cần phải giải phóng
thùng dể vệ sinh. ..........................................................................................................40
Nhiệt độ lên men khống chế như sau : Đối với thùng lên men chính nên giữ ở 25-27
0 C thùng lên men phụ từ 27 - 300 C các thùng còn lại 27 - 280 C. Trong điều kiện

làm việc như vậy quá trình lên men sẽ kết thúc sau 60 đến 62 giờ so với lên men gián
đoạn là 72 giờ................................................................................................................40
Ưu nhược điểm:..........................................................................................................40
Ưu điểm nổi bật của sơ đồ lên men liên tục là dùng một lượng lớn men giống ở
thùng lên men chính nên lên men xảy ra nhanh,hạn chế được phát triển của tạp
khuẩn. Đồng thời nhiều men giống không những áp đảo được tạp khuẩn mà còn tạo
rượu nhanh,hạn chế phát triển của chúng. Mặt khác do độ chua của dịch đường
cao,pH thấp cũng là yếu tố không thuận lợi cho vi khuẩn và nấm men hoang dại. Sau
24 giờ đã có 78% đường được lên men,trong khi đó ở lên men gián đoạn mới chỉ đạt
42%................................................................................................................................40

Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

5


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

Tuy nhiên khi lên men liên tục cần tính toán cẩn thận và có biện pháp công nghệ
phù hợp,nếu không sẽ phản tác dụng,dễ nhiễm khuẩn hàng loạt và xử lý sẽ rất tốn
kém và giảm hiệu suất..................................................................................................41
4.1. Độ lên men:...........................................................................................................41
Độ lên men là nồng độ chất hòa tan trong dịch lọc giấm chín được biểu diễn theo
độ Saccharometer..........................................................................................................41
Có 2 loại độ lên men:..................................................................................................41
Độ lên men biểu kiến: là nồng độ dịch lọc ở 200C trong điều kiện giấm chín còn
chứa rượu và CO2.........................................................................................................41
Độ lên men thực: là nồng độ dịch lọc ở 200C trong điều kiện đuổi hết rượu và CO2

ra khỏi giấm chín rồi thêm nước cất tới khối lượng ban đầu.......................................41
4.2. Đường sót sau lên men:........................................................................................41
Đường sót sau lên men là lượng đường có khả năng lên men biến thành rượu nhưng
còn sót lại trong giấm chín sau quá trình lên men........................................................41
4.3. Độ chua của giấm chín:........................................................................................41
Độ chua của giấm chín cho biết đánh giá được khả năng lên men bình thường hay
không. Độ chua tăng không chỉ mất đường do tạo acid mà còn ảnh hưởng đến hoạt
độ amylase. 10 acid tương đương 2,45g H2SO4/ lít)..................................................41
Trong điều kiện bình thường, độ chua tăng từ 0,20 so với trước lên men. Nếu tăng
nhiều là biểu hiện nhiễm khuẩn, chủ yếu là vi khuẩn lactic........................................41
4.4. Nồng độ rượu trong giấm chín:............................................................................41
Nồng độ rượu của giấm chín phụ thuộc vào việc nấu dịch cháo lõang hay đặc và kết
quả của các giai đoạn công nghệ nấu, đường hóa, lên men.........................................41
Nồng độ rượu trong giấm chín thường khống chế ở 8 -9% thể tích..........................41
Nếu quá cao thì đòi hỏi nồng độ lên men cao, thời gian lên men dài,lên men không
triệt để, hiệu suất lên men thấp.....................................................................................42
Nếu quá thấp ( < 6% thể tích) thì thời gian lên men có thể rút ngắn, hiệu suất lên
men có thể đảm bảo nhưng dễ bị nhiễm khuẩn, giảm năng suất thiết bị nấu, tốn nhiều
năng lượng cho quá trình chưng cất.............................................................................42

Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

6


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

T

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

LỜI NÓI ĐẦU
ừ thuở xa xưa, tuy chưa biết gì về các vi sinh vật, nhưng loài người đã biết sử
dụng chúng trong các thực phẩm lên men cổ truyền. Các loại rượu, bia,… là
những thực phẩm được sử sách ghi nhận từ nhiều nghìn năm trước đây và đã

từng được nhắc đến trong kinh thánh. Thời kỳ cổ đại, ở Trung Quốc, Hy Lạp, La Mã,
rượu đã rất phổ biến trong các bữa tiệc khao quân mừng thắng trận. Rượu được sử dụng
rộng rãi từ tầng lớp quý tộc, chiến binh, đến các tầng lớp thấp hơn là nông dân, tùy
tùng. Rượu thể hiện lòng mến khách, thể hiện cảm hứng nghệ sĩ trong mỗi con người
lúc bấy giờ.
Rượu cổ đại được sản xuất chủ yếu từ bột gạo đem ủ cùng với lúa mì, mía đường,
nho và các loại hoa quả khác, cũng có thể là quá trình ủ mật ong và nước đối với những
người Hy Lạp. Nhưng trong quá trình nấu rượu, họ không hề biết đến loại nấm men
nào, họ chỉ thực hiện theo truyền thống kế thừa, theo kinh nghiệm bản thân. Chính vì
vậy, sản phẩm tạo ra chưa có một sự tương đồng nào về chất và lượng.
Ngày nay, với kỹ thuật công nghệ phát triển, đòi hỏi nhiều hơn trong quá trình sản
xuất rượu. Nghề nấu rượu nhỏ lẻ ở hộ gia đình nay đã chuyển thành một ngành công
nghiệp sản xuất và hứa hẹn sẽ gặt hái nhiều kết quả hơn trong tương lai. Để đương đầu
với thách thức sự đồng nhất của sản phẩm đầu ra, đòi hỏi phải có sự tính toán và bổ
sung lượng nấm men để đồng đều các mẻ sản phẩm xuất mỗi ngày. Chính vì vậy, yêu
cầu một lượng nấm men phải có sức lực tương đương nhau để đồng đều hóa sản phẩm.
Quá trình nhân giống nấm men chuẩn bị cho quá trình sản xuất rượu là một yếu tố công
nghệ quyết định đến chất lượng và vị thế của sản phẩm. Cũng như các thao tác hiệu
chỉnh các thông số trong quá trình lên men rượu ảnh hưởng đến sản phẩm. Bài báo cáo
sẽ trình bày một cách cụ thể quá trình nhân giống, sản xuất lượng nấm men có hoạt lực
lên men tương đương nhau và quá trình lên men trong công nghệ sản xuất rượu nói
chung,
Bài báo cáo còn nhiểu thiếu sot, rất mong Cô và các bạn sinh viên góp ý để bài
viết hoàn chỉnh hơn. Trân trọng cám ơn.

Nhóm thực hiện
Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

7


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

NHÂN GIỐNG NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU
1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NẤM MEN
Theo hệ thống phân loại nấm men thuộc giới nấm (Kingdom Fungi theo Whitaker,
1969 và Takjtakjan, 1970). Fungi bắt nguồn từ chữ là tinh Fungus có nghĩa là nấm, đôi
khi dùng Mycetes bắt nguồn từ chữ Hy Lạp Mukes.
Nấm men là nhóm nấm cơ thể đơn bào hoặc tập hợp đơn bào, nhân chuẩn, có thể
quan sát được dưới kính hiển vi. Phần lớn nấm men được sử dụng trong công nghiệp
thuộc giống Saccharomyces trong lớp nấm túi và vài giống thuộc loại nấm bất toàn.
Giống Saccharomyces, đáng chú ý nhất là loài Saccharomyces cerevisiae, được sử
dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, nhất là trong sản xuất bia, rượu và bánh mì.
Saccharomyces có nghĩa là nấm đường và là loài vi sinh vật được sản xuất với quy mô
rất lớn trên toàn thế giới.
1.1.

Phân loại khoa học

Giới (regnum): Fungi
Ngành (phylum): Ascomycota
Phân ngành (subphylum): Saccharomycotina
Lớp (Class): Saccharomycetes

Bộ (ordo): Saccharomycetales
Họ (familia): Saccharomycetaceae
Chi (genus): Saccharomyces
1.2.

Hình thái

Tế bào nấm men có dạng hình cầu, oval, ellip, hình quả chanh, hình trụ, hình chùy
hoặc đôi khi còn kéo dài ra thành sợi. Nấm men có thể thay đổi hình dáng và kích thước
trong các giai đoạn phát triển và điều kiện môi trường xung quanh. Hình thái của nấm
men không thay đổi chỉ xảy ra ở các giống nuôi cấy khi còn trẻ trong môi trường dinh
dưỡng tiêu chuẩn.
So với các loài sinh vật khác, tế bào nấm men có kích thước tương đối lớn hơn,
trung bình đường kính khoảng 7µm, chiều dài dao động trong khoảng 8 – 12µm. Đối

Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

8


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

với loài Saccharomyces erevisiae, tế bào có dạng hình cầu hoặc hình trứng, kích thước
khoảng 5 - 12µm, có thể sinh sản bằng cách nảy chồi hoặc bào tử.
1.3.

Cấu tạo của tế bào nấm men

Tế bào nấm men Saccharomyces gồm các thành phần chủ yếu sau:
1.3.1.

Vách tế bào
Vách tế bào nấm men trong suốt, dày khoảng 25nm chiếm khoảng 25% khối

lượng tế bào. Thành phần hóa học của vách tế bào gồm các phức chất protein –
polysaccharide, phosphate và lipide. Trong thành phần polysaccharide, glucan chiếm
thành phần chủ yếu, còn lại là mannan.
Vách tế bào bao bọc bên ngoài tế bào, có chức năng định hình và bảo vệ tế bào
khỏi các tác động bên ngoài. Ngoài ra, vách tế bào còn có tác dụng duy trì áp suất thẩm
thấu nội bào, điều chỉnh các chất dinh dưỡng đi vào tế bào.
1.3.2.

Màng tế bào chất
Màng tế bào chất là một lớp màng mỏng nằm sát vách tế bào, có thành phần chính

là các lipoprotein, chiều dày không quá 0,1 nm dính chặt với tế bào chất.
Màng tế bào chất giữ 4 nhiệm vụ quan trọng trong tế bào:
-

Là một rào chắn thẩm thấu

-

Điều hòa vận chuyển các chất dinh dưỡng cho tế bào. Điều này liên quan đến
tính thấm của màng, phụ thuộc vào các enzyme phospholipase và lipase.

-

Thực hiện quá trình sinh tổng hợp một số hợp phần của tế bào

-

Nơi cư trú của một số enzyme và cơ quan của tế bào (ribosome).
1.1.1.

Tế bào chất

Tế bào chất hay còn gọi là nguyên sinh chất, có cấu trúc không đồng nhất và ở thể
keo. Tế bào chất gồm có mạng lưới nội chất là vị trí của nhiều hệ thống enzyme khác
nhau, đảm bảo sự vận chuyển vật chất cho tế bào và các cấu tử khác nhau như bộ máy
Golgi, Lysosome, không bào (chứa các sản phẩm trao đổi chất hoặc các chất độc lạ có
hại cho cơ thể, tạo ra áp suất thẩm thấu cho tế bào).
Trong tế bào chất có nhân chứa thông tin di truyền cho tế bào và các thành phần
liên quan trong quá trình sinh tổng hợp và sinh sản của tế bào. Năng lượng cung cấp
cho tế bào qua những phản ứng xảy ra trong nhà máy năng lượng ty thể, đây cũng là
Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

9


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

một thành phần có mặt trong tế bào chất. Ngoài ra, trong tế bào chất còn có các hạt
glycogen, hạt mỡ dự trữ dinh dưỡng cho tế bào.
Cấu trúc tế bào chất thay đổi tùy thuộc vào điều kiện nuôi cấy và độ tuổi sinh
trưởng của tế bào. Sự thay đổi này có thể thuận nghịch hoặc khong thuận nghịch, tùy

thuộc vào điều kiện tác động của môi trường. Khi tế bào còn non, tế bào chất khá đồng
nhất, khi tế bào già, không bào tụ hợp thành khối to, các giọt chất béo xuất hiện làm cho
tế bào chất keo sệt lại, không đồng nhất như lúc đầu.
1.4.

Đặc điểm sinh hóa

Nấm men giống Saccharomyces có khả năng lên men đường tốt, nhưng yêu cầu
nồng độ đường không quá 30% và tạo thành tới 18% cồn etylic.

Rafinose khi bị thủy phân thành fructose và melbiose. Nấm men này chỉ đồng hóa được fructose
còn malbiose không đồng hóa được, nên chỉ ghi 1/3.

Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

10


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

•

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

Nấm men có những đặc điểm nổi bật sau đây:
-

Có khả năng lên men 13 loại đường

-

Đồng hóa 46 nguồn carbon.

-

Tính chống chịu với 0,01% hoặc 0,1% cycloheximide

-

Đồng hoá 6 nguồn Nitơ: Nitrate, Nitrite, Ethylnamine Hydrochloride, L –
Lysine, Cadaverine Dihydrochloride, Creatine.

-

Sinh trưởng khi thiếu hụt một số vitamin (Myo-Inositol, Calcium Pantothenate,
Biotin, Thiamine Hydrochloride, Pyridoxin Hydrochloride, Niacin, Folic acid, p
- Aminobenzoic Acid).

-

Sinh trưởng tại các nhiệt độ khác nhau: 25, 30, 35, 37, 420C.

-

Sản sinh acid từ Glucose

-

Thủy phân Urê

-

Phân giải Arbutin

-

Phân giải Lipide

-

Có năng lực sản sinh sắc tố

-

Sinh trưởng trên môi trường chứa 50% và 60% glucose

-

Hóa lỏng gelatin

-

Phản ứng với Diazonium Blue B

-

Phát triển trên môi trường chứa acid acetic 1%

2. GIỐNG NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU
• Các chủng nấm men dùng trong sản xuất rượu etylic cần có những yêu cầu sau:

-

Tốc độ phát triển mạnh, hoạt lực lên men cao.

-

Lên men được nhiều loại đường khác nhau và đạt tốc độ lên men nhanh.

-

Chịu được nồng độ cồn cao 10 – 12% độ cồn trong quá trình lên men.

-

Thích nghi được với những điều kiện không thuận lợi của môi trường, đặc biệt là
đối với các chất khử trùng.

-

Đối với chủng nấm men ở Việt Nam còn đòi hỏi phải có khả năng lên men ở
nhiệt độ cao (≤ 35oC), có khả năng hoạt động ở pH acid khoảng 4,5 – 5.
Để tìm được một chủng nấm men thỏa mãn các yêu cầu trên, phải cần một quá

trình tuyển chọn, thuần hóa, đột biến, lai ghép,… lâu dài, đòi hỏi sự công phu và tính
Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

11


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

phức tạp trong công nghệ. Trong quá trình nghiên cứu, cũng có thể thời gian đầu, nấm
men cho kết quả lên men tốt nhưng qua thởi gian dài lại thì hoạt lực lên men sẽ giảm
nhiều so với ban đầu do hiện tượng thoái hóa.
Nhiệt độ tối thích đối với sinh trưởng của nấm men khoảng 25 – 30 oC, nhiệt độ tối
thiểu khoảng 2 – 3oC. Ở nhiệt độ 40oC, hoạt động sinh trưởng dừng lại và nấm men sẽ
chất. Trong môi trường có nồng độ đường cao trên 30%, nấm men sẽ ngừng các quá
trình sống.
Trong sản xuất thức uống có cồn, người ta thường đề cập đến 2 loại nấm men là
nấm men nổi và nấm men chìm.
1.5.

Nấm men nổi

Nấm men nổi là những tế bào nấm men có cường lực lên men rất nhanh và mạnh.
Nhiệt độ thích hợp cho nấm men này sinh trưởng từ 20 – 28 oC, có tốc độ lên men rất
lớn, có thể lên men được mono và disaccharide, cũng như một phần nhỏ dextrin cuối, vì
vậy lượng đường tiêu thụ rất nhiều.
Do sinh ra nhiều khi CO 2 trong quá trình lên men nên các tế bào nấm bị lắng phía
dưới sẽ bị cuốn theo lớp bọt khí CO 2 nổi lên trên bề mặt. Chính vì điểm đặc biệt này
làm cho khả năng lên men của những nấm men nay tăng đáng kể vì có thể sử dụng cả
nguồn đường trên bề mặt trong quá trình lên men. Khi kết thúc quá trình lên men, các tế
bào nấm men sẽ bị gia nhiệt bất hoạt và lắng dần xuống đáy của thiết bị lên men, tạo
thành một lớp xác men rời, không kết chặt vào nhau Tiêu biểu cho nhóm nấm men này
là loài Saccharomyces cerevisiae.
1.6.

Nấm men chìm

Nấm men chìm là những nấm men có cường lực lên men yếu, nhiệt độ thích hợp
từ 5 – 10oC. Trong quá trình lên men lượng khí CO 2 tạo ra ít và do nhiệt độ thấp nên nó
được giữ lại trong dung dịch lên men. Nấm men tiếp xúc ít với oxy và sau khi lên men
chúng lắng xuống đáy tao thành một lớp cặn men dày, dính chặt vào nhau. Quá trình lên
men chậm và xảy ra một cách từ từ.
Đặc điểm nổi bật của nấm men chìm là tốc độ lắng nhanh, tạo cho dung dịch lên
men nhanh được trong và chỉ cần trong môi trường lên men có lượng enzyme α galactoxydase, nấm men có thể sử dụng hoàn toàn lượng đường rafinose để len men,
Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

12


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

trong khi nấm men nổi chỉ có thể đồng hóa được khoảng 1/3 rafinose tạo thành rượu và
CO2. Tiêu biểu là loài Saccharose ellipsoideus.
• Đa số các quy trình lên men bia, rượu vang đều sử dụng nấm men chìm, còn các
quy trình nấu rượu, men bánh mì thì sử dụng nấm men nổi.
3. CÁC CHỦNG NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU
Ở nước từ trước đến nay thường dùng một số chủng nấm men phân lập từ men
thuốc bắc hoặc từ một số giống của nhà máy Liên Xô (cũ).
Nấm men thuốc bắc là loại men rượu được sản xuất thủ công. Nguyên liệu chính
để sản xuất men thuốc bắc là: bột gạo, men giống và các vị thước bắc. Bánh men thuốc
bắc có chứa nhiều giống vi sinh vật thuộc vi khuẩn, nấm men và nấm mốc. Trong mỗi
gram bánh có khoảng vài chục đến vài trăm triệu tế bào nấm men. Chúng gồm hai chi
khác nhau:
-

Endomycopsis: chủ yếu là Endo. Fibuligrnes. Endo. Fibuligrnes là loài nấm men
rất giàu enzyme amylase và glucoamylase. Chính vì thế, loài này vừa có khả
năng đường hóa, vừa có khả năng rượu hóa.

-

Saccharomyces: chủ yếu là S. cerevisiae. S. cerevisiae có khả năng lên men rất
nhiều loại đường khác nhau như glucose, maltose, fructose, raffinose, galatose.
Chúng có khả năng lên men được ở nhiệt độ 30 – 35 oC và có thể chịu đường môi
trường có độ acid. Đặc biệt, S. cerevisiae có khả năng chịu được thuốc sát trùng
Na2SiF6 với nồng độ 0,02 – 0,025%. Hơn nữa, S. cerevisiae có khả năng lên men
trên nhiều môi trường dinh dưỡng khác nhau như gạo, sắn, ngô, khoai.

-

Ngoài hai chi nấm trên, trong men thuốc bắc còn thấ nhiều loài nấm men khác có
khả năng thủy phẩn tinh bột, sử dụng đường thành sản phẩm lên men với hoạt
lực thấp. quan trọng là các loại nấm men dại này chịu được nhiệt độ cao trong
khoảng 60 – 65oC và nồng độ chất sát trùng từ 0,05 – 1%.
Trong bánh men thuốc bắc thây có nhiều loài mốc khác nhau thuộc loài

Aspergillus, Penicillium, Mucor và Rhizopus. Trong đó, Mucor và Rhizopus phát triển
nhiều hơn cả. Loài Mucor, đặc biệt là Mucor rauxii có nhiều đặc tính công nghệ như
chịu được nhiệt độ cao (32 – 35oC) và có thể đường hóa và rượu hóa.

Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

13

GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

Ngoài ra, trong bánh men thuốc bắc có nhiều loài vi khuẩn phát triển. Trong đó,
thấy chủ yếu là vi khuẩn lactic và vi khuẩn acetic. Các loài vi khuẩn này sẽ làm chua
môi trường. Nếu pH xuống quá thấp, sẽ gây trở ngại cho quá trình lên men, nếu trong
môi trường có oxy thì vi khuẩn acetic sẽ tiến hành oxy hóa rượu thành acid acetic. Quá
trình này gây tiêu hao lượng cồn lớn trong công nghiệp.
Từ ngày đất nước giải phóng, chúng ta đã tìm ra thêm các chủng cho bộ sưu tập
nấm men trong sản xuất rượu cồn từ tinh bột và từ rỉ đường mía.
1.7.

Lên men rượu từ tinh bột

Đối với quy trình lên men rượu từ tinh bột, người ta thường dùng các chủng II, XII, M,
R211…
3.1.1.

Nấm men chủng II

Nấm men chủng II được phân lập do Lindner (1889) từ nhà máy rượu. Nòi này có
giá trị lịch sử vì lần đầu tiên dùng vi sinh vật thuần khiết trong sản xuất rượu.
Nấm men chủng II dễ lên men trong môi trường đường, nhưng sinh sản yếu và tạo
bọt mạnh, thường tụ lại thành đám sau một thời gian thì lắng xuống.
Tế bào có kích thước 5 7µm. Sinh sản bằng lối nảy chồi. Ngày nay, chủng nấm
men này ít dùng trong sản xuất rượu.
3.1.2.

Nấm men chủng XII

Nấm men chủng XII (Saccharomyces cerevisiae Rase XII) được phân lập ở Đức
năm 1902, tế bào có dạng hình trứng, có kích thước (6 – 6,2) x (5 – 8) µm.
• Nấm men chủng XII có những đặc điểm nổi bật sau:
-

Tốc độ phát triển nhanh và ít sinh bọt. Sau 24h, một tế bào có thể phát triển thêm
56 tế bào mới.

-

Lên men ở nhiệt độ cao và lên men được nhiều loại đường khác nhau như
glucose, frucrose, maltose, saccharose và 1/3 rafinose, không lên men đường
lactose.

-

Có thể lên men đạt 13% rượu trong môi trường.

-

Nấm men Rasse XII thuộc loại lên men nổi, được phân bố rất đều trong toàn bộ
dịch lên men, không tạo thành đám trắng.

Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

14

GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

Ngày nay, hầu hết các nhà máy sản xuất rượu từ tinh bột, cũng như các nhà máy
dùng dịch đường thủy phân từ gỗ hoặc dịch kiềm sunfit.
3.1.3.

Nấm men MTB Việt Nam

Nấm men MTB Việt Nam được phân lập tại nhà máy rượu Hà Nội từ men thuốc
bắc.
Nấm men MTB là nấm men đa bội, có thể hình thành 2 – 4 bào tử trong tế bào,
cho tốc độ sinh trưởng và phát triển nhanh. Ngoài ra, sau nhiều năm nghiên cứu, phân
lập, nấm men MTB có nhiều ưu điểm vượt trội :
-

MTB có khả năng lên men được nhiều loại đường như glucose, fructose,
rafinose, galactose ở nhiệt độ cao trong khoảng 39 – 400C.

-

Chịu độ axit tương đối cao 1 – 1,50, nồng độ rượu có thể đạt được 12 - 14%.

-

Đặc biệt, qua nhiều năm thuần hóa, nấm men này đã phát triển và lên men tốt ở
môi trường có 0,02 – 0,025% chất sát trùng Na2SiF6.
3.1.4.

Nấm men chủng M

Nấm men chủng M là một hỗn hợp của 4 chủng nấm men nổi chứ không phải một
chuẩn thuần khiết. Chủng M được Ginneberg đề nghị sử dụng vào năm 1905.
Chủng này có khả năng lên men các loại đường khác nhau, kể cả dextrin và
rafinose.
Chủng này khá bền với điều kiện không bình thường thực tế sản xuất.
3.1.5.

Chủng R211

Chủng R211 được phân lập từ men thuốc bắc ở nhà máy rượu Hà Nội. Tế bào này
có kích thước khoảng (3 – 5) x (5 – 8) µm.
Chủng này có thể lên men được glucose, maltose, fructose, rafinose. R211 được
dùng để sản xuất rượu từ các nguyên liệu chứa tinh bột như gạo, ngô, khoai sắn.
Chủng này sinh sản theo phương pháp nảy chồi nhanh sau khi cấy 12 16 giờ, lên
men tốt trong dịch đường có nồng độ 120

g/l và ở 160 180 g/l vẫn có thể lên

men được, nhưng hiệu suất chuyển hóa thấp.

Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

15


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

Nồng độ rượu tạo thành trong môi trường lên men là 10 – 12%. Nhiệt độ lên men
là 28 – 32oC, tuy nhiên ở nhiệt độ 38oC quá trình lên men vẫn diễn ra. Điều này thuận
tiện cho sản xuất vào những ngày hè thiếu nước tưới làm nguội thùng lên men.
R211 có khả năng chịu được chất sát trùng Na 2SiF6 với nồng độ 0,02%. Tại nồng
độ này vi khuẩn bị ức chế.
R211 là cở sở để phát triển chủng MTB ở Việt Nam.
1.8.
1.8.1.

Lên men rỉ đường

Nấm men IA (chủng ᴙ)
Trong sản xuất rượu từ rỉ đường ta quen dùng chủng IA. Chủng này do

Yakubovski (năm 1916) phân lập từ thùng lên men rỉ đường.
Chúng có khả năng chịu được áp suất thẩm thấu lớn, vì vậy có khả năng lên men
dịch đường có nồng độ đường cao (khoảng 20% chất khô) và tạo thành cồn nhiều hơn.
Tế bào IA có hình oval với kích thước trong khoảng (5 – 6) x (6 – 7) µm, thuộc loại
nấm men nổi, chịu được pH môi trường acid, pH = 2.
Lên men được các đường glucose, maltose, fructose, saccarose, galactose và 1/3
rafinose.
Chủng IA, không có khả năng lên men dextrin, lactose cũng như đường 5 cacbon pentose.
1.9.

Nấm men “T” Việt Nam

Nấm men “T” Việt Nam được phân lập từ dung dịch rỉ đường. Nấm men T có
những tính chất đáng chú ý như sau:
- Tốc độ phát triển nhanh

- Lên men ở nhiệt độ cao (33 – 37oC) trong môi trường acid có pH khoảng 4,5– 5
- Lên men được rượu có nồng độ 8 – 12%
- Chịu được chất sát trùng có nồng độ 0,02 – 0,025% so với thể tích.
1.10. Nấm men chủng 396
Chủng 396 được phân lập từ dịch rỉ đường tại Trung Quốc. Nấm men chủng này
có thể lên men được glucose, maltose, saccharose, fructose, galactose nhưng không thể
lên men được dextrin và rafinose.
Nhiệt độ thích hợp là 33oC. Nồng độ rượu tạo thành khoảng 10%.
1.11. Chỉ tiêu đánh giá
Để đánh giá khả năng lên men của các chủng nấm, người ta thường dưa vào các chỉ
tiêu:
Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

16


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

1.11.1.

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

Số lượng nấm men có trong 1ml sau thời gian nuôi cấy
Bảng 1. Trạng thái sinh lý của nấm men sau 20 giờ nuôi cấy
Số tế bào trong
Chủng nấm men
Tế bào chết
Tế bào nãy chồi
1ml * 106
MTB

3,6
12,0
164,2
T
4,8
8,5
160,8
XII
2,5
14,9
103,7
 Nhận xét:
Sau 20 giờ nuôi cấy, lượng tế bào trong 1ml đạt khoảng 100 – 160 triệu/ml. Trong

đó, chủng MTB có số tế bào trong 1ml nhiều hơn cả.
1.11.2.

Các yếu tố công nghệ

Bảng 2. Các chỉ tiêu mang tính công nghệ
Chủng nấm men
Tên chỉ tiêu
XII
MTB
T
Nồng độ dịch đường hóa
14,0
14,0
14,0
(% khối lượng)

Chất khử tính theo glucose
30,3
30,3
30,3
(g/l)
Độ chua dung dịch đường
1,06
1,06
1,06
(g H2SO4/l)
pH dịch đường hóa
4,95
4,95
4,95
Lượng CO2 thoát ra sau
12,69
11,85
11,21
72h (g/200ml)
Độ chua giấm chín (g
1,51
1,67
1,85
H2SO4/l)
pH giấm chín
4,66
4,5
4,55
Chất khử sót trong giấm
9,21

10,06
11,27
chín (g/l)
Nồng độ rượu (%V)
7,12
6,73
6,45
 Nhận xét:
Căn cứ trên số liệu thực, nhận thấy chủng XII cho hiệu suất lên men cao hơn so
với các chủng còn lại.
 KẾT LUẬN
Trong điều kiện nước ta hiện nay thì chủng XII thường dùng để lên men dịch
đường tinh bột và chủng IA để lên men rỉ đường.

Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

17


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

Trong sản xuất có những trường hợp ngẫu nhiên người ta tìm được chủng tốt hơn
bằng cách phân lập các thùng lên men.
4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT
TRIỂN CỦA NẤM MEN
1.12. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Mỗi vi sinh vật đều có nhiệt độ tối ưu cho phát triển của chúng. Đối với nấm men
Saccharomyces, nhiệt độ tối ưu nằm trong giới hạn 30 – 33 OC, nhiệt độ thấp nhất là

5oC, nhiệt độ tối đa là 38oC. Vì vậy, nấm men được nuôi cấy ở nhiệt độ thấp hơn
(khoảng 17 – 22oC) so với nhiệt độ tối ưu thì khả năng lên men là rất lớn.
Tuy nhiên, nếu bắt đầu lên men ở nhiệt độ thấp thì khả năng lên men sẽ cao và kéo
dài hơn. Mặt khác nếu có điều kiện làm lạnh tới 20 220C sẽ hạn chế sự phát triển của
tạp khuẩn.
Sau 8 đến 10 giờ nhiệt độ lên men sẽ tăng đến 28 300C, tiếp đó cần làm lạnh để
ổn định nhiệt độ trong giới hạn tối ưu.
Ở nhiệt độ cao, hoạt tính nấm men sẽ giảm nhanh nhưng chủ yếu dễ bị nhiễm
lactic và nấm men hoang dại. Ở nhiệt độ 30 0C men hoang dại phát triển nhanh hơn so
với Saccaromyces 2 đến 3 lần, còn ở nhiệt độ 35 380C chúng phát triển nhanh gấp 6
đến 8 lần. Mặt khác, khi lên men ở nhiệt độ cao sẽ tạo nhiều este aldehyt và tổn thất
rượu theo CO2 sẽ tăng.
1.13. Ảnh hưởng của pH
Nồng độ ion H+ trong canh trường có ảnh hưởng lớn đến hoạt động của nấm men.
Chúng có khả năng làm thay đổi điện tích các chất của vỏ tế bào, làm tăng hoặc giảm
mức độ thẩm thấu các chất dinh dưỡng cũng như chiều hướng của quá trình lên men.
Mỗi vi sinh vật chỉ có thể hoạt động tốt trong trạng thái ion nhất định, trạng thái này lại
phụ thuộc vào pH của canh trường.
Nấm men có thể phát triển trong môi trương có pH = 2 – 8, nhưng thích hợp nhất
là 4,5 – 5. Vi khuẩn bắt đầu phát triên ở pH = 4,2 và cao hơn, khi pH < 4,2 chỉ có nấm
men phát triển. Vì vậy trong lên men rượu để ngăn ngừa hiện tượng nhiễm khuẩn,

Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

18


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

người ta thực hiện trong giới hạn pH = 3,8 – 4. Tuy nhiên các loài vi khuẩn cũng quen
dần với pH thấp, nên còn kết hợp các chất sát trùng.
Đối với dịch đường từ nguyên liệu tinh bột, trong sản xuất người ta thường khống
chế pH ở khoảng 4,8 – 5,2 nhằm kết hợp giữ cho amylase tiếp tục chuyển hóa tinh bột,
dextrin thành đường để nấm men sử dụng.
Khi nấm men đã phát triển đủ nhiều và đủ mạnh thì ta điều chỉnh pH về pH tối ưu
cho nấm men phát triển nhanh hơn. Mặc dù, tại pH này cũng rất thích hợp cho tạp
nhiễm phát triển nhưng số tế bao nấm men hiện diện đã đủ nhiều và mạnh để lấn át tạp
khuẩn. Chính vì vậy, tạp khuẩn lúc này rất khó sinh sôi nảy nở và gây hại cho quá trình
lên men.
Độ pH có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình lên men. Tùy thuộc vào từng sản
phẩm mong muốn mà người ta sẽ điều chỉnh pH môi trường cho thích hợp.
- pH môi trường acid thì sản phẩm thu được là rượu etylic.
- pH môi trường acid yếu thì sản phẩm thu được là rượu etylic và glycerin.
- pH môi trường kiềm yếu thì sản phẩm thu được là rượu etylic, acid acetic và
glycerin.
1.14. Ảnh hưởng của nồng độ đường
Tất cả nấm men chỉ có khả năng lên men đường đơn giản (glucose, fructose) và
đường đôi (maltose, saccharose). Riêng đường lactose thì chỉ có nấm Saccharomyces
latic mới sử dụng được. Nấm men hoàn toàn không có khả năng phân giải đường đa.
Nồng độ dịch đường quá cao sẽ làm tăng áp suất và làm mất cân bằng trạng thái
sinh lý nấm men. Kết quả là rượu nhiều sẽ ức chế không những các tạp khuẩn mà cả
nấm men. Thường trong dịch lên men có khoảng 4 – 6% rượu. Nồng độ rượu sinh ra có
ảnh hưởng đến tốc độ và khả năng phát triển của nấm men. Nồng độ rượu ảnh hưởng
đến tốc độ phát triển riêng của nấm men còn phụ thuộc vào thời gian, số lượng tế bào
và nguyên liệu chuẩn bị môi trường nuôi cấy.
Mặt khác đường nhiều sẽ dẫn tới tổn thất hoặc kéo dài thời gian lên men. Ngược
lại nếu nồng độ dịch đường thấp sẽ không kinh tế vì sẽ giảm năng suất thiết bị lên men;
mặt khác, sẽ tốn thất nồi hơi khi chưng cất và làm tăng tổn thất rượu trong bã rượu và

nước thải.

Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

19


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

Bình thường người ta khống chế nồng độ chất khô của dung dịch đường từ 16 đến
18% (tùy theo mức độ thuần khiết), tương đương 13 15% đường, để sau lên men sẽ
nhận được nồng độ rượu trong dấm chín là 8,5 đến 9,5%V.
1.15.

Ảnh hưởng của một số hóa chất và chất sát khuẩn

Hầu hết các quá trình lên men công nghiệp được tiến hành nuôi cấy thuần khiết,
trong đó, chỉ có các chủng chọn lọc được phép sinh trưởng. Nếu một cơ thể vi sinh vật
ngoại lai hiện diện trong môi trường hoặc trong bất kỳ một bô phận thiết bị nào đó, thì
chúng sẽ làm nhiễm bẩn môi trường, sẽ sản xuất ra các sản phẩm có hại, có thể hạn chế
sự sinh trưởng của các chủng sản xuất. Vì thế, trước khi bắt đầu quá trình lên men, môi
trường và các thiết bị lên men phải được tiệt trùng để loại bỏ các nguy cơ gây nhiểm và
các điều kiện vô trùng này phải được duy trì trong suốt quá trình lên men.
Việc tiệt trùng có thể dùng nhiều hóa chất khác nhau để giết vi sinh vật bằng khả
năng oxy hóa hoặc alkyl hóa. Tuy nhiên, các hóa chất sử dụng không được tiệt trùng
môi trường nuôi cấy vì các hóa chất này sẽ ức chế sinh trưởng của các cơ thể lên men.
Các hóa chất thường sử dụng như clorua vôi, formalin hay fluosilicat natri. Việc sử
dụng hóa chất diệt khuẩn cần phải cân nhắc kĩ càng về tính gây độc cho vi sinh vật nuôi

cấy, cho người sử dụng sản phẩm cũng như vệ sinh an toàn lao động. Khi dùng formalin
natri, nồng độ không vượt quá 0,02% so với dịch lên men.

Axit

Bảng 3. Ảnh hưởng của một số acid tới nấm men
Nồng độ
Làm ngừng sinh
Tiêu diệt nấm
Thời gian làm tiêu diệt
trường
men
(giờ)

Clohydric

%
0,14

Mol/l
0,038

%
0,72

Mol/l
0,195

0,46

Sunfuric

0,39

0,039

1,30

0,132

2,04

Photphorit

0,30

0,031

2,00

0,204

1,28

Axetic

0,75

0,125

3,00

0,500

1,25

Lactic

0,90

0,100

3,00

0,333

1,27

Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

20


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

• Ghi chú:
Tùy theo tính chất và mức độ phân phân ly của mỗi axit mà tác hại của chúng lên
nấm men cũng không giống nhau.

1.16. Ảnh hưởng của nguồn Nito bổ xung
Ở nước ta, cồn được sản xuất chủ yếu từ nguyên liệu sắn. Do trong sắn chứa ít
protein nên lượng nito trong dịch đường hóa không đảm bảo cho phát triến của nấm
men, vì vậy cần bổ sung vào một lượng Nitơ để quá trình lên men xảy ra trọn vẹn.
Bảng 4. Kết quả nghiên cứu việc bổ xung nito vào dịch lên men.
Các chỉ tiêu

Nồng độ chất khô dịch đường %
Đường khử tình theo maltoza g/100ml
pH dịch đường hóa
pH giấm chín
Tăng độ chua
Độ khô biểu kiến giấm chín
Chất khử sót %
Tinh bột sót %
Nồng độ rượu trong giấm chín %V
Hiệu suất rượu so với lí thuyết %

Mẫu
không bổ

16,5
4,09
5,26
4,55
0,31
-0,35
0,43
0,05
9,66

91,21

Nguồn Nito bổ sung từ
(NH4)2SO4

(NH2)2SO4

16,5
4,09
5,26
4,00
0,42
-0,40
0,34
0,046
9,78
92,35

16,5
4,09
5,26
4,93
0,12
-0,77
0,14
0,042
10,04
94,80

Kết quả thu được cho biết, protein của sắn không bảo đảm cho phát triển và lên

men được bình thường. Việc bổ sung Nito với số lượng 30mg/100ml cho phép rút ngắn
thời gian lên men từ 84 xuống 60 giờ, đồng thời lên men tốt và đạt hiệu quả cao hơn
mẫu đối chứng.
1.17.
1.17.1.

Ảnh hưởng của việc thông khí và đảo trộn

Độ hòa tan oxy trong nước

Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

21


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

Tế bào sử dụng oxy để hô hấp và làm giảm lượng oxy trong môi trường. Vì thế,
trong quá trình nuôi cấy nấm men phải cung cấp oxy một cách đều đặn. Thiếu oxy nhất
thời tại một thời điểm nào đó trong môi trường sẽ dẫn đến sự phá vỡ quá trình trao đổi
chất của tế bào nấm men. Vi sinh vật sử oxy trong môi trường lỏng. Lượng oxy hòa tan
trong nước thường là rất ít. Phải cung cấp oxy sao cho tốc độ hòa tan của nó bằng tốc
độ tiêu thụ oxy của vi sinh vật.
Tốc độ hòa tan của oxy vào môi trường lỏng được tính theo công thức:

R = K * (C – C1)
Trong đó:
-

R là tốc độ hòa tan oxy

-

C là nồng độ oxy bão hòa ở áp suất riêng đã biết

-

C1 là nồng độ oxy hòa tan ở thời điểm lựa chọn

-

K là hằng số tỷ lệ

-

t là thời gian.
Độ hòa tan oxy còn phụ thuộc vào nhiệt độ nuôi cấy, vào nồng độ các chất hợp

phần và độ nhớt của môi trường. Khi nhiệt độ tăng lên thì độ hòa tan của oxy sẽ giảm.
Độ hòa tan của oxy sẽ giảm 2 lần khi nhiệt độ môi trường tăng từ 30 lên 37 oC. Điều này
sẽ khắc phục bằng cách cho sục khí mạnh hơn trong quá trình lên men. Nồng độ oxy
cũng sẽ giảm khi sử dụng các chất hoạt động bề mặt, chất phá bọt và hàm lượng sinh
khối vi sinh vật tăng quá nhanh.
Trong quá trình nuôi cấy, không khí nén được thổi vào thùng lên men có hệ thống
cánh khuấy. Tốc độ sục khí mạnh mẽ sẽ tăng tốc độ hòa tan oxy và trộn đều cơ chất
dinh dưỡng trong môi trường. Nhưng không nên khuấy quá mạnh vì có thể dẫn đến sự
hư hỏng cơ học các tế bào và dẫn đến hiện tượng tự phân.
1.17.2.

Nồng độ oxy giới hạn
Nồng độ oxy gây ra hô hấp tối đa được gọi là nồng độ oxy tới hạn (áp suất riêng

phần của oxy). Đó không phải là một hằng số, nồng độ oxy là hàm số của tốc độ sinh
trưởng hoặc của tốc độ hô hấp có liên q uan với chính nó. Khi tăng thông khí đến giới
hạn nhất định thì sự phát triển của vi sinh vật cũng tăng theo. Nếu tiếp tục tăng thông
khí hơn nữa thì lượng sinh khối cuối cùng sẽ giảm. Trị số này trong khoảng 10 µmol/l.
Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

22


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

Khi sự vận chuyển của oxy bị cản trở bởi tập hợp của nhựng tế bào nấm thì nồng độ
oxy tới hạn có trị số cao hơn.
Trong quá trình lên men, nồng độ rượu tăng cũng phần nào ức chế hoạt động của
nấm men. Chính vì vậy, việc thông khí và đảo trộn còn có tác dụng giữ cho môi trường
ở trạng thái động, tăng sự tiếp xúc của nấm men với thành phần dinh dưỡng của môi
trường, rút ngắn thời gian nuôi cấy.
5. NUÔI CẤY NẤM MEN GIỐNG
Trong sản xuất rượu, người ta thường dùng những nòi nấm men thuộc giống
Saccharomyces cerevisies. Giữa các nòi này có đặc điểm khác nhau. Đối với lên men
dịch đường từ tinh bột thường dùng một số nòi khác nhau với khi lên men rỉ đường.
Các nòi lên men rượu cần phải có những tính chất sau :
-

Có sức phát triển mạnh trong dịch đường lên men.

-

Có khả năng tiết ra hệ enzyme zyma để lên men nhanh chóng và hoàn toàn.

-

Có thể lên men được ở nhiệt độ tương đối cao vào mùa hè.

-

Có khả năng chịu được độ cồn cao trong quá trình lên men.

-

Chịu được môi trường có độ acid cao.
Quá trình nhân giống nấm men là quá trình làm tăng thể tích dịch nấm men sau

mỗi chu kì cho tới khi đủ số lượng phục vụ sản xuất. Biến đổi trong quá trình nhân
giống chủ yếu là quá trình tăng nhanh sinh khối.
Nấm men giống thường được chuẩn bị theo 2 giai đoạn:
-

Nhân giống đầu tiên được thực hiện trong phing2 thí nghiệm. Giống được nuôi
cấy trên ống nghiệm thạch nghiêng rồi cấy chuyền vào ống nghiệm 20ml chứa
10ml môi trường nuôi cấy đã được vô trùng. Tiến hành nuôi ở 28 – 32 oC trong
vòng 16 – 23 giờ. Sau khoảng thời gian trên, ta lần lượt cấy vào bình tam giác và
trong các thiết bị lớn hơn. Tỷ lệ giống chuyển cấp là 1 : 10 cho đến khi được 100
lit thì ta chuyển sang giai đoạn nhân giống ở chế độ phân xưởng.

-

Nhân giống trong công nghiệp (nhân giống 10% so với khối lượng lên men).
Tiến hành nhân giống trong thiết bị nuôi cấy cũng ở nhiệt độ và thời gian như
trên, sau đó ta tiếp tục nhân giống vào các thiết bị lớn hơn theo tỷ lệ chuyển cấp
1: 10.

Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

23


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

1.18. NHÂN GIỐNG NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU THỦ CÔNG
1.18.1.

Men thuốc bắc.
• Quy trình sản xuất
•

Thuyết minh.

Thuốc
bắc

Gạo được sử dụng thường là loại gạo tẻ được xay hoặc xát chưa kỹ, ngâm nước khoảng

1-2 giờ. Lấy ra để ráo nước rồi đem nghiền nhỏ. Men giống sử dụng là những bánh men
cũ được nghiền nhỏ thành bột. Thuốc bắc cũng được nghiền nhỏ. Sau đó trộn đều hỗn
Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

24


GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 14

hợp bột gạo, men và

bột thuốc bắc với tỉ lệ thuốc

bắc với bột gạo là

1:10 và độ ẩm khối bột

khoảng 50-55%. Nặn

hỗn hợp thành bánh tròn có

đường kính khoảng

3-5cm.

Đặt bánh men lên

một lớp trấu mới, tiến hành

ủ từ 2-3 ngày khi

thấy bánh men phồng nở đều

và xung quanh thấy

các bào tử mốc có các chấm

đen, vàng nhạt thì

đem bánh men ra phơi chỗ

thoáng

nắng mặt trời. Nhiệt độ ủ

dưới

ánh

bánh men và phơi

nắng khoảng

,

phơi nắng từ 3-5

ngày ta được bánh men

thành phẩm.
 Vai trò của thuốc bắc ở đây là để kháng khuẩn chống các tạp khuẩn, tạo cho
rượu thành phẩm có mùi vị riêng biệt và có thể cung cấp thêm dinh dưỡng, cũng
như các chất kích thích sinh trưởng cho nấm men, nấm mốc.
1.19.

NHÂN GIỐNG NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU CÔNG

NGHIỆP
1.19.1.

Nhân giống trong sản xuất rượu từ nguyên liệu tinh bột
• Chuẩn bị dịch nhân giống

Nhân giống nấm men và lên men trong sản xuất rượu

25