Nhân giống nấm men trong sản xuất rượu công nghiệp

Nhân giống nấm men trong sản xuất rượu công nghiệp

I.

Nấm men thường được chuẩn bị theo 2 giai đoạn: giai đoạn trong phịng thí
nghiệm tới 10l và giai đoạn trong sản xuất tới số lượng đủ 10% so với thùng lên men.
Nhân giống trong sản xuất rượu với nguyên liệu tinh bột
Chuẩn bị dịch nhân giống

1.
Nguyên liệu

Nghiền

Hồ hóa

Đường hóa

Lọc

Điều chỉnh pH và nồng độ

Dịch đường

Nguyên liệu thường dùng là khoai tây, bột ngô, gạo nếp… Để đơn giản và trong
điều kiện hiện nay, mơi trường có thể chỉ dùng malt đại mạch.
Mail đại mạch đem nghiền nhỏ sau đó dùng tỉ lệ nước/malt là 5/1, khuấy đều rồi
tăng dần nhiệt độ tới 48÷53 oC, giữ 20 đến 30 phút tạo điều kiện cho enzyme proteaza
trong malt thủy phân protit thành acid amin. Tiếp đó tăng nhiệt độ lên 60÷62 oC và giữ 30
phút để ezyme amylaza biến tinh bột thành đường. Cuối cùng tăng nhiệt độ dịch đường
hóa tới và duy trì 70÷72oC cho tới khi đường hóa hồn tồn. Đường hóa xong đem lọc

qua giấy hoặc vải, đồng thời dùng nước và acid sunfuric (H 2SO4) điều chỉnh tới nồng độ
13÷16% khối lượng và pH = 4,5÷5,0. Từ đó ta thu được dịch ni cấy.
2. Nhân giống trong phịng thí nghiệm


Thùng đường hóa

Nhân giống tro

Nhân giống trong giai đoạn này gọi là nuôi cấy nấm men thuần khiết. Môi trường
nuôi cấy phải chứa đầy đủ chất dinh dưỡng và được tiệt trùng.
Dịch đường đã chuẩn bị sẵn được phân phối vào ống nghiệm, mỗi ống 10ml sau
đó chuyển vào bình tam giác 250ml, mỗi bình 90ml và cuối cùng là bình cầu 2l, mỗi bình
900ml. Nút bình bằng bơng khơng được thấm nước. Đối với mơi trường 10l có thể lấy
trực tiếp ở thùng đường hóa trong sản xuất, lọc qua bỏ bớt các bã thơ. Sau đó đem tiệt


trùng ở áp suất 0.5÷0.7 kg/cm 2 trong thời gian 30 phút hay thanh trùng bằng hơi khoảng
1h rồi để nguội đến 24h sau đem thanh trùng lần 2.
Chế độ nhân giống được thực hiện theo bảng sau:
Lượng dịch trong bình

Nồng độ,
(%)

pH

Nhiệt độ,
o
( C)

Thời gian,
(h)

Trong ống nghiêm 10 ml

13÷14

4,5÷5,0

30 ± 1

24

90 ml trong bình 250 ml

13÷14

4,5÷5,0

30 ± 1

18÷24

900 ml trong bình 2 lít

13÷16

4,5÷5,0

30 ± 1

18÷24

9 lít trong thùng 10 lít

15÷18

4,8÷5,2

30÷32

15÷18

3. Nhân giống trong sản xuất

Trong sản xuất rượu công nghiệp khi nuôi cấy nấm men tiêu hao được 2/3 lượng
chất khơ hịa tan trong dịch ban đầu ta được giống sản xuất.
Q trình nhân giống phải giữ nhiệt độ 28÷32oC.
Nhân giống có thể thực hiện ni cấy gián đoạn, bán liên tục hoặc liên tục.
Môi trường thường lấy trực tiếp từ thùng đường hóa nhưng cần đường hóa thêm
để đảm bảo hàm lượng đường 60g/l trở lên.
 Nuôi cấy bán liên tục


1-thùng gây men 150 lít cấp I chứ 100 lít dịch
2- thùng đường hóa thêm và xử lý dịch đường
3 và 4- thùng gây men cấp II có dung tích bằng dung tích thùng đường hóa thêm và đều
bằng 10% so với thùng lên men.
 Nguyên lý hoạt động:

Dịch đường hóa được lấy trực tiếp ở thùng đường hóa thêm 1 và duy trì đường hóa
tiếp theo khoảng 1,5÷2 giờ sau đó điều chỉnh pH về 3,8÷4,0 bằng dung dịch acid sunfuric
rồi dùng hơi tăng nhiệt độ lên 85÷86 oC để thanh trùng trong 1 giờ. Tiếp đó dùng nước
làm lạnh tới 30oC tháo xuống thùng 3 hoặc thùng 4 cùng với dịch men giống ở thùng 2.
Tiến hành nuôi trong 15÷18 giờ, sau 15÷18 giờ chia đều dịch men giống chứa ở thùng 3
và 4 rồi chia dịch đường đã được chuẩn bị như trên ở thùng 1 vào hai thùng 3,4 và để cho
nấm men tiếp tục phát triển 5÷8 giờ nữa rồi tháo 50% lượng dịch men giống ở thùng 3,4
vào thùng lên men hoặc thùng nuôi cấy ở cấp tiếp theo rồi lại cho dịch đường đã chuẩn bị
ở thùng 1 vào. Cứ tiếp tục như thế cho đến khi kết thúc một chu kỳ thì tiến hành vệ sinh
thiết bị rồi nuôi cấy tiếp chu kỳ khác.
 Nuôi cấy liên tục

1-thùng chứa dịch đường và cân bằng dinh dưỡng,
2- bơm, 3,4- van, 5- separator (máy ly tâm tách),
6- bình chứa, 7- bơm, 8- thiết bị trao đổi nhiệt,
9, 11, 12- thùng nhân giống cấp I, II, III, 10- bơm.
 Nguyên lý hoạt động:


Dịch đường từ các thùng đường hóa được đưa vào thùng chứa 1 để tiến hành
đường hóa thêm và xử lý, thanh trùng bằng cách nâng nhiệt bằng hơi thứ tới 75÷78 oC giữ
30 phút. Sau đó được bơm 2 bơm qua thùng số 6 rồi chuyển qua separator 5 để thu hơi
thứ đưa về 4 để tiến hành hoàn lưu cấp nhiệt cho thùng 1. Bơm 7 đưa dung dịch qua thiết
bị trao đổi nhiệt 8 để làm nguội tới 30oC rồi đưa vào thùng 9 đồng thời cho dịch men
giống đã ni cấy trong phong thí nghiệm vào tiến hành ni cấy 15÷18 giờ rồi mở van
xả 50% dịch xuống thùng 11 và nhờ bơm 10 hoàn lưu một lượng về lại thùng 9 để tiếp
tục nuôi cấy như trên. Ở thùng 11 tiến hành xả đồng thời dịch men giống ở thùng 9 và
dịch đường từ đường ống chính rồi tiếp tục ni cấy khoảng 12 giờ sau đó xả xuống
thùng 12. Thùng 12 cũng tiến hành như thùng 11 và ni cấy khoảng 5÷8 giờ rồi mở van

đưa dịch vào thùng lên men hoặc vào thùng nhân giống cấp tiếp theo. Quá trình cứ lặp lại
sau một thời gian hình thành dịng dịch và giống vào các thùng 9, 11, 12 và lượng men
nhân giống từ bình 12 ra đều đặn.
4. Nhiễm tạp trong quá trình ni cấy
 Chất lượng men giống được xem là bình thường nếu thỏa mãn các điều kiện sau:

Số tế bào trong 1 ml chiếm 100÷120 triệu.
Số tế bào nảy chồi chiếm 10÷15%.
Số tế bào chết khơng q 5%.
Độ chua dịch men giống tăng không quá 0.1 o, tương đương 0.25g H2SO4/lít so với
độ chua dịch đường trước khi gây men (pH ≈ 4.0).
Mức nhiễm khuẫn không quá 1 con trong kính trường có độ phóng đại 400 lần.
 Xử lý nhiễm khuẩn
 Đối với nuôi cấy bán liên tục: Khi mức nhiễm khuẩn vượt quá giới hạn cho phép ta phải

thay men giống bằng cách gây từ bình 10 lít vào thùng 2. Thời gian phát triển giống ở
thùng 2 là gián đoạn và kéo dài 15÷18 giờ, ở thùng 3 và 4 là liên tục. Sau mỗi chu kỳ,
thiết bị, van, đường ống phải được vệ sinh sạch sẽ và thanh trùng rồi mới tiếp tục chu kỳ
sau.
 Trường hợp men giống bị nhiễm tạp ít nhưng do chưa chuẩn bị kịp giống của giai đoạn

trước ta có thể xử lý như sau:
Dùng axit sunfuric đã pha lỗng 8÷10 lần cho vào dịch men đang khuấy cho tới
khi pH của dịch đạt 2,8÷3, giữ khoảng 1÷2 giờ. Trong điều kiện đó tạp khuẩn và các tế
bào nấm men yếu sẽ bị diệt. Tiếp đó dùng natri bicacbonat điều chỉnh pH về 4,5÷5 rồi


đem làm giống cho các thùng lên men, nhưng phải tăng số lượng 15÷20% so với bình
thường.
II.

Nhân giống trong sản xuất từ rỉ đường
1. Chuẩn bị dịch nhân giống

Trong rỉ đường chứa 60-75% đường nhưng lại thiếu phosphor và nitơ, đặc biệt
trong rỉ đường thường có mặt các vi khuẩn do vậy, muốn đưa rỉ đường vào nuôi cấy và
lên men cần phải xử lý:
•

Pha lỗng theo đường : nước theo tỷ lệ 1:1.

•

Axit hóa bằng axit sunfuric.

•

Bổ sung nguồn nito và phospho cùng các chất kháng khuẩn, khuấy đều.

•

Gia nhiệt ở trong 10 phút hoặc trong 30 phút. Khi gia nhiệt khuấy đều.

•

Để yên khoảng 4 giờ để lắng cặn. lấy phần dịch trong phía trên đi ni cấy.

2. Nhân giống trong phịng thí nghiệm và sản xuất

Thùng
10000l

Tiến hành giống với nhân giống trong sản xuất rượu từ tinh bột. Tiến hành nhân
giống từ ống giống vào lần lượt các thể tích gấp 10 lần nhau. Khi tới thể tích 10 lít ta tiến
hành nhân giống trong sản xuất.