THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT NƯỚC MẮM MEN BIA THEO PHƯƠNG PHÁP THỦY PHÂN BẰNG PROTEASE KẾT HỢP VỚI QUÁ TRÌNH Ủ BÃ CHƯỢP MẮM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT NƯỚC MẮM MEN BIA THEO
PHƯƠNG PHÁP THỦY PHÂN BẰNG PROTEASE KẾT
HỢP VỚI QUÁ TRÌNH Ủ BÃ CHƯỢP MẮM

Họ và tên sinh viên : VĂN CÔNG TÙNG
Ngành

: CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Niên khóa

: 2004 - 2008

Tháng 09/2008


THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT NƯỚC MẮM MEN BIA THEO PHƯƠNG
PHÁP THỦY PHÂN BẰNG PROTEASE KẾT HỢP
VỚI QUÁ TRÌNH Ủ BÃ CHƯỢP MẮM

Tác giả

VĂN CÔNG TÙNG

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ Sư Thủy Sản chuyên ngành
Chế biến thủy sản

Giáo viên hướng dẫn
Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Tháng 9 năm 2008
i


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến:
Ban giám hiệu trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh
Ban chủ nhiệm khoa Thủy sản cùng tất cả quý thầy cô đã tận tình hướng dẫn và
truyền đạt kiến thức cho tôi trong những năm theo học tại trường.
Cô Ths. Vương Thị Việt Hoa đã tận tình hướng dẫn cho tôi đã hoàn thành tốt
bài khóa luận này.
Ban giám đốc công ty bia Bến Thành.
Các thầy cô trong phòng thí nghiệm vi sinh, hoá sinh và kỹ thuật thực phẩm
thuộc khoa Công Nghệ Thực Phẩm – ĐH Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh.
Đặc biệt, xin gởi lòng biết ơn sâu sắc đến cha mẹ đã sinh thành, dạy dỗ và ủng
hộ tinh thần cho con.
Cùng tất cả các bạn đã tận tình giúp đỡ, chia sẽ, động viên mình trong học tập,
sinh hoạt, cũng như trong quá trình tôi thực hiện bài khóa luận này.
Do hạn chế về thời gian, thiết bị cũng như về mặt kiến thức nên bài luận văn
này không tránh được những sai xót, tôi rất mong nhận được những ý kiến của quý báo
của quý thầy cô và các bạn.

ii

TÓM TẮT
Đề tài “Thử nghiệm sản xuất nước mắm men bia theo phương pháp thủy
phân kết hợp với quá trình ủ bã chượp mắm” được thực hiện từ 04/2008 – 09/2008
tại phòng thí nghiệm vi sinh, hóa sinh, phòng kỹ thuật thực phẩm – khoa Công Nghệ
Thực Phẩm.
Đề tài gồm có các phần sau:
Thí nghiệm 1: Khảo sát tỉ lệ bã men bia (%) của quá trình thủy phân
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên một yếu tố, lặp lại 2
lần.
Yếu tố cố định: tỉ lệ protease 6%, nhiệt độ 55oC, thời gian 60h, pH = 5,5.
Yếu tố thay đổi: tỉ lệ bã men bia: 10%, 15%, 20%.
Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng đạm formol, đạm tổng số từ đó tính hiệu suất
thủy phân.
Thí nghiệm 2: Khảo sát pH tối ưu cho quá trình thủy phân
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên một yếu tố, lặp lại 2
lần.
Yếu tố cố định: tỉ lệ bã men bia (%) của thí nghiệm 1, tỉ lệ protease 6%, thời
gian 60h, nhiệt độ 550C.
Yếu tố thay đổi: pH = 5,0; 5,5; 6,0.
Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng đạm formol từ đó tính hiệu suất thủy phân.
Thí nghiệm 3: Khảo sát tỉ lệ protease (%) bổ sung cho quá trình thủy phân.
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên một yếu tố, lặp lại 2
lần.
Yếu tố cố định: tỉ lệ bã men (%) của thí nghiệm 1 đã khảo sát, nhiệt độ 550C,
thời gian 60h, pH =5,5.
Yếu tố thay đổi: tỉ lệ protease bổ sung: 6%, 8%, 10%.
Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng đạm formol từ đó tính hiệu suất của quá trình
thủy phân.

iii

Thí nghiệm 4: Xác định thời gian bổ sung protease
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên một yếu tố, lặp lại 2
lần.
Yếu tố cố định: tỉ lệ bã men (%) của thí nghiệm 1, tỉ lệ protease (%) của thí
nghiệm 3, nhiệt độ 55oC, pH = 5,5.
Yếu tố thay đổi: thời gian thủy phân 10h, 20h, 30h, 40h, 50h, 60h, 70h.
Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng đạm formol
Thí nghiệm 5: Thí nghiệm chế biến nước mắm từ dịch thủy phân men bia qua
quá trình ủ bã chượp mắm trong 9 ngày.
Bã men bia sau khi thủy phân được để lắng, rồi tách lấy phần dịch lỏng để tiến
hành ngâm ủ bã chượp mắm trong 9 ngày.
Trong thí nghiệm này thì tỉ lệ dịch men (%) được chia làm hai phần: một phần
được giữ nguyên nồng độ của dịch bia sau thủy phân rồi đem ủ với bã chượp mắm
để gây hương, một phần được cô đặc ½ để tăng hàm lượng đạm của dịch bia sau
thủy phân rồi mới đem ủ với bã chượp mắm để gây hương..
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên một yếu tố, lặp lại 1 lần.
Yếu tố cố định: tỉ lệ bã chượp mắm 10%, nhiệt độ ủ 40oC, thời gian ủ 9 ngày.
Yếu tố thay đổi:
 NT1: Dung dịch bia sau thủy phân không cô đặc: NaCl 20%
 NT2: Dung dịch bia sau thủy phân không cô đặc: NaCl 15%
 NT3: Dung dịch bia sau thủy phân cô đặc: NaCl 20%
 NT4: Dung dịch bia sau thủy phân cô đặc: NaCl 15%
Chỉ tiêu theo dõi: tiến hành đánh giá cảm quan để kiểm tra màu sắc, mùi, vị,
độ trong, rồi tiến hành so sánh các loại nước mắm với nhau để tìm ra sản phẩm tối
ưu.

iv

MỤC LỤC
TRANG
Trang tựa

i

Lời cảm ơn

ii

Tóm tắt

iii

Mục lục

v

Danh sách các bảng

viii

Danh sách các hình

ix

Chương 1. MỞ ĐẦU

1

1.1 Đặt vấn đề

1

1.2 Mục đích

2

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2

1.4 Nội dung thực hiện

2

Chương 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

3

2.1 Nấm men

3

2.1.1 Giới thiệu

3

2.1.2 Nấm men dùng trong sản xuất bia

3

2.1.3 Thu hồi nấm men thừa trong quá trình sản xuất bia

4

2.1.4 Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men bia

5

2.1.5 Ứng dụng của men khô

9

2.1.6 Các phương pháp phá vỡ tế bào nấm men

10

2.2 Nước mắm

12

2.2.1 Giới thiệu sơ lược về nước mắm

12

2.2.2 Giá trị dinh dưỡng của nước mắm

13

2.2.3 Quá trình thủy phân của cá

14

2.2.4 Các hệ enzyme trong sản xuất nước mắm

15

2.2.5 Vi sinh vật trong sản xuất nước mắm

16

2.2.6 Nhân tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến nước mắm

16

2.3 Enzyme protease

19

2.4 Máy thủy phân

19
v


2.4.1 Cấu tạo

19

2.4.2 Nguyên tắc hoạt động:

20

Chương 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

21

3.1 Thời gian và địa điểm

21

3.2 Vật liệu thí nghiệm

21

3.2.1 Nguyên liệu

21

3.2.2 Hóa chất sử dụng

21

3.2.3 Vật liệu

22

3.3 Phương pháp thí nghiệm

23

3.4 Nội dung nghiên cứu

24

3.4.1 Thí nghiệm 1

24

3.4.2 Thí nghiệm 2

24

3.4.3 Thí nghiệm 3

24

3.4.4 Thí nghiệm 4

25

3.4.5 Thí nghiệm 5

25

3.5 Phương pháp đánh giá cảm quan

25

3.6 Phương pháp xử lý số liệu

26

Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

27

4.1 Kết quả các thí nghiệm của quá trình thủy phân

27

4.1.1 Thí nghiệm 1

27

4.1.2 Thí nghiệm 2

28

4.1.3 Thí nghiệm 3

30

4.1.4 Thí nghiệm 4

32

4.2 Thí nghiệm 5

34

4.3 Thời gian và chi phí sản xuất

38

4.3.1 Thời gian sản xuất

38

4.3.2 Chi phí sản xuất

38

4.4 Quy trình đề nghị sản xuất nước mắm theo phương pháp thủy phân bã men bia kết
hợp với quá trình ủ bã chượp mắm.

39

4.4.1 Quy trình

39

4.4.2 Thuyết minh quy trình

40
vi

Chương 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

44

5.1 Kết luận

44

5.2 Đề nghị

44

TÀI LIỆU THAM KHẢO

45

PHỤ LỤC

46

vii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men bia theo Densikow

5

Bảng 2.2: Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men bia theo Uxtra

5

Bảng 2.3: Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men bia theo Lương Đức Phẩm 6
Bảng 2.4: Hàm lượng vitamine trong tế bào nấm men

6

Bảng 2.5: Hàm lượng các acid amine trong tế bào nấm men

7

Bảng 2.6: Hàm lượng các acid amine trong tế bào nấm men

8

Bảng 2.7: Thành phần các chất khoáng trong nấm men bia

9

Bảng 2.8: Thành phần phân tích của men sấy khô

10

Bảng 2.9: Tên gọi nước mắm ở các nước và tỷ lệ phối trộn tạo sản phẩm

12

Bảng 2.10: Thành phần hóa học của nước mắm

14

Bảng 4.1: Ảnh hưởng của tỉ lệ bã men bia (%) đến quá trình thủy phân sau 60h

27

Bảng 4.2: Ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân sau 60h:

29

Bảng 4.3: Ảnh hưởng của tỉ lệ protease (%) đến quá trình thủy phân sau 60h

30

Bảng 4.4: Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thủy phân

32

Bảng 4.5: Kết quả đánh giá cảm quan của thí nghiệm với dịch thủy phân không cô đặc
và tỉ lệ NaCl 20%

35

Bảng 4.6: Kết quả đánh giá cảm quan của thí nghiệm với dịch thủy phân không cô đặc
và tỉ lệ NaCl 15%

35

Bảng 4.7: Kết quả đánh giá cảm quan của thí nghiệm với dịch thủy phân cô đặc ½ và tỉ
lệ NaCl 20%

36

Bảng 4.8: Kết quả đánh giá cảm quan của thí nghiệm với dịch thủy phân cô đặc ½ và tỉ
lệ NaCl 15%

36

Bảng 4.9: Chi phí sản xuất cho 1 lít nước mắm

viii

38


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo máy thủy phân

20

Hình 3.1: Quy trình sản xuất thử nghiệm nước mắm theo phương pháp thủy phân bã
men bia kết hợp với quá trình ủ với bã chượp mắm

23

Hình 4.1: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỉ lệ bã men (%) đến quá trình thủy phân 28
Hình 4.2: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân

29

Hình 4.3: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỉ lệ protease (%) đến quá trình thủy phân31
Hình 4.4: Biểu đồ biểu diễn sự ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng đạm formol
của quá trình thủy phân

32

Hình 4.5: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất thủy phân

33

Hình 4.6: Biểu đồ biểu diễn kết quả đánh giá cảm quan giữa các nghiệm thức

37

Hình 4.7: Quy trình đề nghị sản xuất nước mắm theo phương pháp thủy phân bã men
bia kết hợp với quá trình ủ với bã chượp mắm.

39

Hình 4.8: Bã men sấy khô

40

Hình 4.9: Máy thủy phân

41

Hình 4.10: Dung dịch men bia sau thủy phân

42

Hình 4.11: Máy lọc chân không

43

Hình 4.12: Nước mắm thành phẩm

43

ix


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Bia là một thức uống giải khát có từ lâu đời và rất được con người ưa chuộng.
Ngày nay công nghệ sản xuất bia và thị trường tiêu thụ bia ngày càng phát triển, kéo
theo đó là sản lượng dư thừa các phế phẩm của nghành sản xuất bia ngày càng lớn.
Lượng chất thải từ việc sản xuất bia ngày càng nhiều, gây ảnh hưởng rất nghiêm trọng
đến môi trường, đặc biệt là bã men bia.
Trong bã men bia chứa hàm lượng dinh dưỡng cao, nhiều protein và vitamine.
Các protein này chứa khoảng 20 acid amine và đầy đủ các acid amine thiết yếu. Chính
vì thế mà khi thải ra môi trường, bã men bia được xem là nguồn thức ăn giàu dưỡng
chất của các vi sinh vật. Các vi sinh vật này phân hủy bã men bia và gây nên ô nhiễm
môi trường.
Vì vậy mà trên thế giới đã có nhiều công trình tận dụng bã men dư thừa chế
biến thành các sản phẩm như dịch chiết nấm men (Yeast extract), dịch tự phân nấm
men (Yeast autolysate), vách tế bào nấm men (Yeast cell wall), chế biến chất điều vị,
chế biến thức ăn gia súc…

Hiện nay, ở nước ta sản lượng bia ngày càng tăng, nhiều nhà máy sản xuất bia
được thành lập. Tuy nhiên, việc xử lý bã men bia chưa đạt hiệu quả và gây ô nhiễm
môi trường. Một số công ty lớn tiến hành sấy bã men làm thức ăn cho gia súc, làm
phân bón hay thuốc trừ sâu bọ. Tuy nhiên nhìn chung hiệu quả kinh tế không cao.
Như vậy nếu chúng ta nghiên cứu các kỹ thuật xử lý bã men bia và kỹ thuật sản
xuất các sản phẩm từ bã men bia thì chúng ta đã giải quyết được rất nhiều vấn đề:
giảm ô nhiễm môi trường, đem lại hiệu quả kinh tế cao, giảm được giá thành bia
thương phẩm nhờ giảm chi phí đầu tư vào máy móc thiết bị để xử lý chất thải đồng
thời tận dụng được các sản phẩm phụ để tạo ra các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao.
Trên cơ sở đó, được sự chấp thuận của khoa Thủy sản, trường Đại Học Nông
Lâm TPHCM, dưới sự hướng dẫn của cô Vương Thị Việt Hoa, chúng tôi tiến hành
1


thực hiện đề tài: “Thử nghiệm sản xuất nước mắm men bia theo phương pháp thủy
phân bằng protease kết hợp với quá trình ủ bã chượp mắm”.
1.2 Mục đích
Tận dụng bã men bia để sản xuất nước mắm một loại nước chắm không thể
thiếu trong bữa ăn hang ngày của người Việt Nam.
1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng: bã men bia.
Phạm vi nghiên cứu: do hạn chế về thời gian và thiết bị nên toàn bộ các thí
nghiệm được tiến hành tại phòng Vi Sinh, Hóa Sinh - khoa CNTP, và Trung Tâm
Nghiên Cứu Bảo Quản Và Chế Biến Rau Quả Trường Đại Học Nông Lâm TPHCM.
1.4 Nội dung thực hiện
Khảo sát tỉ lệ bã men (%) của quá trình thủy phân
Khảo sát pH của quá trình thủy phân bã men bia.
Khảo sát tỉ lệ protease (%) bổ sung vào quá trình thủy phân bã men bia
Khảo sát thời gian của quá trình thủy phân bã men bia.
Đánh giá cảm quan nước mắm thành phẩm.

2


Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Nấm men
2.1.1 Giới thiệu
Nấm men và các loài giống nấm men thuộc về hai nhóm nấm: nhóm nấm túi tạo
thành bào tử được gộp chung vào lớp nấm túi (Ascospor) và nhóm nấm không tạo
thành bào tử- lớp nấm không hoàn thiện (Fungi imperfect) hay còn gọi là lớp nấm bất
toàn.
Saccharomyces là giống nấm men trong lớp nấm túi. Trong đó Saccharomyces
cerevisae là loài quan trọng nhất, được dùng nhiều trong công nghiệp thực phẩm. Một
số chủng của nấm men này dùng làm men nở bánh mì, một số khác dùng trong công
nghiệp rượu bia, rượu vang, sản xuất enzyme invertaza…
2.1.2 Nấm men dùng trong sản xuất bia
Nấm men bia thuộc giống Saccharomyces và có thể phát triển cả trong môi
trường yếm khí hoặc hiếu khí. Nhiệt độ tối ưu cho sinh trưởng và phát triển cho đa số
các chủng này là 20oC - 30oC và ngừng hoạt động trên 40oC và ở nhiệt độ 50-60oC
nấm men bị chết (Lương Đức Phẩm, 1998).
Giống Saccharomyces có hình dạng tế bào là hình cầu, hình ovan hay elip. Sinh
sản vô tính bằng cách nảy chồi.
Trong sản xuất bia căn cứ vào tính chất thể hiện qua quá trình lên men bia người
ta chia nấm men bia làm hai loại: nấm men nổi và nấm men chìm.
Men nổi: Nấm men nổi thuôc loài Saccharomyces cerevisae. Loài này tạo quá
trình lên men bia ở nhiệt độ tương đối cao (từ 10oC - 25oC) và thường được dùng trong
việc sản xuất các loại bia thẩm màu. Trong quá trình lên men, tế bào của chúng nổi lơ
lửng trong dịch lên men và tập trung ở trên bề mặt dịch. Sử dụng men nổi đòi hỏi phải
có kỹ thuật lọc mới có sản phẩm bia trong suốt vì tế bào nấm men nổi lơ lửng trong

dịch men ngay cả cuối thời kỳ lên men phụ.
3


Song cũng do nấm men nổi lơ lửng trong toàn bộ khối dịch lên men nên tế bào
nấm men có điều kiện tiếp xúc rộng lớn với môi trường, tác động lên khắp mọi nơi,
xúc tiến quá trình lên men mạnh mẽ. Chính vì khả năng này mà nấm men nổi hay được
sử dụng trong công nghệ sản xuất bia ngắn ngày.
Men nổi có enzyme pyruvatoxydase, do vậy có thể sử dụng trực tiếp glucose vào
hô hấp, cho nên có khả năng sinh trưởng và lên men nhanh.
Men chìm: Nấm men chìm thuộc loài Saccharomyces carlsbergensis. Loài này
lên men ở nhiệt độ thấp và hạn chế tối đa những sản phẩm bất lợi trong quá trình lên
men, do đó nó tạo ra sản phẩm có chất lượng cao hơn. Đây chính là phương pháp lên
men cổ điển, được nhiều nhà máy bia trên thế giới và nước ta chọn lựa trong sản xuất.
Trong quá trình lên men chìm, khi quá trình ủ men kết thúc men bia sẽ có dạng
lỏng sánh như bùn và chìm xuống đáy bình. Khi ta lấy men đó ra, cho vào cốc và để
lắng, phần men và phần bia khi đó gần như tách biệt với nhau.
2.1.3 Thu hồi nấm men thừa trong quá trình sản xuất bia
Trong quá trình lên men bia, nấm men bia sẽ sinh sản bằng phương pháp nảy
chồi, sự sinh sản phụ thuộc vào các yếu tố như mật độ nấm men gieo cấy, giống men,
trạng thái sinh lý của chúng, nhiệt độ dung dịch lên men, môi trường bên ngoài, nồng
độ chất hòa tan…
Lớp tế bào nấm men sinh ra sau một lần nảy chồi của lớp tế bào mẹ sẽ tạo thành
một thế hệ mới. Sau một thời gian lớp tế bào thế hệ mới lại có khả năng nảy chồi để
sinh ra thế hệ tiếp theo. Thời gian cần thiết để một tế bào từ khi tách khỏi tế bào mẹ
đến lúc nó nảy chồi gọi là chu kỳ sinh sản. Sau quá trình lên men, lượng sinh khối nấm
men thu được nhiều gấp 5 - 8 lần lượng nấm men gieo cấy ban đầu. Sinh khối thu
được sau mỗi lần lên men ở điều kiện sản xuất gọi là nấm men sản xuất.
Người ta tiến hành thu hoạch nấm men sản xuất như sau:
Rây nấm men để tách hết các tạp chất kích thước lớn. Nấm men và các cặn mịn

có kích thước bé sẽ rơi xuống thùng chuyên dụng để rửa sạch. Cặn khô có kích thước
lớn sẽ nằm lại trên rây và theo kênh riêng tách ra ngoài.
Rửa nấm men để tách hết tế bào chết và cặn mịn. Thiết bị dùng để rửa và xử lý
nấm men thường sử dụng thùng dạng hình côn hai lớp vỏ. Khoảng không giữa hai vỏ
là để chứa nước làm lạnh khối men.
4


Nấm men sau khi rây sạch cặn khô thì được bơm vào thùng, sau đó cho nước vô
trùng có nhiệt độ từ 2oC - 4oC, khuấy đảo đều. Để yêu 40 phút thì nấm men khỏe sẽ
kết lắng còn nước đục ở trên bao gồm cặn mịn và tế bào chết. Nước đục sẽ được đổ ra
ngoài và tiếp tục rửa lại khoảng 3 - 4 lần thì nước đục phía trên sẽ hết đục.
Cho nước lạnh vào giữa hai lớp vỏ (0,5oC) để bảo quản, khi nào cần lên men mẻ
khác sẽ lấy ra.
Sát trùng để diệt các vi sinh vật lạ.
Bảo quản nấm men sạch, dùng để lên men các mẻ sau hoặc sử dụng cho các mục
đích khác
2.1.4 Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men bia
Thành phần cơ bản và chủ yếu của tế bào nấm men là nước khoảng 75% khối
lượng chung. Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men phụ thuộc vào chủng
giống, môi trường, trạng thái sinh lý cũng như điều kiện nuôi cấy.
Bảng 2.1: Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men bia theo Densikow
Thành phần

Hàm lượng (%)

Nước

75,0

Chất chứa nitơ

14,0

Lipid

0,75

Chất hòa tan không chứa nitơ

8,25

Tro

2,00

Bảng 2.2: Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men bia theo Uxtra (dẫn liệu từ
Densikow M.T, 1963)
Thành phần

Hàm lượng (%)

Protein (Nx6.25)

51 – 58

Lipid

2,0 – 3,0

Glucide

9,0 – 11,5

Tro

8,1 – 9,1

Chất hòa tan không chứa nitơ

30 – 25

Nhiệt lượng tính bằng cal/g

4560 – 4840

5


Bảng 2.3: Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men bia theo Lương Đức Phẩm
Thành phần

Hàm lượng (%)

Chất vô cơ

5 – 10

Cacbon

25 – 50

Nitơ

4,8 – 12

Protein

30 – 75

Lipid

2–5

Protein: nấm men có hàm lượng protein nguyên liệu trung bình khoảng 50%
(tính theo chất khô) và khoảng 45% protein hoàn chỉnh. Các dẫn xuất như bazơ
purin pyrimidin, các acid amine tự do điều được gọi là protein nguyên liệu.
Vitamine: tế bào nấm men rất giàu vitamine, nhất là vitamine nhóm B và tiền
vitamine D2 là ergosterol.
Acid amine: trong thành phần các protein có đủ các acid amine và đặc biệt là
các acid amine cần thiết không thể thay thế (valin, lizin, lơxin, izolơzin, treonin,
metionin, phenylalanin và triptophan).
Bảng 2.4: Hàm lượng vitamine trong tế bào nấm men
Thành phần

Hàm lượng (µg/g)

Izonit

6000 – 15000

Biotin (vitamine H)

0,6 – 0,7

Riboflavin (vitamine B2)

30 – 60

Acid pantotenic (vitamine B3)

2 – 19

Tiamine (vitamine B1)

24 – 50

Pyridoxin (vitamine B6)

14 – 39

Nicotinanit (vitamine B5)

370 – 375

Inositol

2700 – 5000

Folic acid

15 – 80

6


Trong men bia có chứa glutation điều chỉnh quá trình oxy hóa - khử, và các
chất khác giúp cho việc bình thường hóa việc trao đổi chất trong cơ thể sống. Mặt
khác, nấm men bia khá giàu các vitamine và glutation hơn nấm men bánh mì.
Protein cùng các chất chứa nitơ khác chiếm 50% - 70% vật chất khô của nấm
men bia, 90% tổng lượng nitơ nằm trong các protein thực sự. Khoảng 10% tổng
lượng nitơ đó của men bia là các acid amine. Trong tro của nấm men bia chứa
khoảng 50% H3PO4, 30% K, cũng như Ca, Mg và các chất khác. Mặt khác, trong
các chất hữu cơ của tế bào nấm men thì protein là thành phần có giá trị nhất. Tính
chất protein nấm men bia gần giống như protein động vật. Protein của nấm men bia
chứa khoảng 20 acid amine, trong đó có chứa đầy đủ các acid amine thiết yếu.
Bảng 2.5: Hàm lượng các acid amine trong tế bào nấm men
Thành phần

Hàm lượng (µg/ g men khô).

Lizin

7,5

Arginin

1,3

Histidin

11

Acid asparaginic

2,9

Serin

2,7

Glyxin

1,5

Acid glutamic

3,9

Alanin

8,7

Prolin

2,0

Tirozin

2,8

Metionin

2,9

Lơzin

5,4

Sistein

Vết
(Lương Đức Phẩm, 2005)

7


Bảng 2.6: Hàm lượng các acid amine trong tế bào nấm men
Thành phần

Hàm lượng (%)

Alanin

4,8

Acid α-amino-butiric

0,03

Acid β-amino-butiric

0,12

Arginin

2,6

Acid aspactic

5,6

Asparagin

0,2

Cystine

0,74

Acid glutamic

10,60

Glycine

3,15

Histidine

1,76

Lizine

3,53

Methionin

1,05

Octinine

0,79

Phenylalanine

2,29

Proline

2,08

Threonine

3,26

Tryptophan

0,82

Tyrosine

2,09

Serine

1,89

Valine

3,23

Leusine

3,83

Isoleusine

2,76
(Hồ Sưởng, 1982)

Trong nấm men bia cũng chứa lipid, trong đó 23,1% lipid rắn và 76,9% lipid
lỏng. Lipid rắn gồm acid palmitic 61,3% và acid stearic 38,7%.
Trong thành phần acid béo lỏng của men bia có acid oleic, linoleic và
linolenic. Ngoài ra trong lipid men bia có chứa các phospholipid là lecithin và
cephalin.
8


Chất khoáng chiếm khoảng 5% – 11%, có vai trò quan trọng trong hoạt động

của tế bào nấm men, đặc biệt là phospho có trong thành phần phosphatide,
nucleoprotein. Ngoài ra trong tế bào nấm men còn có chứa các ion Kali, Magie, sắt,
lưu huỳnh và acid silic.
Bảng 2.7: Thành phần các chất khoáng trong nấm men bia
Thành phần

Hàm lượng (mg/100g)

Na

193

K

1780

S

320

Mg

203

Ca

222

Cu

3,1

Zn

4,0

Mn

1,2

Co

2,1

SiO2

16,3

Se

4,4

Fe

6,8

P

1430
(Vydavatelstiro S.A, 1969)

2.1.5 Ứng dụng của men khô
Tại Nhật, khoảng 1000 tấn men khô được sử dụng để làm thuốc dạng viên
hoặc dạng bột, người ta tính ra rằng giá cuối cùng của 1000 tấn men khô đó là vào
khoảng 3 - 4 tỷ yên. Ngoài ra, men khô còn được sử dụng để làm nguyên liệu nuôi
trồng, nguyên liệu chế biến thực phẩm bổ dưỡng, hay là nguyên liệu chế biến thức
ăn động vật trên cạn và dưới nước.
Ngoài các tác dụng về thuốc hay dinh dưỡng, màng tế bào men bia được cấu
tạo từ glucagon và mannan, có tác dụng như sợi thực vật, tác dụng rất hữu hiệu, và
người ta đã từng công bố trong một thí nghiệm lên động vật nhờ vào khả năng tăng
cường tính miễn dịch, từ đó nó có tác dụng ngăn chặn bệnh ung thư.

9


Khi hòa lẫn sữa chua với men bia, không những không làm giảm lượng dinh có
tác dụng ăn kiêng.
Bảng 2.8: Thành phần phân tích của men sấy khô
Thành phần

Hàm lượng (g/100g)

Protein

44,7

Total Fat

8,0

Total Carbohydrates

28,7

Calories

414 cal/100g

Available Lysine

2,7

Glucose

0,2

Sucrose

0,2

Crude Fiber

2,4

Moisture

5,0

Ash

5,4

Pepsin Digestibility

91,8
(William Bio – Products)

2.1.6 Các phương pháp phá vỡ tế bào nấm men
Để phá vỡ tế bào nấm men người ta có thể sử dụng nhiều phương pháp khác
nhau như pháp vật lý, phương pháp hoá học, phương pháp sinh học, phương pháp
kết hợp. Hiệu quả của việc phá vỡ tế bào có thể kiểm tra trực tiếp từ những thành
phần nhỏ của tế bào bị phá vỡ, hoặc kiểm tra gián tiếp từ thành phần nội bào được
phóng xuất.
 Phương pháp vật lý
Phương pháp này bao gồm các phương pháp như cơ học, sóng siêu âm, nhiệt độ,
giảm áp. Phương pháp này được ứng dụng nhiều nhưng chi phí của nó lại cao. Trong
đó được sử dụng nhiều nhất là phương pháp đồng hoá áp suất cao và nghiền bi.
Phương pháp phá vỡ tế bào bằng máy đồng hoá áp suất cao
Người ta sử dụng áp suất nén của pittông đẩy dòng huyền phù tế bào qua các
khe có đường kính giảm dần theo chiều dài, để tăng động năng của dòng và cuối cùng
động năng cực đại này chuyển thành cơ năng phá vỡ tế bào khi dòng huyền phù va đạp

10


vào bề mặt ở cuối khe, dòng dịch huyền phù này lại được hoàn lưu để lập lại chu kỳ
phá vỡ tế bào.
Phương pháp nghiền bi
Năng lượng được cung cấp cho dòng huyền phù bằng rôto ở dạng động năng, rồi
chuyển thành cơ năng tạo nên lực phá vỡ tế bào do sự va chạm giữa tế bào và bi nghiền.

Trong quá trình nghiền một phần cơ năng chuyển thành nhiệt năng làm nâng cao nhiệt
độ dịch nghiền dẫn đến biến tính protein, do đó cần phải giải nhiệt cho dịch nghiền.
 Phương pháp hoá học
Phương pháp thẩm thấu bằng dung môi hữu cơ
Dùng dung môi hữu cơ không phân cực có khả năng thẩm thấu vào tế bào làm
tan các thành phần kỵ nước trong thành và màng tế bào gây hư hỏng màng và thành tế
bào để chiết xuất enzyme nội bào.
Toluen, acetat etyl, ete thường được dùng để chiết xuất protein và acid nuleic.
Hiệu quả chiết xuất và cấu trúc của protêin thu nhận theo phương pháp này phụ thuộc
vào nồng độ và nhiệt độ của dung môi.
Phương pháp thủy phân bằng acid
Người ta thường sử dụng acid HCl để thủy phân. Acid có tác dụng thủy phân
phức hệ glycan, protein và lipid gây hư hỏng mạng lưới cấu trúc của thành và màng tế
bào một cách dễ dàng. Tuy nhiên trong phương pháp này nếu cho quá nhiều acid có
thể dẫn đến những thay đổi về bản chất hoá học hoặc tính chất vật lý của các sản phẩm
có trong tế bào.
 Phương pháp sinh học
Phương pháp tự phân
Tự phân là quá trình phân hủy thành phần peptido-glucan ở thành tế bào bởi
phức hệ enzyme của thành tế bào được giải phóng khỏi trạng thái liên kết khi xử lý tế
bào nấm men bằng tác nhân hoá lý như pH, nhiệt độ… Tuỳ theo điều kiện xử lý mà
phức hệ enzyme này bao gồm glucanase, xylanase, manase và protease được chiết xuất
ở những mức độ khác nhau.
Tự phân là phương pháp được thực hiện dễ dàng, chi phí thấp. Điều kiện để quá
trình tự phân nấm men xảy ra là pH từ 5 đến 5,5, trong khoảng 14 đến 28 giờ, trong
khoảng nhiệt độ tử 45 đến 60oC
11


Phương pháp thủy phân thành tế bào bằng xúc tác ezyme

Phương pháp này dùng enzyme đặc hiệu để thêm vào môi trường chứa nấm
men để phá vỡ thành phần peptido-glucan ở thành tế bào, từ đó chiết xuất phức hệ
ezyme thành tế bào để tiếp tục phá vỡ cấu trúc tế bào.
Phương pháp này cần một chi phí cao cho việc sử dụng enzyme, do đó ít được
sử dụng.
 Phương pháp kết hợp
Do thành tế bào nấm men có cấu trúc khá bền vững nên việc phá vỡ tế bào
thường rất phức tạp. Do đó để phá vỡ thành tế bào nấm men một cách hiệu quả hơn
người ta tiến hành kết hợp các biện pháp này với nhau để thu được hiệu suất cao hơn.
2.2 Nước mắm
2.2.1 Giới thiệu sơ lược về nước mắm
Nước mắm là dung dịch đạm mà chủ yếu là các acid amin, được tạo thành do
quá trình thủy phân protein cá nhờ hệ enzyme protease có trong cá. Ngoài ra nước
mắm còn dùng để chữa một số bệnh như đau dạ dày, phỏng, cơ thể suy nhược, cung
cấp năng lượng.
Nước mắm được sản xuất ở hầu hết các nước Châu Á. Mỗi nước có kiểu sản
xuất khác nhau tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan khác nhau.
Bảng 2.9: Tên gọi nước mắm ở các nước và tỷ lệ phối trộn tạo sản phẩm
Quốc gia
Nhật Bản

Tên nước mắm

Tỷ lệ và thời gian lên men

ShottsuruUwo –

Tỷ lệ 5: 1 = Cá: Muối (3: 1)Thời gian lên men:

shoyu)

6 tháng

Hàn Quốc Jeot – kal

Tỷ lệ 4: 1 = Cá: Muối (6 tháng)

Việt Nam

Nước mắm

Tỷ lệ 3: 1 – 3: 2 = Cá: Muối (4 - 12 tháng)

Thái Lan

Nam – pla

Tỷ lệ 5: 1 = Cá: Muối (5 - 12 tháng)

Malaysia

Budu

Tỷ lệ 5: 1 - 3:1 = Cá: Muối + đường + me(3 12 tháng)

Philippine Patis

Tỷ lệ 3: 1 - 4: 1 = Cá: Muối (3 - 12 tháng)

Bruma

Tỷ lệ 5: 1 = Cá: Muối (3 - 6 tuần)

Ngapi

12


2.2.2 Giá trị dinh dưỡng của nước mắm
Các chất đạm
Chiếm chủ yếu và quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm. Gồm 3
loại đạm
Đạm tổng số: là tổng lượng nitơ có trong nước mắm (g/l), quyết định
phân hạng của nước mắm.
Đạm amin: là tổng lượng đạm nằm dưới dạng acid amin (g/l), quyết định
giá trị dinh dưỡng của nước mắm
Đạm amon: càng nhiều nước mắm càng kém chất lượng
Ngoài ra trong nước mắm còn chứa đầy đủ các acid amin, đặc biệt là các
acid amin không thay thế: valin, leucin, methionin, isoleucin, phenylalanin,
alanin.v.v.. Các thành phần khác có kích thước lớn như tripeptid, peptol,
dipeptid. Chính những thành phần trung gian này làm cho nước mắm dễ bị hư
hỏng do hoạt động của vi sinh vật.
Thành phần dinh dưỡng của nước mắm phụ thuộc vào nguyên liệu đem
đi chế biến.
Các chất bay hơi
Rất phức tạp và quyết định hương vị của nước mắm.
Hàm lượng các chất bay hơi trong nước mắm mg/100g nước mắm
Các chất cacbonyl bay hơi: 407-512 (formaldehyde)
Các acid bay hơi: 404-533 (propionic)
Các amin bay hơi: 9,5-11,3 (izopropylamin)

Các chất trung tính bay hơi: 5,1-13,2 (acetaldehyde)
Mùi trong nước mắm được hình thành chủ yếu do hoạt động của vi sinh
vật yếm khí trong quá trình sản xuất nước mắm tạo ra.
Các chất khác
Các chất vô cơ: NaCl chiếm 250-280g/l và một số các chất khoáng như:
S, Ca, Mg, P, I, Br.
Vitamin: B1, B12, B2, PP.

13


Bảng 2.10: Thành phần hóa học của nước mắm
Thành phần hóa học (g/l)

Loại đặc biệt

Loại I

Loại II

Loại III

Độ acid

4,75

3,50

2,95

2,13

NaCl

210

280

280

285

Đạm troàn phần

26,0

16,0

11,5

9,20

Đạm amon

7,60

3,10

3,20

2,10

Đạm formol

18,3

10,6

9,40

4,50

Đạm hữu cơ

19,0

8,30

10,5

6,00

Đạm amin

10,7

7,50

6,20

2,40

Triptofan

1,05

0,64

0,45

0,31

Sắt

0,02

0,006

0,011

0,006

Magie

1,21

2,70

0,77

3,20

Canxi

0,21

0,39

0,35

0,41

(Lê Xuân Phương 2001)
2.2.3 Quá trình thủy phân của cá
Bản chất của quá trình sản xuất nước mắm

Bản chất của quá trình này chính là quá trình thủy phân protein trong cá nhờ hệ
Quá trình thủy phân protein đến acid amin là một quá trình rất phức tạp. Đặc
hiệu của enzyme là chỉ tác dụng lên một vài chất nào đó với vài kiểu liên kết nhất
định, như enzyme peptidase chỉ tác dụng lên mối nối liên kết peptid để thủy phân nối
liên kết này:

Sự tham gia của enzyme trong quá trình thủy phân theo cơ chế xúc tác

Trong đó: E: enzyme, S: cơ chất (protein), ES: hợp chất trung gian giữa enzyme
và cơ chất, P: sản phẩm.
14


Sản phẩm chủ yếu của quá trình phân giải protein là acid amin và các peptid

cấp thấp.
Sự tạo thành và chuyển biến hợp chất ES qua 3 bước:
 Bước 1: Enzyme kết hợp với protein tạo thành phức chất enzyme
protein, bước này xảy ra khá nhanh, liên kết không bền.
 Bước 2: Xảy ra sự chuyển biến của các phân tử protein dẫn đến làm phá
vỡ các mối liên kết đồng hóa trị tham gia vào phản ứng. Khi đó phức
chất ES đồng thời xảy ra hai quá trình là sự dịch chuyển thay đổi
electron, dẫn đến sự cực hóa của mối liên kết tham gia vào phản ứng và
sự biến dạng hình học của nối liên kết đồng hóa trị trong phân tử protein
cũng như trong trung tâm hoạt động của enzyme, làm cho protein hoạt
động, quá trình thủy phân dễ dàng hơn.
 Bước 3: Giai đoạn tạo thành các acid amin và peptid cấp thấp, giải
phóng enzyme.
Theo nghiên cứu của Beddow, ba bước tạo thành và chuyển hóa hợp chất ES
tương ứng với 3 chặng đường biến đổi hợp chất nitrogen trong quá trình thủy phân cá.
Gồm có 3 pha:
Pha 1 (0 - 25 ngày): Có sự gia tăng thể tích của phần chất lỏng nổi ở trên bề mặt
sản phẩm và protein hòa tan.
Pha 2 (80 - 120 ngày): Mô tế bào bị phá vỡ, protein của tế bào trở nên tiếp xúc
với enzyme, sản phẩm của quá trình tự phân protein được phóng thích. Hầu như tất cả
mô tế bào đều bị phân hủy và biến mất sau 120 - 140 ngày.
Pha 3 (140 - 200 ngày): Enzyme phóng thích và tấn công vào các phần protein
hòa tan. Đây là nguyên nhân làm thay đổi hợp chất Nitơ.
Ngoài ra đường, chất béo cũng bị phân giải thành rượu và các acid hữu cơ.
2.2.4 Các hệ enzyme trong sản xuất nước mắm
Gồm 3 hệ enzyme lớn:
 Hệ enzyme Metalo-protease (Aminodipeptidase)
Hệ enzyme này tồn tại trong nội tạng của cá và chịu được nồng độ muối cao
nên ngay từ đầu nó đã hoạt động mạnh, giảm dần từ tháng thứ 3 trở về sau. Loại
enzyme này có hoạt tính khá mạnh, có khả năng thủy phân rộng rãi đối với các loại

15