Tài liệu Nấm men trong sản xuất công nghiệp sản xuất bia doc

/>Nấm men trong sản xuất công nghiệp sản xuất bia
[04/01/2007 - Sinh học Việt Nam]
Nấm men thuộc nhóm cơ thể đơn bào, chúng phân bố
rộng rãi trong thiên nhiên, đặc biệt chúng có nhiều ở vùng
đất trồng nho và các nơi trồng hoa quả. Nhiều loài nấm
men có khả năng lên men rượu. Từ lâu người ta đã biết
sử dụng nấm men để sản xuất rượu bia. Nấm men sinh
sôi nhanh, tế bào lại chứa nhiều vitamin, acid amin không
thay thế, hàm lượng protein chiếm tới 50% trọng lượng
khô của tế bào, nên nhiều loại nấm men còn được sử
dụng để sản xuất protein. Ngoài ra nấm men còn được sử
dụng trong công nghệ sản xuất bánh mì. Tuy nhiên, cũng
có nhiều loại nấm men có hạI, gây bệnh cho người và gia
súc, làm hư hỏng lương thực, thực phẩm.
Nấm men dùng trong sản xuất bia thường là các chủng thuộc giống Saccharomyces, chúng có khả
năng hấp thụ các chất dinh dưỡng trong môi trường nước mạch nha như các loại đường hoà tan,
các hợp chất nitơ (các acid amin, peptit), vitamin và các nguyên tố vi lượng…qua màng tế bào.
Sau đó, hàng loạt các phản ứng sinh hóa mà đặc trưng là quá trình trao đổi chất để chuyển hoá
các chất này thành những dạng cần thiết cho quá trình phát triển và lên men của nấm men được
tiến hành.
Bài viết này xin giới thiệu về sự khác nhau về đặc tính hình thái và đặc tính công nghệ lên mên
giữa nấm men chìm và nấm men nổi:
Đặc tính hình thái
Nấm men chìm: Hầu hết các tế bào khi quan sát thì nảy chồi đứng riêng lẻ hoặc cặp đôi. Hình
dạng chủ yếu là hình cầu.
Nấm men nổi: Tế bào nấm men mẹ và con sau nảy chồi thường dính lại với nhau tạo thành như
chuỗi các tế bào nấm men còn hình dạng chủ yếu hình cầu hoặc ovan với kích thước 7 – 10 m.
Micromet
Đặc tính sinh lý
Sự khác nhau giữa nấm men nổi và nấm men chìm là khả năng lên men các loại đường trisacarit,
Hình có tính minh họa.

ví dụ raffinoza. Trong nấm men chìm có enzym có thể sử dụng hoàn toàn đường raffinoza trong
khi đó nấm men nổi chỉ sử dụng được 1/3 đường sacaroza.
Ngoài ra chúng còn khác nhau về khả năng hô hấp, khả năng trao đổi chất khi lên men và khả
năng hình thành bào tử. Quá trình trao đổi chất của nấm men chìm chủ yếu xảy ra trong quá trình
lên men, còn của nấm men nổi xảy ra mạnh trong quá trình hô hấp, vì vậy sinh khối nấm men nổi
thu được nhiều hơn nấm men chìm.
Nấm men chìm có nồng độ enzym thấp hơn nấm men nổi. Khả năng tạo bào tử của nấm men
chìm lâu hơn và hạn chế hơn nấm men nổi.
Sự khác nhau về công nghệ lên men
Tên gọi nấm men nổi hay nấm men chìm xuất phát từ quan sát quá trình lên men. Nấm men nổi
nổi lên bề mặt dịch trong và cuối quá trình lên men chính, trong khi đó nấm men chìm lắng xuống
đáy thiết bị khi kết thúc lên men chính.
Nấm men chìm còn chia ra 2 loại tuỳ thuộc khả năng kết lắng của nó là nấm men bụi và nấm men
kết bông. Nấm men bụi là loài nấm men phân ly mịn trong dịch lên men và lắng từ từ khi kết thúc
lên men chính. Nấm men kết bông là loài nấm men có thể kết dính với nhau trong thời gian ngắn
khi kết thúc lên men chính và tạo thành khối kết bông lớn nên lắng nhanh xuống đáy thiết bị. Còn
loài nấm men nổi không có khả năng này.
Nấm men chìm kết bông rất có ý nghĩa quan trọng trong thực tế sản xuất bia, làm cho bia nhanh
trong nhưng khả năng lên men hết đường không bằng nấm men bụi và nấm men nổi.
Ngoài ra nhiệt độ lên men của mỗi chủng cũng khác nhau. Nấm men chìm có thể lên men 4 -
120C, nấm men nổi là 14 - 250C.
Hầu hết các chủng nấm men đều nhạy cảm với môi trường có nồng độ axit cao, ví dụ như axit
pyruvic giải phóng ra theo con đường EMP. Do vậy, trong quá trình tiến hoá, tự bản thân chúng đã
hình thành một cơ chế “giải độc axit “ bằng cách chuyển hoá axit pyruvic thành rượu etylic và CO2,
rồi sau đó cả hai chất này đều được bài tiết ra khỏi tế bào nấm men. Kết quả của chuỗi phản ứng
này là NADH được tạo thành trong quá trình glucolytic lại bị ôxy hoá thành dạng NAD+, chất này
sau đó lại xuất hiện trong quá trình chuyển hoá glucoza tiếp theo. Bằng cách này, nấm men có thể
liên tục phát triển và chuyển hoá đường, phản ứng tạo thành rượu etylic có thể viết như sau:
Axit pyruvic còn đóng vai trò trung gian cho nhiều quá trình chuyển hoá các chất quan trọng khác
như este, cacbonyl và các rượu bậc cao.

Trong những năm vừa qua, nhiều khái niệm về các giống khác nhau đã được sử dụng để phân
loại nấm men một cách có hệ thống. Mặc dù đã thu được những tiến bộ đáng kể, đặc biệt là có sự
trợ giúp của sinh học phân tử nhưng còn xa mới đạt được một hệ thống phân loại hoàn thiện. Do
vậy, cần thiết phải có một phương pháp xác định đáng tin cậy để phục vụ cho nhiều mục đích khác
nhau, trong đó có sự tuyển chọn các vi sinh vật thích hợp cho các quá trình lên men công nghiệp,
như quá trình lên men bia....
Tại các trung tâm lưu giữ nấm men, người ta quan tâm nhiều đến cấp độ chủng và đã có ít nhất
1000 chủng nấm men khác nhau thuộc loàiS. cerevisiae đã được xác định. Chúng bao gồm các
chủng nấm men bia, rượu vang, rượu cồn và nấm men bánh mì.... Khó khăn gặp phải khi tiến
hành phân loại các giống nấm men bia là các nhà phân loại nấm men thường bỏ qua những điểm
khác nhau rất nhỏ giữa các giống nấm men, những yếu tố mà theo họ là không quan trọng, nhưng
thực tế đối với nhà sản xuất chúng lại có tầm quan trọng rất lớn về mặt kỹ thuật. Hiện nay, nấm