(Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng của nấm men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đông

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ PHỤ
GIA ĐẾN CHẤT LƯỢNG MEN BÁNH MỲ SỬ
DỤNG CHO BỘT NHÀO LẠNH ĐÔNG
Người hướng dẫn: PGS. TS. ĐẶNG MINH NHẬT
Sinh viên thực hiện: LÊ ĐẮC NGUYÊN KHOA
Số thẻ sinh viên: 107140131
Lớp: 14H2B

Đà Nẵng, 5/2019


TĨM TẮT

Trong cơng nghệ sản xuất hiện nay, nấm men Saccharomyces cerevisae được sử
dụng trong rất nhiều quy trình như bánh mì, bột nhào, rượu, bia,… Đã có rất nhiều các
nghiên cứu, các cơng trình cho thấy ứng dụng rộng lớn của chủng nấm men này. Trong
công nghiệp sản xuất bánh mỳ cũng như các loại bánh khác cần có sự lên men của chủng
nấm men Saccharomyces cerevisae tốn rất nhiều thời gian cho cơng đoạn chuẩn bị. Vì thế,
bột nhào lạnh đông là một sản phẩm mới ra đời nhằm đáp ứng được yêu cầu trên. Đồng
thời, bột nhào lạnh đơng giúp cho người tiêu dùng có thêm nhiều sự lựa chọn cũng như
nhiều phương pháp chế biến khác nhau.
Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất bột nhào lạnh đơng, việc giữ cho nấm men tiếp
tục sinh khí CO2 sau q trình lạnh đơng và rã đơng là rất khó khăn. Điều này được giải

thích do nấm men chỉ thích hợp cho sinh trưởng và phát triển ở khoảng nhiệt độ 21 – 30oC
nên khi tiến hành lạnh đông nấm men bị sốc nhiệt mà chết, đồng thời các tinh thể băng hình
thành trong q trình lạnh đơng cũng làm phá vỡ tế bào nấm men dẫn đến hư hại, tổn thương
nấm men. Sự ảnh hưởng này làm cho các đặc tính cảm quan cũng của các sản phẩm làm từ
bột nhào lạnh đông kém chất lượng so với sản phẩm thơng thường.
Nghiên cứu này nhằm mục đích tạo ra loại chế phẩm nấm men có khả năng chịu
được nhiệt độ lạnh đông bằng phương pháp sấy thăng hoa và khảo sát một số công thức các
chất bảo vệ nấm men trong q trình lạnh đơng. Kết quả của quá trình nghiên cứu cho thấy
bột mỳ non nước là loại bột thích hợp để sản xuất bột nhào lạnh đông, công thức một chất
bảo vệ tốt nhất được sử dụng là Guar gum (1,25%) và gelatin (10%), công thức hai chất
bảo vệ tốt nhất là công thức C (Glutamat 5% + Guar gum 1,25%), công thức ba chất bảo
vệ tốt nhất được sử dụng là công thức H (Gelatin 10% + Glutamat 5% + Guar gum 1,25%),
hoạt độ nước ảnh hưởng lớn sự sống sót của nấm men sau quá trình sấy


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: LÊ ĐẮC NGUYÊN KHOA
Lớp: 14H2B

Khoa: Hóa

Số thẻ sinh viên: 107140131
Ngành: Công nghệ thực phẩm

1. Tên đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng của nấm men
bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đơng
2. Đề tài thuộc diện: □ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quá thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu: Tự chọn
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
MỞ ĐẦU
Chương 1: TỔNG QUAN
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5. Các bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ): Khơng
6. Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật
Th.S Hoàng Thị Thu
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 26/01/2019
8. Ngày hồn thành đồ án:
31/05/2019
Đà Nẵng, ngày
Trưởng Bộ mơn

tháng

năm 2019

Người hướng dẫn

LỜI NÓI ĐẦU

Sau hơn 3 tháng nghiên cứu, được sự hướng dẫn tận tình của Thầy Đặng Minh Nhật,
cơ Hồng Thị Thu cùng với sự giúp đỡ của các thầy cơ và các bạn sinh viên trong phịng
thí nghiệm, em đã hồn thành đồ án tốt nghiệp của mình.
Trước hết cho phép em bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc nhất đến Thầy Đặng
Minh Nhật đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em từ việc chọn đề tài cho đến khi hồn thành
đồ án tốt nghiệp của mình. Trong suốt thời gian em thực hiện đồ án, thầy đã cung cấp cho
em rất nhiều kiến thức bổ ích, ln định hướng, góp ý và sửa chữa những chỗ sai, để từ đó
giúp em nắm bắt kĩ lưỡng, chi tiết hơn về nội dung, cũng như các vấn đề liên quan đến đồ
án, và hoàn thành đồ án một cách tốt nhất. Bên cạnh đó, em cũng rất cảm ơn cơ Hồng Thị
Thu đã hướng dẫn, hỗ trợ em trong quá trình tìm kiếm và nghiên cứu tài liệu.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ mơn Cơng nghệ Thực phẩm,
các thầy cơ ở phịng thí nghiệm và tất cả bạn bè đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi,
khích lệ và động viên em trong suốt thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp của mình.
Cuối cùng cho em được cảm ơn các thầy cô trong hội đồng bảo vệ tốt nghiệp đã
dành thời gian quý báu của mình để đọc và nhận xét cho đồ án của em.
Đà Nẵng, ngày

tháng

năm 2019

Sinh viên thực hiện

Lê Đắc Nguyên Khoa


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu thu thập và trích dẫn trong đồ án có nguồn gốc rõ ràng tuân
thủ đúng nguyên tắc và kết quả trình bày trong đồ án được thu thập trong quá trình nghiên
cứu là trung thực, chưa từng được ai công bố trước đây.

Sinh viên thực hiện

Lê Đắc Nguyên Khoa


MỤC LỤC

TÓM TẮT.............................................................................................................................ii
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .................................................................................. iii
LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................................................... iv
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................. v
MỤC LỤC ........................................................................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................................... ix
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................................. x
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NẤM MEN KHÁNG LẠNH VÀ BỘT NHÀO LẠNH
ĐÔNG ................................................................................................................................... 2
1.1. Tổng quan về nấm men và nấm men kháng lạnh ...................................................... 2
1.1.1 Giới thiệu về nấm men Sacharomyces cerevisae ................................................ 2
1.1.2 Đặc điểm hình thái của nấm men Saccharomyces cerevisae .............................. 2
1.1.3 Vai trò của nấm men Saccharomyces cerevisae ................................................. 6
1.1.4 Quy trình sản xuất nấm men khơ hiện nay .......................................................... 7
1.1.5 Quy trình sản xuất men khô chịu lạnh ................................................................. 8
1.2 Chất bảo vệ được sử dụng trong việc bảo vệ nấm men .............................................. 9
1.2.1 Định nghĩa, phân loại và cơ chế của các nhóm chất bảo vệ ................................ 9
1.2.2 Glucide .............................................................................................................. 10

1.2.2 Peptide và dẫn xuất amino axit.......................................................................... 12
1.2.3 Keo..................................................................................................................... 12
1.2.4 Ancol và dẫn xuất .............................................................................................. 12
1.2.5 Các chất khác ..................................................................................................... 13
1.2.6 Me2SO ............................................................................................................... 14


1.2.7 Chất chống oxi hóa ............................................................................................ 14
1.3 Tổng quan về ứng dụng chế phẩm nấm men sử dụng cho bột nhào lạnh đơng ....... 14
1.3.1 Cơ sở của q trình lạnh đông thực phẩm ......................................................... 14
1.3.2 Ứng dụng chế phẩm nấm men chịu lạnh sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đơng
.................................................................................................................................... 16
1.3.3 Ảnh hưởng của q trình lạnh đơng đến nấm men ........................................... 17
1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu ............................................................................... 17
1.4.1 Tình hình nghiên cứu nước ngồi...................................................................... 17
1.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước ...................................................................... 18
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................... 19
2.1 Đối tượng, hóa chất và thiết bị nghiên cứu .............................................................. 19
2.1.1 Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................... 19
2.1.2 Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................ 19
2.1.3 Hóa chất sử dụng ............................................................................................... 19
2.1.4 Thiết bị phục vụ nghiên cứu .............................................................................. 20
2.2 Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 20
2.2.1 Phương pháp vật lý ............................................................................................ 20
2.2.2 Phương pháp phân tích hóa lý ........................................................................... 23
2.2.3 Phương pháp phân tích vi sinh .......................................................................... 25
2.3 Bố trí thí nghiệm ....................................................................................................... 27
2.3.1 Thí nghiệm khảo sát sự ảnh hưởng của cơng thức các chất bảo vệ đến sự sống
sót của nấm men ......................................................................................................... 28
2.3.2 Thí nghiệm khảo sát thời gian bảo quản của bột nhào lạnh đông sử dụng chế

phẩm nấm men khơ kháng lạnh ở điều kiện -20oC. ................................................... 31
2.3.3 Thí nghiệm khảo sát thời gian bảo quản chế phẩm nấm men khơ ở nhiệt độ 4oC
.................................................................................................................................... 32
2.3.4 Thí nghiệm khảo sát phương pháp bảo quản bột nhào lạnh đông ..................... 32
2.3.5 Thí nghiệm khảo sát hoạt độ nước của nấm men sau khi sấy thăng hoa .......... 33


Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................................... 34
3.1 Khảo sát chất lượng bột mì....................................................................................... 34
3.1.1 Khảo sát các chỉ tiêu chất lượng bột mì ............................................................ 34
3.1.2 Khảo sát khả năng hấp thụ nước và tính chất lưu biến của bột mì bằng
Farinograph................................................................................................................. 34
3.1.3 Khảo sát tính lưu biến của bột mì bằng Extensograph ...................................... 36
3.2 Khảo sát ảnh hưởng của công thức các chất bảo vệ đến khả năng sống sót của nấm
men ................................................................................................................................. 37
3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của công thức một chất bảo vệ đến khả năng sống sót của
nấm men ..................................................................................................................... 37
3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của công thức hai chất bảo vệ đến khả năng sống sót của
nấm men ..................................................................................................................... 42
3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của công thức ba chất bảo vệ đến khả năng sống sót của
nấm men ..................................................................................................................... 44
3.3 Khảo sát thời gian bảo quản của bột nhào lạnh đông khi sử dụng chế phẩm nấm men
kháng lạnh ở nhiệt độ -20oC ........................................................................................... 46
3.4 Khảo sát thời gian bảo quản của chế phẩm nấm men khơ ở nhiệt độ 4oC ............... 51
3.5 Thí nghiệm khảo sát hoạt độ nước của chế phẩm nấm men khô sau khi sấy thăng hoa
........................................................................................................................................ 55
3.6 Lựa chọn phương pháp bảo quản bột nhào lạnh đông ............................................. 55
KẾT LUẬN ........................................................................................................................ 59
KIẾN NGHỊ ........................................................................................................................ 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 62

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2. 1 Tổng hợp công thức một chất bảo vệ ................................................................. 28
Bảng 2. 2 Tổng hợp các công thức hai chất bảo vệ ............................................................ 30
Bảng 2. 3 Tổng hợp công thức ba chất bảo vệ được sử dụng ............................................ 30
Bảng 3. 1 Các chỉ tiêu của bột mì ....................................................................................... 34
Bảng 3. 2 Tổng kết quả đo Farinograph của bột mì ........................................................... 35
Bảng 3. 3 Tổng kết quả đo Extensograph của bột mì......................................................... 36
Bảng 3. 4 Tổng kết các công thức một chất bảo vệ tốt nhất .............................................. 41
Bảng 3. 5 Công thức hai chất bảo vệ .................................................................................. 43
Bảng 3. 6 Công thức ba chất bảo vệ ................................................................................... 44
Bảng 3. 7 Tổng hợp các công thức tốt nhất sử dụng trong bột nhào lạnh đông ................. 46


DANH MỤC HÌNH

Hình 1. 1 Đặc điểm của hình thái nấm men Saccharomyces cerevisae ............................... 2
Hình 1. 2 Cấu trúc xốp của ruột bánh mì ............................................................................. 7
Hình 1. 3 Sơ đồ quy trình sản xuất men bánh mì hiện nay .................................................. 7
Hình 1. 4 Quy trình sản xuất men khơ bằng phương pháp sấy thăng hoa............................ 8
Hình 1. 5 Sơ đồ quy trình sản xuất sản phẩm bột nhào lạnh đơng ..................................... 16
Hình 2. 1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ...................................................................................... 27
Hình 3. 1 Giản đồ Farinograph của bột non nước ............................................................. 35
Hình 3. 2 Giản đồ Extensograph của bột non nước............................................................ 36
Hình 3. 3 Đồ thị ảnh hưởng của nhóm glucide đến chất lượng nấm men sau khi sấy thăng
hoa. ..................................................................................................................................... 37
Hình 3. 4 Đồ thị ảnh hưởng của nhóm peptide và dẫn xuất amino acid đến chất lượng nấm
men sau khi sấy thăng hoa. ................................................................................................. 38

Hình 3. 5 Đồ thị ảnh hưởng của nhóm keo đến chất lượng nấm men sau khi sấy thăng hoa.
............................................................................................................................................ 39
Hình 3. 6 Đồ thị ảnh hưởng của nhóm các chất khác đến chất lượng nấm men sau khi sấy
thăng hoa............................................................................................................................. 40
Hình 3. 7 Đồ thị tổng hợp ảnh hưởng các công thức một chất bảo vệ tốt nhất đến chất lượng
nấm men sau khi sấy thăng hoa .......................................................................................... 42
Hình 3. 8 Đồ thị ảnh hưởng của các công thức hai chất bảo vệ đến chất lượng nấm men sau
khi sấy thăng hoa ................................................................................................................ 43
Hình 3. 9 Đồ thị ảnh hưởng của các công thức ba chất bảo vệ đến chất lượng nấm men sau
khi sấy thăng hoa ................................................................................................................ 45
Hình 3. 10 Đồ thị biểu diễn các thơng số kiểm sốt lúc 0 tuần .......................................... 47
Hình 3. 11 Đồ thị biểu diễn các thông số sau 5 tuần bảo quản lạnh đông ......................... 48
Hình 3. 12 Đồ thị biểu diễn các thơng số sau 10 tuần bảo quản lạnh đông bột nhào ........ 48


Hình 3. 13 Đồ thị biểu diễn các thơng số sau 15 tuần bảo quản ........................................ 49
Hình 3. 14 Đồ thị biểu diễn các thông số sau 20 tuần bảo quản ........................................ 49
Hình 3. 15 Đồ thị biểu diễn các thơng số lúc 0 tuần .......................................................... 51
Hình 3. 16 Đồ thị biểu diễn các thông số sau 5 tuần bảo quản nấm men .......................... 52
Hình 3. 17 Đồ thị biểu diễn kết quả sau 10 tuần bảo quản nấm men ................................. 52
Hình 3. 18 Đồ thị biểu diễn kết quả sau 15 tuần bảo quản nấm men ................................. 53
Hình 3. 19 Đồ thị biểu diễn các thông số sau 20 tuẩn bảo quản nấm men ........................ 53
Hình 3. 20 Đồ thị thể hiện thể tích của bánh mỳ theo thời gian bảo quản ......................... 56
Hình 3. 21 Đồ thị thể hiện khả năng sống sót của nấm men theo thời gian bảo quản. ...... 56
Hình 3. 22 Các mẫu ứng với các phương pháp bảo quản khác nhau sau 5 tuần ................ 57
Hình 3. 23 Các mẫu ứng với các phương pháp bảo quản khác nhau sau 10 tuần .............. 57


Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đơng

MỞ ĐẦU

Bánh mì ra đời khoảng 1000 năm trước Cơng ngun, đến nay nó vẫn là một trong
những sản phẩm thực phẩm được tiêu thụ rộng rãi và phổ biến nhất trên tồn thế giới vì
những giá trị vượt trội về dinh dưỡng và cảm quan. Kỹ thuật sản xuất bánh mì đã phát triển
liên tục qua nhiều năm với những thành phần nguyên vật liệu, phụ gia, máy móc ngày càng
đổi mới để sản xuất bánh mì với chất lượng ngày càng tốt hơn.
Việc sản xuất bánh mì vốn mất rất nhiều thời gian, nhân cơng và địi hỏi phải có kỹ
thuật chun mơn, nhưng thời gian bảo quản lại ngắn. Cùng với sự phát triển của khoa học
- kỹ thuật, nhu cầu của khách hàng, cách sản xuất thực phẩm, phân phối và bán lẻ thay đổi,
dẫn đến các phương pháp mới để bảo quản bánh mì ra đời như công nghệ MAP và công
nghệ đông lạnh. Trong đó, bột nhào lạnh đơng là một bước phát triển quan trọng trong
ngành công nghiệp sản xuất bánh. Với thuật này, mọi người có thể làm bánh mì ngay tại
nhà mà không cần bất kỳ yêu cầu đặc biệt nào về không gian, thiết bị sản xuất và kỹ thuật
chun mơn, các tiệm bánh có thể làm bánh mì vào bất kỳ thời điểm nào trong ngày, chất
lượng bánh mì được chuẩn hóa và đồng đều hơn.
Nấm men là một yếu tố vô cùng quan trọng trong sản xuất bánh mì. Tuy nhiên,lượng
nấm men bị chết đáng kể sau q trình lạnh đơng và trữ đơng là một trong những nguyên
nhân làm cho bánh mì chế biến từ bột nhào lạnh đơng mang những tính chất kém hơn so
với bánh mì thường. Vì vậy, việc sản xuất nấm men khô, một dạng men thương mại tiện
lợi trong việc sử dụng và bảo quản hơn so với men tươi, có khả năng sống sót trong q
trình lạnh đơng và trữ đông là một vấn đề thiết yếu.
Để khắc phục một phần vấn đề đó nên tơi chọn đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của
một số phụ gia đến chất lượng men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đông.
Mục tiêu của đề tài:
•

Khảo sát ảnh hưởng của nhóm glucide, chất keo, peptide và dẫn xuất, natri Glutamat,
phức chất (gọi chung là chất bảo vệ) lên số lượng nấm men sống sót trong bột nhào
lạnh đơng và thể tích bột nhào lạnh đơng.

•

Khảo sát sự biến đổi chất lượng của men khơ theo thời gian bảo quản

•

Lựa chọn phương pháp bảo quản bột nhào lạnh đông.

Sinh viên thực hiện: Lê Đắc Nguyên Khoa Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

1


Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đông

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NẤM MEN KHÁNG LẠNH VÀ BỘT
NHÀO LẠNH ĐÔNG

1.1. Tổng quan về nấm men và nấm men kháng lạnh
1.1.1 Giới thiệu về nấm men Sacharomyces cerevisae
Saccharomyces cerevisae là một loài nấm men được biết đến nhiều nhất có trong
bánh mì nên thường gọi là men bánh mì là một loại vi sinh vật thuộc chi Sacharomyces lớp
Ascomycetes ngành nấm. Lồi này có thể xem là loài nấm hữu dụng nhất trong đời sống
con người từ hàng ngàn năm trước đến nay. Nó được sử dụng rộng rãi trong quá trình lên
men làm bánh mì, rượu và bia. S.cerevisae là một trong những loài vi sinh vật nhân chuẩn
được khoa học dùng nhiều nhất, cùng với E.coli là hai lồi sinh vật mơ hình phổ biến nhất
[66].
1.1.2 Đặc điểm hình thái của nấm men Saccharomyces cerevisae
Nấm men thường có cấu tạo đơn bào. Hình dạng tế bào nấm men thường thay đổi

tùy theo loài, ngoài ra một phần còn phụ thuộc vào tuổi giống và điều kiện ngoại cảnh. Nói
chung, thường nấm men có hình trứng hay bầu dục (Saccharomyces cerevisiae). Kích thước
tế bào nấm men thay đổi rất nhiều, theo từng giống, từng lồi. Nói chung thường to hơn tế
bào vi khuẩn từ 5 – 10 lần. Nấm men có hai hình thức sinh sản: vơ tính và hữu tính. Chúng
sinh sản vơ tính bằng cách nảy chồi hay tạo bào tử, còn sinh sản hữu tính bằng phương thức
tiếp hợp. Men bánh mì ở các cơ sở sản xuất đang dùng thuộc giống Saccharomyces lồi
cerevisiae, lớp Ascomycetes, ngành nấm. Là tế bào hình trứng hay bầu dục, có kích thước
nhỏ từ 5 – 6 đến 10 – 14 μm [1].

Hình 1. 1 Đặc điểm của hình thái nấm men Saccharomyces cerevisae
Sinh viên thực hiện: Lê Đắc Nguyên Khoa Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

2


Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đông

a) Cấu tạo của 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, 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 [2].
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 cịn 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 [2].
Thành tế bào nấm men dày khoảng 25 nm (chiếm 25 % khối lượng khô của tế bào).
Đa số nấm men có thành tế bào cấu tạo bởi glucan và mannan. Trong thành tế bào cịn có
chứa 10% protein (tính theo khối lượng khơ), trong số protein này có một phần là enzym.
Trên thành tế bào cịn thấy có cả một lượng nhỏ lipid [1].
Màng tế bào chất: Xung quanh màng tế bào chất được bao quanh một lớp màng rất
mỏng, chiều dày khơng q 0,1 nm dính chặt với tế bào chất. Có thể quan sát thấy lớp màng
này dưới kính hiển vi trường tối, quan sát thấy màng là lớp viền sáng rất mỏng quanh tế bài
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 enzym và cơ quan tử của tế bào (như ribosome). Vận chuyển chất
qua màng liên quan đến tính thấm của màng. Đặc tính này trước hết phụ thuộc vào các
enzym phospholipase và lipase.
Tế bào chất: Còn gọi là nguyên sinh chất. Nó có cấu trúc khơng đồng nhất (heterogen)
và ở thể keo, chứa tất cả các cấu trúc cơ bản của tế bào: Ti thể, ribosome, mạng lưới nội
chất, các chất dự trữ và các thể vùi của hợp chất lipolit và hydratcacbon tự nhiên trong nội
bào.
Sinh viên thực hiện: Lê Đắc Nguyên Khoa Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

3


Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đơng

Nhờ kính hiển vi điện tử mà chúng ta biết được tế bào chất là hệ keo được cấu tạo từ
protein (đặc tính keo dính là đặc tính của protein), hydrat, lipid, các chất khoáng, nước và
các hợp chất khác. 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 glyxerin hoặc siro đặc. 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 ribosome)...
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 khơng thuận nghịch là do mức độ tác
động của các yếu tố bên ngồi. Các tế bào trẻ có chất ngun sinh đồng nhất, khi già chất
này xuất hiện không bào, các giọt chất béo, các hạt polyphosphat và lipoit. Như vậy tế bào
trở nên dị ngun (khơng đồng nhất).
Ngồi các cơ quan tử của tế bào có trong tế bào chất ở dạng ti thể hay thể vùi (ti thể,
microsome, không bào...), cịn có chất xúc tác sinh học rất quan trọng là enzym tham gia
vào tất cả các phản ứng hóa sinh.
Microsome hay liposome: Đây là thể vùi có dạng hạt siêu hiển vi, được cấu tạo từ
lipoit, protid và acid ribonucleic (ARN). Ở đây sẽ xảy ra các quy trình tổng hợp protein cho
tế bào từ các acid amin đã được hoạt hóa ở hệ thống ti thể. Các acid amin này được nối với
nhau theo lệnh của nhân được chuyển qua ARN đi vào các phản ứng sinh tổng hợp protein.
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 khơng 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 q trình ni cấy, có thể là từ các hạt
hoặc que hay sợi đơn đến kết hợp thành chuỗi.
Bình thường số lượng ti thể trong tế bào nấm men dao động rất lớn từ 1-50. Nếu
trong tế bào chỉ có một ti thể thì thể tích của nó chiếm khơng nhỏ hơn 20% thể tích tế bào,
ở S. cerevisiae có một ti thể chiếm tới 88% thể tích tế bào. Trong mơi trường có nồng độ
glucose thấp tế bào nấm men có tới 100 – 200 ti thể, nhưng ở nồng độ cao chỉ 30 – 40 %.
Mạng lưới nội chất: Trong tế bào của nấm men còn 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

Sinh viên thực hiện: Lê Đắc Nguyên Khoa Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

4


Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đơng

có kết hợp với ribosome. Đơi khi đầu màng chuốt thành các bọng trịn và rồi có thể từ đây
tạo thành khơng bào. Mạng lưới này cịn được gọi là thể golgi hay bộ máy golgi.
Nhân tế bào: Nhân là cấu tử bất biến của tế bào nấm men. Nhân tế bào nấm men có
thể thấy rõ trong trường hợp giữ tế bào trong nước vô trùng vài ngày. Lúc này tế bào chất
trở thành đồng nhất và trong suốt. Với kính hiển vi thơng thường, 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 fluorocrom.
Đường kính của nhân tế bào nấm men vào khoảng 2µm. Phần lớn nhân có dạng hình
cầu hoặc elipse. Sự phân bố của chúng trong nội bào có thể thay đổi trong suốt q trình
sống của tế bào. Kích thước nhân của tế bào nấm men không đồng nhất không những ở các
tế bào khác giống, mà ở tế bào cùng một giống trong trạng thái sinh lý khác nhau. Ở tế bào
nấm men đang sinh trưởng, nhân rất giàu acid nucleic và vùng sinh sản được hoạt hóa (nấm
men sẽ mọc chồi hoặc phân cắt tế bào) [2].
b) Thành phần hóa học của tế bào nấm men
Thành phần hoá học và dinh dưỡng của nấm men phụ thuộc vào chủng nấm men,
môi trường, trạng thái sinh lý cũng như điều kiện nuôi cấy. Nấm men chứa trung bình
khoảng 70 – 75% nước và 25 – 30% cịn lại là chất khơ. Các chất khơ của nấm men bao
gồm các thành phần sau: [3]
- Protein: chiếm khoảng 40 – 60% chất khô trong nấm men và có đủ các acid amin
khơng thay thế.
- Glucid: chiếm khoảng 24 – 40% chủ yếu là glycogen, đây là chất dự trữ tế bào.
Hàm lượng của nó trong tế bào nấm men phụ thuộc vào môi trường dinh dưỡng. Trong
môi trường dư lượng đường, lượng glycogen tăng đáng kể. Dưới tác dụng của α – amilase,
glycogen sẽ biến thành mantose và dextrin. Ngồi ra nấm men cịn chứa polysaccharide,
trehalose, mannan, glucan và chitin. Những nghiên cứu động học về sự biến đổi năng

lượng hydrat-cacbon trong quá trình bảo quản nấm men cho thấy là glucan, mannan và
dạng glycogen tan trong kiềm và acid clohydric là yếu tố cấu trúc tế bào, trong khi
trehalose và glycogen tan trong acid acetic, là chất tạo năng lượng chính cho tế bào. Hàm
lượng trehalose trong nấm men có liên quan đến tính bền vững của nó, lượng trehalose
càng cao, nấm men càng bền.
- Lipid: chiếm khoảng 2 – 5%, là dinh dưỡng dự trữ của nấm men. Trong nấm men
còn chứa các chất tượng tự chất béo như lecithin và sterol. Trong đó, quan trọng hơn cả là
Sinh viên thực hiện: Lê Đắc Nguyên Khoa Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

5


Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đông

ergoterol, chất này sẽ biến thành vitamin D dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời, còn gọi
là tiền vitamin D. Ngồi ra, nấm men cịn có vitamin B2, B3, B5 và B6.
- Chất khoáng: chiếm khoảng 5 – 11%, có vai trị quan trọng trong hoạt động của tế
bào nấm men, đặc biệt là phospho có trong thành phần phosphatid, nucleoprotein. Ngồi
ra trong tế bào nấm men cịn có chứa các ion kali, natri, canxi, magie, sắt, lưu huỳnh và
acid silic.
c) Sự sinh sản của nấm men Sacharomyces cerevisae
Nấm men có một số hình thức sinh sản sau [2]:
- Sinh sản bằng cách nảy chồi.
- Sinh sản bằng cách phân đôi.
- Sinh sản bằng bào tử và sự hình thành bào tử.
Khi cấy nấm men hay vi sinh vật nói chung vào mơi trường dinh dưỡng chúng sẽ
sinh sản cho đến cơ chất dinh dưỡng cần thiết ở trong mơi trường giảm tới mức thấp nhất.
Khi đó sinh trưởng phát triển của chúng chậm dần và ngừng hẳn, cũng có thể tế bào cịn
vài lần phân chia tiếp, nhưng sự tăng sinh khối khơng đáng kể.
Q trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật nói chung và của nấm men nói

riêng thường được chia làm 4 pha: pha thích ứng (pha lag), pha chỉ số (pha log), pha ổn
định và pha tử vong [2].
1.1.3 Vai trò của nấm men Saccharomyces cerevisae
Nấm men có chức năng quan trọng trong hệ thống bột nhào: sinh khí CO2 giúp bột
nhào nở, là nguyên nhân làm cho ruột bánh có cấu tạo xốp, tác động cấu trúc mạng gluten,
giúp phát triển khối bột nhào, cung cấp chất tạo hương và vị là những sản phẩm của quá
trình lên men [4].
C6H12O6

2CO2 + 2C2H5OH + Q

Lượng nấm men sử dụng chiếm khoảng 3% so với khối lượng bột. Liều lượng sử dụng
nấm men có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ sinh khí. Hơn nữa, liều lượng sử dụng nấm men
cịn phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian lên men. Thời gian lên men càng dài thì liều lượng
nấm men sử dụng càng thấp. Khi nhiệt độ tăng, tốc độ sinh khí sẽ tăng theo cho đến khi
nhiệt độ đạt 40oC. Trên 40oC, nấm men sẽ chết dần vì nhiệt cao [5].

Sinh viên thực hiện: Lê Đắc Nguyên Khoa Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

6


Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đơng

Hình 1. 2 Cấu trúc xốp của ruột bánh mì
1.1.4 Quy trình sản xuất nấm men khơ hiện nay
Men ni cấy thương
phẩm

Ly tâm tách rửa men

Ép
Bao gói

Định hình

Bảo quản lạnh

Sấy

Men tươi thương mại

Bao gói
Men khơ thương mại

Bảo quản nhiệt độ
thường
Hình 1. 3 Sơ đồ quy trình sản xuất men bánh mì hiện nay [6]

Sinh viên thực hiện: Lê Đắc Nguyên Khoa Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

7


Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đơng

1.1.5 Quy trình sản xuất men khơ chịu lạnh
a) Sơ đồ quy trình cơng nghệ
Men tươi thương mại
Chất bảo vệ
Phối trộn

Nước

Cấp đơng
Sấy thăng hoa

Bao gói
Men kháng lạnh
Hình 1. 4 Quy trình sản xuất men khơ bằng phương pháp sấy thăng hoa [7]
b) Thuyết minh quy trình cơng nghệ
Nấm men thương mại được phối trộn với chất bảo vệ thuộc các nhóm chức khác
nhau như: cacbonhydrat, peptide, chất keo,… nhằm tăng khả năng bảo vệ nấm men. Men
và chất bảo vệ phối trộn với nhau bằng nước đã tiệt trùng. Sau khi phối trộn, hỗn hợp được
cấp đơng trong vịng 24 giờ ở nhiệt độ - 25oC. Sau khi cấp đông, lấy men cho vào thiết bị
sấy thăng hoa để thu được men khô. Men khô thu được sau quá trình sấy có độ ẩm: 4.5 –
5% bằng với độ ẩm của men khô thương mại. Thu hồi và tiến hành bao gói men khơ sẽ
thu được men khơ chịu lạnh đông.
c) Giới thiệu về công nghệ sấy thăng hoa
Sấy thăng hoa là quá trình tách ẩm ra khỏi vật sấy bằng sự thăng hoa của nước. Quá
trình sấy thăng hoa là quá trình chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể hơi. Ở điều kiện thường
nước trong thực phẩm ở thể lỏng nên để thăng hoa chúng cần được chuyển sang thể rắn
bằng phương pháp lạnh đơng. Chính vì vậy cịn gọi là phương pháp sấy lạnh đơng [79].
Q trình sấy thăng hoa bao gồm hai giai đoạn: làm lạnh đông và sấy khô bằng
chân không thấp. Cả hai hệ thống đều hoạt động rất tốn kém và khi thiết bị sấy thăng hoa
hoạt động theo mẻ thì chi phí sẽ tăng cao. Hiện nay đã có thiết bị sấy thăng hoa liên tục,
tuy nhiên chi phí đầu tư vẫn rất lớn. Chính vì vậy, phương pháp sấy này chỉ áp dụng cho
Sinh viên thực hiện: Lê Đắc Nguyên Khoa Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

8

Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đông

các loại sản phẩm đắt tiền, những sản phẩm không thể sấy được bằng các phương pháp
sấy khác. Bên cạnh đó, khơng phải ngun liệu nào cũng sấy thăng hoa được. Đối với
những. Nguyên liệu có cấu trúc dễ hư hỏng trong q trình lạnh đơng thì sản phẩm sấy
thăng hoa khi hồi nguyên sẽ có kết cấu tệ, khó đạt trạng thái tốt nhất như ban đầu.
Sấy thăng hoa, nhất là phương pháp sấy nhanh được áp dụng rộng rãi tại Mỹ để sấy
các loại nguyên liệu đắt tiền như thịt gia súc, gia vị, gia cầm,… Ngoài ra nó cịn được sử
dụng để sấy các sản phẩm khác như: cà phê, gia vị, dược phẩm,…
1.2 Chất bảo vệ được sử dụng trong việc bảo vệ nấm men
1.2.1 Định nghĩa, phân loại và cơ chế của các nhóm chất bảo vệ
a) Định nghĩa
Chất bảo vệ lạnh (còn gọi là phụ gia bảo vệ lạnh) là một chất hay hỗn hợp các chất
có khả năng bảo vệ tế bào vi sinh vật khỏi các tác động từ quá trình lạnh đông. Phụ gia bảo
vệ này cũng được sử dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất các sản phẩm thực phẩm
lạnh đông hiện nay [67].
b) Phân loại và cơ chế của từng loại chất bảo vệ
Có nhiều cách phân loại phụ gia bảo vệ lạnh, chẳng hạn như phụ gia có khối lượng
phân tử lớn và phụ gia có khối lượng phân tử nhỏ. Một cách phân loại truyền thống hơn đó
là dựa vào tốc độ thấm qua của hợp chất vào thành tế bào đi vào trong tế bào chất: tốc độ
thấm nhanh qua khoảng 30 phút (methanol, etanol, etylen glycol, propylene glycol,…), tốc
độ thấm qua chậm (glycerol) và một số hợp chất khơng có khả năng thấm qua như mono-,
oligo-, và polysacarit, mannnitol, sorbitol, dextran, hydroxyethyl tinh bột (HES), methyl
cellulose, albumin, gelatin, các protein khác, polyvinylpyrolidone (PVP), polyethylen
glycol (PEG) lại có thể liên kết với các phân tử nước xung quanh tế bào vi sinh vật để tạo
các lớp nước bảo vệ vi sinh vật ở nồng độ từ 10 – 40%. Một cách phân loại khác cũng có
thể được sử dụng để giải thích các kết quả đó là khả năng thấm qua của các chất. Có thể
chia cách phân loại này này thành 3 nhóm chất như sau: [19]
• Chất bảo vệ có thể thấm qua cả thành tế bào và màng bán thấm đi vào bên trong tế
bào chất (Me2SO dimethyl sulfoxide, glycerol).

• Nhóm chất chỉ có khả năng thấm qua thành tế bào nhưng không thể đi qua màng bán
thấm (mono- , disaccharide, amino acid, polymer có khối lượng phân tử thấp).
• Nhóm chất khơng có khả năng thấm qua thành tế bào và vách tế bào (polymer có
khối lượng phân tử lớn, protein, polysaccharide, PEO, dextran,…).
Sinh viên thực hiện: Lê Đắc Nguyên Khoa Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

9


Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đông

Các hợp chất khi thấm qua được màng bán thấm làm cho màng bán thấm mềm dẻo hơn,
đồng thời liên kết với nước trong tế bào chất tạo nên một hỗn hợp gel, làm giảm kích thước
của tinh thể băng hình thành bên trong tế bào chất, ngăn ngừa các tổn thương gây ra do tinh
thể băng đồng thời cũng có thể giữ nước ở trạng thái lỏng đến – 35oC.
1.2.2 Glucide
a) Tinh bột
Tinh bột (C6H10O5)n là một loại polysaccharide thu được từ nhiều nguồn hữu cơ
trong tự nhiên. Tinh bột với nồng độ 2.5 – 25 % (trung bình 10%) chất khơ được sử dụng
thành cơng khi dùng như một chất bảo vệ hoặc kết hợp với 50% serum hoặc 3.4% BSA
(bovine serum albumin) trong bảo quản Plasmodium berghei và Theileria parva
sporozoites [8,9,10], S. cerevisae [11] và vi khuẩn Methylomonas, Methylocococcus [12].
Tinh bột có hiệu quả bảo vệ hơn Me2SO (Dimethylsulfoxide) hay glycerol.
b) Trehalose
Trehalose (α-D- glucopyranosyl [1-1]-α-D-glucopyranoside) là một đường đôi
không khử gồm 2 phân tử đường glucose gắn với nhau bởi liên kết α - (1,1) – glycoside.
Trehalose ban đầu được tìm thấy trong lúa mạch đen [68]. Hiện nay, Trehalose có mặt rộng
rãi trong tự nhiên và được tìm thấy trong rất nhiều dạng cơ thể sống như vi khuẩn, nấm
men, nấm mốc, côn trùng, động vật khơng xương sống và thực vật. Nó được sử dụng như
là nguồn năng lượng và nguồn cacbon và tham gia vào quá trình trao đổi chất. Tuy nhiên

chức năng quan trọng nhất của trehalose là khả năng bảo vệ tế bào sinh học khỏi các tác
động của môi trường gây ra bởi nhiệt, lạnh, oxi hóa,...[13] Trehalose đã được sử dụng thành
công ở nồng độ từ 5 – 19% (trung bình 10%) như là một CPA (Cryoprotectant Additive)
cho virus [14], S.cerevisae [16,15], nấm men ưa lạnh [17], Lactobacillus bulgaricus [18],…
Cơ chế bảo vệ của trehalose cũng có đã được nghiên cứu riêng biệt cho nấm men
Saccharomyces cerevisae và cho kết quả: hợp chất này vừa là một nguồn dự trữ cacbon
quan trọng trong q trình bảo quản lạnh đơng, vừa là chất bảo vệ hệ thống cytosol chống
lại những điều kiện bất lợi như sự sốc nhiệt (giảm hoặc tăng nhiệt độ đột ngột), sốc thấm
qua khi môi trường khơng có thức ăn. Dựa vào hai chức năng trên mà trehalose được tin
dùng trong sản xuất nấm men thương mại [20].
c) Dextran
Dextran là một poly-α-d-glucosides có nguồn gốc từ vi sinh vật glycosizit [69].
Dextran đã được sử dụng ở nồng độ 5 – 15 % (trung bình 9%) so với nồng độ chất khô để
Sinh viên thực hiện: Lê Đắc Nguyên Khoa Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

10


Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đông

bảo vệ vi khuẩn E.coli đông lạnh [21]. Dextran (5%) có khả năng làm tăng sự sống sót của
chủng Pseudomonas F8 khi lạnh đơng sâu trong muối có nồng độ từ 2 – 8% [22]. Dextran
(5%) cũng được sử dụng cho loài rong Encephalitozoon intestinalis [25]. Khi kết hợp
dextran với Me2SO sẽ bảo vệ tốt cho Pyropia yezoensis [23]. Khả năng polymer hóa dextran
với sorbitol đã được đề xuất để kết hợp với nhau thành chất bảo vệ. Dextran là chất không
gây độc tố cho vi sinh vật và đã được kiểm chứng trên vi khuẩn E.coli [24].
d) Lactose
Lactose là một disaccharide gồm: galactose và glucose được thu chủ yếu từ sữa (2 –
8%) [70]. Lactose đã được sử dụng thành công ở nồng độ 1 – 10% (trung bình 8%) nhằm
cung cấp khả năng bảo vệ tốt hơn glycerol cho giống Lactobacillus lactic khi lưu trữ ở -20

– -70oC [26]. Lactose cũng đã được sử dụng có hiệu quả cho vi khuẩn E.coli lạnh đông
[27], Lactobacillus delbrueckii [28], S.cerevisae, nhưng lại ít ảnh hưởng đến khả năng bảo
vệ cho Streptomyces tenebrarius [29]. Khi kết hợp lactose (5%) với glycerol (10%) đã cho
thấy khả năng bảo vệ tốt hơn (tốt hơn khi chỉ sử dụng glycerol và Me2SO) đối với S.
cerevisae, Pseudomonas aureofaciens và Streptomyces tenebrarius [29].
e) Saccharose
Saccharose là một hợp chất disaccharide gồm: glucose và fructose được thu từ thực
vật có cơng thức C12H22O11 [71]. Saccharose đã được sử dụng ở nồng độ 1 – 68% (trung
bình 10%) nồng độ chất khô được sử dụng khá thường xuyên trong bảo quản lạnh đông vi
sinh vật. Khả năng bảo vệ được theo dõi bởi Keith trong một thời gian dài đối với Bacillus
Subtilis, B. megaterium, Proteus và Micrococcus [30]. Saccharose được sử dụng với nhiều
nồng độ khác nhau trong việc bảo vệ virus như E.coli [26], Enterobacter aerogense,
Methanococcus vannielli… [31] Thêm vào đó, saccharose (5%) đã được báo cáo là bảo vệ
tốt hơn so với glycerol (10%) khi bảo quản ở -20 – -70oC [26].
f) Glucose
Glucose là một loại đường đơn giản có cơng thức phân tử C6H12O6 chủ yếu được tạo
ra bởi thực vật và hầu hết các loại tảo. Glucose là một nguồn dinh dưỡng quan trọng ttrong
chuyển hóa năng lượng ở sinh vật [72]. Glucose đã được sử dụng ở nồng độ 1 – 18% (trung
bình 4%) nhằm cải thiện khả năng sống sót của vi khuẩn khi bảo quản ở nhiệt độ -20oC
[30]. Glucose đã cho thấy hiệu quả khi sử dụng cho một số chủng vi sinh vât như
E.aerogense [31], nấm men [32], P. berghei [33], Puccinia spores [34], … Hỗn hợp của

Sinh viên thực hiện: Lê Đắc Nguyên Khoa Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

11


Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đông

glucose (8%) kết hợp với Me2SO (10%) đã được nghiên cứu và cho thấy bảo vệ tốt một số

loài nấm.
1.2.2 Peptide và dẫn xuất amino axit
a) Pepton
Pepton là một protein thủy phân bao gồm peptides, amino axit, [19]… Được nghiên
cứu là chất bảo vệ vi sinh vật trong suốt q trình lạnh đơng và rã đơng khi sử dụng ở nồng
độ 0.4 – 20% (trung bình 0.75%). Peptone thường được sử dụng là chất pha loãng với các
phụ gia bảo vệ khác và hiếm khi được kiểm tra khi được sử dụng là một chất bảo vệ riêng
biệt [35]. Pepton (10%) đã từng được sử dụng để nâng cao khả năng sống sót của một số
lồi vi sinh vật như Pseudomonas và S. cerevisae [35].
b) Gelatin
Gelatin là một thành phần thực phẩm khơng màu, khơng vị có nguồn gốc từ collagen
lấy từ vỏ các loài động vật giáp xác, hoặc từ xương [73]. Gelatin được cho là một chất bảo
vệ từ yếu đến trung bình và hầu như chỉ được sử dụng như là một chất hỗ trợ cho các phụ
gia bảo quản lạnh đông khác [27]. Khả năng bảo vệ vi sinh vật của gelatin đã từng được
thử nghiệm với nồng độ 0.5 – 15% (trung bình 2%) cho E.coli và S. plantensis [36].
c) Glutamat
Glutamat (Mono Sodium Glutmat) là một chất được sử dụng trong thực phẩm như
là một chất tăng hương vị với hương vị umami [74]. Glutamat được khảo sát ở nồng độ 1 –
5% và thường được kết hợp với các chất khác như glycerol, sữa và đã cho thấy khả năng
bảo vệ chi tỏa như: Scenedesmus, Chlorella, Nitzschia và Phaeodactylum [29, 37].
1.2.3 Keo
Gum acacia hiện nay đang được sử dụng là chất bảo vệ đại diện cho nhóm chất keo
[19]. Acacia là một polymer kết hợp từ galactose, rhamnose, arabinonse và axit glucoronic
với nồng độ 2 – 10% đã được chứng minh có khả năng bảo vệ tốt hơn glycerol, Me2SO hay
lactose đối với chủng Streptomyces plantensis [36].
1.2.4 Ancol và dẫn xuất
a) Glycerol
Glycerol là phụ gia bảo vệ lạnh được sử dụng rộng rãi trong công nghệ vi sinh [38].
Khả năng bảo vệ của glycerol được phát hiện từ rất sớm bởi Keith [30]. Về sau, glycerol
được sử dụng với nồng độ 2 – 55% (trung bình 10%) cho việc bảo quản lạnh đơng một số

Sinh viên thực hiện: Lê Đắc Nguyên Khoa Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

12


Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đông

chủng virus, vi khuẩn, nấm sợi, nấm men, tảo, động vật nguyên sinh [39,40]. Mặc khác,
glycerol cũng cho thấy khả năng bảo vệ kém hoặc không bảo vệ ở một số chủng vi khuẩn.
Đồng thời glycerol cũng gây độc cho một số chủng vi sinh vật [12, 41].
b) Sorbitol
Sorbitol đã được sử dụng trong bảo quản vi sinh vật với nồng độ 1 – 36% (trung
bình 9%) [25]. Một số nghiên cứu cho thấy sorbitol (10%) nâng cao khả năng sống sót của
S. exiguous kể khả khi tiến hành 20 chu kì lạnh - rã đơng, khả năng này tương tự như khi
dùng Me2SO (10%) và tốt hơn glycerol [42]. Sorbitol được sử dụng để bảo vệ tế bào
S.cerevisae. Sorbitol (3,6%) đã được nghiên cứu kết hợp với glycerol (17,5 hoặc 19%) để
bảo vệ một số chủng vi sinh vật [43, 44].
1.2.5 Các chất khác
a) Yeast extract
Yeast extract là một hỗn hợp bao gồm 11% nito tổng, 3% phosphate, 12% tro, 1%
muối và vitamin (nicotinic acid, riboflavin và một số hợp chất khác) [19]. Khi sử dụng ở
nồng độ 0.25 – 5% (trung bình 0.5%) hợp chất này đã cho thấy khả năng tương tự như
glycerol, Me2SO và rất nhiều phụ gia bảo vệ khác trong việc bảo vệ vi khuẩn lactic [46,
47]. Yeast extract cũng là một phụ gia hỗ trợ tốt khi kết hợp với các chất khác trong việc
bảo quản lạnh đông nấm men [49] và sinh vật nguyên sinh [48].
b) Malt Extract (nước chiết malt)
Malt extract là một hỗn hợp thường bao gồm 52% maltose, 20% glucose, 15%
dextrin, 6% cacbohydrates khác và 5% protein [19]. Phụ gia này đã được sử dụng với nồng
độ 0.5 – 20% (trung bình 2.5%) cho thấy những kết quả tốt trong việc bảo quản vi khuẩn
lactic [46]. Malt extract cũng được coi là phụ gia hỗ trợ cho các phụ gia khác và đã cho

thấy hiệu quả trong bảo vệ nấm men [49, 50], nấm sợi [51].
c) Skimmed milk (sữa gầy)
Sữa gầy (sữa đã tách béo) đã được sử dụng ở nơng độ 1 – 10% (trung bình 10%)
trong bảo quản vi sinh vật và thường xuyên hơn trong bảo quản lạnh đông, đôi khi kết hợp
với một số phụ gia khác [52]. Keith đã mơ tả q trình bảo quản lạnh đông của sữa gầy ảnh
hưởng đến vi khuẩn E.coli khi làm đông ở nhiệt độ -20oC [30]. Sữa gầy cũng được sử dung
cho bảo quản các loài vi sinh vật như: Leptospira interrogans, mycroplasma, Pasteurella
multocida và vi khuẩn lactic [53]. Một khả năng bảo vệ tốt hơn khi tiến hành kết hợp sữa
Sinh viên thực hiện: Lê Đắc Nguyên Khoa Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

13


Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phụ gia đến chất lượng men bánh mỳ sử dụng cho bột nhào lạnh đông

gầy (10%) và glycerol (10%) đã được chứng minh trên S.cerevisae, Debaryomyces hanseni,
[54]….
d) Mật ong
Mật ong là một chất thực phẩm ngọt được tạo ra bởi ong và một số cơn trùng có liên
quan với cơng thức là monosaccharide fructose và có vị ngọt như đường saccharose [75].
Mật ong (10%) đã từng được sử dung và đã cho thấy khả năng bảo vệ tốt trong việc bảo
quản Acetobacter và Gluconobacter [55, 56, 57].
1.2.6 Me2SO
Dimethylsulfoxide (Me2SO) là một hợp chất thuộc nhóm Sulfoxide đã được giới
thiệu là một chất bảo vệ lạnh có hiệu quả, nhanh chóng và mang tính toàn cầu. Nồng độ của
Me2SO đã được khảo sát ở 1 – 32% (trung bình 10%). Me2SO đã được chứng minh là tốt
hơn glycerol trong việc bảo quản các chủng vi sinh vật: virus, vi khuẩn E.coli, nấm men
Lipomyces starkeyi, Saccharomyces exiguus, Candida bogoriensis, nấm sợi Neurospora
crassa, Sclerospora sorghi, kể cả Pezizales, Volvariella volvacea [19].
1.2.7 Chất chống oxi hóa

Arscobic acid (vitamin C) là tác nhân chống oxi hóa hiệu quả và hiệu quả của nó
dường như liên quan đến sự ức chế q trình oxi hóa màng lipid nhằm giảm sự ức chế do
thẩm thấu gây ra và sốc nhiệt ảnh hưởng đến sự sống sót của tế bào (Castrol et al 1996).
Nhờ khả năng này mà vitamin C được sử dụng như là một chất bảo vệ vi khuẩn lactic cho
q trình đơng khơ đồng thời tăng khả năng sống sót của vi khuẩn khi bảo quản lạnh (Zárate
và Nader – Marcia 2006) [20].
1.3 Tổng quan về ứng dụng chế phẩm nấm men sử dụng cho bột nhào lạnh đơng
1.3.1 Cơ sở của q trình lạnh đơng thực phẩm
Sự phân chia khái niệm này chỉ mang tính tương đối tùy theo nhiệt độ và được chia
theo các thang nhiệt độ sau:
- Lạnh thường: to đóng băng < to< +18ºC.
- Lạnh đơng: -100oC < to< to đóng băng .
Trong sự phân chia này chỉ có lạnh và lạnh đơng là rõ ràng và phân chia cơ bản nhất.
Lạnh thường là nước chưa có sự biến thành đá cịn tồn tại ở trạng thái lỏng, cịn lạnh đơng
là nước đã tạo thành đá [58].

Sinh viên thực hiện: Lê Đắc Nguyên Khoa Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

14