(Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất 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 CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG MEN
BÁNH MÌ SỬ DỤNG CHO SẢN XUẤT BỘT
NHÀO LẠNH ĐÔNG

Người hướng dẫn: PGS. TS. ĐẶNG MINH NHẬT
Sinh viên thực hiện: TRẦN THỊ MAI
Số thẻ sinh viên: 107140080
Lớp: 14H2A

Đà Nẵng, 06/2019
i


TĨM TẮT
Hiện nay, bánh mì là loại thực phẩm thơng dụng, có giá trị dinh dưỡng cao, tuy
nhiên quy trình sản xuất phức tạp, địi hỏi có tay nghề, máy móc, thiết bị chun mơn
cao. Vì vậy, đã có nhiều đề tài nghiên cứu về sản xuất bánh mì lạnh đơng như là một
giải pháp đơn giản hóa việc sản xuất bánh mì, tăng tính tiện lợi và dễ sử dụng hơn. Tuy
nhiên một nhược điểm của bột mì lạnh đơng là tính chất dễ biến đổi, giảm hương vị và
kết cấu mềm, xốp đặc trưng sau quá trình bảo quản lạnh đông. Nguyên nhân là do số
lượng tế bào nấm men bị chết sau q trình lạnh đơng, sự thối hóa của gluten và tinh
bột.

Nghiên cứu này được tiến hành nhằm khảo sát ảnh hưởng của một số chất bảo vệ
lạnh đông và phương pháp nâng cao khả năng sống sót của nấm men trong bột nhào
lạnh đơng để cải thiện tính chất của bánh mì lạnh đơng. Kết quả nghiên cứu cho thấy
sau thời gian 20 tuần trữ đơng, lượng nấm men sống sót trong mẫu đối chứng ( mẫu men
không sử dụng chất bảo vệ lạnh đông) giảm một cách mạnh mẽ, chỉ còn lại 2,3% so với
ban đầu. Trong khi đó mẫu có sử dụng các chất bảo vệ lạnh đông cho số lượng tế bào
nấm men sống sót cao hơn hẳn sau 20 tuần bảo quản lạnh đông. Nghiên cứu được thực
hiện với 19 chất bảo vệ lạnh đông ở các nồng độ khác nhau. Các chất bảo vệ với nồng
độ khác nhau được trộn với men tươi sau đó sấy bằng phương pháp sấy thăng hoa thu
được men kháng lạnh, tiến hành đo thể tích bột nhào sử dụng men kháng lạnh và số
lượng tế bào nấm men sống sót chọn ra được 5 cơng thức tốt nhất, sau đó tổ hợp hai chất
và ba chất từ 5 chất bảo vệ tốt nhất này. Các công thức từ tổ hợp hai chất và ba chất bảo
vệ được khảo sát tương tự, chọn ra 4 công thức chất bảo vệ tốt nhất, tiến hành khảo sát
sự sống sót và khả năng lên men của nấm men trong khối bột nhào sử dụng men kháng
lạnh trong thời gian trữ đông và nấm men kháng lạnh trong điều kiện bảo quản lạnh.

ii


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: TRẦN THỊ MAI

Số thẻ sinh viên: 107140080
Lớp: 14H2A
Khoa: Hóa
Ngành: Cơng nghệ thực phẩm
1. Tên đề tài: Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất
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 tốn:
MỞ ĐẦU
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGUN LIỆU VÀ CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT
BÁNH MÌ LẠNH ĐƠNG
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): Không
6. Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS Hoàng Thị Thu
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
22/01/2019
8. Ngày hoàn thành đồ án:
04/06/2019
Đà Nẵng, ngày 04 tháng 06 năm 2019
Người hướng dẫn

Trưởng Bộ môn

iii

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 4 tháng 06 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Trần Thị Mai

iv


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

Trần Thị Mai

v


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 CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................... x
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT
NHÀO LẠNH ĐƠNG LÀM BÁNH MÌ ...................................................................... 2
1.1 Tổng quan nguyên liệu sản xuất bánh mì ........................................................... 2
1.1.1 Bột mì ................................................................................................................ 2
1.1.2 Nấm men ............................................................................................................ 3
1.1.3 Nước .................................................................................................................. 5
1.1.4 Muối .................................................................................................................. 5
1.1.5 Đường................................................................................................................ 5
1.2 Cơng nghệ sản xuất bánh mì tươi và bánh mì từ bột nhào lạnh đơng .................. 5
1.2.1 Sơ đồ công nghệ................................................................................................. 5
1.2.2 Thuyết minh sơ đồ cơng nghệ .............................................................................. 6
1.3 Ảnh hưởng của q trình lạnh đông đến bột nhào lạnh đông .............................. 8
1.3.1 Cơ sở lý thuyết q trình lạnh đơng ................................................................... 8
1.3.2
1.4

1.5
1.5.1

Sự sống sót và khả năng sinh khí của nấm men ................................................ 10
Vai trị của nấm men ........................................................................................ 10
Chất bảo vệ lạnh đơng...................................................................................... 14
Định nghĩa ....................................................................................................... 14

1.5.2 Vai trò............................................................................................................... 15
1.5.3 Một vài chất bảo vệ.......................................................................................... 16
1.6 Tình hình nghiên cứu ....................................................................................... 16
1.6.1 Tình hình nghiên cứu nước ngồi ..................................................................... 16
1.6.2 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 và thiết bị sử dụng ............................................................................ 19
vi


2.2

Phương pháp nghiên cứu.................................................................................. 20

2.2.1 Phương pháp vật lý .......................................................................................... 20
2.2.2 Phương pháp phân tích vi sinh ......................................................................... 22
2.3

Bố trí thí nghiệm .............................................................................................. 23

2.3.1 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của các công thức chất bảo vệ lạnh đông đến khả
năng sống sót và lên men của nấm men. .................................................................... 24
2.3.2 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của các cơng thức chất bảo vệ tốt nhất đối với
bột nhào sử dụng men kháng lạnh trong giai đoạn trữ đông. ..................................... 24
2.3.3 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của các cơng thức chất bảo vệ tốt nhất đối với
nấm men kháng lạnh trong điều kiện lạnh. ................................................................. 25
2.3.4 Thí nghiệm khảo sát phương pháp bảo quản tốt nhất đối với khối bột nhào lạnh
đông. ………………………………………………………………………………….25
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................. 26
3.1 Đánh giá chất lượng của bột mì............................................................................ 26
3.1.1 Xác định đặc tính hút nước bằng Farinograph .................................................. 26
3.1.2 Phương pháp xác định đặc tính lưu biến bằng Extensograph ............................ 27
3.2 Khảo sát ảnh hưởng của các công thức chất bảo vệ tới khả năng sống sót và sinh khí
của nấm men.............................................................................................................. 29
3.2.1 Cơng thức gồm một chất bảo vệ ........................................................................ 29
3.2.2 Công thức chất bảo vệ gồm hai thành phần....................................................... 36
3.2.3 Công thức chất bảo vệ gồm 3 thành phần......................................................... 37
3.3 Khảo sát ảnh hưởng của các công thức chất bảo vệ tốt nhất đối với men kháng lạnh
bảo quản trong điều kiện lạnh 40C ............................................................................. 38
3.3.1 Kết quả đo thể tích ............................................................................................ 39
3.3.2 Số lượng tế bào nấm men .................................................................................. 40
3.4 Khảo sát ảnh hưởng của các công thức chất bảo vệ tốt nhất đối với khả năng sống
sót và lên men của nấm men trong bột nhào trong giai đoạn trữ đông ........................ 41
3.4.1 Đo thể tích bột nhào .......................................................................................... 41
3.4.2 Số lượng tế bào nấm men .................................................................................. 42
3.5 Đánh giá và khảo sát các chỉ tiêu khác của sản phẩm men bánh mì cho bột nhào lạnh
đông. ………………………………………………………………………………….44
3.5.1 Đánh giá hoạt độ nước của sản phẩm men khô ................................................. 44
3.5.2 Nghiên cứu chọn phương pháp bảo quản bột nhào lạnh đông ........................... 44

KẾT LUẬN ............................................................................................................. 477
KIẾN NGHỊ ............................................................................................................ 477
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 488
vii


DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của các loại bột mì………………………………………2
Bảng 1.2 Một số tiêu chuẩn hóa lý đánh giá bột mì…………………………………….3
Bảng 1.3 Thành phần hóa học trung bình của nấm men Saccharomyces cerevisae……..4
Bảng 3.1 Tổng kết kết quả đo Farinograph của bột mì Non Nước………………….….26
Bảng 3.2 Tổng kết kết quả đo Extensograph của bột mì Non Nước………………..…..27
Bảng 3.3 Hoạt độ nước của các loại men khơ…………………………………….……44
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Quy trình sản xuất bánh mì tươi và bánh mì từ bột nhào lạnh đơng…………....6
Hình 1.2 Hình thái tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae……………………..……11
Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của các chất bảo vệ lạnh đơng đến
khả năng sống sót và sinh khí của nấm men………………………………………..…..23
Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của các công thức chất bảo vệ tới
khả năng sống sót và lên men của nấm men trong bột nhào lạnh đơng……………...….24
Hình 3.1 Kết quả đo Farinograph của bột Non Nước……………………………….….27
Hình 3.2 Kết quả đo Extensograph của bột Non Nước……………………………..….28
Hình 3.3 Đồ thị thể hiện số đo thể tích của 90g bột sử dụng nấm men bổ sung các chất
bảo vệ carbohydrate………………………………………………………………...…29
Hình 3.4 Đồ thị thể hiện số đo thể tích của 90g bột sử dụng nấm men bổ sung các chất
bảo vệ thuộc nhóm peptide và dẫn xuất acid amin…………………………………….31
Hình 3.5 Đồ thị thể hiện số đo thể tích 90g bột sử dụng nấm men bổ sung vitamin C….32
Hình 3.6 Đồ thị thể hiện số đo thể tích 90g bột sử dụng nấm men bổ sung các chất nhũ

hóa khác nhau…………………………………………………………………...…….33
Hình 3.7 Đồ thị thể hiện số đo thể tích 90g bột sử dụng nấm men bổ sung các chất bảo
vệ khác nhau…………………………………………………………………………..34
Hình 3.8 Đồ thị thể hiện số đo thể tích 90g bột và số lượng tế bào nấm men của các công
thức một chất bảo vệ tốt nhất…………………………………………………………..35
Hình 3.9 Đồ thị thể hiện số đo thể tích 90g bột và số lượng tế bào nấm men của các công
thức là tổ hợp hai chất bảo vệ…………………………………………….…………….37
Hình 3.10 Biểu đồ thể hiện thể tích 90g bột và số lượng tế bào nấm men có trong 1 gam
men khô của công thức gồm 3 chất bảo vệ……………………………………………38
viii


Hình 3.11 Biểu đồ thể hiện số đo lực nở 90g bột nhào theo các thời gian bảo quản khác
nhau của men khơ ở điều kiện lạnh (ml)…………………………………………….…39
Hình 3.12 Biểu đồ thể hiện số lượng tế bào nấm men có trong 1 gam men kháng lạnh
theo các thời gian bảo quản khác nhau ở 40C…………………………………….…….40
Hình 3.13 Biểu đồ thể hiện số đo lực nở 90g bột nhào theo các thời gian bảo quản khác
nhau của khối bột nhào lạnh đông (ml)…………………………………….…………..41
Hình 3.14 Biểu đồ thể hiện số lượng tế bào nấm men có trong 1 gam bột nhào lạnh đơng
theo các thời gian bảo quản khác nhau ở điều kiện lạnh đơng (CFU/g)……………...…42
Hình 3.15 Biểu đồ thể hiện số lượng nấm men sau thời gian bảo quản 1 tháng sử dụng
3 phương pháp bảo quản khác nhau……………………………………………………44
Hình 3.16 Biểu đồ thể hiện thể tích bánh mì lạnh đơng sau thời gian bảo quản 0 tháng,
1 tháng, 2 tháng sử dụng 3 phương pháp bảo quản khác nhau…………………….……45
Hình 3.17 Bánh mì bảo quản trong điều kiện chân không sau 0 ngày, 1 tháng, 2 tháng..45
Hình 3.18 Bánh mì bảo quản bằng màng bọc sau 0 ngày, 1 tháng, 2 tháng…………..45
Hình 3.19 Bánh mì bảo quản trần sau 0 ngày, 1 tháng, 2 tháng……………………....46

ix

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CPA : Cryoprotectant – chất bảo vệ lạnh đông
DATEM : Diacetyl tartaric este acid của monoglyceride
DMG : Diglyceride monoglyceride
SSL : Sodium stearoy-2- lactylate
PDE : Polyethylene glycol
E491 : Sorbitan Monostearate

x


Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đơng

MỞ ĐẦU

Bánh mì hiện nay được xem là sản phẩm được tiêu thụ rộng rãi và phổ biến nhất
trên toàn thế giới bởi vì những tính chất vượt trội về dinh dưỡng, cảm quan, cấu trúc và
tính tiện lợi. Các kĩ thuật làm bánh mì đã có từ lâu đời và mang nét đặc trưng của từng
vùng miền, qua thời gian, các kĩ thuật làm bánh mì, phụ gia, máy móc ngày càng đổi
mới, sản phẩm bánh mì ngày càng được đa dạng.
Việc sản xuất bánh mì vốn tốn rất nhiều thời gian, nhân cơng và địi hỏi phải có
kỹ thuật chun mơn, nhưng thời gian bảo quản lại ngắn. Bột nhào lạnh đông là một giải
pháp quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất bánh nhằm giải quyết vấn đề này.
Nó cho phép phân chia quá trình sản xuất bột nhào và quá trình nướng cũng như cho
phép sản xuất và phân phối ở quy mô lớn bột nhào lạnh đông, độc lập với các q trình
nướng sau đó.
Với kỹ 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 và thiết bị sản xuất, các tiệm bánh có thể làm

bánh mì vào bất kỳ thời điểm nào trong ngày, giảm thời gian làm việc ban đêm hoặc
sáng sớm, khơng cần nhiều nhân cơng có tay nghề cao, chất lượng sản phẩm bánh mì
ngày càng được chuẩn hóa và đồng đều hơn, tiết kiệm được chi phí.
Một trong những nguyên nhân làm cho bánh mì chế biến từ bột nhào lạnh đơng
có những tính chất kém hơn so với bánh mì bình thường là do nấm men bị chết sau q
trình lạnh đơng và trữ đơng.Vì vậy, việc nâng cao khả năng sống sót của nấm men là
một vấn đề thiết yếu. Để khắc phục một phần vấn đề đó nên tơi chọn đề tài: “Nghiên
cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đơng”.
Mục tiêu của đề tài:
•

Khảo sát ảnh hưởng của glucid, peptide, vitamin C, chất nhũ hóa và một số chất
khác đến khả năng sống sót và lên men của nấm men sau q trình lạnh đơng và
sau q trình bảo quản lạnh ở 40C .

•

Khảo sát khả năng sống sót và lên men của nấm men trong khối bột nhào sử dụng
men kháng lạnh trong quá trình bảo quản lạnh đơng ở -180C.

•

Khảo sát phương pháp bảo quản thích hợp cho bột nhào sử dụng men lạnh đông.

Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ThS Hoàng Thị Thu

1


Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đông

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ SẢN
XUẤT BỘT NHÀO LẠNH ĐƠNG LÀM BÁNH MÌ

1.1 Tổng quan ngun liệu sản xuất bánh mì
1.1.1 Bột mì
a) Thành phần hóa học của bột mì
Bột mì có hai loại: bột mì trắng và bột mì đen. Bánh mì làm từ bột mì trắng có độ
xốp cao hơn, độ acid nhỏ hơn và độ ẩm của bánh cũng nhỏ hơn so với bánh mì làm từ
bột mì đen. Nguồn nguyên liệu bột ở nước ta chủ yếu là nhập từ nước ngoài ( nhập bột
mì và lúa mì), và chỉ nhập loại lúa mì trắng. Lúa mì trắng có hai loại: loại cứng và loại
mềm, loại lúa mì cứng có chất lượng cao hơn.
Thành phần hóa học của bột mì phụ thuộc vào thành phần hóa học của hạt và hạng bột.
Bột mì hảo hạng dễ tiêu hóa hơn, nhưng bột mì hạng thấp có hàm lượng vitamin, chất
khống cao hơn. Bột mì gồm carbohydrate, protein, lipid, vitamin... thành phần cụ thể
được trình bày trong bảng dưới đây.
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của các loại bột mì [1]
Hạng bột

Thành phần hóa học trung bình tính bằng % chất khơ
Pentosan Tinh
bột

Protein

Chất

béo

Đường
tổng

Cellulose

Tro

Thượng hạng

1,95

79,0

12,0

0,8

1,8

0,1

0,55

Hạng I

2,5

77,5

14,0

1,5

2,0

0,3

0,76

Hạng II

3,5

71,0

14,5

1,9

2,8

0,8

1,25

Hàm lượng protit và các carbohydrate chiếm khoảng 90% trọng lượng của bột
mì. Protit của bột mì: hàm lượng protit trong các loại bột mì khác nhau thì khơng giống
nhau. Hàm lượng protit tăng dần từ hạng bột cao đến hạng bột thấp, nhưng về mặt dinh

dưỡng thì protit trong hạng bột cao giá trị hơn. Trong bột mì protit gồm có 4 loại:
anbumin, globulin, prolamin( gliadin), glutelin ( glutenin), trong đó anbumin và globulin
chiếm khoảng 20%, 80% là prolamin và glutelin. Tỷ lệ gliadin và glutenin trong bột mì
tương đương nhau. Khi nhào trộn bột mì với nước ta được khối bột nhào, sau khi rửa
khối bột nhào cho tinh bột trơi đi, ta thu được một khối dẻo đó chính là gluten. Cốt
gluten này làm cho bột nhào có tính dẻo, đàn hồi, giúp giữ lại các phân tử khí bên trong
Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ThS Hoàng Thị Thu

2


Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đông

khối bột [13]. Gluten thu được sau khi rửa của bột nhào là gluten ướt. Trong gluten ướt
chứa khoảng 60-70% nước. Hàm lượng gluten ướt trong bột nhào dao động khá lớn từ
15-55%. Hàm lượng và chất lượng gluten của bột mì phụ thuộc vào giống lúa mì, điều
kiện trồng trọt, chế độ sấy hạt, chế độ gia công nước nhiệt, điều kiện bảo quản... Để
đánh giá chất lượng gluten của bột mì người ta thường dùng các chỉ số như độ đàn hồi,
màu sắc, độ chịu kéo,…Trong quá trình chuẩn bị bột nhào có thể vận dụng các yếu tố
nhiệt độ, nồng độ muối, và cường độ nhào để cải thiện tính chất vật lí của gluten.
Carbohydrate trong bột mì gồm có tinh bột, dextrin, xenluloza, hemi xenluloza,
carbohydrate keo, các loại đường. Trong đó, tinh bột là carbohydrate quan trọng nhất
của bột, trong bột các hạng cao có tới 80% tinh bột. Tinh bột của các loại bột khác nhau
thì khơng giống nhau về hình dáng, kích thước, khả năng trương nở và hồ hóa. Độ lớn
và độ nguyên của hạt tinh bột có ảnh hưởng đến tính rắn chắc, khả năng hút nước và
hàm lượng đường trong bột nhào. Trong các hạt tinh bột, ngồi tinh bột ra cịn có một

lượng rất nhỏ acid phosphoric, acid silisic, acid béo và các chất khác.
Dextrin là sản phẩm tạo ra đầu tiên trong q trình thủy phân tinh bột. Đó là
những chất keo và tạo thành với nước một dung dịch dính, dextrin ít liên kết với nước,
do đó khi bột nhào có hàm lượng cao dextrin thì ruột bánh mì chặt và kém đàn hồi.
Ngoài ra các carbohydrate khác chiếm một hàm lượng nhỏ và có vai trị nhất định đối
với khối bột nhào.
b) Đánh giá chất lượng bột mì
Chất lượng bột mì đánh giá theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 4359 : 2008) các
chỉ số theo tiêu chuẩn chất lượng bột mì đặc trưng cho tình trạng vệ sinh và hạng của
bột. Bột mì cần đạt những chỉ tiêu cảm quan sau: bột mịn, hạt đều, màu từ trắng đến
trắng ngà, khơng hơi mốc, mùi lạ, có vị bình thường khơng đắng hoặc chua, khơng có
tạp chất khi nhìn bằng mắt thường, khơng có sạn khi nhai.
Bảng 1.2 Một số tiêu chuẩn hóa lý đánh giá bột mì [1]
Chỉ tiêu
Hóa lý

Độ ẩm
≤ 15,5%

Độ tro
≤ 1%

Độ acid
≤ 5o N

Gluten ướt
28% theo khối lượng

1.1.2 Nấm men
Men bánh mì ở các cơ sở sản xuất đang dùng thuộc giống Saccharomyces, loài

cerevisiae lớp Ascomycetes, ngành nấm. Đây cũng là loại nấm men được sử dụng cho
đề tài nghiên cứu. Nấm men này có tế bào hình cầu hay hình trứng, có kích thước nhỏ
từ 5 - 6 µm đến 10 - 14µm, sinh sản bằng cách tạo chồi và tạo bào tử. Nấm men
Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ThS Hoàng Thị Thu

3


Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đơng

Saccharomyces cerevisiae có khả năng sử dụng đường glucose, galactose, saccharose,
raffinose, maltose, rượu ethanol, glycerol như nguồn cacbon, sử dụng acid amin và muối
amon như nguồn nitơ.[2]
Bột nhào dễ làm nở bằng các dạng nấm men khác nhau: men ép, men khô, men
lỏng, men ủ chua. Trong bột nhào, nấm men phát triển ở điều kiện yếm khí, gây ra q
trình lên men rượu của đường theo sơ đồ:
C6H12O6
=
2CO2 +

2C2H5OH

+

Q

Khí cacbonic làm nở bột nhào và là nguyên nhân làm cho ruột bánh có cấu tạo
xốp. Ngồi ra q trình lên men của nấm men còn tạo ra các sản phẩm tạo nên mùi, vị
đặc trưng của bánh mì. 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 còn 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.
Vấn đề chính yếu của bột nhào lạnh đơng là sự hoạt động của các tế bào nấm
men. Vì vậy cần sử dụng liều lượng nấm men cao từ 4-6% so với trọng lượng bột để bù
đắp lại những tổn thất của nấm men bị chết đi trong suốt q trình làm lạnh đơng, bảo
quản lạnh đơng và rã đông. Với liều lượng nấm men cao hơn (6-8%) sẽ gây ảnh hưởng
xấu đến mùi vị của sản phẩm bánh nướng từ bột nhào lạnh đông [9].
Men ép và men khô được sản xuất từ các nhà máy chuyên sản xuất nấm men. Ở
nước ta, các xí nghiệp sản xuất bánh mì dùng các dạng men khơ nhập của nước ngồi.
Thành phần trung bình của men bánh mì như sau:
Bảng 1.3 Thành phần hóa học trung bình của nấm men Saccharomyces cerevisae[1]
Thành phần
Hàm lượng (%)

Nước

Protit

Glicogien

68-75

13-14

6,8-8

Xenluloza Chất béo
1,8

0,9-2

Chất tro
1,8-2,5

Trong nấm men còn chứa nhiều vitamin và các chất sinh trưởng. Các vitamin
trong nấm men gồm có : D, B1.B2,B6,PP, axid pantotenic, axid folic. Trong tế bào nấm
men còn chứa biotin là chất kích thích sinh trưởng mạnh. Phần lớn nước của nấm men
đều liên kết với các chất keo trong tế bào (46-53%). Tế bào bị mất nước quá nhiều thì
nấm men sẽ bị chết. Acid phosphoric trong nấm men giữ vai trò đặc biệt quan trọng
trong sự sống của tế bào, acid này tham gia vào sự trao đổi carbohydrate, điều chỉnh pH
của môi trường dinh dưỡng.
Nấm men ép nếu bảo quản ở nhiệt độ quá cao thì sẽ bị tự phân do đó lực nở của
men sẽ bị mất đi. Nấm men bảo quản lạnh đơng thì vẫn giữ được lực nở nếu được phục
Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ThS Hoàng Thị Thu

4


Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đông

hồi dần dần ở nhiệt độ từ 3-60C. Phục hồi quá nhanh thì đa số tế bào nấm men bị chết.
Khi sản xuất nấm men khô, thường người ta sấy men về độ ẩm 7,5-8,0%. Đa số các nhà
nghiên cứu đều khẳng định rằng, sấy nấm men đến độ ẩm dưới 6% sẽ làm cho protit của
tế bào nấm men co lại. Sấy sẽ làm giảm trạng thái sinh lí của nấm men và giảm lực nở,
một phần nhỏ tế bào nấm men bị chết trong q trình sấy. Nấm men khơ sau khi làm
nguội được bao gói trong bao bì cách ẩm. Sấy nấm men trong chân không ở điều kiện
nhiệt độ thấp tốt hơn là sấy trong áp suất thường, lúc đó tế bào nấm men ít bị chết hơn.
Độ ẩm của men khô phải không quá 11-12%.[1] . Nấm men được sử dụng trong quá
trình nghiên cứu là sinh khối nấm men tươi nhãn hiệu Cát Tường được mua từ cửa hàng
bán men tươi.
1.1.3 Nước
Nước dùng để trộn bột nhào là nước dùng ăn uống được bình thường. Nước phải
khơng màu, trong suốt, khơng có amoniac, H2S hoặc acid từ nitơ. Trong nước uống phải
khơng có vi sinh vật gây bệnh. Các chỉ số về độ sạch của nước phải đúng theo tiêu chuẩn
nhà nước. Độ cứng của nước cũng là một thơng số có ý nghĩa quan trọng, nếu nước quá
cứng sẽ làm cho mạng gluten chặt lại và ảnh hưởng xấu tới vị của bánh mì thành phẩm.
Độ cứng của nước thường quy định không quá 7-9 miligam đương lượng trong 1 lít.[1]
1.1.4 Muối
Trung bình, lượng muối sử dụng khoảng 1,5-2% so với trọng lượng bột. Chức
năng chính của muối trong các sản phẩm bánh nướng lên men là tạo hương vị. Muối cịn
có một số chức năng kỹ thuật, chẳng hạn như để tăng độ ổn định, độ cứng và khả năng
giữ khí lên men của bột nhào. Muối có ảnh hưởng đặc biệt lên q trình lên men: nồng
độ muối càng cao, tốc độ lên men càng giảm, và ngược lại. Hơn nữa, muối cịn có tác
dụng làm mạnh mạng gluten trong suốt quá trình lên men. Hàm lượng NaCl trong muối
ăn khoảng 96,5-99,2% các chất kết tủa không tan khoảng 0,05-0,9% [16].
1.1.5 Đường
Đường thêm vào bột nhào lượng từ 3-6% với mục đích cung cấp năng lượng cho
nấm men lên men tạo thành khí CO2, tạo hương vị, màu sắc cho vỏ bánh, cải thiện chất
lượng ruột bánh. Tuy nhiên nếu lượng đường thêm vào quá nhiều (8-10%) sẽ làm quá
trình lên men và ủ bột nhào bị ức chế, đường hút ẩm làm khối bột nhào bị chảy, giảm

chất lượng bánh mì lạnh đơng.[1]
1.2 Cơng nghệ sản xuất bánh mì tươi và bánh mì từ bột nhào lạnh đông
1.2.1 Sơ đồ công nghệ

Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ThS Hoàng Thị Thu

5


Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đông

Nguyên liệu

Nhào bột
Lên men sơ bộ
Chia, vê bột nhào
Lên men ổn định sơ bộ
Tạo hình

Lên men kết thúc

Bảo quản lạnh đơng

Nướng

Rã đơng

Bánh mì tươi

Lên men kết thúc
Nướng
Bánh mì từ bột nhào lạnh đơng

Hình 1.1 Quy trình sản xuất bánh mì tươi và bánh mì từ bột nhào lạnh đơng[3],[36]
1.2.2 Thuyết minh sơ đồ cơng nghệ
a) Nhào bột
Hỗn hợp ngun liệu gồm: bột mì, muối, men, phụ gia và nước được cho vào cối
đánh từ tốc độ thấp đến cao dần đến khi thu được khối bột nhào dẻo, dai, mịn, đồng
nhất, khơng dính. Yêu cầu của giai đoạn nhào bột là phải trộn đều các nguyên liệu theo
đúng công thức, tạo điều kiện cho protein của bột mì kết hợp với nước để tạo mạng
gluten ướt.
b) Lên men sơ bộ
Sau khi nhào, bột được để nghỉ khoảng 5 phút để ổn định lại mạng lưới gluten
trước khi cân và chia bột, bước đầu tạo điều kiện cho nấm men phát triển.
c) Chia, vê bột nhào, lên men ổn định sơ bộ
Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ThS Hoàng Thị Thu

6


Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đông

Khối bột nhào được chia ra thành từng mẫu có khối lượng theo quy định đối với
từng loại.
Sau khi chia cấu trúc bột nhào bị phá hủy, phải tiến hành vê lại (thường là vê
tròn) để ổn định cấu trúc, nếu vê tốt bánh sẽ nở đều và giữ được hình dạng theo yêu cầu.
Sau khi chia và vê tròn xong, cục bột được để yên khoảng 5-10 phút nhằm phục
hồi khung gluten và tính chất vật lý của bột nhào. Thời gian này gọi là thời gian lên men
ổn định sơ bộ.
d) Tạo hình
Sau khi lên men ổn định sơ bộ, cục bột được cán và tạo hình theo ý muốn.
Bảo quản lạnh đơng
Sau khi tạo hình, bột nhào được bao gói, đưa đi làm lạnh đông và bảo quản lạnh
đông ở nhiệt độ thấp hơn -18oC, yêu cầu nhiệt độ phòng bảo quản lạnh đông không được
e)

dao động nhiều.
f) Rã đông
Sau thời gian bảo quản lạnh đông nhất định, trước khi đưa bột nhào đi nướng,
khối bột sẽ được rã đông để đưa về nhiệt độ môi trường, tạo điều kiện cho nấm men hoạt
động trở lại.
g) Lên men ổn định kết thúc
Lên men ổn định kết thúc là bước kỹ thuật quan trọng có ảnh hưởng quyết định
tới chất lượng bánh, vì nhờ giai đoạn này mà bánh nở to và có hình dáng thể tích theo
u cầu. Trong q trình này thường diễn ra hai quá trình lên men chính: lên men rượu
và lên men lactic:
Q trình lên men rượu diễn ra theo phương trình tổng quát:
C6H12O6
2C2H5OH + 2CO2
Quá trình lên men lactic diễn ra theo phương trình:
C6H12O6CH3
CHOHCOOH

Ngồi hai q trình lên men chính trên cịn có các q trình lên men phụ khác,
tạo ra các sản phẩm phụ như: acid acetic, acid oxalic, acid malic v.v...
Nhiệt độ lên men kết thúc khoảng 30-40oC, độ ẩm khơng khí khoảng 75-85%.
Thời gian lên men ổn định kết thúc khoảng 20-120 phút tùy thuộc vào khối lượng cục
bột, công thức sản xuất, điều kiện lên men và một số nguyên nhân khác. Nếu cục bột
nhỏ, độ ẩm thấp, cơng thức có nhiều đường và chất béo thì thời gian lên men kéo dài.
Trường hợp bột mì có chất lượng xấu, độ ẩm khơng khí cao thì thời gian lên men ngắn.
[3]
h) Nướng bánh
Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ThS Hoàng Thị Thu

7


Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đông

Để giữ cho bánh có hình dạng thích hợp và khơng bị nứt khi nướng, sau khi lên
men bánh được khía để tạo điều kiện cho một phần CO2 thoát ra. Sau khi khía xong bánh
được đưa ngay vào lị nướng.
Tác dụng của giai đoạn nướng là làm cho bánh chín, nở, có hình dạng thích hợp,
có hương thơm và màu sắc đẹp. Đồng thời nướng bánh có tác dụng làm giảm thủy phần,
diệt men và các vi sinh vật khác, tạo điều kiện cho quá trình vận chuyển và bảo quản
sau này được dễ dàng.
Quá trình nướng được chia làm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Bánh được đưa vào phòng nướng có nhiệt độ 110-120oC với độ
ẩm khơng khí trong phịng là 70-75%. Trong q trình này, lúc này do có sự chênh lệch

nhiệt độ giữa bề mặt bánh và không khí trong phịng nên bề mặt bánh xuất hiện hiện
tượng ngưng tụ ẩm, bề mặt bánh nhanh chóng được hồ hóa, tạo nên lớp vỏ bề mặt, có
tác dụng giữ CO2 làm cho bánh nở và có bề mặt bóng đẹp. Thời gian nướng ở giai đoạn
này là 2-3 phút.
- Giai đoạn 2: nướng ở nhiệt độ 220-250oC, độ ẩm 40-50%, giai đoạn này có tác
dụng làm chín bánh, vỏ bánh tiếp tục được hình thành và ngày càng bền chắc hơn, phản
ứng caramen và melanoidin xảy ra làm bánh có màu vàng đẹp và hương thơm. Ở giai
đoạn này CO2 và lượng ẩm trong bánh thoát ra làm cho bánh nở và có độ xốp nhất định.
Q trình nướng ở giai đoạn 2 này kết thúc khi trung tâm ruột bánh đạt nhiệt độ 5060oC.
- Giai đoạn 3: Bánh được nướng ở nhiệt độ 180-190oC, ở giai đoạn này các phản
ứng caramen và melanoidin ở bề mặt bánh tiếp tục xảy ra, hương thơm cũng được hình
thành. Hơi nước và khí CO2 tiếp tục thốt ra và nhiệt độ của trung tâm ruột bánh được
tăng dần lên 95-97oC.
1.3 Ảnh hưởng của q trình lạnh đơng đến bột nhào lạnh đơng
1.3.1 Cơ sở lý thuyết q trình lạnh đơng
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: tođóng băng< to< +18ºC.
- Lạnh đơng: -100oC < to< tođóng băng .
- Lạnh thâm độ: -200oC < to< -100oC.
- Lạnh tuyệt đối: -272,999985oC < to< -200oC.
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 [10].
Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ThS Hoàng Thị Thu

8


Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đông

Sự khác nhau cơ bản giữa làm lạnh và lạnh đông thực phẩm
Sự khác nhau cơ bản giữa làm lạnh và làm lạnh đông là làm lạnh hạ nhiệt độ sản
phẩm xuống gần nhiệt độ đóng băng của dịch bào như vậy quá trình làm lạnh khơng có
sự tạo thành tinh thể nước đá trong sản phẩm. Cịn làm lạnh đơng là hạ nhiệt độ xuống
dưới nhiệt độ đóng băng của dịch bào như vậy trong q trình làm lạnh đơng có sự tạo
thành nước đá trong sản phẩm. Tùy theo mức độ làm lạnh đông mà lượng nước trong
sản phẩm chuyển thành đá từ 80% trở lên. Về quá trình bảo quản tiếp theo, làm lạnh và
bảo quản lạnh tuy có kìm hãm được sự hoạt động của các enzym và vi sinh vật nhưng
chúng vẫn cịn hoạt động vì mơi trường cho chúng hoạt động vẫn còn. Do vậy làm lạnh
và bảo quản lạnh chỉ kéo dài được thời gian ngắn. Q trình làm lạnh đơng ngồi tác
dụng của nhiệt độ thấp kìm hãm cịn làm mất mơi trường hoạt động của đa số enzym và
vi sinh vật, do vậy kìm hãm gần tối đa sự hoạt động của chúng. Nhờ vậy q trình làm
lạnh đơng và bảo quản lạnh đơng thời gian dài hơn nhiều. Q trình làm lạnh đơng hiện
nay rất đa dạng và phong phú.
Dựa theo quá trình làm lạnh đông người ta chia chúng thành ba loại như sau [10]:
- Làm lạnh đông chậm.
- Làm lạnh đông nhanh.
- Làm lạnh đông cực nhanh.
Phương pháp làm lạnh đông chậm
Thường tiến hành trong mơi trường có nhiệt độ khơng khí lớn hơn -25ºC và vận
tốc đối lưu khơng khí nhỏ hơn 1 m/s nên thời gian làm lạnh đông thường kéo dài từ 15
– 20 giờ tùy theo kích thước và loại sản phẩm. Số tinh thể đá hình thành trong gian bào
và tế bào ít nên có kích thước lớn, dễ gây nên sự cọ xát làm rách màng tế bào và phá
hủy cấu trúc mô tế bào. Khi đưa sản phẩm lạnh đơng ra tan giá thì lượng dịch bào bị
thoát làm giảm dinh dưỡng của sản phẩm. Vì vậy ngày nay phương pháp làm lạnh đơng

chậm ít được dùng để kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm.
Phương pháp làm lạnh đông nhanh
Phương pháp làm lạnh đơng nhanh thường được áp dụng trong mơi trường khơng
khí hoặc lỏng. Môi trường lỏng thường dùng là các dung dịch muối (hoặc hỗn hợp muối)
để nhiệt độ đóng băng của dung dịch càng thấp càng tốt. Làm lạnh đông trong mơi
trường lỏng tuy có hệ số cấp nhiệt lớn (α), thời gian ngắn nhưng dễ gây bẩn và làm hỏng
thiết bị. Làm lạnh đơng trong mơi trường khơng khí khi tkhơng khí<= -35oC với vận tốc
khơng khí Vkhơng khí = 3 – 4 m/s. Các phịng làm lạnh đơng nhỏ với tkhơng khí<= -40oC, với
Vkhơng khí = 5 m/s. Khi sử dụng khơng khí có nhược điểm sau: hệ số cấp nhiệt α nhỏ, α =
6 – 8 kcal/m2.h.độ khi ở trạng thái đối lưu tự nhiên. Để khắc phục ta có thể tăng vận tốc
khơng khí lên nhưng α tăng cũng không nhiều. Sản phẩm làm lạnh đông nhanh do có
Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ThS Hoàng Thị Thu

9


Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đông

nhiều tinh thể đá được tạo thành ở trong tế bào và gian bào với lượng rất nhiều và kích
thước tinh thể rất bé nên không làm rách màng tế bào và cấu trúc mơ vì vậy có thể giữ
được tốt chất lượng ban đầu của sản phẩm.
Phương pháp làm đông cực nhanh
Cùng với sự phát triển của kỹ thuật lạnh, kỹ thuật làm lạnh đông cực nhanh cũng
được áp dụng. Làm lạnh đông cực nhanh thường được tiến hành trong môi trường lỏng,
nitơ lỏng, freon lỏng hoặc một số khí hóa lỏng khác. Thời gian làm lạnh đông cực nhanh
sản phẩm chỉ trong 5 – 10 phút (chỉ bằng khoảng 1/6 thời gian làm lạnh đông nhanh),

do rút ngắn thời gian nên làm lạnh đông cực nhanh. Sản phẩm làm lạnh đông cực nhanh
hầu như giữ được nguyên vẹn phẩm chất tươi sống của sản phẩm ban đầu. Đối với nấm
men thì nguyên nhân của việc đóng băng cực nhanh trong nhân tế bào, dẫn đến khả năng
thẩm thấu của nước bên trong tế bào khơng xảy ra.
1.3.2 Sự sống sót và khả năng sinh khí của nấm men
Trong sản xuất bột nhào lạnh đơng, sự sống sót của nấm men và khả năng giữ
khí là những vấn đề chính yếu. Quá trình bảo quản lạnh đơng gây ra sự tổn thất đáng kể
số lượng tế bào nấm men sống, với khoảng một nửa số tế bào nấm men ban đầu khơng
cịn sống sót sau khoảng 90 ngày bảo quản lạnh đơng [18], điều này được giải thích vì
dưới áp suất thẩm thấu khi bảo quản lạnh đông, nồng độ các chất hữu cơ bị tăng lên vì
nước đóng băng, dẫn đến sự tự phân của các tế bào nấm men [18].
Trong quá trình lên men của bột nhào, nấm men tạo khí CO2 và các chất tạo
hương vị khác. Khả năng tạo khí phụ thuộc vào chủng nấm men, số lượng tế bào nấm
men, hoạt tính của nấm men và lượng đường có thể lên men. Với nồng độ 1% đường
trong bột mì là khơng đủ cho nấm men phát triển. Chính vì vậy cần phải tăng cường
lượng đường tạo ra từ tinh bột dưới tác dụng của enzym α - amylase và β - amylase.
Khả năng sinh khí của nấm men cũng bị ảnh hưởng bởi quá trình bảo quản lạnh
đông. Đặc biệt là bị ảnh hưởng bởi tốc độ làm lạnh đông và rã đông, nhiệt độ và thời
gian bảo quản lạnh đông, chu kỳ làm lạnh - rã đông. Tốc độ làm lạnh đông chậm sẽ làm
giảm khả năng sinh khí của nấm men [20] và giảm số lượng tế bào nấm men sống sót.
Người ta đề nghị nên tăng số lượng nấm men trong bột nhào lạnh đơng lên từ 30-100%
[20].
1.4 Vai trị của nấm men
Nấm men có các chức năng quan trọng trong hệ thống bột nhào: sinh khí CO2
giúp bột nhào nở, 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[16].
C6H12O6

2CO2 + 2C2H5OH + Q

Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ThS Hoàng Thị Thu

10


Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đông

a) Đặc điểm hình thái tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae
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, cịn
sinh sản hữu tính bằng phương thức tiếp hợp.

Hình 1.2 Hình thái tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae
b) Cấu tạo tế bào
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
khống đi qua các lỗ nhỏ vào trong tế bào [2].
•Thành tế bào nấm men dày khoảng 25nm (chiếm 25% khối lượng khơ 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[8].
Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ThS Hoàng Thị Thu

11


Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đơng

•Màng tế bào chất: xung quanh màng tế bào chất được bao quanh một lớp màng
rất mỏng, chiều dày khơng q 0,1nm 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 bào chất.
Màng tế bào chất có 4 chức năng cơ bản: tác dụng như rào chắn 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: cịn gọi là ngun 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.
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 chứa đầy đủ các cơ quan tử của tế bào, như ti thể, nhân, các
khoảng 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.
Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ThS Hoàng Thị Thu

12


Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đơng

•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 có
30– 40 ti thể.
•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 hàng dãy màng kép có gai cong dày. Một
số màng có kết hợp với ribosome. Đôi khi đầu màng chuốt thành các bọng trịn và rồi
có thể từ đây tạo thành khơng bào. Mạng lưới này còn 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 elip. 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].
c) 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 ni cấy. Nấm men chứa trung bình
khoảng 70 – 75% nước và 25 – 30% còn lại là chất khô. Các chất khô của nấm men bao
gồm các thành phần sau [2][8]:
- Protein: chiếm khoảng 40 – 60% chất khơ trong nấm men và có đủ các acid
amin không thay thế.
- Carbohydrate: 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
Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ThS Hoàng Thị Thu

13


Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đông

α–amylase, 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 hydratcacbon 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 chất 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 ergoterol, chất này sẽ biến thành vitamin D dưới tác dụng của ánh sáng
mặt trời, cịn gọi là tiền vitamin D. Ngồi ra, nấm men cịn có vitamin B2, B3, B5 và
B6.
- Chất khống: 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.
d) Sự sinh sản của nấm men Saccharomyces cerevisiae
-

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 môi 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 không đáng kể.
Quá 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 (logarit), pha ổn
định và pha tử vong [2].
1.5 Chất bảo vệ lạnh đông
1.5.1 Định nghĩa

Là các chất phụ gia ở dạng hợp chất hóa học đơn giản hoặc phức tạp được sử dụng
trong bảo quản đông lạnh của vi sinh vật (vi rút, vi khuẩn, nấm, tảo và động vật nguyên
sinh) [36] có tác dụng bảo vệ vi sinh vật khỏi các tác hại gây ra bởi quá trình lạnh đông.
Hầu hết các chất bảo vệ lạnh đông là các hợp chất có nhiều nhóm hydroxyl háo nước
trong phân tử [38].
Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ThS Hoàng Thị Thu

14


Nghiên cứu cải thiện chất lượng men bánh mì sử dụng cho sản xuất bột nhào lạnh đơng

1.5.2 Vai trị
Các chất bảo vệ lạnh đơng (CPA) có vai trị bảo vệ nấm men trong q trình lạnh
đơng thơng qua các cơ chế khác nhau. Chúng có thể bảo vệ tế bào nấm men bằng bảo
vệ nội bào hoặc ngoại bào[34]. Các CPA đều có tính háo nước do sự có mặt của các
nhóm hóa học hình thành liên kết hydro mạnh với nước, đặc biệt là hydroxyl, amit,
sulfoxit và ở mức độ thấp hơn, nhóm cacboxyl và amino. Vì lý do này, nhiều CPA cũng
có thể bảo vệ các vi sinh vật và protein của chúng chống lại sự khô hạn, phá hủy nhiệt
và bức xạ. CPA có thể làm cho màng tế bào của nấm men dẻo hơn và chúng liên kết với
nhau trong nước, ngăn ngừa sự mất nước quá mức, làm giảm độc tính của muối và ngăn
cản sự hình thành các tinh thể băng lớn trong tế bào. CPA thâm nhập kích thích cấu trúc
băng tinh thể (quasiamorphous) và chúng tạo thành pha thủy tinh dạng gel bên dưới
điểm eutectic, do đó ngăn ngừa tổn thương hyperosmotic cho các tế bào. Các CPA bán
thấm liên kết với nước trước khi tế bào đóng băng, tập trung giữa màng tế bào và vách
tế bào như một lớp chống lại lớp băng đang phát triển và bảo vệ vật lí màng tế bào . Mặt

khác, các CPA khơng hấp thụ hấp phụ trên bề mặt tế bào vi sinh vật tạo thành lớp nhớt,
ức chế sự tăng trưởng của tinh thể băng bằng cách tăng độ nhớt của dung dịch và giữ
cấu trúc của đá vơ định hình ở gần tế bào. Tuy nhiên, chúng không tương tác trực tiếp
với vách tế bào hoặc màng tế bào. Các CPA cũng làm thay đổi các tính chất của dung
dịch trong quá trình làm mát và tan băng thực tế và có thể giữ nước ở trạng thái lỏng ở
nhiệt độ thấp tới -35 ° C.
Một lý thuyết bảo vệ tương tự được dựa trên sự khác biệt trong áp suất hơi giữa
chất tan và băng: các CPA thâm nhập hoạt động bằng cách làm giảm tốc độ di chuyển
của nước bằng cách giảm áp suất hơi của các chất nội bào và tăng áp suất hơi của chất
rắn ngoại bào . Các tác nhân bảo vệ chủ yếu chống lại sự hình thành băng ngoại bào. Do
đó chúng làm giảm nồng độ muối hòa tan trong dung dịch, lần lượt ức chế sốc thẩm
thấu. Chúng cũng ngăn chặn sự kết tinh eutectic.
Bên cạnh các tác động tương tự, biểu đồ pha của hệ thống CPA / NaCl / nước đã
chỉ ra rằng hoạt động bảo vệ của các hợp chất hydroxy như đường (trehalose, sucrose,
vv) hoặc glycerol có thể là do khả năng của các tác nhân này để ngăn chặn đơng lạnh
eutectic bẫy muối (NaCl) trong pha có độ nhớt cao hoặc thủy tinh [29]. Các phân tử
nước dường như bị mắc kẹt giữa các phân tử trehalose (0,35g nước/g trehalose vẫn
khơng bị đóng băng) và sự kết tinh của băng bị ức chế. Tác động này, cũng được quan
sát thấy trong dung dịch nước của succharose. Các nghiên cứu chỉ ra rằng sự biến động
và độ hòa tan trong nước là hai đặc điểm rất quan trọng đối với việc thâm nhập các CPA.
Các nhóm cho và nhận hydro rõ ràng đóng một vai trị quan trọng trong khả năng bảo
vệ sinh vật chống lại tổn hại do quá trình tạo tinh thể băng của chất bảo vệ. Tuy nhiên,
Sinh viên thực hiện: Trần Thị Mai

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ThS Hoàng Thị Thu

15