BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA MƠI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN BÀI BÁO CÁO VI SINH MÔI TRƯỜNG ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT BÁNH MÌ G/V HƯỚNG DẪN: LÊ QUỐC TUẤN NHÓM 4.1 - LỚP DH08DL: Phạm Quốc Khánh Trần Huỳnh Thanh Danh Nguyễn Hoàng Khánh Ngọc Đinh Thị Minh Nguyệt Mai Thị Ngọc Nhân Phạm Thị Thu Thảo Nguyễn Thị Phương Thúy TP HCM – THÁNG 10/2009 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên Giới thiệu: Mặc dù hiểu biết người nấm men tính chất 150 năm, t thời cổ đại, người ta biết dùng bột (có lẽ gồm quần thể vi sinh vật tạo axit lactic vài lòai nấm men) Đến đầu kỉ 19, nấm men bia, nấm men thải từ nhà máy rượu bia người sử dụng để làm bánh mì Cuối kỉ 19, nhiều cải tiến kỹ thuật nh hệ thống thơng khí (nước Anh), kỹ thuật li tâm để tách nấm men khỏi môi trường tăng trưởng (Mỹ) dùng để sản xuất men bánh mì Lúc Pasteur cho nấm men đ ược ni dung dịch đường mía với amoniac, nguồn Nitơ ứng dụng Sau đại chiến thứ I v thứ II, việc sản xuất nấm men Sacharomyces Candida phát triển mạnh Có nhiều sáng chế đánh dấu tiến kĩ thuật nuôi giai đọan này, chủ yếu Đan Mạch Đức Sau đó, với phát triển chung kĩ thuật lên men việc cải tiến trang thiết bị v chủng nấm men có ảnh hưởng lớn q trình sản xuất nấm men đại i Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên MỤC LỤC I NGUN LIỆU LÀM BÁNH MÌ I.A Ngun liệu I.A.1 Bột mì I.A.2 Nấm men làm bánh mì 1 I.B Nguyên liệu phụ gia I.B.1 Nhiệm vụ chất phụ gia: I.B.2 Tính phụ gia công nghệ l àm bánh mì Việt Nam: II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VI SINH VẬT (NẤM MEN) TRONG SẢN XUẤT BÁNH MÌ SACCHAROMYCES II.A Tên gọi II.B Phân loại II.C Đặc điểm hình thái kích thước II.D Thành phần cấu tạo II.E Thành phần hóa học 10 II.F Sinh trưởng sinh sản II.F.1 Sinh trưởng II.F.2 Sinh sản 11 11 11 II.G Dinh dưỡng đường chuyển đổi vật chất tế b nấm men 16 II.H Đặc điểm nấm men dùng sản xuất 17 III SẢN XUẤT NẤM MEN 19 III.A Nguyên liệu sản xuất nấm men 19 III.B Quy trình sản xuất nấm men III.B.1 Sản xuất men ép từ rỉ đường III.B.2 Sản xuất men khô III.C Ảnh hưởng yếu tố môi trường đến tốc độ tồng hợp sinh khối nấm men III.C.1 Nhiệt độ III.C.2 Độ pH mơi trường III.C.3 Ảnh hưởng chất hóa học III.C.4 Ảnh hưởng nồng độ rỉ đường 22 22 29 ii 33 33 33 33 34 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên III.C.5 Ảnh hưởng cường độ khơng khí khuấy trộn lên tốc độ tăng trưởng nấm men III.D Trang thiết bị cần thiết cho c sở sản xuất men bánh mì III.D.1 Bộ phận sản xuất men III.D.2 Trang bị phòng kĩ thuật III.D.3 Vệ sinh IV PHÂN LOẠI NẤM MEN DÙNG TRONG SẢN XUẤT 34 35 35 36 36 37 IV.A Phân loại theo dạng 37 IV.B Phân loại theo vị 37 V CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN MEN GIỐNG 38 VI QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH MÌ 39 VI.A Quy trình sản xuất chung 39 VI.B Giải thích quy trình 40 VI.C Quy trình sản xuất nước ta 42 VII VAI TRÒ CỦA NẤM MEN TRONG QUY TRÌNH S ẢN XUẤT 44 VIII HƯ HỎNG BÁNH DO VI SINH VẬT 45 VIII.A Vi sinh vật bột 45 VIII.B Ảnh hưởng vi sinh vật đến phẩm chất bột bảo quản 46 VIII.C Hệ vi sinh vật bánh mì 47 VIII.D Hư hỏng bánh vi sinh vật 47 IX MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHÁC CỦA NẤM MEN 49 IX.A Lên men rượu 49 IX.B Sản xuất bia 49 IX.C Sản xuất rượu vang sampanh 50 IX.D Chế vắc-xin H5N1 cho gia cầm từ men bánh mì 51 KẾT LUẬN 52 Các nguồn tài liệu tham khảo 53 iii Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM I Khoa Môi Trường Tài Nguyên NGUYÊN LIỆU LÀM BÁNH MÌ: I.A NGUN LIỆU CHÍNH I.A.1 Bột mì: Bột mì ngun liệu để sản xuất bánh, đ ược chế biến từ hạt lúa mì Bột mì có hai loại: bột mì trắng bột mì đen Bột mì trắng sản xuất từ hạt lúa m ì trắng, bột mì đen sản xuất từ hạt lúa mì đen Nguồn nguyên liệu chủ yếu nước ta nhập từ nước ngồi (nhập bột mì lúa mì) ta nhập loại lúa mì trắng Lúa mì trắng có hai loại: loại cứng loại mềm Lúa mì cứng có chất lượng cao I.A.1.1/ Thành phần hóa học bột mì: Thành phần hóa học bột mì phụ thuộc vào thành phần hóa học hạt phụ thuộc vào hạt bột Những đặc điểm th ành phần bột mì mặt số lượng chất lượng định theo giá trị dinh d ưỡng tính chất nướng bánh bột Các chất dinh dưỡng bột có hạng cao th ì thể tiêu hóa dễ hơn, bột mì hạng thấp lại có vitamin chất khống cao Bột mì chủ yếu gồm gluxit protit, cụ thể vế thành phần trình bày bảng đây: Hàm lượng gluxit protit chiếm khoảng 90% trọng lượng bột mì Protit bột mì Hàm lượng protit có hạn g bột mì khác khơng giống Hàm lượng protit tăng dần từ bột hạng cao đến bột hạng thấp, nh ưnh mặt dinh dưỡng protit bột hạng cao giá trị protit bột hạng thấp Protit bột mì gồm loại:  Anbumin (hòa tan n ước)  Globulin : hòa tan dung d ịch muối trung tính  Protalamin: hòa tan dung dịch rượu 60 – 80% ó tên gọi Gliadin  Glutenlin : hòa tan dung d ịch kiềm 0,2% Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Ngun Trong loại nói hàm lượng Anbumin Globulin chiếm khoảng 20%, 80% Protalamin Glutenlin, t ỉ lệ protalamin glutenlin bột mì tương đương Bột mì nhào với nước để yên thời gian tạo thành Gluten Rửa bột nhào cho tinh bột trôi lại khối dẻo Gluten Gluten thu rửa qua bột nhào gọi Gluten ướt Trong gluten ướt có khoảng 60 – 70% nước Hàm lượng gluten ướt bột mì dao động phạm vi lớn, từ 15 đến 55% Khi bột mì có chất lượng bình thường tỉ lệ Gluten ướt phụ thuộc vào hàm lượng protit bột Với loại bột mì sản xuất từ hạt bị hỏng, sâu bệnh, nảy mấm, sấy nhiệt độ cao… th ì hàm lượng Gluten ướt giảm tính hút nước protit bị thay đổi Hàm lượng chất lượng Gluten bột mì phụ thuộc vào giống lúa mì, điều kiện trồng trọt, chế độ sấy hạt, chế độ gia công nước nhiệt, chế độ bảo quản… Gluten bột mì chất lượng cao thường có độ đàn hồi tốt, độ chịu kéo vừa phải Nếu Gluten có độ chịu kéo lớn bánh làm xốp giữ khí tốt Còn dung bột mì chất lượng cao độ chịu kéo nhỏ bột nhào thường bị chảy không đạt yêu cầu, bánh làm xốp Chính chất lượng Gluten có ảnh h ưởng lớn đến trình chế biến chất lượng sản phẩm nên sản xuất bánh quy thường sử dụng bột có chất l ượng yếu trung bình Trong q trình chế biến vận dụng yếu tố nhiệt độ , nồng độ muối ăn, cường độ nhào… để cải thiện tính chất vật lý Gluten Giảm nhiệt độ nhào Gluten trở nên chặt hơn, tăng nhiệt độ nhào Gluten nở nhanh khả giữ khí bánh nở Muối ăn có tác dụng làm cho Gluten chặt lại tăng khả hút nước lên, cường độ thủy phân protit giảm r õ rệt Cường độ nhào làm tăng trình tạo hình Gluten làm giảm khả giữ khí Gluten Axit ascorbic, kali bromat, pe roxyt số chất oxi hóa khác có tác dụng l àm cho Gluten chặt chất khử có tác dụng ngược lại Số lượng Gluten không ảnh h ưởng lớn đến chất lượng bánh quy, song hàm lượng Gluten tăng độ ẩm bột nhào tăng, thời gian nướng bị kéo dài Vì vậy, ta cần hạn chế số lượng Gluten khoảng 27 -30% Gluxit bột mì: gluxit bột mì gồm có: tinh bột dextrin, xenluloza, hemieluloza, gluxit keo, lo ại đường Quá trình tạo thành gluxit biểu diễn phát triển tổng quát sau : 6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2  Glucoza tạo nên chuyển thành gluxit khác Quá trình quang hợp thực nhờ l ượng mặt trời sắc tố xanh (clorofin) Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên  Tinh bột: gluxit quan trọng tinh bột Trong hạng bột cao chứa đ ến 80% tinh bột Tinh bột loại bột khác th ì khơng giống hình dáng, kích thước, khả trương nở hồ hóa Độ lớn độ nguyên hạt tinh bột có ảnh hưởng đến tính rắn chắc, khả hút n ước hàm lượng đường bột nhào Hạt tinh bột nhỏ hạt tinh bột vỡ đường hóa nhanh Trong hạt tinh bột, ngồi tinh bột có lượng nhỏ axit photphoric Axit silicic, axit béo v chất khác  Dextrin: sản phẩm tạo q trình thủy phân tinh bột Đó chất keo tạo thành với nước dung dịch dính Khối l ượng phân tử tính chất dextrin phụ thuộc v mức độ thủy phân tinh bột Ng ười ta phân thành nhóm dextrin sau đây:  Amilodextrin: hợp chất cấu tạo giống tinh bột, tác dụng với iot cho màu tím  Eritrodextrin: hỗn hợp có khối lượng phân tử nhỏ hơn, tác dụng với iot cho màu đỏ  Acrodextrin maltodextrin nh ững dextrin đơn giản nhất, tác dụng với iot không cho màu đặc trưng Trong bột mì sản xuất từ bột mì nảy mầm có chứa từ 3-5% dextrin Dextrin lien kết với nước, bột nhào có hàm lượng cao dextrin bánh làm dai  Xenluloza: có cơng thức chung giống tinh bột khác cấu trúc phân tử tính chất hóa học Phân tử xenluloza gồm 1500 gốc glucoza Xenluloza không tan nư ớc lạnh nước nóng Thủy phân xenluloza axit khó khăn thủy phân tinh bột nên khơng thể tiêu hóa xenluloza lư ợng xenluloza làm giảm giá trị dinh dưỡng bột Trong bột hạng cao có khoảng 0,1 – 0,15 % xenluloza, b ột hạng cao chứa – % xeluloza  Hemixenluloza: polisacarit cấu tạo yừ gốc pentozan (C5H8O4)n hecxozan (C6H10O)n Hemixenluloza khơng hòa tan n ước hòa tan kiềm Nó dễ thủy phân xenluloza Hàm lư ợng hemixenluloza phụ thuộc vào hạng bột, thường khoảng – 8%, thể người khơng tiêu hóa hemixenluloza  Gluxit keo: pentozan hòa tan, ch ủ yếu chứa nội nhũ hạt Trong bột mì hàm lượng gluxit keo vào khoảng 1,2% Gluxit keo có tính háo nướa cao Khi trương nở nước gluxit keo cho ta dịch keo có ảnh hưởng rõ rệt đến tính chất lý học bột nhào Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên  Đường bột: chứa lượng khơng lớn Trong bột có chứa khoảng 0,1 – 0,5 maltoza Trong bột mì sản xuất từ hạt nảy mầm hàm lượng maltoza tăng lên rõ rệt Đường chủ yếu nằm phôi hạt Hàm lượng sacaroza bột mì khoảng 0,2 – 0,6% Hàm lượng chung loại đường phụ thuộc vào loại bột chất lượng hạt  Chất béo: lipit chất hữu kị nước, có cấu trúc khác nhau, khơng hòa tan nước hòa tant rong dung môi h ữu Trong lipit bột mì, ngồi chất béo trung tính phải kể đến photphorit, sterin, sắc tố….Trong bột lipit trạng thái tự trng5 thái kết hợp với protit, gluxit Những hợp chất có ảnh hưởng đến tính chất gluten, chúng làm cho gluten đàn h ồi Hàm lượng chung chất béo bột mì vào khoảng 0,1 – 2% tùy theo hạng bột mì  Vitamin: bột mì có chứa nhiều vitamin B1, B6, PP…Vitamin chứa nhiều lớp alơrong Tùy theo hạnh bột mì hàm lượng vitamin khác Hạng bột cao vitamin th ấp ngược lại  Men bột: protit có tính chất xúc tác Trong bột có chứa nhiều men làm ảnh hưởing đến chất lượng bột, loại men quan trọng như:  Men thủy phân tinh bột protit như: proteinaza, polipeptidaza, anpha amilaza, beta-amylaza  Ngồi bột mì có men khác nh ư: lipaza, lipoxydaza… * Tạp chất bột mì: Trong bột mì có chứa nhiều tạp chất nh sâu, mọt… tăng nhiều trình bảo quản I.A.1.2/ Việc phân hạng đánh giá chất lượng bột mì: Việc phân hạng bột mì quan trọng hạng thành phần hóa học, hoa lý khác dẫn đến tính chất khác Thực tế phân loại dựa nhiều v trình chế biến Để sản xuất bột m ì thường dùng dây chuyền nghiền bột nhiều hệ có phân loại Độ tạo h àm lượng Gluten, độ lớn màu sắc… bột sau hệ nghiền r ất khác đặc trưng cho hạng Để đánh giá chất lượng bột mì theo tiêu chuẩn Nhà nước số tiêu chuẩn chất lượng bột mì đặc trưng tình trạng vệ sinh hạng bột Các số chất lượng gồm có: mùi vị, độ nhiễm trùng, hàm lượng chất sắt độ ẩm Bột phải khơng có mùi lạ, vị lạ, hàm lượng tạp chất không 3mg/kg bột, đ ộ ẩm bột phải nhỏ 15% Các hạng bột khác khác độ tro, độ trắng, độ mịn, độ axit v hàm lượng Gluten ướt Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên Độ tro số để xác định hạng bột, th êm vào người ta dùng độ trắng độ mịn Còn hàm lượng Gluten, độ axit không đặc tr ưng cho hạng bột số ln ln biến động  Độ tro: Hạng bột xác định hàm lượng cám (vỏ quả, vỏ hạt ) Xác định trực tiếp hàm lượng cám khó khăn, hạng bột đ ược thể gián tiếp qua độ tro, xác định độ tro t ương đối đơn giản Độ tro nội nhũ lúa mì vào khoảng từ 0,4 – 0,45%, độ tro cám khoảng – 8,3% Do bột mì hạng cao chứa tro bột mì thứ hạng thấp Nhiều n ước giới lấy bột tro làm số để xác định hạng bột m ì  Độ mịn: Độ mịn bột đặc trưng cho mức độ nghiền Bột hạng cao th ì mịn hơn, có nghĩa gồm từ phân tử nhỏ Độ mịn bột ảnh hưởng đến giá trị thực phẩm trình chế biến chất lượng thành phẩm trình hình thành bột nhào có kích thước lớn chậm trương nở, bột mịn dễ hình thành bột nhào tốc độ trương nở Gluten bột thô bé bột mịn bề mặt riêng bột bé  Độ trắng: Các lớp vỏ quả, vỏ hạt thường chứa nhiều sắc tố, nội nhũ chứa sắc tố Bản thân nội nhũ có chứa sắc tố caratinoit n ên bột mì thường có màu trắng ngà Độ trắng bột lúc quan hệ chặt chẽ với độ tro, lớp anơrong hạt khơng có màu hàm lượng tro lại có  Số lượng chất lượng Gluten: Chất lượng bột mì đặc trưng Gluten Gluten bột hạng cao thường có màu sáng độ hút nước lớn Bột có hàm lượng Gluten cao thường có tính chất nướng bánh cao phụ thuộc vào chất lượng Gluten Khả tạo khí bột đ ược đặc trưng lượng CO2 thoát thời gian định ứng với lượng bột nhào định Khả tạo khí phụ thuộc vào hàm lượng đường khả sinh đường bột Chất lượng Gluten cao ch ất lượng bột mì cao Gluten bột hạng cao thường có màu sáng cao độ hút nước lớn  Độ axit: để đánh giá chất lượng hạt độ axit yếu tố Độ axit bột mì khoảng pH = 5,8 – 6,3 Độ axit hàm lượng Gluten không đặc trưng cho hạng bột Độ axit bột: Hạt bột ln ln có axit bột có muối photphat axit , axit béo tự axit hữu khác (lactic, axetic…) Các axit đư ợc tạo thành trình thủy phân men thời gian bảo quản bột hạt Độ axit bột m ì = 5,8 – 6,3 Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên I.A.2 Nấm men làm bánh mì: Chủng loại nấm men dùng để sản xuất bánh mì thuộc họ Saccharomyces cerevisiae Ngun liệu dùng để sản xuất men mật rỉ, số hóa chất khác cung cấp tr ình ni cấy men để bổ sung chất dinh dưỡng mà mật rỉ khơng đủ Q trình ni dưỡng men Saccharomyces l q trình hiếu khí người ta phải thổi vào bồn lên men lượng khí lớn Trong q trình ni cấy nấm men người ta phải kiểm soát lượng mật rỉ nạp vào bồn lên men theo lượng cồn có mơi trường lên men Nếu lượng mật nạp vào nhiều nấm men không sinh sản mà thực trình lên men tạo cồn khiến nồng độ cồn tăng cao v suất men giảm, lượng mật nạp vào nấm men thiếu chất dinh dưỡng cho sinh trưởng I.B NGUYÊN LIỆU PHỤ GIA: Phụ gia bánh mì hỗn hợp chứa nhiều chất hoạt tính nhằm phản ứng tạo nối với mạng protein bột để tạo n ên khung protein vững chứa khí trình lên men Hàm lượng sử dụng chất phụ gia tùy theo chất lượng bột I.B.1 Nhiệm vụ chất phụ gia: Trong trình làm bánh mì, men ăn đường bột tạo khí CO2, lượng khí đẩy ổ bánh nở phồng to tạo bánh m ì có độ to so với thể tích bột nhào lúc ban đầu Bánh mì tự nhiên protein bột mì cầu nối với nhau, định hình thể tích giữ khí CO2 bánh m ì, bột mì "chuẩn" cho làm bánh có ổ bánh bình thường sau nướng Nhưng thị trường nhiều yếu tố, Việt Nam bột m ì chưa chuẩn định, người làm bánh bắt buộc phải có "phụ gia" l àm tác nhân định hình Chính nhà lò Việt nam sử dụng bột có hàm lượng protein thấp tiêu chuẩn để sản xuất bánh mì nên nhiệm vụ phụ gia bánh mì trở nên quan trọng khơng có phụ gia thân bột mì khơng thể tạo khung protein để chứa khí Do để tạo ổ bánh m ì nở xốp bánh mì Việt Nam (có độ xốp giới!), th ành phần chất nhũ hóa phụ gia (Emulsifier) màng tạo khung giữ khí cho ổ bánh m ì Phụ gia bánh mì hỗn hợp chứa nhiều chất hoạt tính (enzyme, Emulsifiers, oxy hóa )nhằm phản ứng tạo nối với mạng protein bột để tạo n ên khung protein vững chứa khí t rình lên men Hàm lượng sử dụng chất phụ gia tùy theo chất lượng bột Bột xấu phải sử dụng nhiều phụ gia, bột tốt bớt phụ gia Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Mơi Trường Tài Ngun VI.QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH MÌ: VI.A QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHUNG: Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 39 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên VI.B GIẢI THÍCH QUY TRÌNH: VI.B.1 Cân ngun liệu: khơ ướt Tùy theo loại bánh mỳ khác mà thành phần tỷ lệ khác VI.B.2 Trộn: loại nguyên liệu với thành khối VI.B.3 Nhào bột: Khâu quan trọng muốn bánh thật v mềm Bột nhào chưa đủ nhào kĩ giảm khả nở bột Khối bột đ ược nhào đủ cho cảm giác trơn mịn, dẻo dai, khơng dính VI.B.4 Lên men: Để cho bánh mỳ có độ bơng xốp, cần cho lên men  Lên men q trình men t ương tác với đường tinh bột để sản sinh CO cồn Bột chưa lên men đủ khơng thể đạt thể tích chuẩn, kết cấu bánh bị thô  Bột bị lên men nhiệt độ cao thời gian q lâu trở nên dính, khó thao tác chua Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 40 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên VI.B.5 Ép khí (gập hay đấm bột): Khi bột lên men, khí CO sinh ra, cần ép hết đi, phân tán men v nhiệt độ toàn khối bột VI.B.6 Chia bột Thành phần thích hợp, Tùy theo độ lớn nhỏ bánh mì định làm mà chia khối bột to thành khối bột nhỏ có cân nặng Thao tác n ày nên làm nhanh để tránh khối bột có thêm nhiều thời gian mà bị lên men đà  Nặn tròn: Sau chia bột thành khối nhau, khối bột nhỏ nặn thành khối cầu, bề mặt nhẵn mịn Đây l hình dáng tạo điều kiện cho bột nở tốt tr ình để bột nghỉ trước nướng  Để bột nghỉ: Từng khối bột tròn "nghỉ" 10-20 phút Bột đặt mặt phẳng, dùng dụng cụ xoong, nồi, hộp để úp khối bột vào VI.B.7 Tạo hình: Nặn bột thành hình dáng tùy theo ý thích cơng thức VI.B.8 Cho bánh nở: Sau trình bánh s ẽ nở to gần kích thước sản phẩm VI.B.9 Rạch bánh: Những đường rạch bánh có tác dụng làm bánh nở tốt q trình nướng Thường có loại dao chuyên dụng để rạch đường rạch sắc nét chuẩn Cho bánh vào lò nướng nhiệt độ thích hợp Bánh lò ăn ngon nhất, không nên để bánh ngày khơng có biện pháp bảo quản đặc biệt Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 41 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên VI.C QUY TRÌNH SẢN XUẤT Ở NƯỚC TA: Ở Việt nam nhà sản xuất bánh mì sử dụng 01 công nghệ ri êng "rất Việt Nam” mà giới muốn sản xuất loại m ì phải học điều chỉnh lại làm truyền thống họ VI.C.1 Nguyên liệu: Bột mì, muối, nước, VitminC, trứng, men bánh mì, phụ gia bánh mì VI.C.2 Đánh bột: Là khâu quan trọng trình làm bánh Người làm bánh trước nhồi bột tay, thùng gỗ lớn, cải tiến sang c ác mẻ nhỏ thau, cuối máy đánh bột (mixer) Trong thành phần bột nhào có sẵn số men tự nhiên enzyme hình thành lưu lại từ hôm trước, sau để phù hợp với nhu cầu việc đưa nguyên liệu men bánh mì (Saccharomyces cerevisiae) thương phẩm sử dụng phổ biến tính tiện lợi Khi đánh bột phân tử protein bột dạng cuộn khô ngấm n ước trải dài tác động máy đánh bột v tạo mạng lưới bắt đầu Các phân tử protein li ên kết với nối –SH, phân tử hydro (-H) vitaminC cung cấp Sự tạo mạng lưới phân tử protein định tạo hình độ nở ổ bánh mì Các nghiên cứu rằng: Bột với hàm lượng protein 11%-12% (nguyên thủy, khơng tính protein nhân tạo mà nhà sản xuất bột cho vào) thích hợp cho làm bánh mì, thấp gọi bột yếu không đủ protein để tạo mạng lưới, ổ bánh bị xẹp khơng giữ đ ược khí sinh men Bột có h àm lượng protein lớn 12% gọi bột mạnh Trong trường hợp bánh khơng nở lớn mạng lưới q nhiều protein q chặt khơng có khoảng khơng để tạo độ giãn Hiện hầu hết nhà sản xuất bánh mì Việt nam sử dụng bột có hàm lượng protein thấp không ổn định để sản xuất bánh mì nên chất lượng bánh lại phụ thuộc vào sản phẩm phụ gia phụ gia phần lớn chứa chất hoạt tính bổ sung tạo nối với protein bột tạo đ ược khung protein giữ khí vững tr ình lên men Thời gian đánh bột liên qua tới vòng quay tốc độ cối đánh bột Cối đánh bột có vòng quay 01 phút nhanh thời gian đánh bột nhanh c òn vòng quay chậm thời gian đánh bột lâu (thơng thường thời gian không nhanh chậm quá, phản ứng sinh hóa bị cân đối, dao động từ 05 phút – fast “rơ tốc hành" 15-20– phút - low, “Rơ chậm”.) Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 42 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên VI.C.3 Cân vê: Đây giai đoạn tạo hình cho ổ bánh mì Các nhà lò Việt Nam bỏ qua khâu quan trọng cho kết cấu tạo mạng protein bột giai đoạn "nghỉ bột" hay gọi "nằm thùng" Nếu ta cho bột nhào sau trộn có thời gian "nghỉ bột" thời gian thời gian để protein bột tự liên kết lại với nhau, hoạt động men, chất oxy-hoá hoạt động tạo liên kết định hình làm cho cách ổ bánh khó bị khí ("sụp bánh") VI.C.4 Nằm rương (lên men): Đây thời gian men hoạt động sinh khí CO2, giúp cho ổ bánh có độ nở Sự sinh khí men phụ thuộc vào số yếu tố: nhiệt độ (nhiệt độ thích hợp cho lên men từ 30oC trở lên, nhiệt độ cao lên men nhanh), độ ẩm (phải đạt 85% độ ẩm), pH, đường gluco có chứa sẵn bột tr ình làm bánh để giúp men sinh khí tốt h ơn VI.C.5 Nướng bánh: Các nhà lò Việt Nam sử dụng lò tơn đốt củi lò đất đốt than đá để nướng bánh Trước đưa bánh vơ lò người ta thường tạt nước, động tác quan trọng cung cấp nước q trình nướng bánh khơng có nước bánh khơng thể chín Nhiệt độ nướng bánh giao động từ 200oC - 270oC tùy theo yêu cầu loại bánh Các loại bánh muốn có vỏ gi òn, mỏng nướng nhiệt độ cao thời gian nướng nhanh, nướng bánh nhiệt độ thấp h ơn vỏ bánh dầy & cứng, thời gian nướng lâu Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 43 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Ngun VII.VAI TRỊ CỦA NẤM MEN TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT  Trong quy trình sản xuất bánh mì, giai đoạn lên men bột mì đóng vai trò định đến chất lượng bánh mì  Nấm men chuyển hóa đường có bột mì thành cồn CO2 theo phương trình: C6H12O6  2C2H5OH + 2CO  Chính CO tác nhân làm bánh mì n CO2 tạo thành giữ lại mạng gluten bột mì, loại protein đặc biệt, chúng có tính chất đàn hồi tạo mạng.Các protein khác khơng có tính chất  Khi nướng bánh mì to cao, CO2 tăng thể tích, mạng gluten căng  túi chứa CO2 Khi to cao hơn, CO thoát khỏi túi chứa  lỗ xốp bánh  làm bánh có độ xốp  Khả lên men mạnh  độ xốp bánh nhiều  bánh nở  thể tích bánh tăng  Song song với trình lên men, xảy trình lên men acid sinh sản phẩm acid axetic, acid lactic,gây đ ộ acid cho bột  Trong suốt trình lên men bột nhào lên men kết thúc, sảy phản ứng sinh hóa sinh sản phẩm nh ư: rượu, acid, este, andehyd, ceton, furfurol… nhằm tích tụ hương thơm mùi vị đặc trưng cho bánh mì  Đặc biệt nướng bánh, gần 70 chất gây h ương vị tạo thành có xảy phản ứng maillard sinh melanoidin (l polyme khơng no hòa tan nước, sau polyme khơng no khơng hòa tan nước, có màu đậm gọi chung melanoidin)  Nấm men giúp chuyển hóa chất có cấu chúc phức tạp bột mì thành chất đơn giản giúp cho hệ tiêu hóa người sử dụng Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 44 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên VIII HƯ HỎNG BÁNH DO VI SINH V ẬT: VIII.A VI SINH VẬT TRONG BỘT: Vi sinh vật bột hai nguồn nhiễm l từ hạt (chủ yếu) từ khơng khí, nước, dụng cụ xay xát, đồ chứa đựng… Hạt dùng để xay bột chứa số lự ơng vi sinh vật định Trong trình nghiền phần lớn vi sinh vật tr ên bề mặt hạt chuyển vào bột Số lượng vi sinh vật có bột ảnh h ưởng trực tiếp đến chất l ượng bột vi sinh vật thường nhiều cám bột có chất lượng cao vi sinh vật Trong bột thường có vi khuẩn nấm mốc Trong loài vi khuẩn thấy tế bào sinh dưỡng hay bào tử trực khuẩn khoai tây ( Bacillus mesentericus) trực khuẩn cỏ khô (Bacillus subtilis) Những trực khuẩn lẫn bột sau gây bệnh khoai tây bánh mì Ngồi gặp E.coli nước dùng để nghiền bột không hợp vệ sinh Bacillus mesentericus Bacillus subtilis Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 45 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên VIII.B ẢNH HƯỞNG CỦA VI SINH VẬT ĐẾN PHẨM CHẤT CỦA BỘT TRONG BẢO QUẢN Bột tương đối đủ chất dinh dưỡng vi sinh vật dễ sử dụng chất dinh dưỡng để phát triển Hơn bột khơng có tính chất bảo vệ nh hạt ngun vẹn Vì cần nâng ẩm độ nhiệt độ lên đủ tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển v gây hư hỏng bột Trong điều kiện độ ẩm khơng khí d ưới 79% nhiệt độ 20oC, ẩm độ hạt 15% vi sinh vật bột không tăng l ên mà chết bảo quản bột thời gian dài Nếu ẩm độ bột cần tăng l ên 1-2% vi khuẩn nấm mốc bột phát triển mạnh Tuỳ thuộc vào mức độ nhiễm vi sinh vật bột m bột bị hư hỏng sau: mốc, tự bốc nóng, chua, ơi… Mốc tượng hay gặp bột Ở ta thấy loài nấm mốc như: Aspergillus, Penicilium mọc bột điều kiện ẩm độ thấp h ơn vi khuẩn Bột bị mốc điều kiện ẩm độ khơng khí cao h ơn 80%, bột mốc bị giảm phẩm chất nhanh chóng mốc tạo cho bột hôi khử đ ược Mùi hôi chủ yếu Penicilium gây Mốc làm tăng độ axit bột, mốc phân huỷ chất béo tạo thành axit tự do, đồng thời làm giảm chất lượng gluten, bị tính đ àn hồi thẩm màu Mốc bên lan dần vào bên sau gây tượng tự bốc nóng Mốc tự bốc nóng làm cho bột giảm chất lượng cảm quan bột bị kết vón Bột chua thường lớp b ên khác với tượng mốc Nguyên nhân gây bột chua vi khuẩn lactic số vi khuẩn khác lên men đường có bột thành axit khác Kết l tạo cho bột có độ chua độ axit bột tăng lên rõ rệt Đường có bột enzyme amylase thân bột vi khuẩn phân huỷ tinh bột tạo th ành đường Bột bị ôi oxi hố chất béo bột oxi khơng khí tạo th ành chất có vị Để bảo quản bột tốt cần bảo quản bột ẩm độ khơng khí d ưới 79%, ẩm độ bột khơng q 14÷15% điều kiện nhiệt độ ổn định Ở điều kiện n ày giữ bột 3÷5 tháng, điều kiện ẩm độ b ột từ 12÷13% giữ năm Penicilium Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Aspergillus Trang 46 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên VIII.C HỆ VI SINH VẬT BÁNH M Ì: Hệ vi sinh vật bánh mì bắt nguồn từ bột mì, men bánh mì tạp nhiễm Khi làm bột nhào men bánh mì hoạt động mạnh tao rượu khí cacbonic làm nở bột nhào Khi nắn bánh đem nướng hầu hết vi sinh vật bị ti diệt trừ số bào từ chịu nhiệt tồn Khi nướng bánh nhiệt độ bên ngồi tới 180÷200 oC, vi sinh vật vỏ bánh chết hết ruột bánh nóng dần lên khơng q 95÷98 oC tế bào sinh dưỡng vi sinh vật bị chết nh ưng bào tử chúng sống Khi gặp điều kiện thuận lợi b tử trực khuẩn khoai tây v trực khuẩn cỏ khơ phát triển làm hỏng bánh mì Trong q trình vận chuyển bảo quản bị tạp nhiễm vi sinh vật có trực khuẩn đường ruột nguy hiểm V ì vận chuyển bảo quản cần đảm bảo vệ sinh an to àn VIII.D HƯ HỎNG BÁNH DO VI SINH VẬT: Do bánh mì thành phẩm số bào tử trực khuẩn không bị ti diệt nướng bánh hay tế bào sinh dưỡng số vi sinh vật tạp nhiễm trình vận chuyển bảo quản Đó ngun nhân gây hư hỏng bánh mì Bệnh nhớt ruột bánh mì vi khuẩn Bacillus: bệnh trực khuẩn khoai tây trực khuẩn cỏ khơ gây Bệnh gọi hỏng nhớt bánh mì Trong bột mì có chất lượng có nhiễm bào tử hai loại trực khuẩn n ày Khi chúng phát triển tiết enzyme protease thuỷ phân protein l àm ruột bánh mì bị dính nhớt, thẫm màu có mùi khó chịu Để hạn chế bệnh cần tăng độ axit bột nh ào, làm pH giảm xuống khoảng 4,5÷5 kiềm h ãm trực khuẩn Bacillus mesentericus Bacillus subtilis phát triển Ruột bánh mì bị đỏ: có số vi khuẩn v nấm sinh sắc tố phát triển ruột bánh mì làm ruột bánh mì có màu đỏ Bệnh khơng nguy hiểm người, thường gặp vi khuẩn Bacillus prodigiosum Mốc bánh mì: bánh mì thường bị mốc bên ngồi tạp nhiễm bào tử nấm mốc bảo quản điều kiện nóng ẩm nh ẩm độ bánh mì cao xếp chặt Bệnh say bánh mì: bệnh nấm Fusarium sporotrichioides có lẫn bột mì từ hạt lúa mì có nấm n ày ký sinh đồng ruộng Nấm chiụ nhiệt cao không bị chết nướng bánh Khi chúng phát triển tr ên bánh mì khơng thấy dấu hiệu hư rỏ rệt chúng tiết độc tố ăn phải ng ười bị ngộ độc thấy ngây ngất say rượu Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 47 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên Fusarium sporotrichioides Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 48 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên IX MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHÁC CỦA NẤM MEN (Saccharomyces cerevisiae) Trên 1.000 loai men miêu tả Loài men người sử dụng phổ biến Saccharomyces cerevisiae, dùng để sản xuất rượu vang, bánh mì bia từ hàng nghìn năm trước IX.A LÊN MEN RƯỢU: Nấm men tác nhân gây nên trình lên men rượu, nhiên khơng phải lồi lên men đường thành rượu mà có số lồi có khả Trong sản xuất người ta thường dùng số lồi thuộc họ Saccharomycesaceae Theo đặc tính lên men người ta chia nấm men thành hai nhóm: nấm men lên men nấm men lên men chìm Nấm men nổi: nấm men có cường lực lên men nhanh mạnh Nhiệt độ thích hợp cho nấm men n ày sinh trưởng từ 20 ÷ 28 oC, có tốc độ lên men lớn, lượng đường tiêu thụ nhiều Do sinh nhiều khí CO nên tế bào nấm men theo CO lên bề mặt, nấm men hoạt động mạnh lên men phân tử đường bề mặt Người ta thường sử dụng để sản xuất cồn bánh mì Tiêu biểu lồi Saccharomyces cerevisiae Nấm men chìm: nấm men có cường lực lên men yếu, nhiệt độ thích hợp từ ÷ 10 oC Trong q trình lên men lượng khí CO tạo nhiệt độ thấp nên giữ lại dung dịch l ên men Nấm men tiếp xúc sau lên men chúng tạo thành váng cặn đáy thùng Quá trình lên men ch ậm xảy từ từ Tiêu biểu loài Saccharomyces ellipsoideus Nấm men chìm thường dùng sản xuất bia, rượu vang, sâmpanh IX.B SẢN XUẤT BIA: Bia loại thức uống giải khát th ơm ngon, có độ rượu nhẹ từ ÷ 5%, có vị đắng dễ chịu hoa hublong Nguyên liệu malt đại mạch, cao hoa hublong v nước Trong malt có sẵn enzyme amilase để thuỷ phân tinh bột thành đường cung cấp cho trình lên men Người ta thường sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae dạng biến chủng chuyên dụng để lên men bia Quá trình lên men bia gồm hai giai đoạn:  Giai đoạn lên men chính: giai đoạn thực nhiệt độ cao, th ường từ ÷ 16oC Dịch đường ban đầu có nồng độ từ ÷ 12%, sau l ên men Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 49 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên khoảng đến 3% Nếu lên men cổ điển nhiệt độ từ ÷ 10 oC thời gian lên men lâu, lên men nhanh nhiệt độ từ 14 ÷ 16 oC sau ngày nồng độ đường lại từ ÷ 3%  Giai đoạn lên men phụ: giai đoạn thực nhiệt độ từ ÷ oC, phương pháp lên men cổ điển nhiệt độ từ ÷ oC, phương pháp lên men nhanh nhiệt độ từ ÷ oC Ở nhiệt độ lạnh CO giữ lại làm cho bia Sau dịch lên men “chín” đem lọc bão hòa CO Sản phẩm thu đem bán trực tiếp làm bia đóng đóng chai, lon cần phải hấp Pasteur IX.C SẢN XUẤT RƯỢU VANG VÀ SAMPANH Rượu vang theo nghĩa hẹp l từ dùng để rượu lên men từ dịch ép nho Ngày rượu lên men từ dịch táo, dâu, mận, chuối… gọi rượu vang kèm theo tên loại lấy nước ép Các loại ngo ài đường lấy từ dịch c òn phải chứa axit hữu c ơ, chất màu, chất thơm…Vào mùa nho chín ngư ời ta hái nho, đem nghiền nát v cho nấm men vào, sau ủ nhiệt độ 25 ÷ 30 oC, đường nho lên men thành rượu đồng thời chất chát sắc tố từ trích ly v dịch lên men tạo nên mùi, vị cho rượu vang Nho có vỏ màu tím dùng làm vang đỏ, có vỏ màu xanh dùng làm vang trắng Dịch chiết dùng NaHSO để xử lý vi sinh vật tạp nhiễm Nồng độ SO cho phép 200ppm lại dịch ức chế vi sinh vật khác nh ưng không ức chế nấm men Thường dùng nấm men Saccharomyces ellipsoideus lồi tiêu biểu cho nấm men chìm Dùng chủng có khả chịu nồng độ đ ường cao, CO cao kháng SO2 nồng độ 200ppm Quá trình lên men gồm hai giai đoạn: Giai đoạn lên men chính: dùng dịch nước hoa để lên men thành rượu, độ rượu từ 12 ÷ 15% Sau chuyển sang giai đoạn ủ l àm cho protein, pectin, tanin lắng xuống làm cho rượu Giai đoạn lên men thứ cấp (giai đoạn ủ): từ đến tháng r ượu vang hàng năm sâmpanh Trong giai đoạn ủ tích tụ CO chất thơm  Ủ thông thường: tạo rượu vang non sau ủ thùng gỗ sồi để tạo hương thơm đặc trưng  Ủ thùng hay chai lư ợng CO2 cao tạo sâmpanh Rượu vang dùng để sản xuất rượu mạnh phương pháp chưng cất Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 50 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên IX.D CHẾ VẮC-XIN H5N1 CHO GIA C ẦM TỪ MEN BÁNH MÌ: Bằng cách ứng dụng cơng nghệ bề mặt tế bào chủng tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae, kí hi ệu MT8-1 (một loại nấm men quen thuộc, không độc tố, dùng để làm men bánh mì, lên men r ượu), nhóm nghiên cứu ThS Trần Thị Hồng Kim (Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQG TP.HCM) chủ nhiệm, bước đầu thành công việc tạo dòng nấm men có mang kháng ngun virus H5N1 bề mặt tế bào Dòng tế bào có khả gây đáp ứng miễn dịch chống virus H5N1 chuột bạch, mở triển vọng phát triển th ành loại vacxin rẻ tiền n hằm phòng cúm H5N1 cho gia cầm Khác với vacxin phòng bệnh cho gia cầm phải nhập nay, loại vacxin dùng tế bào nấm men phòng bệnh cho gia cầm có ưu điểm như: an tồn, chi phí sản xuất thấp, dễ dàng thực quy mô sản xuất hệ thống lên men chìm thơng dụng, tính ổn định cao, khơng cần phải bảo quản lạnh, dễ dàng sử dụng cho gia cầm qua đ ường miệng thông qua trộn với thức ăn gia cầm Theo nhóm nghiên cứu, để phát triển thành vacxin, cần thử nghiệm thêm khả bảo vệ dòng nấm men chuột, gà gây nhiễm virus Nếu kết thử nghiệm có tính bảo vệ tốt dễ dàng sản xuất vacxin thông qua việc lên men nhân sinh khối tế bào nấm men này, mà không cần phải qua bước tinh chế tốn Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 51 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên KẾT LUẬN: Trong đời sống thường ngày, nhận thấy diện vi sinh vật khắp nơi: đất, nước, khơng khí, thể sinh vật Chúng sinh vật nhỏ bé tồn mơi trường khắc nghiệt Chúng đóng vai trò quan trọng vòng tuần hồn vật chất tham gia vào trình phân hủy lên men tự nhiên Tuy nhiên, việc hiểu rõ đặc tính chất vi sinh vật, nh hoạt động chao đổi chất chúng q trình nghiên cứu thí nghiệm lâu dài Ngày với hiểu biết ngày sâu sắc loại vi sinh vật, chúng ngày có nhiều thực tiễn đời sống V qua “ứng dụng vi sinh vật sản xuất bánh mì”chúng ta biết đến vai trò quan trọng vi sinh vật việc lên men bánh mì Ngồi vi sinh v ật có nhiều ứng dụng ngành chế biến thực phẩm khác :sản xuất bia, r ượu,… Hiện ứng dụng vi sinh vật mà người khai thác nhiều dùng để sử lý nước thải, chất thải với hiệu sử lý ng ày cao Vì việc quan tâm, tìm hiểu, nghiên cứu vi sinh vật giúp hiểu rõ chúng hoạt động chúng Từ ng ày khai thác nhiều ứng dụng chúng sống v hiểu rõ hoạt động chúng diễn tự nhi ên xung quanh Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 52 Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường Tài Nguyên Các nguồn tài liệu tham khảo Lê Xuân Phương Vi sinh vật công nghiệp NXB Xây Dựng Lương Đức Phẩm Công nghệ vi sinh NXB Nông nghiệp http://vi.wikipedia.org/wiki/Saccharomyces http://baigiang.violet.vn/present/showprint/entry_id/1034809 http://www1.agu.edu.vn/dspace/bitstream/ 123456789/749/1/Ngo_Thi_Hanh pdf http://xcafe.com.vn/webapp/event_detail.php?event_id= 31 http://vi.wikipedia.org/wiki/Saccharomyces http://community.h2vn.com/index.php?action=printpage;topic=4881.0 http://kokotaru.com/vn/2009/01/quy -trinh-lam-banh-my-noi-chung/ 10 http://xcafe.com.vn/webapp/event_detail.php?event_id=32 Lớp DH08DL – Báo cáo vi sinh môi trường Trang 53