Báo Cáo Nấm men trong công nghiệp sản xuất bia

Tên đề tài
Nấm men trong công nghiệp sản xuất bia
​
Đặc tính sinh lý

Sự khác nhau giữa nấm men nổi và nấm men chìm là khả năng lên men các loại đường trisacarit, ví dụ raffinoza. Trong nấm men chìm có enzym có thể sử dụng hoàn toàn đường raffinoza trong khi đó nấm men nổi chỉ sử dụng được 1/3 đường sacaroza.

Ngoài ra chúng còn khác nhau về khả năng hô hấp, khả năng trao đổi chất khi lên men và khả năng hình thành bào tử. Quá trình trao đổi chất của nấm men chìm chủ yếu xảy ra trong quá trình lên men, còn của nấm men nổi xảy ra mạnh trong quá trình hô hấp, vì vậy sinh khối nấm men nổi thu được nhiều hơn nấm men chìm.
Nấm men chìm có nồng độ enzym thấp hơn nấm men nổi. Khả năng tạo bào tử của nấm men chìm lâu hơn và hạn chế hơn nấm men nổi.

Sự khác nhau về công nghệ lên men

Tên gọi nấm men nổi hay nấm men chìm xuất phát từ quan sát quá trình lên men. Nấm men nổi nổi lên bề mặt dịch trong và cuối quá trình lên men chính, trong khi đó nấm men chìm lắng xuống đáy thiết bị khi kết thúc lên men chính.

Nấm men chìm còn chia ra 2 loại tuỳ thuộc khả năng kết lắng của nó là nấm men bụi và nấm men kết bông. Nấm men bụi là loài nấm men phân ly mịn trong dịch lên men và lắng từ từ khi kết thúc lên men chính. Nấm men kết bông là loài nấm men có thể kết dính với nhau trong thời gian ngắn khi kết thúc lên men chính và tạo thành khối kết bông lớn nên lắng nhanh xuống đáy thiết bị. Còn loài nấm men nổi không có khả năng này.

Nấm men chìm kết bông rất có ý nghĩa quan trọng trong thực tế sản xuất bia, làm cho bia nhanh trong nhưng khả năng lên men hết đường không bằng nấm men bụi và nấm men nổi.

Ngoài ra nhiệt độ lên men của mỗi chủng cũng khác nhau. Nấm men chìm có thể lên men 4 - 120C, nấm men nổi là 14 - 250C.

Hầu hết các chủng nấm men đều nhạy cảm với môi trường có nồng độ axit cao, ví dụ như axit pyruvic giải phóng ra theo con đường EMP. Do vậy, trong quá trình tiến hoá, tự bản thân chúng đã hình thành một cơ chế “giải độc axit “ bằng cách chuyển hoá axit pyruvic thành rượu etylic và CO2, rồi sau đó cả hai chất này đều được bài tiết ra khỏi tế bào nấm men. Kết quả của chuỗi phản ứng này là NADH được tạo thành trong quá trình glucolytic lại bị ôxy hoá thành dạng NAD+, chất này sau đó lại xuất hiện trong quá trình chuyển hoá glucoza tiếp theo. Bằng cách này, nấm men có thể liên tục phát triển và chuyển hoá đường, phản ứng tạo thành rượu etylic có thể viết như sau:

Axit pyruvic còn đóng vai trò trung gian cho nhiều quá trình chuyển hoá các chất quan trọng khác như este, cacbonyl và các rượu bậc cao.

Trong những năm vừa qua, nhiều khái niệm về các giống khác nhau đã được sử dụng để phân loại nấm men một cách có hệ thống. Mặc dù đã thu được những tiến bộ đáng kể, đặc biệt là có sự trợ giúp của sinh học phân tử nhưng còn xa mới đạt được một hệ thống phân loại hoàn thiện. Do vậy, cần thiết phải có một phương pháp xác định đáng tin cậy để phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau, trong đó có sự tuyển chọn các vi sinh vật thích hợp cho các quá trình lên men công nghiệp, như quá trình lên men bia

Tại các trung tâm lưu giữ nấm men, người ta quan tâm nhiều đến cấp độ chủng và đã có ít nhất 1000 chủng nấm men khác nhau thuộc loài S. cerevisiae đã được xác định. Chúng bao gồm các chủng nấm men bia, rượu vang, rượu cồn và nấm men bánh mì Khó khăn gặp phải khi tiến hành phân loại các giống nấm men bia là các nhà phân loại nấm men thường bỏ qua những điểm khác nhau rất nhỏ giữa các giống nấm men, những yếu tố mà theo họ là không quan trọng, nhưng thực tế đối với nhà sản xuất chúng lại có tầm quan trọng rất lớn về mặt kỹ thuật. Hiện nay, nấm men bia có hai loài chính đó là nấm men chìm S. carlsbergensis và nấm men nổi S. cerevisiae ngoài các đặc điểm nêu trên, giữa chúng có nhiều đặc điểm sinh hoá khác nhau dựa vào năng lực lên men đường disacarit melibioza của chúng. Ở loài S. carlsbergensis có chứa các gen MEL. Các gen này tạo ra enzym ngoại bào là a- galactosidaza (melibiaza) có khả năng chuyển hoá đường melibioza. Trong khi đó S. cerevisiae không chứa gen MEL do đó không chuyển hoá được đường melibioza. Cũng có thể dựa vào nhiệt độ phát triển để phân biệt sự khác nhau rõ rệt giữa chúng do nấm men nổi có thể phát triển ở 370C, còn nấm men chìm lại không có khả năng phát triển ở nhiệt độ này.