Bước đầu nghiên cứu tận dụng bã men bia để sản xuất nước chấm lên men

Chia sẻ: Tu Khuyen Tu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

221
lượt xem 42
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ngày nay công nghệ sản xuất bia và thị trường tiêu thụ bia rất phát triển. Bia là thức uống phổ biến và được yêu thích ở nhiều quốc gia, nó được sản xuất ra với một số lượng rất lớn đã đem lại một lợi nhuận khổng lồ . Tuy nhiên kèm theo đó là lượng bã men bia cũng tăng theo. Bã men bia là phế phẩm của quá trình sản xuất bia , trong bã men bia có chứa nhiều thành phần, trong đó có tế bào nấm men . Mặt khác trong tế bào nấm men...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bước đầu nghiên cứu tận dụng bã men bia để sản xuất nước chấm lên men

Bước đầu nghiên cứu tận dụng bã men bia để sản xuất nước chấm lên men Ngày nay công nghệ sản xuất bia và thị trường tiêu thụ bia rất phát triển. Bia là thức uống phổ biến và được yêu thích ở nhiều quốc gia, nó được sản xuất ra với một số lượng rất lớn đã đem lại một lợi nhuận khổng lồ . Tuy nhiên kèm theo đó là lượng bã men bia cũng tăng theo. Bã men bia là phế phẩm của quá trình sản xuất bia , trong bã men bia có chứa nhiều thành phần, trong đó có tế bào nấm men . Mặt khác trong tế bào nấm men có chứa nhiều chất dinh dưỡng như vitamine, protein … Những protein này có nguồn gốc từ động vật , chứa khoảng 20 acid amin và đầy đủ các acid amin thiết yếu . Tuy nhiên thực tế sản xuất ở Việt Nam chưa có các biện pháp xử lý hiệu quả để tận dụng nguồn nguyên liệu này , bã men bia thu được thường ở dạng lỏng và được thải ra môi trường, điều này đã gây ảnh hưởng đến môi trường sinh thái . Ở những nước có nền công nghiệp phát triển thì bã men bia đã được sử dụng rộng rãi để tạo ra men chiết xuất. Men này được sử dụng như là một chất điều vị trong chế biến thực phẩm hay là nguồn bổ sung vào thành phần nuôi cấy vi sinh. Men chiết xuất có các loaị có giá trị dinh dưỡng và kinh tế cao như dịch chiết nấm men ( yeast extract ), dịch tự phân nấm men ( yeast autolysate ), dịch vách tế bào nấm men ( yeast cell wall) hay dịch chiết nấm men có chứa nucleotide tự nhiên . Như vậy nếu chúng ta nghiên cứu các kỹ thuật xử lý bã men bia và kỹ thuật sản xuất các sản phẩm từ bã men bia thì chúng ta đã giải quyết được rất nhiều vấn đề : giảm ô nhiễm môi trường, đem lại hiệu quả kinh tế cao, giảm được giá thành bia thương phẩm nhờ giảm chi phí đầu tư vào máy móc thiết bị để xử lý chất thải đồng thời tận dụng được các sản phẩm phụ để tạo ra các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Vì vậy chúng tôi thực hiện đề tài dưới sự hướng dẫn của cô Vương Thị Việt Hoa : “ Bước đầu nghiên cứu tận dụng bã men bia để sản xuất nước chấm lên men ”
2. Mục tiêu . 2 Xây dựng được qui trình sản xuất nước chấm lên men từ bã men bia của nhà máy bia. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu : Đối tượng : bã men bia. Phạm vi nghiên cứu : do giới hạn về thời gian và kinh phí nên tất cả các thí nghiệm đều được thực hiện trong phòng thí nghiệm vi sinh của khoa Công Nghệ Thực Phẩm, trường ĐH Nông Lâm . 4. Nội dung thực hiện : Thử nghiệm sử dụng men chiết xuất để sản xuất nước chấm lên men Xác định các thông số kỹ thuật ảnh hưởng đến quá trình lên men. Chương 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Công nghệ sản xuất nước chấm Nước chấm là tên chung chỉ các loại gia vị dạng lỏng chứa chủ yếu là acid amine, muối ăn và hương vị đặc trưng. Nước chấm được sản xuất từ các nguyên liệu giàu protein và bằng hai phương pháp: vi sinh vật và phương pháp hoá học. Chúng tôi xin được trình bày phương pháp vi sinh vật. 1.1 Vi sinh vật trong sản xuất nước chấm Trong sản xuất công nghiệp, điều cần thiết phải tạo được giống vi sinh vật thuần chủng. Giống vi sinh vật được đưa vào sản xuất phải đảm bảo các điều kiện sau : Có ảnh hưởng tốt đến sự tạo hương Có hoạt lực proteaza cao Không được chứa độc tố Aflatoxin Giống mốc dùng trong sản xuất nước chấm có thể là A. Oryzae, A. soyae, A. teriol, A. niger… 1.2 Công nghệ sản xuất 1.2.1 Qui trình công nghệ
1.2.2.Giải thích qui trình a. Xử lý nguyên liệu Công nghệ xử lý nguyên liệu được thực hiện qua ba bước chính như sau: Xay nhỏ: nhằm mục đích tăng khả năng tiếp xúc của enzyme. Kích thước hạt sau khi xay xong là 1mm là tốt nhất Phối liệu và trộn nước: Trộn 90% khô đậu đã được xay nhỏ với 10% bột bắp hoặc mì. Cho thêm 60-75% nước so với lượng bột trên Hấp chín: Nhằm mục đích tiêu diệt vi sinh vật, đồng thời làm thay đổi đặc tính lý hoá học của bột, giúp cho nấm phát triển tốt hơn b. Nuôi nấm mốc Nuôi nấm mốc thường thu được số lượng và chất lượng enzyme proteaza cao. Chính vì vậy các yếu tố trên đóng vai trò rất quan trọng, thường nuôi nấm mốc ở 28-32C và độ ẩm không khí 85-90% Trong quá trình nuôi nấm mốc cần trang bị quạt ly tâm có lưu lượng gió 6000m3/ tấn nguyên liệu giờ với áp lực 100 mm cột nước c. Lên men hoặc thủy phân Trong quá trình thuỷ phân sẽ xảy ra hai quá trình chính. Quá trình thủy phân protein và quá trình thủy phân tinh bột. Trong quá trình thủy phân chịu ảnh hưởng của ba yếu tố: Lượng nước cho vào quá trình thủy phân: Kinh nghiệm cho thấy lượng nước cho vào tốt nhất thường là 30-40% so với nguyên liệu, tương đương 60- 70% so với khối lượng nấm. Khi cho nước vào nên cho 5-10% NaCl và duy trì nhiệt độ thủy phân là 54-580 C trong suốt thời gian là 64-72 giờ. Sau khi thủy phân xong, căn cứ vào hàm lượng nước thủy phân để tính lượng muối và nước muối cần bổ sung sao đạt nồng độ qui định và số lượng nước chấm cần thiết. d. Trích ly Dịch trích ly lần thứ nhất thường được nước chấm đậm, có màu xấu và chiếm khoảng 60-80% lượng nguyên liệu đem thủy phân. Dịch trích ly lần thứ hai được nhận từ việc ngâm bã trong 12-16 giờ với
nước muối 15-18 Be. Cứ như vậy ta tiến hành các lần trích ly tiếp theo. Tuỳ theo yêu cầu chất lượng nước chấm, ta có thể pha trộn các lần trích ly trên với nhau. e. Thanh trùng sản phẩm Thanh trùng có thể tiến hành bằng hai cách: cách đun trực tiếp hoặc dùng hơi từ nồi hơi. Nhiệt độ thanh trùng ở 60-700 C để tránh làm thay đổi chất lượng nước chấm, thời gian thanh trùng khoảng 1h 30 phút dến 2h. 2. Công nghệ sản xuất tương Tương là một sản phẩm lên men từ các nguồn nguyên liệu giàu gluxit và giàu đạm. Đây là một dạng nước chấm cổ truyền của Việt Nam. 2.1 Nguyên liệu trong sản xuất tương a. Nguyên liệu giàu gluxit Gạo nếp : Gạo nếp dùng trong sản xuất tương phải không được mọt, không bị mốc. Thành phần hoá học của gạo nếp như sau:..... 2.2 Vi sinh vật trong sản xuất tương Trong phương pháp cổ truyền, nhân dân ta thường dùng vi sinh vật có sẵn trong tự nhiên. Những vi sinh vật thường thấy là các loài nấm mốc như Mucor mucedo, M. rouxii, Rhizopus nignicans, A. oryzae, A. flavus, A. niger… Chính vì vậy trong nguyên liệu nuôi nấm mốc thấy có nhiều màu sắc khác nhau. Các nghiên cứu cho thấy nấm mốc có ý nghĩa lớn nhất trong sản xuất tương là nấm mốc A. oryzae . Điều kiện sinh trưởng của loại nấm mốc này như sau: Độ ẩm 45% ÷ 55% pH môi trường 5.5 – 5.6 Độ ẩm không khí 85 – 95% Nhiệt độ nuôi 27 – 300C Thời gian 30 – 36 giờ Nấm mốc A. oryzae có các loại enzyme sau: Anilaza, proteaza, các enzyme oxy hoá khử như glucooxidase. 2.3 Kỹ thuật sản xuất tương thủ công
Bản chất của quá trình sinh hoá của quá trình sản xuất tương là hai quá trình sản xuất tương chủ yếu: Quá trình thuỷ phân protein và quá trình thủy phân tinh bột. Ngoài ra còn có quá trình tạo thành rượu, các este. Các chất này tạo nên hương vị đặc trưng của tương. 3 Nấm men bia . Nấm men bia là một phế phẩm của sản xuất bia, được nằm lại trong thùng lên men và các hầm chứa sau khi lên men chính và lên men phụ. Men bia có giá trị dinh dưỡng cao và chữa bệnh tốt. 3.1 Hình dáng và cấu tạo tế bào nấm men. Trên thế giới và ở Việt Nam thì nấm men được sử dụng là vi sinh vật đơn bào, thuộc giống saccharomyces và tế bào của nó có hình ôvan. Cấu tạo tế bào nấm men gồm có: thành tế bào, màng tế bào, tế bào chất, nhân, ribosom, ti thể, không bào, hạt glycogen, và volutin. Thành tế bào nấm men dày khoảng 25nm ( chiếm khoảng 25% khối lượng khô của tế bào ). Khoảng 90% khối lượng khô của tế bào là hai hợp chất glucan và mannan, 10% còn lại chủ yếu là protein và lipid. Glucan và mannan là những hợp chất cao phân tử, chúng là những polysaccharite phân nhánh gồm hàng trăm gốc D-glucose và D-mannose. Phần protein của thành tế bào nấm men thường liên kết vững chắc với phần glucide và tạo thành các phức chất giàu lưu huỳnh. Mặt khác, thành tế bào nấm men còn chứa rất nhiều enzyme quan trọng thúc đẩy các phản ứng sinh hoá của tế bào, chẳng hạn enzyme invertase, photphatase,.. ( Hồ Sưởng, 1982 ). Do cấu tạo như trên nên thành tế bào nấm men có cấu trúc tương đối bền vững. Bên trong lớp thành tế bào là màng tế bào chất, dày khoảng 8nm và cũng gồm 3 lớp được cấu tạo từ các phức hợp protein, photpholipid, sterol. Chức năng chủ yếu của màng là vận chuyển các chất từ môi trường vào tế bào và ngược lại. Nhân tế bào có hình tròn, đường kính từ 1-2µm. Nhân tế bào được bao bọc bởi một lớp màng, bên trong là lớp dịch nhân trong suốt có chứa thể rắn gọi là hạch nhân hay nhân con. Nhân con gồm những sợi nhỏ dài gọi là cromosom. Cromosome được cấu tạo từ protein và acid dezoxyribonucleic.
Không bào là một túi chứa đầy dịch tế bào. Tuỳ theo giai đoạn sinh trưởng có thể có một hoặc hai không bào. Ở tế bào trẻ không bào ít xuất hiện, ở tế bào già không bào trở nên lớn, có khi chiếm gần hết tế bào. Không bào là nơi chứa đựng các protease. Các enzyme này tham gia quá trình tự phân mạnh ( Lương Đức Phẩm, 1998 ). 3.2 Giống men bia.. Nấm men bia thuộc giống Saccharomyces và có thể phát triển trong cả môi trường yếm khí hoặc hiếu khí. Nhiệt độ tối ưu cho sinh trưởng và phát triển tối ưu cho đa số các chủng này là 25-30C và ngừng hoạt động trên 40C và ở nhiệt độ 50-60C nấm men bị chết ( Lương Đức Phẩm, 1998 ). Trong sản xuất bia người ta chia nấm men bia làm hai loại căn cứ vào tính chất thể hiện qua quá trình lên men bia: nấm men nổi và nấm men chìm. Nấm men nổi. Nấm men nổi thuộc loài Saccharomyces cerevisiae. Loài này chỉ phát triển tạo quá trình lên men bia ở nhiệt độ tương đối cao: ≥ 12 – 13C và chỉ dùng trong việc sản xuất các loại bia thẩm màu. Trong quá trình lên men, tế bào của chúng nổi lơ lửng trong dịch lên men và tập trung ở trên bề mặt dịch. Sử dụng nấm men nổi đòi hỏi phải có kỹ thuật lọc mới có sản phẩm bia trong suốt vì tế bào nấm men lởn vởn trong dịch lên men ngay cả cuối thời kỳ lên men phụ. Song cũng do nấm men nổi lơ lửng trong toàn bộ khối dịch lên men nên tế bào nấm men có điều kiện tiếp xúc rộng lớn với môi trường, tác động lên khắp mọi nơi, xúc tiến quá trình lên men mạnh mẽ. Chính vì khả năng này mà nấm men nổi hay được sử dụng trong công nghệ sản xuất bia ngắn ngày (ở những cơ sở không điều kiện lên men khuấy trộn ). Men nổi có enzyme pyruvatoxydase, do vậy có thể sử dụng trực tiếp glucose vào hô hấp, cho nên có khả năng sinh trưởng và lên men nhanh. Nấm men chìm. Nấm men chìm thuộc loài Saccharomyces carlsbergensis. Sau khi quá trình ủ men kết thúc, men bia sẽ có dạng lỏng sánh như bùn và chìm xuống
đáy bình. Khi ta lấy men đó ra, cho vào cốc và để lắng. Phần men và phần bia khi đó gần như được tách bạch với nhau. Trong trường hợp ta rửa bằng nước cũng vậy. Phần phía dưới này là men dạng lỏng sánh, nhưng cũng có trường hợp nó biểu thị cho toàn bộ chất lỏng trước khi men và bia được phân ly. Khi làm bia người ta khuấy sao cho nước cốt lúa mạch đủ khí oxy, sau đó cho men vào. Thông thường lượng men bia chiếm koảng 0.5% lượng nước cốt lúa mạch. Sau khi kết thúc quá trình ủ men, men sẽ nở lên gấp 4 lần, khoảng 1/4 lượng đó được sử dụng lại để lên men, do đó có khoảng từ 1 – 1.5% lượng nước cốt lúa mạch sẽ thành men dư thừa. Khi ta sử dụng men đó để tiến hành thí nghiệm cho lên men, hay bảo quản men tươi, nếu cứ để men ở dạng chất lỏng sánh như vậy thì rất khó sử dụng, do vậy người ta tiến hành ép men lỏng. Đây là men ép. Loại men ép này chứa khoảng 70% nước, do vậy người ta thường chuyển đổi toàn bộ lượng men dạng lỏng sánh sang dạng men ép có tiêu chuẩn như trên. Trong men ép có nước, và do vậy lượng men nguyên chất không pha nước chiếm chỉ khoảng từ 7-10% men lỏng. 3.3 Thành phần hoá học và dinh dưỡng của nấm men bia. Thành phần hoá học và dinh dưỡng của nấm men phụ thuộc vào chủng giống, môi trường, trạng thái sinh lý cũng như điều kiện nuôi cấy. Theo Densikow ( 1963 ), trung bình trong men bia ép chứa (%): Nước 75.0 Chất chứa nitơ 14.0 Lipid 0.75 Chất hoà tan không chứa nitơ 8.25 Tro 2.00 Theo Uxtra ( dẫn liệu từ Densikow M.T , 1963 ), chất khô của men bia có thành phần như sau ( % ) : Protein ( Nx6.25 ) 51 - 58 Lipid 2.0 - 3.0 Glucide 9.0 – 11.5 Tro 8.1 – 9.1
Chất hoà tan không chứa nitơ 30 – 25 Nhiệt lượng tính bằng cal/g 4560 – 4840 Men bia có chứa phức hợp vitamine nhóm B ( B3, B4, B5, B7 ), vitamine E, vitamine H, acid nicotinic ( vitamine PP ), acid panthonic, biotin, inozit, yếu tố Z và hàng loạt các yếu tố hormone, tiền vitamine D ( ecgosterin ) và các chất sinh trưởng ( biot I, biot II ). Trong men bia có chứa glutation điều chỉnh quá trình oxy hoá và khử, và hàng loạt các chất khác giúp cho việc bình thường hóa việc trao đổi chất trong cơ thể sống. Mặt khác nấm men bia khá giàu các vitamine và glutation hơn nấm men bánh mì. Protein cùng các chất chứa nitơ khác chiếm 50 – 70% vật chất khô của nấm men bia, 90% tổng lượng nitơ nằm trong các protein thực sự. Khoảng 10% tổng lượng nitơ đó của men bia là các acid amine ( liesine, tyrosine ). Trong tro của nấm men bia chứa khoảng 50%H3P04, 30% K, cũng như Ca, Mg và các chất khác. Mặt khác trong các chất hữu cơ của tế bào nấm men thì protein là thành phần có giá trị nhất. Tính chất protein nấm men bia gần giống như protein động vật. Protein của nấm men bia chứa khoảng 20 acid amine, trong đó có chứa đầy đủ các acid amine thiết yếu. Trong nấm men bia cũng chứa lipid, trong đó 23.1% lipid rắn và 76.1% lipid lỏng. Lipid rắn gồm acid palmitic ( 61.3% ) và acid stearic ( 38.3% ). Trong thành phần acid béo lỏng của men bia có acid oleic, linoleic và linolenic. Ngoài ra trong lipid men bia có chứa các photơhatit – lexitin và xealin. Chất khoáng chiếm khoảng 5-11%, có vai trò quan trọng trong hoạt động của tế bào nấm men, đặc biệt là photpho có trong thành phần photphatide, nucleeorotein. Ngoài ra trong tế bào nấm men còn có chứa các ion kali, magie, sắt, lưu huỳnh và acid silic. 4.Các hướng tận dụng bã men bia. Men bia đã được ứng dụng trong trị liệu y học vào khoảng 400 trăm năm trước công nguyên tại Ai cập cổ đại do bác sĩ Hippokrates tiến hành. Như thế ta có thể thấy việc sử dụng men bia trong việc trị liệu đã có từ rất xa xưa.
Vào khoảng thế kỷ thứ XV, XVI mặc dù người ta nhận thấy rằng bia đục chưa qua lọc có tác dụng tương đối tốt đối với cơ thể con người, nhưng men bia vẫn không được sử dụng một cách rộng rãi. Nguyên nhân có thể là do men bia có dạng sánh lỏng bỏng, dễ bị thối hỏng và rất khó sử dụng. Một phần có thể là do trước đây chưa có kỹ thuật sấy khô men bia có khối lượng lớn. Tại Nhật Bản, vào năm 1930, lần đầu tiên bánh men bia cô đặc xuất hiện trên thị trường dưới dạng men khô. Khi đó, men cô đặc trong nhiệt độ vượt không quá 400 C. Hay nói cách khác, men khô lúc đó sẽ lên chuyển hoá thành chất đường glucose, và có khả năng chế biến rượu. Tuy nhiên, sau đó người ta thấy rằng, so với men bia tươi hoặc men bia sấy khô dưới nhiệt độ thấp, men bia được sấy ở nhiệt độ cao ( trên 1000 C ) cho hiệu quả cao hơn về vitamine cũng như acid amine, và dần dần men bia được chế biến có dạng cô đặc như ngày nay. Màng tế bào men bia sống rất cứng, khó phân huỷ, nếu để như thế và ăn, thì khi bài tiết ta sẽ thấy trong phân, tế bào men bia vẫn giữ nguyên hình dạng ban đầu. Trước những năm 60, 70 khi đó ý thức về môi trường còn thấp, người ta sử dụng men bia làm thức ăn dinh dưỡng hoặc làm các loại thuốc đặc trị chữa các loại bệnh như lao, bệnh thấp khớp… Sau đó, men bia được sản xuất với số lượng lớn càng ngày càng nhiều, ngành sản xuất bia cũng phát triển, kéo theo công tác nghiên cứu sao cho ứng dụng men bia một cách có hiệu quả cũng phát triển theo, và xuất hiện kỹ thuật chiết men bia. Ngày nay, việc tận dụng men bia dư thừa không chỉ có lợi cho chính sách môi trường, mà còn giúp cho các ngành sản xuất thuốc, thức ăn gia súc và gia vị phát triển. 4.1 Sản xuất men khô. 4.1.1 Mục đích của việc sấy khô men tươi Để giữ men không bị biến dạng hoặc hỏng Giữ gìn, duy trì các thành phần của men
Giúp men đặc tính có thể bảo quản lâu dài Giúp men có thêm đặc tính dễ sử dụng Tăng cường tính chất hấp thụ tiêu hoá của men Tiêu diệt các vi khuẩn có hại 4.1.2 Các loại máy sấy khô Sấy khô men dạng lỏng sánh ( thành phần khô chiếm từ 14-15% ) Máy sấy dạng trống ( drum dryer ) ( máy sấy dạng trống đơn- single drum dryer, máy sấy dạng trống kép- double drum dryer ) Máy sấy phun ( spray dryer ) Sấy khô men ép ( thành phần khô chiếm khoảng 25% ) Máy sấy thông gió dạng băng truyền lưới ( net conveyer ) Máy sấy thông gió dạng tầng. 4.1.3 Ứng dụng của men khô. Tại Nhật, khoảng 1000 tấn men khô được sử dụng để làm thuốc dạng viên hoặc dạng bột, và người ta tính ra rằng giá cuối cùng của 1000 tấn men khô đó là vào khoảng từ 3 tỷ đến 4 tỷ yên. Ngoài ra, men khô còn được sử dụng để làm nguyên liệu nuôi trồng, nguyên liệu chế biến thực phẩm bổ dưỡng, hay là nguyên liệu chế biến thức ăn động vật trên cạn và dưới nước. Ngoài các tác dụng về thuốc hay dinh dưỡng nói trên, màng tế bào men bia được cấu tạo từ glucagon và mannan, có tác dụng như sợi thực vật, tác dụng rất hữu hiệu, và người ta đã từng công bố trong một thí nghiệm lên động vật rằng, nhờ vào khả năng tăng cường tính miễn dịch, nó còn tác dụng ngăn chặn bệnh ung thư. Do xuất hiện thông tin, khi hoà lẫn sữa chua với men bia, không những không hề làm giảm lượng dinh dưỡng, người phát triển béo tốt, mà còn có thể có tác dụng ăn kiêng, do vậy mà lượng tiêu thụ tăng hết sức nhanh. Trong năm tài chính 2001, thực phẩm dinh dưỡng là có doanh thu tăng nhanh nhất. 4.2 Sản xuất men chiết xuất. Men chiết xuất ngoài việc được ứng dụng làm chất dinh dưỡng, làm thuốc, chất kích thích lên men các thành tố như acid amine, giấm ăn…, thuốc chữa các loại bệnh động vật, nó còn được dùng làm gia vị tự nhiên để tăng
thêm vị ngon của các món ăn. Bản chất của quá trình sản xuất ra men chiết xuất chính là quá trình thuỷ phân nấm men bánh mì hay phế liệu nấm men bia thành một hỗn hợp các chất như amino acid, nucleotide, chuỗi peptide, protein, đường, vitamine và các hợp chất có vị thơm ngon. Giai đoạn quan trọng nhất trong quá trình sản xuất men chiết xuất là quá trình phá vỡ vách tế bào nấm men. Có nhiều phương pháp để thực hiện như phương pháp hoá học, phương pháp sử dụng enzyme hay cho nấm men tự phân trong môi trường nước. Tuy nhiên người ta nhận thấy khi kết hợp nhiều phương pháp lại với nhau thì thấy cho kết quả tốt hơn. 4.2.1 Phương pháp tự phân. Nếu ta cho những tế bào con sống và những tế bào đã chết nhưng còn tươi nguyên của động thực vật sống vào môi trường có phạm vi mặc định, một phần các thành phần bên trong tế bào sẽ tự tác dụng với acid và bị phân huỷ thành các phần tử nhỏ li ti. Sau khi bị phân huỷ thành các phần tử nhỏ li ti, các chất như chuỗi acid amine, acid amine, đường, nucleotide.. sẽ thẩm thấu qua thành tế bào và thâm nhập vào thế giới bên ngoài. Hiện tượng này được gọi là tự phân. Men chiết xuất được sản xuất bằng phương pháp tự phân, ngoài việc gồm các phần tử nhỏ li ti ta đề cập ở trên còn chứa rất nhiều chất dinh dưỡng rất tốt cho cơ thể như vitamine, các loại muối khoáng. Quá trình tự phân chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau, trong đó có ba yếu tố hết sức quan trọng đó là : pH, nhiệt độ và thời gian. pH : Nấm men có khả năng tự phân trong khoảng pH từ 4-6, nhưng thông thường nấm men sẽ được cho tự phân ở pH 5.5. Tuy nhiên, ở pH này dung dịch tự phân thường nhiễm khuẩn rất nhiều, mà vi khuẩn có thể phá huỷ mùi hương của men chiết xuất. Nên ethyl acetate và chitosan thường được dùng để ngăn cản vi khuẩn phát triển. ( Champagne và ctv, 1998 ) Nhiệt độ : Nấm men bia tự phân tối ưu ở nhiệt độ 45C ( Suzzi , 1990 ; Wangchaoren và ctv, 1994 ), ở nhiệt độ quá cao thì quá trình tự phân không tốt, điều này có thể do enzyme bị biến tính ở nhiệt độ cao. Thời gian : quá trình tự phân sẽ kết thúc khi alpha amino nitrogen đạt
được hơn 50%, do đó thời gian tự phân thích hợp là từ 15 – 24 giờ ( Stake Kenji, 2002 ) Để kết thúc quá trình tự phân thì nhiệt độ sẽ được tăng lên làm enzyme mất hoạt tính, thanh trùng, đồng thời loại bỏ khí sinh ra trong quá trình tự phân. Hiện nay, người ta sử dụng enzyme bổ sung thêm vào để làm quá trình thủy phân tốt hơn, nhanh hơn, đồng thời tăng hương vị cho men chiết xuất sau này. 4.2.2 Phương pháp hoá giải. Trong phương pháp này thì acid HCl đậm đặc thường được sử dụng để phân huỷ các protein của nấm men thành các amino acid. Sau đó hỗn hợp này được trung hoà bằng NaOH. Men chiết xuất được sản xuất theo phương pháp này thường ở dạng paste hay dạng bột, có nồng độ muối cao và được sử dụng làm chất phụ gia trong thực phẩm để tăng hương vịt thịt. Có nhiều yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình tự phân, sau đây là các yếu tố chính: Tác nhân thuỷ phân . Theo các tài liệu nghiên cứu cho thấy acid HCl có nhiều ưu điểm hơn so với các acid hay bazơ khác vì khi thuỷ phân bằng HCl sẽ cho sản phẩm có màu sắc tươi đẹp, đạm thối ít và ít tổn hại acid amine. Lượng acid . Nếu lượng acid ít, tác nhân xúc tác trong quá trình thủy phân yếu, thời gian thủy phân dài, thủy phân không triệt để, tốn nước và nhiệt. Nếu lượng acid nhiều sẽ gây lãng phí hóa chất, lượng muối sinh ra trong quá trình thủy phân nhiều, đồng thời dưới tác động của nhiệt độ và lượng acid cao thì các amino acid sẽ bị phân hủy mạnh. Thời gian thuỷ phân. Khi thời gian thuỷ phân ngắn sẽ làm cho các mạch protid chưa phân giải hết dẫn đến hiệu suất thu hồi thấp. Khi thời gian thuỷ phân quá dài thì đạm amine sẽ bị phân hủy, hình thành nhiều hợp chất màu nâu sẫm, ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị của sản phẩm.
Nhiệt độ thủy phân. Nhiệt độ quá thấp thì thời gian thủy phân sẽ kéo dài. Nhiệt độ quá cao sẽ làm các protid trong nguyên liệu phân giải mạnh dẫn đến các amino acid bị giảm và tạo thành nhiều sản phẩm phụ. 4.3 Một số sản phẩm tiêu biểu của men chiết xuất. 4.3.1 Yeast extract Yeast extract được sản xuất bằng phương pháp tự phân hay hoá giải của tế bào nấm men bia tế bào nấm men bánh mì. Tuy nhiên, người ta thường sản xuất nó từ nấm men bia hơn, vì men bia được coi là nguyên liệu rẻ hơn và có thể sản xuất với số lượng lớn. Yeast extract được sản xuất từ nấm men bánh mì thường có hàm lượng carbohydrate cao hơn yeast extract từ nấm men bia, nhưng hàm lượng protein lại thấp hơn. Yeast extract bao gồm các hợp chất hoà tan của tế bào nấm men như : amino acid, nucleotide, peptide, carbohydrate, vitamine và đặc biệt là nguồn giàu vitamine B. ............. 4.3.3 Vách tế bào nấm men Vách tế bào chiếm khoảng 26-32% trọng lượng khô của Saccharomyces và những loại tế bào nấm men khác. Vách tế bào nấm men chứa từ 30- 60 % polysaccharides ( beta-glucan và mannan sugar polymer), 15 – 30% protein, 5 – 20% lipid, và một lượng rất nhỏ chitin. Hầu hết protein trong vách tế bào liên kết với Mannan – Oligo – Saccharide (MOS ) và tạo thành phức hợp Mannoprotein. Vách tế bào nấm men được sử dụng trong công nghiệp bia vì nó có khả năng gắn kết với những thành phần không mong muốn trong quá trình lên men giúp ngăn chặn và khắc phục các yếu tố cản trở quá trình lên men. 2.4 Nấm mốc Aspergilus oryzae. Nghề làm tương và làm rượu Sake đã với loài nấm sợi Aspergillus oryzae đã có từ rất lâu đời. Trước đây bào tử nấm này từ thiên nhiên rơi vào trong xôi hay gạo và mọc lên mốc làm tương hay rựơu. Bây giờ tình hình ở Nhật Bản đã khác hẳn. Nấm sợi Aspergillus oryzae đã được chọn lọc để có các chủng có hoạt tính cao. Bộ gene di truyền của Aspergillus oryzae đã được
phân tích và biết rất kỹ vào năm 2001. Nấm này có thể dùng trong công nghiệp để sản xuất nhiều loại enzyme khác nhau ( amylase, proease, lipase, hemicellulase, cellulase, oxidoreductase, phytase, pectinsterase… ) Một vấn đề rất quan trọng và liên quan mật thiết đến nghề làm tương ở Việt Nam là không thể tiếp tục làm tương theo phương pháp để lên mốc tự nhiên. Khi đó bào tử nấm mốc lấy từ tự nhiên và nơi nào làm tương ngon thì người ta không rửa nong để mẻ sau có mốc đó tiếp tục phát triển. Vấn đề không phải ở chỗ làm tương ngon hay không ngon, làm nhanh hay chậm mà quan trọng hơn là có đảm bảo an toàn cho con người không. Vấn đề được đặt ra là hai loài không độc Aspergillus oryzae và Aspergillus sojae về hình thái, màu sắc, cấu tạo hiển vi rất khó phân biệt với hai loài rất nguy hiểm khác là Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus. Hai loài này có thể sinh ra loài độc tố gây ung thư có tên gọi là Aflatoxin. Hiện đã biết 16 loại Aflatoxin khác nhau và độc nhất là các loại Aflatoxin B1, G1, B2, G2. Đã đến lúc giải thích rộng rãi và kiểm soát chặt chẽ các cơ sở làm tương. Không được tiếp tục tiếp tục lên men tự nhiên mà phải làm theo phương pháp cổ truyền có cải tiến ở khâu cấy bào tử thuần khiết của Aspergillus oryzae hoặc Aspergillus sojae. Bào tử các nấm này được đóng sẵn trong các bao nhỏ và được cung cấp với giá không đáng kể. Chỉ cần lấy giống một vài lần sau đó cấy truyền sang các mẻ khác. Kinh nghiệm cho thấy với các chủng thuần khiết đã được lựa chọn không những tuyệt đối an toàn mà còn làm cho tương mẻ nào cũng chất lượng tốt như mẻ nào. Có thể liên hệ với viện công nghệ thực phẩm hoặc bảo tàng giống chuẩn vi sinh vật ( TT Công nghệ sinh học, ĐH Quốc Gia Hà Nội ) để tiếp nhận giống và phương pháp sử dụng