Nấm men là 1 loại nấm đơn bào, sinh sản vô tính bằng hình thức nảy chồi được ứng dụng vô cùng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là công nghệ thực phẩm để sản xuất các sản phẩm có quá trình lên men như rượu, bia, bánh mì...
Nấm men có hình dạng phong phú như hình trứng, hình oval, hình que,… Khi sinh sống trong môi trường nuôi cấy chúng tồn tại theo 2 cách: đứng riêng lẻ hoặc kết tụ với nhau thành từng quần thế.
Nấm này có thể sinh trường trong cả môi trường có oxy hoặc không có oxy:
- Trong môi trường có oxy: nấm hô hấp hiếu khí tạo CO2 và H20.
- Trong môi trường không có oxy: nấm hô hấp yếm khí, chuyển hóa đường thành rượu và CO2.
Nấm men được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như nông sản thực phẩm, hương thơm, y dược, sức khỏe gia súc.
Tác dụng của nấm men
Trong quá lên men thực phẩm, nấm men được ứng dụng để chuyển hóa đường thành rượu và khí CO2. Ước tính, trên thế giới hiện nay có hơn 1.000 loài nấm men. Trong đó, Saccharomyces cerevisiae là loài nấm men được ứng dụng phổ nhất trong công nghệ lên men thực phẩm.
Chẳng hạn, khi sản xuất rượu, cồn, nấm này có nhiệm vụ chính là chuyển hóa tinh bột thành hàm lượng rượu etylic nhiều nhất có thể.
Trong các công nghệ sản xuất các thực phẩm khác như bánh mì hoặc bia thì mục đích của nấm này là tạo ra hàm lượng khí CO2 cao, hình thành hệ bọt khí cho sản phẩm. Đồng thời, quá trình lên men còn giúp tạo ra các sản phẩm phụ, đem đến hương vị đặc trưng cho sản phẩm đó.
Bên cạnh lên men thực phẩm, nấm men còn là một nguyên liệu tốt để sản xuất ra các sản phẩm phục hồi sức khỏe như mật ong lên men, chăm sóc nuôi dưỡng làn da cùng vô vàn các ứng dụng khác.
Các nguyên cứu cho thấy nấm men chứa hàm lượng dinh dưỡng và khả năng trị liệu vượt trội. Theo đó, nấm men chứa nhiều thành phần sinh học có lợi như axit amin, khoáng chất, vitamin, enzyme,.. vô cùng cần thiết cho hoạt động cơ thể trong các giai đoạn tăng trưởng, chuyển hóa tế bào. Những chất này còn giúp tăng cường hệ miễn dịch và bổ sung các vi chất thiết yếu mà thực đơn ăn uống hàng ngày không thể cung cấp đủ.
Nấm men cũng được xem là thực phẩm lý tưởng bổ sung vào chế độ ăn của người ăn chay, ăn kiêng. Ngoài ra, nấm này còn chứa một số dưỡng chất khác như vitamin nhóm B, selenium, chrome, kẽm, đồng và molipden.
Các yếu tố ảnh hưởng tới hoạt động của nấm men trong quá trình lên men
Quá trình lên men của nấm men chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố gồm nhiệt độ, độ pH, loại đường, nguồn nitơ bổ sung và hàm lượng đường trong môi trường lên men.
1. Nhiệt độ
Trong đó, nhiệt độ là yếu tố hưởng lớn tới hoạt động của nấm men. Việc xác định nhiệt độ phát triển tối ưu cho từng loại nấm men sẽ giúp quá trình lên men diễn ra hiệu quả hơn.
Chẳng hạn, nhiệt độ tối ưu của loại nấm men Saccharomyces nằm trong khoảng 28 đến 32 độ C. Nhiệt cao hơn hoặc thấp hơn đều khiến hiệu quả hoạt động của loại nấm này giảm. Bên cạnh đó, nhiệt độ cao còn tạo điều kiện nhiễm tạp các sinh vật khác trong quá trình lên men.
2. Ảnh hưởng của pH tới hoạt động của nấm men
Nồng độ pH trong nước được tính bằng logarit cơ số 10 nồng độ ion H+. Chính vì thế, khi xác định ảnh hưởng của pH tới hoạt động của nấm người, người ta thường đo lường nồng độ ion H+ trong môi trường hoặc đo trực tiếp độ pH. Sự có mặt nồng độ ion H+ giúp thay đổi diện tích của các chất trong vỏ tế bào, điều này làm tăng hoặc sự giảm mức độ thẩm thấu của những chất dinh dưỡng.
Đối với quá trình lên men, độ pH tối ưu là vào khoảng 4.5 đến 5.0. Nếu độ pH lớn hơn, quá trình lên men dễ bị nhiễm khuẩn và sản sinh ra nhiều sản phẩm phụ hơn, từ đó làm giảm hiệu quả lên men tạo rượu.
Nếu độ pH nhỏ hơn 4.2, hoạt động của nấm men sẽ giảm hiệu quả, do ở môi trường độ pH thấp, các tạp khuẩn hầu như không phát triển.
3. Ảnh hưởng của loại đường và hàm lượng đường trong môi trường lên men
Nấm men sử dụng đường như 1 loại cơ chất hỗ trợ quá trình chuyển hóa thành rượu, CO2 và cùng các sản phẩm phụ tạo ra các hương vị khác nhau.
Đường được sử dụng có thể là đường hexose (đường 6 cacbon) như glucose, fructose,… hoặc đường oligosaccharide như saccharose, maltose, lactose. Tuy vậy, nấm men không thể phân giải đường 5 Cacbon (pentose) hoặc bất kỳ các loại đường nào có trên 18 Cacbon do chúng không có hệ enzyme amylase để thủy phân.
Hàm lượng đường cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới quá trình lên men. Hàm lượng thấp sẽ không cung cấp đủ cơ chất để nấm men sử dụng, dẫn tới hiệu suất lên men thấp. Trong khi hàm lượng quá cao sẽ tăng áp suất thẩm thấu, gây xáo trộn trạng thái cân bằng sinh lý của nấm men, dẫn tới hiệu quả lên men không cao.
4. Ảnh hưởng của nguồn nitơ bổ sung đến quá trình lên men
Nếu môi trường thiếu nitơ, sẽ khiến nấm men phát triển chậm, thời gian lên men kéo dài và không đạt hiệu suất mong muốn.
Nấm men sinh trưởng và phát triển tốt trong môi trường có lượng nitơ hòa tan ở mức 0.35 đến 0.4 g/l.
Ngoài ra, nấm men cũng cần được cung cấp đủ các nguyên tố vi khoáng và vi lượng. Các nguyên tố này tham gia vào quá trình hình thành cấu trúc tế bào của nấm men và là thành phần của các enzyme giúp nấm men phát triển khỏe mạnh.
Lợi ích và những rủi ro về sức khỏe do nấm men, nấm mốc gây ra.
Ứng dụng của nấm men
- Nấm men được dùng trong quá trình sản xuất các đồ uống có cồn như bia rượu, làm bánh cũng như sản xuất các loại thực phẩm bổ sung dinh dưỡng.
- Nhờ vào cấu trúc tế bào của nấm men mà chúng cũng là nguồn tài nguyên quý giá để các nhà khoa học có thể nghiên cứu các quá trình như chu trình tế bào, sao chép DNA và tái tổ hợp.
- Bên cạnh đó, nấm men cũng được sử dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất nước tương, rượu sake, phô mai, xúc xích và sữa chua.
- Trong ngành dược, nấm men được sử dụng để chế tạo ra các loại thuốc kháng sinh như penicillin, thuốc hạ dịch mật như Lovastatin và thuốc ức chế miễn dịch như Cyclosporine.
Các loại nấm men sử dụng trong thực phẩm
- Nấm men bánh mì
- Nấm men bia
- Loại nấm men bia dinh dưỡng
- Nấm men rượu
- Loại nấm men probiotic
- Nấm men Torula
Nấm men thực phẩm bao gồm các loại nấm men bánh mì, nấm men bia, nấm men bia dinh dưỡng, nấm men rượu vang, nấm men rượu, nấm men probiotic, chiết chất nấm men, nấm men Torula, nấm men whey…
Nấm men bánh mì
Nấm men bánh mì thương phẩm bao gồm các sản phẩm dạng lỏng, dạng cream, dạng ép và dạng men khô hoạt động và không hoạt động.
Nấm men bánh mì là các loại nấm men thuộc chủng Saccharomyces cerevisiaes. Men khô dạng hoạt động gồm các hạt tế bào men sống có năng lực lên men, còn men khô không hoạt động là dạng men chết, không có năng lực lên men thường dùng làm bột nhào trong quá trình làm bánh hay tạo hương vị cho bánh.
Ngành chăn nuôi cũng sử dụng men khô dạng không hoạt động để bổ sung protein, lysine và vitamin nhóm B cho động vật nuôi.
Nấm men bia
Nấm men bia cũng đã được nuôi cấy trên những môi trường đặc biệt để thu sinh khối giầu protein và vitamin B làm chất bổ sung dinh dưỡng cho người và động vật nuôi.
Đặc biệt khác với nấm men bánh mì, nấm men bia dinh dưỡng hay Torula, nấm men bia khá giầu crôm (vi khoáng cần để duy mức đường màu bình thường) và selen (vi khoáng có vai trò nâng cao năng lực miễn dịch). Vách tế bào nấm men bia còn có năng lực hấp phụ độc tố nấm mốc rất mạnh;
Ngày nay sản phẩm này đã được chế biến thành phụ gia vô hoạt độc tố nấm mốc trong thức ăn chăn nuôi có hiệu quả và đã được thương mại hoá trên khắp thế giới.
Loại nấm men bia dinh dưỡng
Nấm men bia dinh dưỡng là những nấm men chết còn lại sau quá trình làm bia.
Sinh khối nấm men thu được từ ngành bia là rất lớn, cứ sản xuất 1.000 lít bia thì thu được 12kg nấm men sệt tương ứng với 1,5 kg nấm men khô trong đó chứa khoảng 700g protein.
Hàng năm, sản lượng bia của nước ta đạt khoảng 2,5-3,0 tỷ lít, với sản lượng này thì sinh khối nấm men khô thu được sẽ vào khoảng 3.500 – 4.000 tấn.
Nấm men rượu
Nấm men rượu (S. cerevisiaes) được dùng để sản xuất rượu và rượu màu như brandy, whiskey, rum, tequila…
Chúng thường được phân lập từ quá trình lên men bã quả, mật rỉ của củ cải đường hay mía đường. Sự chọn lọc những chủng này phụ thuộc vào tính chất mong muốn của sản phẩm như hương vị, sản lượng cồn và những yêu cầu công nghệ khác.
Nấm men rượu cũng có khả năng lên men những cơ chất khác nhau như gạo, mạch, mì, khoai, sắn… sau khi tinh bột được thuỷ phân thành đường.
Trong quá trình lên men của rượu vang, có khá nhiều loại nấm men khác nhau, trong đó nấm men Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces uvarum, Saccharomyces oviformics và Saccharomyces chevalieri là những loại nấm men thường gặp nhất.
Loại nấm men probiotic
Nấm men probiotic, như nấm thuộc chủng S. buolardii, có vai trò ngăn chặn và hạn chế sừ hoạt động của vi khuẩn bệnh như E. coli, Shigella và Samonella.
Đặc biệt S. buolardii là loại nấm probiotic an toàn, chịu nhiệt, có năng lực sống trong ống tiêu hoá, kháng lại kháng sinh, phát triển nhanh trong một thời gian ngắn, không khu trú lâu dài trong đường ruột và dễ loại bỏ khỏi đường ruột khi không sử dụng.
Nấm men Torula
Nấm Candida utilis được nuôi cấy trong môi trường rỉ mật đường hay phụ phẩm của ngành giấy chứa hỗn đường và chất khoáng.
Sau khi nuôi cấy, nấm men được thu hoạch, rửa, xử lý nhiệt và làm khô. Xử lý nhiệt có vai trò vô hoạt men, tức là là làm mất năng lực lên men.
Sinh khối nấm men chứa hơn 50% protein, giàu lysine, threonine và axit glutamic, chất khoáng và vitamin.
0 nhận xét:
Đăng nhận xét