microbiology midterm report 603145 food microbiology nấm mốc actinomucor elegans ứng dụng sản xuất chao

Mục đích của nấm mốc Actinomucor elegans trong sản xuất chaoĐẶT VẤN ĐỀChao là một loại thực phẩm lên men truyền thống của Việt Nam ,Chao đượclàm từ đậu hũ, được cắt thành từng miếng nhỏ

TON DUC THANG UNIVERSITYFACULTY OF APPLIED SCIENCES

BIOTECHNOLOGY INDUSTRY

MICROBIOLOGY MIDTERM REPORT – 603145

Food Microbiology

Nấm mốc Actinomucor elegans ứng dụng sản xuất chao

Lecturers: TS Tran Thi Tuyet NhungStudent perform: Group 8

Dương Ái Mi - 62200244Nguyễn Thị Tuyết Mai - 62200332Huỳnh Thị Cẩm Tiên - 62200254Phạm Thị Ngọc Linh - 62200337Trần Như Ngọc - 62200363

2.Nguyên, vật liệu sản xuất chao 7

3.Môi trường nuôi cấy và nhân giống trong sản xuất 7

II - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 8

1.Quy trình sản xuất chao truyền thống 8

2.Quy trình sản xuất chao hiện đại .11

3.Quy trình nghiên cứu sản xuất bảo tử nấm mốc Actinomucor Elegans 13a)Điều kiện cần thiết để nguyên liệu đủ điều kiện sản xuất 13

b)Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy nấm mốc ActinomucorElegans 16

III - KẾT LUẬN 18

1.Mục đích của quá trình nuôi cấy nấm mốc Actinomucor Elegans 18

2.Tài liệu tham khảo 19

3 Phân công phụ trách 20

MỤC TIÊU:

1 Tìm hiểu về chao và nấm mốc Actinomucor elegans

2 Môi trường nuôi cấy và các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển, hoạtđộng của nấm mốc Actinomucor elegans

3 Quy trình sản xuất chao

4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển và hoạt động của nấm mốcActinomucor elegans

5 Mục đích của nấm mốc Actinomucor elegans trong sản xuất chao

ĐẶT VẤN ĐỀ

Chao là một loại thực phẩm lên men truyền thống của Việt Nam ,Chao đượclàm từ đậu hũ, được cắt thành từng miếng nhỏ và ủ với nấm mốc Actinomucorelegans trong khoảng 2-3 ngày Nấm mốc sẽ tiết ra các enzym thủy phânprotein trong đậu hũ, tạo ra các sản phẩm phân giải protein như peptit, aminoacid và oligosaccharide Các sản phẩm này làm cho chao có vị béo ngậy, đậmđà và thơm ngon.

Tuy nhiên ở Việt Nam nhìn chung việc sản xuất chao đều theo lối thủ công cóquy mô nhỏ với các trang thiết bị đơn giản và theo phương pháp truyền thốnglà lên men tự nhiên do đó chất lượng sản phẩm không ổn định và không thểkiểm soát được năng suất, không đảm bảo được vệ sinh an toàn thực phẩm,thậm chí gây nhiễm cả nấm mốc độc nhưAspergillus flavusvàAspergillusparasiticus sinh ra độc tố aflatoxin có thể gây ung thư cho người dùng.

Chao

Trước đây đã có những nghiên cứu nhằm nâng cao quy trình sản xuất chaonhưng chỉ ở dạng mốc bào tử, có thời gian bảo quản ngắn, số lượng bào tử thấpvà nhiễm các mốc tạp.

Hiện nay, chủng nấm mốc Actinomucor elegans thuần chủng đã được phân lậpvà sản xuất ra giống mốc bột bào tử để ứng dụng vào quy trình sản xuất chaotrên quy mô công nghiệp Nhờ đó sản phẩm lên men có thêm nhiều ưu điểmhơn : đảm bảo vệ sinh hơn, kiểm soát được chất lượng và giữ được tính ổn địnhcủa sản phẩm

Aspergillus flavus Aspergillus parasiticus

aflatoxin

I KHÁI QUÁT CHUNG1 Khái niệm

Cấu tạo, hình thức

Nấm mốc Actinomucor elegans là một loại nấm mốc có cấu tạo và hình thứckhá đặc trưng Nấm mốc này có dạng sợi, có thể phân nhánh hoặc không phânnhánh Các sợi nấm có màu trắng hoặc vàng nhạt, có thể dài tới 10 cm, có thểdễ dàng nhận biết trong quá trình sản xuất chao.

Cấu tạo của nấm mốc Actinomucor elegans bao gồm:

Sợi nấm: Sợi nấm là cấu trúc cơ bản của nấm mốc, có dạng sợi mảnh,dài Sợi nấm được tạo thành bởi các tế bào nấm liên kết với nhau.

Tế bào nấm: Tế bào nấm là đơn vị cấu tạo cơ bản của nấm mốc Tế bàonấm có kích thước nhỏ, hình tròn hoặc bầu dục.

Khuẩn ty: Khuẩn ty là cấu trúc sinh sản của nấm mốc Khuẩn ty có dạngsợi, dài, có thể phân nhánh hoặc không phân nhánh.

Khuẩn cầu: Khuẩn cầu là cấu trúc sinh sản của nấm mốc Khuẩn cầu códạng hình cầu, nhỏ.

Hình thức của nấm mốc Actinomucor elegans thay đổi tùy thuộc vào giai đoạnphát triển của nấm mốc Ở giai đoạn ban đầu, nấm mốc có dạng sợi mảnh, màutrắng Khi nấm mốc phát triển, sợi nấm bắt đầu phân nhánh và có màu vàngnhạt Ở giai đoạn cuối, nấm mốc có dạng khuẩn ty hoặc khuẩn cầu.

Actinomucor elegans

Sinh sản vô tính của nấm mốc Actinomucor elegans đóng vai trò quantrọng trong sản xuất chao Sinh sản vô tính của nấm mốc giúp tạo ra cácbào tử, bào tử này sẽ phát triển thành nấm mốc mới, tạo ra chao mới.

Sinh sản hữu tính của nấm mốc Actinomucor elegans là hình thức sinhsản ít phổ biến hơn sinh sản vô tính: Bào tử hữu tính của nấm mốcActinomucor elegans được hình thành từ sự hợp nhất của hai tế bào nấm.Bào tử hữu tính thường có khả năng chịu đựng điều kiện bất lợi tốt hơnbào tử vô tính.

Sinh sản hữu tính của nấm mốc Actinomucor elegans diễn ra theo haigiai đoạn:

Giai đoạn giao tử: Trong giai đoạn này, các bào tử hữu tính của hai nấmmốc khác nhau hợp nhất với nhau để tạo thành hợp tử.

Giai đoạn bào tử: Trong giai đoạn này, hợp tử phân chia để tạo thành cácbào tử vô tính.

Chức năng, ứng dụng

1 Góp phần trong chu trình sinh học

2 Nguyên liệu trong sản xuất thực phẩm và dược phẩm3 Môi trường sống cho vi khuẩn và vi sinh vật khác4 Nghiên cứu khoa học

Trong quá trình sản xuất chao nấm mốc Actinomucor elegans đóng vai trò quantrọng Nấm mốc này tiết ra các enzym protease và lipase, giúp phân giải proteinvà chất béo trong đậu hũ, tạo ra các sản phẩm trung gian có vị béo và thơmngon Ngoài ra, nấm mốc Actinomucor elegans còn tạo ra các hợp chất hương

vị đặc trưng cho chao, ví dụ như 2,pentanedione, methylbutanal, và methylbutanoic acid.

3-Nấm mốc Actinomucor elegans là một loại nấm mốc đa dạng, có nhiều ứngdụng khác nhau, bao gồm sản xuất chao, sản xuất các sản phẩm lên men khác,sản xuất dược phẩm và sử dụng trong công nghiệp.

2 Nguyên, vật liệu sản xuất chao.

- Nguyên liệu chính của sản xuất chao là đậu nành Đậu nành đã khử chấtbéo cũng được sử dụng ở một số nơi.

- Thành phần tiếp theo không thể thiếu để sản xuất ra chao đó là nấm mốc.- Nấm mốc đóng vai trò là tác nhân phân hủy, tạo ra cấu trúc tính chất của chaonhờ vào quá trình trao đổi chất của bản thân nó làm thay đổi thành phần, tínhchất của nguyên liệu đậu nành đầu.

- Các thành phần khác cần thiết bao gồm đậu phụ (sản phẩm của đậu nành),muối, rượu chưng cất màu vàng, gạo đỏ, đường và các gia vị khác nhau.

Đậu nành

3 Môi trường nuôi cấy và nhân giống trong sản xuất.

- Nuôi mốc là giai đoạn quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất chao Nóquyết định phần lớn phẩm chất của sản phẩm chao Mốc phát triển tốt, menđược tích lũy nhiều và có hoạt lực thủy phân cao thì hiệu suất thủy phân đạm sẽcao, các acid amin tạo thành trong bánh chao sẽ nhiều bên cạnh đó mốc tốt,phát triển đều sẽ là một cái màng bao lấy bánh chao làm cho nó thêm vữngchắc.

- Để mốc phát triển tốt và đều, trong sản xuất ta cần chú ý 2 điểm dước đây:Không để bánh đậu tạp nhiễm các vi sinh vật khác (bánh đậu trước khi cấygiống phải chần nước sôi 100oC/phút nhằm tiêu diệt các tạp khuẩn xâmnhập vào bánh đậu ngay từ lúc đầu).

Tạo điều kiện sống thích hợp cho mốc sinh trưởng và phát triển.

- Quá trình lên men nhờ enzyme trong mốc tiết ra làm phân giải đậu phụ thànhcác thành phần đơn giản hơn như axit amin, axit hữu cơ, chất béo, đườngđơn… mang vị đặc trưng của chao.

II - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.1 Quy trình sản xuất chao truyền thống.-Lựa chọn đậu hũ

Đậu hũ là nguyên liệu chính và quan trọng nhất khi làm chao Vì thế, bạn cầnphải lựa chọn cẩn trọng và tỉ mỉ nếu muốn thành công khi làm chao.Chọn đậu hũ chắc miếng, không bị khuyết cạnh, dập nát, không có thạchcao Bìa đậu có màu trắng ngà.

-Cách làm chao ngon

Bước 1: Chuẩn bị nước đun sôi dùng lên men

Đun sôi 500ml nước + 40g muối bột Khuấy tan đều muối sau đó tắt bếp, đểnguội.

Đem 10gr ớt hiểm rửa sạch, giã nát nhuyễn Hòa cả ớt hiểm đã giã với 15gr ớtbột + 100ml rượu trắng Ủ khoảng 2 ngày.

Bước 2: Sơ chế đậu phụ

Đậu hũ mua về luộc lại một lần nữa trong nước có pha 20gr muối hột Khi đunsôi, tuyệt đối không đậy nắp, sẽ làm ảnh hưởng đến hương vị món chao Saukhi nước sôi khoảng 2 – 3 phút thì tắt bếp, đậy kín nắp trong khoảng 10 phút.

Bước 3: Ủ đậu hũ

Sau khi luộc chín, để ráo nước, bạn sẽ cắt bìa đậu to thành từng miếng vuôngtùy vào mỗi người Chuẩn bị 1 khay, lót 1 lớp khăn trắng và 1 lớp giấy nến.

Xếp lần lượt từng miếng đậu lên khay, khoảng cách là 5mm – 1cm Tiếp theo,phủ 1 lớp màng bọc thực phẩm Đặt khay đậu ở nơi kín gió, từ 3 – 4 ngày lênmen.

Bước 4: Làm chao đậu hũ nước

Chuẩn bị lọ thủy tinh, rửa sạch, lau khô Xếp từng miếng đậu đã ủ vào lọ chođủ Dùng hỗn hợp nước muối đun sôi để nguội ở phía trên đổ vào lọ thủy tinhngâm hết đậu hũ.

Đậy kín nắp, để nơi thoáng mát, tránh tác động trực tiếp của ánh nắng mặt trời.Sau khoảng 10 ngày có thể dùng Điểm đặc biệt của món chao là để càng lâuthì càng ngon, vị càng béo ngậy và thơm.

2 Quy trình sản xuất chao hiện đại.

Trong giai đoạn lọc nên qua hai bước: lọc thô và lọc tinh.Lọc thô: dùng vải xômàn chập 2 hoặc vải thưa lọc lấy sữa 1, sau đó dùng nướcrửa bã lọc lại ta đượcnước sữa 2, 3 Sữa lọc qua các lần lọc, lọc bằng vải thưa được sữa tinh.*Đun sôi

Sau khi lọc ta được dịch sữa đậu, phải đem gia nhiệt ngay vì gia nhiệt pháenzymkháng tripsin, diệt vi sinh vật, khử mùi tanh của đậu nành, phá vỡ lớpsolvat (lớp nước bao quanh) tạo điều kiện cho các phân tử sữa gần nhau hơn vàdễ keo tụ hơn.

*Kết tủa

Ở công đoạn này toàn bộ protein hòa tan thành dạng các hoa đậu Sự kếttủa protein có nhiều nguyên nhân như do sự tác dụng của nhiệt, sự thay đổi pHcủa dịch sữa, tác dụng của muối.

*Ép định hình bánh đậu

Sau khi kết tủa và chắt bã nước trong, ta có ócđậu hay hoa đậu Đưa hoa đậuvào khuôn ép.

*Nuôi mốc trên đậu hũ

Đây là công đoạn quan trọng nhất trong toàn bộ công nghệ sản xuất chao Sựphát triển của mốc có ý nghĩa rất lớn trong sự chuyển hóa protein và làm cứngbánh chao.Bánh đậu trước khi cấy mốc vào cần phải chần qua nước sôi để tiêudiệt các visinh vật nhiễm tạp.

*Thêm gia vị

Ngoài ra, người ta còn bổ sung gia vị (gồm dung dịch rượu 20℃ và muối 18%)nhằm ức chế quá trình phát triển của mốc, tăng cường quá trình thủy phân của

chao, hòa tan các sản phẩm của quá trình thủy phân, làm tăng thêm màusắc, hương vị đặc trưng cho chao.

3 Quy trình nghiên cứu sản xuất bảo tử nấm mốc Actinomucor Elegans.Năm 1929, Wai đã phân lập được một loại mốc độc dòng Mucor, và ông đặttên là Mucor sufu (mốc chao) Ông tin rằng mốc này do nguồn gốc rơm rạ màra, vì người ta thường dùng rơm rạ để ủ chảo Giống được sử dụng sản xuấtchao rộng rãi nhất là Actinomucor elegans và mucor spp.

Giống Mucor thuộc lớpZygomycetes(ngành phụ nấm tiếp hợp - là nhóm nấmký sinh trên động vật, thực vật và cả trên nấm khác), nang bào tử kín hình cầu,đường kính khoảng 40 µm, là vi sinh vật hiếu khí, sợi nấm có phân nhánh, cóbào tử túi.

Sợi nấm của giống Mucor có độ dày nhất định Vì thế giống Mucor có thể tạomột lớp màng dày và bám chặt vào bề mặt chao.

a) Điều kiện cần thiết để nguyên liệu đủ điều kiện sản xuất Đối với môi trường:

- Độ ẩm tương đối của không khí: 90 - 95%- Ảnh hưởng của không khí: có O2- Ảnh hưởng của nhiệt độ: 25 - 30oC- Thời gian nuôi nấm mốc: 3 - 4 ngàyĐối với nguyên liệu làm viên mốc:

2)Bột mì

Bột mì là sản phẩm được chế biến từ hạt lúa mì bằng quá trình nghiền Trongquá trình này vỏ và cám phôi được tách ra và phần còn lại của hạt lúa mì (nộinhũ) được nghiền nhỏ tới độ mịn thích hợp (ra thành phẩm là bột mì).+ Độ acid của các acid béo không quá 50mg KOH cần để trung hòa acid béo tựdo trong 100g bột tính theo chất khô.

+ Protein: Hàm lượng protein không thấp hơn 7,0% ; tính theo chất khô.+ Độ ẩm: Độ ẩm của sản phẩm không vượt quá 15,5%.

+ Cỡ hạt: Bột mì không nhỏ hơn 98% lượng bột lọt qua rây có kích thước lỗ212 milimicron.

+ Kim loại nặng: Trong bột mì không được phép có kim loại nặng với số lượnggây nguy hiểm cho con người (từ 3.5 đến 7 g/cm).

+ Dư lượng chất trừ sinh vật hại phải tuân thủ giới hạn tối đa cho phép theoquy định.

3)Bột gạo

Bột gạo ngon phải mịn không lẫn tạpchất, trắng, khó bị chua và thoảng

Thành phần chính của bã đậu

hương thơm của gạo chất lượng tốt.

Với thành phần chủ yếu là carbohydrat (>80%) nên bột gạo chủ yếu cung cấpnăng lượng cho cơ thể qua lượng carbohydrat với mức năng lượng 175kcal/50g(tinh bột gạo 82%).

4)Cám gạo

Trong quá trình xay xát và chế biếngạo, sau khi thu được sản phẩmchính là gạo thì còn một sản phẩmphụ có giá trị khá cao đó là cám gạoTừ lâu cám gạo được các nhà máyxay xát thu hồi và bán như một sảnphẩm chính chỉ sau gạo Cám đượcthu hồi dưới hai dạng là cám khô và cám ướt.

Cám gạo thường có dạng bột, mềm và mịn Cám gạo chiếm khoảng 10 - 12%khối lượng lúa chua xay xát Cám là hỗn hợp của lớp vỏ ngoài của hạt gạo vàlớp aloron Những thành phần được thu hồi khi xay xát và chế biến gạo đượcgọi chung là cám.

Thành phần dinh dưỡng của cám gạo

b) Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy nấm mốc ActinomucorElegans.

1) Oxygen :

Actinomucor elegans là vi sinh vật hoàn toàn hiếu khí, chỉ phát triển bìnhthường khi đầy đủ oxy Oxygen là chất nhận điện tử cuối cùng trong chuỗi vẫnchuyển điện tử khi hô hấp hiếu khí và còn dùng oxygen để tổng hợp sterol vàcác acid béo không bão hòa.

Để đáp ứng điều kiện nuôi này thì môi trừng nuôi phải xốp, rải thành lớp khôngdày quá 2,5 - 3cm, phòng nuôi phải thoáng Theo thực nghiệm, để thỏa mãncho sự hô hấp của Actinomucor elegans trong toàn bộ chu kỳ phát triển cứ 1kgmôi trường cần khoảng 1,7m3không khí.

2) Nhiệt độ:

Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển và hình thành enzyme của Actinomucorelegans là khoảng 25 - 30oC Cần giữu cho nhiệt độ môi trường không xuốngdưới 25oC và không cao quá 36oC.

Trong phạm vi nhiệt độ thấp, khi nhiệt độ tăng lên sẽ làm tăng tốc độ sinhtrưởng của nấmmoocs, vì phản ứng xúc tác nhờ enzyme cũng giống như cácsản phẩm hóa học nói chung, khi nhiệt độ tăng lên 10oC tốc độ phản ứng sẽtăng gấp đôi Vì các phản ứng trong tế bảo đều tăng cho nên toàn bộ hoạt dộngtrao đổi chất sẽ tăng lên khi nhiệt độ cao hơn, và nấm mốc sẽ sinh trưởngnhanh hơn.

Lúc nhiệt độ tăng lên đến một mức độ nhất định thì nhiệt độ càng tăng, tốc độsinh trưởng cảng giảm Khi nhiệt độ tăng quá cao nấm mốc sẽ chết Khi nhiệtđộ quá cao sẽ gây ra sự biến tính enzyme của các thể vận chuyển và các proteinkhác Màng sinh chất sẽ bị tổn thương vì hai lớp lipid sẽ bị hòa tan Do đó, mặcdù ở nhiệt độ càng cao các phản ứng xúc tác tiến hành càng nhanh nhưng docác nguyên nhân nói trên mà tế bào bị tổn thương đến mức khó hồi phục và dẫnđến việc ức chế sinh trưởng.

3) Độ ẩm của môi trường:

Độ ẩm của môi trường tốt nhất cho sự hình thành enzyme của nấm mốc là 55 58% Độ ẩm môi trường thích hợp sự hình thành bào tử là khoảng 45% Cầngiữ cho độ ẩm môi trường không bị giảm trong quá trình phát triển.

-4) Độ ẩm tương đối của không khí:

Độ ẩm từ 80% trở lên đến bão hòa đều thích hợp cho nấm mốc Trong phòngnuôi cần giữ cho độ ẩm không khí bão hòa để tránh cho môi trường khỏi khô.Độ ẩm thích hợp của nấm mốc Actinomucor elegans là từ 90 - 95%.

5) pH:

Thích hợp cho Actinomucor elegans là môi trường acid yếu từ 5,5 - 6,5 Cácmôi trường tự nhiên như bã đậu nành thường có sẵn pH ở khoảng này nênkhông cần điều chỉnh.

Khi pH trong tế bào chất có sự biến hóa đột ngột sẽ làm phá vỡ màng sinh chấthoặc làm ức chế hoạt tính của enzyme hay protein chuyển màng, do đó làm tổnthương đến vi sinh vật Sự biến đổi pH của môi trường sẽ làm thay đổi trạngthái điện ly của phân tử của các chất dinh dưởng, làm hạ thấp khả năng sử dụngchúng của nấm mốc.

Do đó, có thể kết luận rằng các enzyme protease đã liên kết với bề mặt nấmbằng các liên kết ion Trong quá trình giải phóng các enzyme này, sẽ không cósự tham gia của các phản ứng hóa sinh, bởi vì quá trình tách rửa này diễn ranhanh chóng ngay cả ở 0oC.

Vì vậy, nếu vi sinh vật được cấy treen một môi trường không có muối, sẽ chỉ cómột phần nhỏ protease có mặt trong dịch lọc môi trường nuôi cấy, còn hầu hếtcác enzyme này sẽ nằm dính với hệ sợi Khi nấm mốc phát triển trong môitrường có chứa muoois, không những có thể phục hồi được một lượng lớn hoạttính của enzyme trong dịch lọc mà còn làm tăng cao tổng hoạt tính của protease,vì quá trình tách liên tục protease khỏi bề mặt hệ nấm sẽ làm cho vi sinh vật cóthể tổng hợp được nhiều enzyme protease hơn.

Khi nghiên cứu, nấm mốc được phát triển trên môi trường có nồng độ muốithấp, do đó các protease cố định trên bề mặt hệ nấm Trong quá trình lên menchao, nấm mốc được cố định trên bề mặt khối tàu hủ, nhưng hệ nấmkhoong thểthâm nhập sâu vào khối này, mặt khác các enzyme của nấm mốc tiết ra khôngphải làm enzyme ngoại bào, do đó mà chúng chỉ liên kết lỏng lẻo với hệ nấmbằng các liên kết ion Vì vật, các enzyme này dễ dàng bị tách rửa bởi NaCl haycác dung dịch muối ion khác, từ đó các protease này sẽ thấm vào đậu hủ đã lênmốc và tiến hành phân giải protein.

III - KẾT LUẬN.

1 Mục đích của quá trình nuôi cấy nấm mốc Actinomucor Elegans.

Mục đích của quá trình nuôi cấynấm mốc Actinomucor eleganslà sản xuất

starter Actinomucor eleganscó mật số và sức sống cao, được sử dụng trong sảnxuấtchao truyền thống và chao với quy mô công nghiệp Nấm mốc

Actinomucor elegans tạo ra một môi trường thuận lợi để phân hủy cấu trúc tếbào và tạo thành sản phẩm phụ sinh, nên có khả năng sinh sản nhanh chóng vàphát triển thành chồi nấm trong môi trường chao

Vì vậy, quá trình nuôi cấy Actinomucor elegans trong sản xuất chao là để tạo ramột lượng lớn bào tử nấm mốc Actinomucor elegans thuần chủng sẽkhông sảnsinh ra độc tố, đảm bảo cho quá trình lên men chao được đồng đều và ổn định,

không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố ngoại lai như vi sinh vật tạp nhiễm, điềukiện môi trường không phù hợp, Điều này giúp cho sản phẩm chaotạo ra cóchất lượng tốt, đồng đều,ổn định về màu sắc, cải thiện hương vị, độ mềm,nâng