Bài giảng Công nghệ sinh học thực phẩm - Chương 3, Phần 3: Ứng dụng vi sinh vật trong công nghệ thực phẩm - Phạm Hồng Hiếu

Chương 3: Ứng dụng vi sinh vật trong CNTP
3.5. Các quá trình lên men yếm khí và ứng dụng 
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công nghệ sản xuất bia
3.5.3. Sản xuất rượu vang trái cây
3.5.4. Lên men lactic và ứng dụng
3.5.5. Lên men butyric
3.5.6. Lên men pectin
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Lên men etylic:
▫ Lên men etylic là quá trình đường được biến đổi thành 
rượu etylic và CO2, đồng thời làm sản sinh ra một số năng 
lượng xác định dưới tác dụng của hệ thống enzyme của 
một số vi sinh vật
▫ Tác nhân chính của quá trình lên men etylic là các loại 
nấm men, đặc biệt là Saccharomyces cerevisiae
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Cơ chế của quá trình lên men:
▫ Phương trình tổng quát của quá trình lên men etylic 
có thể viết là: C6H12O6→2C2H5OH + 2CO2+ 113,4kJ.
▫ Theo M.Larpent–Gourgaud và cộng sự (1992) thì tỉ lệ
các sản phẩm về lí thuyết là: etanol 48,4%; CO2
46,6%; glyxero l3,2%; axit xuccinic 0,6%; sinh khối tế
bào1,2% so với glucozơ được sử dụng
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Cơ chế của quá trình lên men:
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Cơ chế của quá trình lên men:
Tùy điều kiện môi trường:
▫ Môi trường hơi axit (pH= 4-5):
 Quá trình lên men trải qua theo 2 thời kì:
oThời kì cảm ứng:
▫ CH3CHO tạo ra từ axit piruvic còn ít, chưa đủ lượng để nhận hết H2
đã tạo thành trong giai đoạn đường phân. Do vậy 1 phần H2 được 
chuyển cho andehit gricric tạo thành glycerin.
▫ Như vậy trong giai đoạn đầu môi trường có glycerin, andehit axetic 
(CH3CHO) và CO2
oThời kì tĩnh:
▫ Được đánh dấu bằng lượng CH3CHO đủ để thực hiện phản ứng nhận 
hết H2. Phản ứng tạo glycerin bị đình chỉ và sản phẩm chủ yếu trong 
giai đoạn này là etylic.
▫ Sự lên men etylic trong môi trường kiềm:
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Cơ chế của quá trình lên men:
▫ Sự lên men etylic trong môi trường kiềm:
 Nếu ta kiềm hóa môi trường bằng CaCO3, K thì sự lên 
men etylic trong nấm men sẽ hình thành chủ yếu là 
glycerin, axit axetic cùng với rượu etylic:
2C6H12O6 +H2OC2H5OH 2C3H8O3+CH3COOH+2CO2
 Nếu ta kiềm hóa môi trường hóa bằng NaHSO3 thì sự lên 
men etylic sẽ cho sản phẩm là glycerin vì NaHSO3 phản 
ứng với axetandehit (CH3CHO) tạo thành 1 hợp chất khó 
tan. Sản phẩm lên men chỉ là glixerin, CO2 và 
axetalsunphonat natri
NaHSO3+ CH3CHO CH3CHCH3OSO2Na
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Hiệu ứng Pasteur : là sự ức chế quá trình lên men rượu 
khi có mặt của oxy.
▫ Kị khí; đường có thể lên men; pH giữ ở 4,5–5,5; nhiệt độ
ở khoảng 25–300C; số lượng nấm men giống là 0,26% 
trọnglượng cơ chất
▫ Khi pH trở nên kiềm (khoảng 7,5–8) thì nấm men sẽ tạo 
thành glyxerin là sản phẩm chủ yếu
▫ Hiệu suất năng lượng khi nấm men etylic sống trong điều 
kiện hiếu khí: Glucozơ →6CO2+ 6H2O + 36(38)ATP. 
▫ Còn trong điều kiện kị khí: Glucozơ →2C2H5OH + 
2CO2+ 2ATP
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Nguyên liệu
▫ Nguyên liệu chứa nhiều tinh bột: gạo, ngô, khoai, sắn, lúa 
mì, đại mạch
▫ Nguyên liệu chứa đường: rỉ đường, nước mía, trái cây 
chín
▫ Nguyên liệu chứa nhiều cellulose: rơm rạ, gỗ vụn, mùn 
cưa
 Nhưng trên thực tế chỉ có 2 nhóm nguyên liệu đầu được 
sử dụng trong sản xuất, nhóm thứ ba do hiệu quả kinh tế
kém nên không được sử dụng. Ở nước ta, gạo là cây lương 
thực chính, vì vậy không chủ trương dùng gạo để nấu 
rượu mà khuyến khích dùng ngô, sắn, khoai thay thế
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Hệ vi sinh vật tham gia
▫ Nấm mốc: thủy phân tinh bột thành đường
▫ Nấm men: lên men dịch đường thành rượu
▫ Vi khuẩn lactic: acid hóa dịch đường trước khi lên men
3.5.1. Lên men etylic và quá trình SX rượu
• Hệ vi sinh vật tham gia
▫ Nấm mốc
 Aspergillus oryzae, Asp.niger, Asp. usami, Asp. awamori, Asp. 
baatatae
 Tiết hệ enzyme amylase đường hóa các nguồn nguyên liệu tinh 
bột
 Aspergillus oryzae: amylase, invertase, maltase, protease và 
catalase
 Aspergillus niger : amylase, invectase, protease, maltase, 
pectinase, glucooxydase
 Aspergillus awamori và Asp. usami : dextrinase và glucoamylase
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Hệ vi sinh vật tham gia
▫ Nấm men
 Chủ yếu là Saccharomyces cerevisiae
 Tính chất:
 Phát triển mạnh trong dịch đường lên men
 Tiết ra hệ enzyme nhiều lên men nhanh chóng và hoàn toàn
 Lên men được ở nhiệt độ tương đối cao
 Chịu được nồng độ cồn cao
 Chịu được môi trường có độ acid cao
 Nhiệt độ tối ưu: 25-300C
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Hệ vi sinh vật tham gia
▫ Vi khuẩn lactic
 Bổ sung vào trước quá trình lên men
 Tạo pH thích hợp lên men rượu 
 Tạo hương cho rượu
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Sơ đồ công nghệ sản xuất rượu:
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Đường hóa:
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Sơ đồ công nghệ sản xuất rượu:
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản 
xuất rượu
• Nghiền nguyên liệu:
▫ Nghiền nguyên liệu nhằm mục đích phá vỡ cấu 
trúc màng tế bào thực vật, tạo điều kiện giải 
phóng các hạt tinh bột khỏi các mô
▫ Hiện nay nguyên liệu được nghiền trên nhiều 
kiểu máy khác nhau. Ở nước ta, tại các nhà máy 
rượu thường dùng máy nghiền búa
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Nấu nguyên liệu:
▫ Nhằm phá vỡ màng tế bào của tinh bột, tạo điều kiện biến 
chúng thành trạng thái hoà tan trong dung dịch
▫ Nấu nguyên liệu có thể thực hiện theo một trong ba phương 
pháp: gián đoạn, bán liên tục và liên tục. Tuỳ theo điều kiện 
trang bị mỗi nước, mỗi cơ sở sản xuất có thể chọn cho mình 
phương pháp phù hợp, nhằm đạt hiệu quả cao nhất trong hoàn 
cảnh cho phép
3.5.1. Lên men etylic và quá trình 
sản xuất rượu
• Đường hoá dịch cháo:
▫ Là quá trình thuỷ phân do xúc tác của 
amylaza để biến thành đường
▫ Quyết định phần lớn hiệu suất thu hồi 
rượu do giảm bớt hoặc gia tăng đường 
và tinh bột sót sau khi lên men
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Lên men dịch đường:
▫ Đường hoá xong, dịch đường được làm lạnh về 28 -32°C và bơm 
vào thùng lên men (còn gọi là thùng ủ
▫ Dưới tác dụng của nấm men, đường sẽ biến thành rượu và khí 
cacbonic cùng với nhiều sản phẩm trung gian khác. Lên men xong 
ta thu được hỗn hợp gồm rượu – nước –bã gọi là giấm chối hay 
cơm hèm.
▫ Lên men được tiến hành ở 28 -32° Cvà pH = 4,5 -5,2
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Chưng cất và tinh chế cồn:
▫ Chưng cất là quá trình tách rượu và các tạp chất dễ bay 
hơikhỏi giấm chín
▫ Kết quả ta nhận được rượu thô hoặc cồn thô
▫ Tinh chế hay tinh luyện là quá trình tách các tạp chất khỏi 
cồn thô và nâng cao nồng độ cồn
▫ Sản phẩm thu được gọi là cồn tinh chế hay cồn thực phẩm có 
nồng độ trong khoảng 95,5-96,5%
3.5.1. Lên men etylic và quá trình 
sản xuất rượu
• Chưng cất và tinh chế cồn:
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản xuất rượu
• Sản phẩm:
▫ Rượu gạo 
▫ Rượu nếp than
▫ Rượu Cần
▫ Rượu Sake
▫ Rượu whisky
3.5.1. Lên men etylic và quá trình SX rượu
• Sản phẩm:
▫ Rượu gạo 
 Nguyên liệu để nấu rượu thường là gạo, nếp, sắn 
(khoai mì)
 Mỗi loại nguyên liệu tạo thành một hương vị
đặc trưng của rượu
 Rượu gạo là loại rượu phổ biến nhất ở Việt 
Nam: Đồng bằng Sông Cửu Long là một trong 
những vùng có nghề sản xuất rượu lâu đời và 
gắn liền với từng địa danh như rượu Phú Lễ
(Bến Tre), rượu đế Gò Đen (Long An), Nhị Quý 
(Tiền Giang)
3.5.1. Lên men etylic và quá trình sản
xuất rượu
• Sản phẩm:
▫ Rượu nếp than
 Sản phẩm rượu của Việt Nam được sản xuất bằng 
phương pháp thủ công từ nguyên liệu là nếp than
 Rượu nếp than không qua chưng cất, điểm đặc biệt là 
sản phẩm cuối gồm dịch lên men lẫn bã lên men 
được làm nhuyễn
 Thành phần của rượu ngoài một lượng đường và 
rượu nhất định còn có một số chất không có ở rượu 
chưng cất như vitamin (vitamin B1, B2, B12), amino 
acid (asparagine, lysine, acid glutamic)
 Có giá trị dinh dưỡng, giúp tiêu hóa tốt
3.5.1. Lên men etylic và quá trình
sản xuất rượu
• Sản phẩm:
▫ Rượu Cần
 Rượu cần là thức uống độc đáo mang đậm bản sắc của 
người dân tộc miền núi
 Lên men theo phương pháp cổ truyền không qua chưng 
cất, không qua hãm cồn và không sử dụng bã rượu, chỉ sử
dụng dịch lên men
 Rượu có mùi thơm dịu đặc trưng, vị ngọt, không cay, 
không đắng
 Trong sản xuất rượu cần, người ta dùng vi sinh tự nhiên từ
bánh men lá
3.5.1. Lên men etylic và quá trình
sản xuất rượu
• Sản phẩm:
▫ Rượu Sake
 Rượu sake là một loại đồ uống lên men của Nhật, được lên 
men nhờ quá trình lên men rượu dưới tác dụng của nấm 
men, đường và gạo được chuyển thành rượu
 Rượu sake có độ cồn khoảng 15%, có mùi của các ester 
giống như của chuối và táo chín nẫu
 Quy trình ủ rượu chung là :gạo được rửa và nấm men và 
koji, koji là gạo nuôi cấy nấm mốc Aspergillus Oryzae , 
hổn hợp được lên men
3.5.1. Lên men etylic và quá trình
sản xuất rượu
• Sản phẩm:
▫ Rượu whisky
 Whisky: loại rượu phổ biến ở châu Âu và Bắc Mỹ sản xuất 
chủ yếu từ Scotland, Canada, Ireland và Mỹ
 Whisky sản xuất từ bất kì ngũ cốc nhưng ngô, lúa mì, lúa 
mạch đen và lúa mạch là những loại thường dùng
 Có 4 bước chính trong sản xuất whisky, bao gồm: chuẩn bị
nguyên liệu, lên men, chưng cất và ủ
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công nghệ
sản xuất bia
• LỊCH SỬ CỦA BIA
▫ Bia là một trong các đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo 
ra, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ 5 TCN và đã được ghi 
chép lại trong các thư tịch cổ của Ai Cập cổ đại và Lưỡng Hà
▫ Việc kiểm định hóa học các bình gốm cổ phát hiện ra rằng bia 
(tương tự như rượu vang) đã được sản xuất khoảng 7.000 năm 
trước ở khu vực ngày nay là Iran và quy trình sinh học của sự
lên men được áp dụng
▫ Tại Lưỡng Hà, chứng cứ lâu đời nhất về bia được cho là bức vẽ
6.000 năm tuổi của người Sumeria miêu tả những người đang 
uống một thứ đồ uống bằng các cần hút bằng sậy từ thùng 
công cộng
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công nghệ
sản xuất bia
• Nguyên liệu:
▫ Malt đại mạch
 Lúa mạch là loại ngũ cốc chủ yếu được sử dụng trong sản 
xuất bia
 Chứa hàm lượng β-amylase
 Nhiệt độ hồ hóa của tinh bột lúa mạch cũng thấp hơn so với 
các loại ngũ cốc khác (52-590C) và điều này cho phép tinh 
bột hồ hóa (hòa tan) trước khi phá hủy enzyme, ở nhiệt độ mà 
sẽ không làm bất hoạt enzyme thủy phân tinh bột α-amylase
 Hạt giữ lại vỏ trấu – giúp bảo vệ trong quá trình lưu trữ và vận 
chuyển và cũng đóng vai tr ò trợ giúp việc lọc trong suốt quá 
trình ủ cách biệt
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công
nghệ sản xuất bia
• Nguyên liệu:
▫ Nguyên liệu thay thế
 Tiểu mạch: Chiếm khá nhiều gluten 
thường được dùng làm bánh
 Gạo, thóc tẻ: Được sử dụng làm nguyên 
liệu thay thế nhiều hơn cả(khoảng 20%)
 Ngô ( Zea mays): Để sử dụng có hiệu 
quả nên loại phôi (chứa nhiều chất béo ) 
và vỏ trước khi sử dụng.
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công nghệ
sản xuất bia
• Nguyên liệu:
▫ Hoa Houplon(Hoa bia)
 Tạo vị đắng đặc trưng 
 Tạo hương thơm đặc trưng 
 Tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt 
 Tăng độ bền keo 
 Kháng khuẩn
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công nghệ
sản xuất bia
• Nguyên liệu:
▫ Nấm men
 Saccharomyces cerevisiae
 Saccharomyces carlbergensis
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công nghệ sản xuất bia
• QTCN:
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công nghệ sản xuất bia
• QTCN:
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công nghệ sản xuất bia
• Làm sạch và đánh bóng malt
▫ malt để trong kho có bụi bẩn và tròn quá trình vận 
chuyển có gẫy và dập
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công nghệ sản xuất bia
• Nghiền nguyên liệu
▫ Nghiền Malt: tạo điều kiện thuận lợi cho sự biến đổi lý, 
sinh hóa trong quá trình đường hóa, nhằm thu được 
chất hòa tan cao nhất. Malt được nghiền nhỏ theo tỷ lệ
vỏ chấu: 20 – 25%, tấm: 45 – 55%, bột: 20 – 30%.
▫ Nghiền gạo: nhằm đưa nguyên liệu ở dạng hạt về dạng 
bột để dễ dàng thấm nước, tạo điều kiện thuận lợi cho 
các công đoạn chế biến sau này
▫ Sử dụng các thiết bị nghiền khô, máy nghiền búa 
(nghiền gạo), máy nghiền trục (nghiền malt)
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công nghệ sản xuất bia
• Nấu
▫ Chuyển hoá các thành phần của malt và gạo thành các 
thành phần dễ tan trong nước và loại bỏ các chất không 
hoà tan ra ngoài
▫ Các hợp chất hoà tan trong malt và các thế liệu dễ dàng 
chuyển từ hạt vào nước, mà không cần tác động của 
enzyme
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công nghệ sản xuất bia
• Đường hoá
▫ Là sự biến đổi của tinh bột thành dextrin và maltoza, chỉ
xảy ra được khi cháo đã dịch hoá xong, sự đường hoá xảy 
ra dưới tác động của hai enzim là -amylaza thành 
dextrin và - amylaza thành maltoza
 - amylaza: toopt = 70-75oC,pHopt = 5,8 (dịch hóa)
 -amylaza: toopt = 60-65oC,pHopt = 5,4 (đường hóa)
▫ Đường hóa là giai đoạn quan trọng nhất quyết định hiệu 
suất nấu
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công nghệ sản xuất bia
• Lọc dịch đường
▫ Tách phần lỏng ra khỏi cháo malt để thu được phần 
mout trong. Thành phần chủ yếu của phần lỏng là nước 
và các chất hoà tan
▫ Rửa bã nhằm lấy lại các chất hoà tan còn lại nằm trong 
hèm
▫ Nước pha trong khi nguội cóđọ nhớt tăng cao, vì vậy 
nước bã phải có nhiệtđộ cao (83oC) làm sao để khối bã 
đạt 75oC
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công nghệ sản xuất bia
• Đun sôi với hoa houblon
▫ Hoà tan các chất đắng, chất chát, chất thơm, tạo mùi vị
màu cho bia, ổn định TP bia
▫ Tạo điều kiện cho sự hình thành tủa giữa protein cao 
phân tử với tanin
▫ Tạo phản ứng melanoid
▫ Tiêu diệt các enzim xúc tác sinh học
▫ Khử trùng dịch lên men ở 100oC
▫ Làm bay một phần hơi nước của dịch lên men
▫ Gia tăng độ màu, acid, tạo thành các chất khử, giảm độ
nhớt, tăng độ bền sinh học, khả năng 
▫ Tạo bọt và giữ bọt
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công nghệ sản xuất bia
• Lắng trong – làm lạnh:
▫ Tránh sự sâm nhập và phát triền của vi sinh vật từ bên 
ngoài
▫ Đảm bảo sự hòa tan oxy cần thiết cho nấm men phát triển 
trong giai đoạn đầu trước khi lên men
▫ Đảm bảo cho sự lắng cặn khi làm lạnh dịch đường, chỉ có 
làm lạnh nhanh thì nghững dẫn xuất globulin mới lắng 
xuống được
3.5.2. Lên men từ nấm men – Công nghệ
sản xuất bia
• Lên men:
▫ Lên men chính: 6 – 80C trong 7 – 12 ngày 
đối với bia vàng và khoảng 12 – 18 ngày 
đối với bia đen. Bán TP là bia non
▫ Lên men phụ và tàng trữ bia: 0-20C trong 
vài tuần nhằm hạn chế sự xâm nhập và 
phá hoại của vi sinh vật. Làm ổn định chất 
lượng bia. làm tăng mùi cho bia và bảo 
hòa CO2
3.5.2. Lên men từ nấm men –
Công nghệ sản xuất bia
• Lọc bia:
▫ Làm cho bia có độ trong sáng 
đúng yêu cầu chất lượng
▫ Tách triệt để các phần tử rắn lắng 
khuếch tán trong bia.
▫ Làm ổn định gia tăng độ bền vững 
sinh học cho bia
▫ Lọc loại bỏ hầu hết các vi sinh vật 
kể cả nấm men
3.5.3. Sản xuất rượu vang trái cây
• Giới thiệu:
▫ Rượu vang xuất hiện cách đây rất lâu, khoảng 4000 năm 
trước công nguyên
▫ Rượu vang trái cây được xem là thức uống tự nhiên có lợi 
cho sức khỏe vì thực chất là nước trái cây lên men. Rượu 
vang có giá trị dinh dưỡng cao, ngoài nước và một lượng 
etanol vừa phải trong vang còn có các thành phần dinh 
dưỡng quan trọng khác là vitamin, muối khoáng, axit 
hữu cơ, protit, axit amin...và một số nguyên tố vi lượng
3.5.3. Sản ... 
▫ Để giải quyết tốt vấn đề này có 4 phương pháp khác nhau:
 Phương pháp lên men chậm
 Phương pháp lên men nhanh
 Phương pháp lên men chìm
 Phương pháp kết hợp
3.6.1. Lên men acetic và kỹ thuật sản xuất dấm
• QTCN RƯỢU 
TRẮNG
ĐƯỜNGNỨỚC TRỘN ĐỀU
LÊN MENGIỐNG VI 
SINH VẬT
LÃO HÓA
BẢO QUẢN
ĐÓNG CHAI
3.6.2. Công nghệ sản xuất thạch dừa
• Giới thiệu:
▫ Thạch dừa (Nata de coco) là một 
loại thức ăn phổ biến, có nguồn gốc 
từ Philippin, được sản xuất từ sự lên 
men nước dừa bởi vi khuẩn 
Acetobacter xylinum
▫ SP thạch dừa là một món ăn tráng 
miệng dai, trong suốt và rất ngon. 
▫ Trong thạch dừa có hàm lượng chất 
xơ cao rất tốt cho hệ thống tiêu hoá, 
có thể giúp cơ thể con người chống 
lại bệnh ung thư ruột kết
3.6.2. Công nghệ sản xuất thạch dừa
• Đặc điểm cấu trúc của thạch dừa:
▫ Thạch dừa có cấu trúc là hemicellulose, là 
polysaccharide ngoại bào nên nó có khả năng ứng 
dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau
▫ Thạch dừa có cấu trúc mạng sắp xếp không theo trật 
tự, không theo quy luật, chúng đan xen vào nhau rất 
chằng chịt theo mọi phía do trong qt lên men, các vi 
khuẩn Acetobacter xylinum chuyển động hỗn loạn 
không theo quy luật tạo nên tính dai và chắc về
mọi phía của miếng thạch
▫ Bên cạnh đó, mạng luôn luôn ngậm một lượng nước 
đáng kể (99%)
3.6.2. Công nghệ sản xuất thạch dừa
• Nguyên liệu chính
▫ Nước dừa: trung bình một trái dừa có chứa 
300ml nước, chiếm 25% trọng lượng trái dừa. 
Nước dừa là loại nước giải khát phổ biến vì 
chứa nhiều chất dinh dưỡng như: đường, 
protein, lipid, vitamin, và khoáng nhưng với 
nồng độ rất loãng
▫ Việc sử dụng nước dừa già để sản xuất thạch 
dừa tốt hơn nhiều so với sử dụng nước dừa 
non, dừa già khoảng 11-12 tháng tuổi, vì ở thời 
điểm dừa già nước dừa chứa nhiều dinh dưỡng 
nhưng nó lại khó làm thức ăn hay thức uống 
nên là phế phẩm trong quá trình sơ chế cơm 
dừa hoặc cơm dừa nạo sấy
3.6.2. Công nghệ sản xuất thạch dừa
• Vi sinh vật:
▫ VSV được dùng trong sản xuất thạch dừa là 
Acetobacter xylinum có thể tạo thành váng 
cellulose khá dày và chắc
▫ Đặc điểm của Acetobacter nói chung:
 Dạng hình que
 Kích thước thay đổi tuỳ loài, thường trong 
khoảng (0.3-0.6 x 1.0-8.0µm)
 Có thể di động hoặc không di động
 Không sinh nha bào, hiếu khí bắt buộc
 Chịu được độ acid cao
 Đồng hoá nhiều nguồn thức ăn cacbon khác nhau 
nhưng không sử dụng được tinh bột
 TB đứng riêng lẽ hoặc kết thành từng chuỗi
3.6.2. Công nghệ sản xuất thạch dừa
• Quy trình sản xuất
Nước dừa già
Lọc
Trộn đều
Thanh trùng 10-15 ph
Làm nguội
Chỉnh pH
Lên men 10-12 ngày
Tách khối cellulose
Rửa
Cắt nhỏ 1×2×2.5 cm
Ngâm Na2CO3 3-5% 
trong 10 phút
Đun sôi 10-15 phút
Xả nước lạnh
Để ráo
Ngâm dịch đường 70% 
(1kg/1 lít dịch đường)
Bổ sung chất màu, 
chất mùi
Cặn
Acid acetic
Giống
Sản phẩm
DAP,SA
Nước 
đường
3.6.3. Lên men citric – kỹ thuật sản xuất bột chanh
• Acid citric
▫ Tên theo IUPAC: 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic 
acid
▫ Tên thông thường: axit chanh
▫ Công thức phân tử: C6H8O7
▫ Là một acid hữu cơ yếu và thường được tìm thấy trong 
các loại trái cây thuộc họ cam quýt
▫ Đóng một vai trò trung gian vô cùng quan trọng trong 
chu trình acid citric của qt trao đổi chất xảy ra trong tất 
cả các vật thể sống
▫ Là chất bảo quản thực phẩm tự nhiên và thường được 
thêm vào thức ăn và đồ uống để làm vị chua
▫ Là chất tẩy rửa, an toàn đối với môi trường và đồng thời 
là tác nhân chống oxy hóa
3.6.3. Lên men citric – kỹ thuật sản xuất bột chanh
• Bản chất sự lên men acid citric
▫ Lên men acid citric là quá trình oxy hóa đường thành 
acid citric dưới tác dụng của vi sinh vật
• Ý nghĩa của sự lên men acid citric
▫ Lên men citric có ý nghĩa rất quan trọng trong việc sản 
xuất acid citric
3.6.3. Lên men citric – kỹ thuật sản xuất bột chanh
• Sản xuất acid citric
▫ Kỹ thuật mà ngày nay người ta vẫn dùng trong công 
nghiệp sản xuất acid citric là nuôi nấm sợi trên đường 
ăn, sau đó lọc nấm mốc ra khỏi dung dịch và axít citric 
được tách bằng cách cho kết tủa với nước vôi tạo thành 
canxi citrat, sau đó kết tủa được xử lý bằng acid sulfuric
▫ Ngoài ra acid citric còn được tách từ sản phẩm lên men 
của nước lèo (nước dùng cho súp, bún hay phở,) bằng 
cách dùng một dung dịch hydrocacbon của một bazơ
hữu cơ Trilaurylamin để chiết. Sau đó tách dung dịch 
hữu cơ bằng nước
3.6.3. Lên men citric – kỹ thuật sản xuất bột chanh
• Nguyên liệu:
▫ Tinh bột sắn: Hàm lượng Amiloza trong sắn được báo 
cáo trong nhiều nghiên cứu là 13,6-23,6%, muốn sản 
xuất ra acid citric cần phải trải qua giai đoạn thủy phân 
tinh bột thành đường
▫ Mật rỉ: phụ phẩm của ngành sản xuất đường, TP chính 
của mật rỉ là đường, chủ yếu là sucroza với một ít 
glucoza và fructoza, không cần qt thủy phân như
nguyên liệu giàu tinh bột
3.6.3. Lên men citric – kỹ thuật sản 
xuất bột chanh
• Vi sinh vật:
▫ Aspergillus niger là một loại nấm sợi 
và là một trong những loài phổ biến 
nhất của các chi Aspergillus có nhiều 
ứng dụng trong công nghệ sinh học, 
nhiệt độ tối ưu ở 35-37 ° C, pH từ 1,4 
đến 9,8. 
▫ A. niger là vi sinh vật hiếu khí phát 
triển trên các chất hữu cơ, do đó nó có 
thể được tìm thấy gần như ở khắp mọi 
nơi trong môi trường có chứa đất
3.6.3. Lên men citric – kỹ thuật sản xuất bột chanh
• Quá trình lên men acid citric: 3 giai đoạn
▫ Chuẩn bị dung dịch lên men
▫ Lên men
▫ Xử lý dịch đã lên men để thu acid citric
3.6.3. Lên men citric – kỹ thuật sản xuất bột chanh
• Phương pháp lên men acid citric: PP lên men bề
mặt
▫ VSV phát triển hẳn trên bề mặt môi trường nằm giữa 
pha rắn và pha khí hoặc nằm giữa pha lỏng và pha khí.
▫ Có 2 loại môi trường:
 Lên men bề mặt với môi trường bán rắn: cám mì, cám gạo 
có trộn khoảng 15 - 25% trấu để tăng độ xốp hay dùng sắn, 
khoai tây, bắp
 Lên men theo phương pháp bề mặt trên môi trường lỏng: 
thay đường saccharose bằng mật rỉ. Mật rỉ được xử lý trước 
khi làm môi trường (xử lý màu, xử lý hệ keo có trong mật 
rỉ, xử lý sắt nếu mật rỉ chứa sắt), chỉnh Bx = 14 – 15%, pH 
= 2,2 – 6, bổ sung MgSO4, NH4NO3, KH2PO4
3.6.4. Phản ứng oxy hóa và công nghệ sản xuất 
trà 
• Cây chè:
▫ Tên khoa học là Camelia Sineusis, thuộc họ
Theacae, khí hàn, vị khổ cam, không độc
▫ Là loại cây xanh lưu niên mọc thành bụi hoặc 
các cây nhỏ
▫ Lá chè dài từ 4-15cm và rộng từ 2-5cm. Lá sắp 
xếp theo kiểu so le,lá đơn dày,mép lá có khía, 
thông thường có mặt trên bóng láng. Lá non 
có màu vàng đến xanh lục nhạt được thu 
hoạch để sản xuất chè. Các lá già có màu lục 
sẫm
3.6.4. Phản ứng oxy hóa và công nghệ sản 
xuất trà 
• Phân loại các sản phẩm trà: Dựa trên sự
khác nhau về KT chế biến
▫ Trà lên men một phần: Trà Oolong, trà 
Pauchon, trà Vàng
▫ Trà lên men hoàn toàn: Trà Đen
▫ Trà diệt men: Trà Xanh, trà Trắng
3.6.4. Phản ứng oxy hóa và công nghệ sản xuất trà 
• Phản ứng oxi hóa và cơ chế tạo màu của sản 
phẩm trà:
• Từ nguyên liệu búp chè ban đầu có thể chế biến tạo ra 
các sản phảm khác nhau như: chè xanh, chè đen, chè 
vàng, chè đỏ, phụ thuộc vào mức độ và chiều hướng 
của phản ứng oxi hóa bằng enzym có trong lá chè.
• - Nếu trong quá trình chế biến không sử dụng men 
(enzyme) thi sẽ tạo ra chè xanh.
• - Nếu sử dụng mem ở mức tối đa sẽ tạo ra chè đen.
• - Nếu sử dụng men ở mức thấp và tăng cường ché biến 
nhiệt sẽ tạo ra chè vàng.
• - Nếu sử dụng phối hợp tác dụng của men và tác dụng 
của nhiệt - ẩm ở mức cân đối sẽ tạo ra chè đỏ.
3.6.4. Phản ứng oxy hóa và công nghệ sản xuất trà 
3.6.4. Phản ứng oxy hóa và công nghệ sản xuất trà 
• Quy trình sản xuất trà(chè) đen theo pp cổ điển
NGUYÊN 
LIỆU CHÈ
LÀM HÉO
VÒ LẦN I
SÀNG VÒ LẦN II
SÀNG
VÒ LẦN 
III
SÀNG LÊN MEN
SẤY (1-2 
lần)
CHÈ ĐEN BÁN 
THÀNH PHẨM
SÀNG PHÂN 
LOẠI
ĐẤU TRỘN, 
ĐÓNG HỘP
CHÈ ĐEN 
THÀNH PHẨM
3.6.4. Phản ứng oxy hóa và công nghệ sản xuất trà 
• công nghệ sản xuất tràđen bằng phương pháp nhiệt 
luyện:
Nguyên liệu 
chè
Làm héo
Vò lần I
Sàng Vò lần II
Sàng 
vò lần III
Sàng Sấy (1 lần)
Nhiệt luyện
Chè đen bán 
thành phẩm
Sàng phân loại Đấu trộn, đóng hộp
Chè đen thành 
phẩm
3.6.4. Phản ứng oxy hóa và công nghệ sản xuất trà 
• QTSX trà Ô Long
3.6.5. Lên men cà phê
• Giới thiệu
▫ Cà phê là một thức uống không thể thiếu 
đối với mọi người, uống cà phê giúp tinh 
thần thoải mái, xua tan mệt mỏi
▫ Cà phê có thể được chế biến dưới dạng hạt, 
bột xay nhuyễn, bột hòa tan
3.6.5. Lên men cà phê
• Cà phê là tên một chi thực vật thuộc họ thiên thảo với 
bao gồm khoảng 500 chi khác nhau với trên 6000 
loài cây nhiệt đới. Chi cà phê bao gồm nhiều loài cây 
lâu năm khác nhau.
• Có ba dòng cây cà phê chính là:
▫ Cà phê chè (Coffea Arabica )
▫ Cà phê vối (Coffea canephora hoặc Coffea robusta)
▫ Cà phê mít (Coffea liberica hoặc Coffea excelsa)
3.6.5. Lên men cà phê
• Chế biến và bảo quản cà phê thóc: Có 2 phương pháp chế
biến:
▫ Chế biến ướt: Cà phê sau khi hái về phải chọn lọc loại riêng 
quả xanh, quả khô, loại bỏ cành lá rụng và đất đá Quả cà 
phê chín được đưa vào máy xát tươi để tách vỏ qủa ra.Nhân 
cà phê đã tách vỏ quả, còn vỏ trấu gọi là cà phê thóc.
▫ Chế biến khô: Quả cà phê đưa về không xát tươi mà đưa ra 
phơi khô cho đến khi độ ẩm xuống còn 12 – 13 %. Thường 1 
mẻ cà phê phơi khô mất 25 -30 ngày.Đưa cà phê phơi khô 
vào xát bằng máy xát khô cà phê, loại bỏ vỏ qủa, vỏ trấu 
khô ta được cà phê nhân thành phẩm
3.6.5. Lên men cà phê
• Vi sinh vật trong lên men cà phê:
▫ Có rất nhiều VSV tham gia trong qt lên 
men cà phê:
 Các loài vi khuẩn lactic: Leuconostoc 
mesenteroides; Lactobacillus plantarum; 
Lactobacillus brevis,
 Các loài cầu khuẩn: Acetobacter và 
Escherichia.
 Các loài Bacillus chứa nhiều pectinaza.
 Nấm men: Saccharomyces marscianus
 Nấm sợi: Aspergillus, Fusarium, Penicillin, 
Erwinia dissolvens
3.6.5. Lên men cà phê
• Bản chất của quá trình lên men cà phê
▫ Đầu tiên là các loài nấm men lên men đường tạo cồn
▫ Sau đó, các vi khuẩn sử dụng cồn này để làm thức ăn, 
tạo thành các axit lactic, acid butyric và các axit 
carboxylic do sự oxy hóa trong quá trình lên men. Khi 
axit butyric bắt đầu hình thành cũng là lúc vị acid phát 
triển trong cà phê
▫ Trong quá trình lên men, nhiều tác giả cho thấy lượng 
enzim pectinaza được tổng hợp khá nhiều. Các enzim 
này tham gia phản ứng sau: 
Pectin + H2O peroxit pectic + CH3OH
3.6.5. Lên men cà phê
• Quy trình lên men truyền thống: gồm 2 phương 
pháp lên men khô và lên men ướt
▫ Lên men khô: nước được tháo hết khỏi những bể chứa, cà 
phê được giữ ở đó cho tới khi lớp nhầy hòan tòan tan ra 
và cũng được xả liên tục ra ngòai. Mặt khác, nhằm tránh 
cho lớp hạt bên trên khỏi bị khô, người ta dùng lá chuối, 
bao bị ứơtphủ lên trên bể men.Phương pháp này dùng 
trong sản xuất cà phê Robusta cũng như cà phê Arabica ở
Costa Rica, Columbia
▫ + Lên men ướt: thường được sử dụng trong sản xuất cà 
phê Arabica hảo hạng ở những quốc gia Đông Phi. Quá 
trình tiến hành trong khối nước và dịch lên men chỉ được 
xả ra 1 lần khi hòan tất quá trình lên men
3.6.5. Lên men cà phê
Cà phê 
hạt
Bóc vỏ
Sấy
Lên men
Rang
Xay
Trích ly
Sấy phun
Cà phê 
hòa tan
Cà phê bột
Cà phê nhân
3.6.5. Lên men cà phê
• Cà phê chồn:
▫ Đó là loại cà phê đặc biệt, những hạt cà phê 
tươi được bán với giá 110 USD, và cà phê 
rang là 175 USD cho 1/4 pound
▫ Loài cầy hương không thể tiêu hoá hạt cà 
phê nên sau khi ăn thì thải hạt cà phê ra 
cùng với phân của nó. Những người dân ở
đây sẽ đi thu lượm phân có lẫn hạt cà phê 
của loài cầy hương này
▫ Enzyme tiết ra từ dạ dày loài động vật này đã 
tạo ra vị đặc biệt của cà phê trong quá trình 
lên men
▫ Những người ưa thích cà phê ở các quốc gia 
phát triển đang "điên rồ" vì loại cà phê đặc 
biệt này
3.6.5. Lên men cà phê
• Cà phê phân voi: (Black Ivory) 
▫ Trong khu vực Tam Giác Vàng - nơi tiếp giáp biên giới của Thái Lan, 
Lào và Myanmar – xuất hiện “cà phê voi”một trong những loại cà phê 
đắt nhất hành tinh
▫ Đây là sản phẩm của Blake Dinkin, người Canada. Quản tượng cho voi 
ăn những quả cà phê rồi lấy hạt từ phân của chúng một ngày sau đó
▫ Nguyên liệu của Dinkin là những quả cà phê Arabica trên đồi. Quá 
trình tiêu hóa trong ruột voi tạo ra một vị rất đặc biệt cho cà phê.
▫ Cà phê phân voi có một điểm khác biệt so với cà phê phân chồn, bởi 
hoạt động tiêu hóa diễn ra rất chậm trong dạ dày voi.Chúng cần tới 15-
30 giờ để tiêu hóa những quả cà phê. Khi dạ dày voi co bóp, nó trộn hạt 
cà phê với chuối, mía và nhiều loại thức ăn khác của voi. Quá trình trộn 
lẫn khiến cà phê Black Ivory có vị của nhiều loại trái cây
3.6.6. Lên men ca cao 
• Khái niệm lên men cacao
▫ Ủ hay lên men là khoảng thời gian 
lấy hạt ra khỏi trái, dồn đống để các 
vi sinh vật phát 
▫ Sự lên men bắt đầu khi nấm men 
phát triển trong lớp cơm bao quanh 
hạt. Nấm men chuyển hoá đường 
trong lớp cơm hạt thành rượu
▫ Giai đoạn tiếp theo là vi khuẩn oxy 
hoá rượu thành axit acetic và chuyển 
hoá tiếp tục đến cuối cùng là H20 và 
CO2
3.6.6. Lên men ca cao 
• Tại sao phải lên men cacao?
▫ Lớp thịt quả xung quanh hạt nhân sau đó trải qua quá 
trình lên men tạo nên màu sắc và hương vị cho hạt nhân
▫ Hạt ca cao lên men để giảm vị đắng, chát và hình thành 
những hương vị đặc trưng
▫ Sau khi lên men thì tính chất và thành phần hoá học 
của hạt bị thay đổi, do sự oxi hoá mà màu của hạt 
chuyển từ màu trắng hoặc tím sang màu nâu hoặc đỏ
nâu, hạt bớt chát, hương thơm của hạt tăng, hạt trở nên 
giòn hơn và dễ tách ra khỏi lõi, mầm mất khả năng sinh 
sản
▫ Thời gian bảo quản cho hạt cacao cũng tăng lên
3.6.6. Lên men ca cao 
• Các giống cây ca cao ở VN
▫ Ca cao có 3 nhóm chính: Forastero, Criollo và Trinitario
▫ Giống hiện có ở Việt Nam là Forastero và Trinitario ( lai 
giữa Forastero và Criollo). Giống ca cao trước đây trồng 
rải rác ở các địa phương là con cháu của sự phối hợp giữa 
3 nhóm trên. Hiện nay, hệ thống giống được sử dụng rộng 
rãi là hạt lai F1 và các dòng vô tính đã chọn lọc có năng 
suất cao và kháng sâu bệnh
3.6.6. Lên men ca cao 
• Hệ VSV trong quá trình lên men
▫ Nấm men Saccharomyces cerevisiae là chủ yếu ( ngoài ra 
người ta còn tìm thấy 12 loài nấm men khác nữa có mặt 
trong khối lên men cacao nhưng khối lượng không nhiều 
như: Candida, Debaryomyces, Hansenula, Kloeckera, 
Pichia, Rhodorula, Torulopsis,
▫ Vi khuẩn: Trong quá trình lên men Lactobacillus lactic, 
Acetobacter aceti tham gia chủ yếu. Ngoài ra còn có : 
 Lactobacillus Collinoides 
 Lactobacillus Fermentum
 Lactobacillus plantarum
 Gluconobacter Oxydans
3.6.6. Lên men ca cao 
3.6.6. Lên men ca cao 
• Sản phẩm từ ca cao thô (sau khi lên men)
▫ Cacao tảng (cục): Ca cao tảng được sản xuất 
bằng cách nghiền mảnh hạt Cacao, quá trình 
rang và kiềm hóa để làm tăng màu sắc và 
hương vị cũng làm thay đổi thành phần hóa 
học của chúng
▫ Bơ Cacao: Bơ Cacao được chiết từ hạt bằng 
nhiều cách khác nhau. Bơ ép nguyên chất thu 
được khi Cacao tảng (cục) bị ép thẳng đứng. 
Quá trình chiết lỏng cũng có thể được dùng để
chiết bơ từ bánh (từ quá trình ép); loại bơ này 
cần được tinh chế
▫ Bột cacao: Bột Cacao được làm từ Cacao tảng 
(cục). Quá trình ép loại bỏ một số chất béo và tạo 
nên một khối nguyên liệu gọi là bánh Cacao. Bánh 
này được nghiền thành bột Cacao
for Your attention