Luận văn Khảo sát các phương pháp tăng khả năng chịu nhiệt của nấm men

charomyce cerevisiae:vừa là nguồn dự trữ cacbon, vừa bảo vệ hệ thống cytosol chống lại những điều kiện sống bất lợi nhƣ sốc nhiệt, sốc thấm lọc hoặc khi môi trƣờng không có thức ăn. Hai chức năng này thực sự cho phép cải thiện khả năng sống sót của nấm men trong quá trình sản xuất nấm men thƣơng mại. (Juan S. Aranda, Edgar. S et Patricia. T, 2004). 17 2.5.3 Mật ong. Mật ong là sản phẩm đƣợc biết đến từ rất lâu trong xã hội. Tên gọi này là do nó đƣợc các loài ong tạo ra, dự trữ trong tổ của chúng. Con ngƣời đã sản xuất mật ong số lƣợng lớn bằng cách nuôi ong. Từ đó, nghề nuôi ong đƣợc phát triển và mật ong ngày càng đƣợc sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực đời sống khác nhau. Mật ong đƣợc biết nhƣ là một chất lỏng có độ nhớt cao (đặt sệt), rất dễ dính vào các bề mặt tiếp xúc. Màu mật ong thƣờng là vàng nâu. Vị mật ong ngọt và có mùi đặc trƣng. Thành phần của mật ong chứa 65% đƣờng khử ( fuctoza furnnoza) 5% là saccharose. Trong đó fructoza furanaza có độ ngọt rất cao, nó dễ dàng bị lên men bởi nấm men.(Lê Ngọc Tú,1997). 2.6 Quá trình sấy. 2.6.1 Bản chất của quá trình sấy Sấy là sự bốc hơi nƣớc cùa sản phẩm bằng nhiệt ở nhiệt độ bất kì, là quá trình khuếch tán do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do cênh lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trƣờng xung quanh (Lê Bạch Tuyết, 1996). 2.6.2 Hệ thống sấy tầng sôi. 2.6.2.1 Nguyên lý chung. Bộ phận chính của hệ thống sấy tầng sôi là buồng sấy, phía dƣới buồn sáy là bộ phận gia nhiệt. Không khí có áp suất lớn và nhiệt độ thích hơp đƣợc thổi từ bộ phận gia nhiệt làm cho hạt giao động nhƣ là “sôi”. Do đó gọi là hệ thống sấy tầng sôi. Vật liệu sấy ở trạng thái sôi nhận nhiệt và nhả ẩm cho tác nhân trở lên nhẹ hơn theo tác nhân đi lên lớp trên và đƣợc lấy ra ngoài ở một độ cao thích hợp đảm bảo đúng độ khô yêu cầu. 2.6.2.2 Vận tốc tác nhân sấy. Trong chế độ sấy đối lƣu bình thƣờng với 1 chiều cao lớp hạt không đổi nếu tốc độ tác nhân tăng thì trở lực qua lớp hạt củng tăng và gần nhƣ tuyến tính. Hình vẽ dƣới đây mô tả đơn giản mối liên hệ đó. 18 Hình 2.6.2.2 Vận tốc tác nhân sấy. Khi tốc độ tác nhân sấy đạt đến tốc độ nào đó thì hạt trở lên linh động và chiều cao lớp hạt tăng dần và chế độ sôi bắt đầu. Với chế độ sôi ổn định, tốc độ của dòng tác nhân sấy chƣa đủ cuốn hạt theo nhƣng đủ duy trì một chế độ sôi ở một bộ phận phía trên lớp hạt. Lớp phái dƣới vẫn ở chế độ tĩnh. Vì vậy tính chiều cao lóp sôi và chiều cao lớp tĩnh là một trong những đặt trƣng khi tính toán hệ thống sấy tầng sôi. Đối với từng loại hạt, trong một khoảng tốc độ nhất định chiều cao lớp tĩnh cũng nhƣ chiều cao lớp sôi là không đổi nên trở lực của dòng tác nhân sấy trong khoảng tốc độ đó cũng không đổi. Trên hình quan hệ Δp=f(w) của chế độ sôi biểu diễn bằng hình BC Nếu tốc độ tác nhân sấy tiếp tục tăng và vƣợt quá một giá trị giới hạn W2 nào đó tƣơng ứng với điểm C trên hình thì chế độ sôi chấm dứt và trong túi hạt hình thành các túi khí. Đó là chế độ chuyển tiếp giữa chế độ sấy tầng sôi và chế độ sấy khí động. Trong giai đoạn này trở lực của hạt bắt đầu giảm. Thực nghiệm chứng tỏ quan hệ này cũng là tuyến tính. Trên hình quan hệ Δp=f(w) đƣợc biểu diễn bởi đƣờng CD. Tốc độ đạt đến giá trị Wc thì toàn bộ khối hạt hòa lẫn với dòng tác nhân sấy và bị cuốn theo. Từ đây chuyển sang chế độ sấy khí động. Có thể thấy tốc độ W2 là tốc độ mà tại đó trọng lƣợng của hạt vừa đủ cân bằng với sức cản của dòng tác nhân sấy. Do đó chỉ cần tốc độ vƣợt quá w2 đƣợc gợi là tốc độ lơ lửng. Do đó tính tốc độ làm việc tối ƣu w1 để tạo ra chế độ sôi ổn định và trở lực Δp mà quạt phải khắc phục ở chế độ đó là đặt trƣng thứ hai khi tính toán nhiệt của hệ thống sấy tầng sôi. Rõ ràng tốc độ làm việc tối ƣu trong hệ thống sấy tầng sôi thỏa mãn điều kiện: W1<Wt<W2. 19 2.6.2.3 Hệ thống sấy tầng sôi sử dụng trong nghiên cứu. Sau đây là mô hình máy sấy tầng sôi sử dụng trong nghiên cứu, cấu tạo các bộ phận về cơ bản thỏa mãn các yêu cầu đặt trƣng của phƣơng pháp sấy tầng sôi. Tuy nhiên lƣợng mẫu sử lý ít hơn thực tế rất nhiều. Hình 2.6.2.3 Hệ thống sấy tầng sôi sử dụng trong nghiên cứu. Giải thích sơ đồ : Số 1: bộ phận đẩy khí vào máy sấy. Ở đây, không khí đƣợc nén để tạo 1 tốc độ nào đó. Số 2, số 3: Đó là 2 điện trở sẽ làm nóng dòng khí qua ống khi có dòng điện đi qua. Số 4: Ghi buồng sấy. Hình dáng là 1 cái đĩa kim loại đƣợc đục các lỗ trên bề mặt để dòng khí có thể đi qua. Số 5: Buồng sấy: là ống hình trụ rỗng. Bên trong ống là vật liệu đƣợc sấy. Đƣờng kính ống càng bé thì tốc độ khí thoát ra càng lớn. 5 4 2 3 1 20 Chƣơng 3: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 3.1 Vật liệu thí nghiệm Men bánh mì tƣơi dạng ép mua của công ty Saf-Việt. Mật ong có ẩm độ 18%. Hóa chất phân tích trong quá trình thí nghiệm gồm nƣớc muối sinh lý, xanh mylen, muối tinh khiết. Bột mì Đƣờng tinh khiết. 3.2 Thiết bị thí nghiệm Máy sấy tầng sôi Tủ sấy Tủ sấy Memmert Bình cách ẩm. Cân điện tử 2 số. Máy đóng gói chân không. Tủ lạnh. Nhiệt kế. Tủ điều nhiệt. Các thiết bị phòng vi sinh. Các dụng cụ nhà bếp. 3.3 Phƣơng pháp thí nghiệm. 3.3.1 Thí nghiệm 1 Mục đích: Khảo nghiệm sự tác động của tác nhân nhiệt độ cao lên men bánh mì. Khảo nghiệm sự tác động của mật ong lên số lƣợng tế bào nấm men sống. Mô tả qui trình. Men tƣơi đƣợc phối trộn với mật ong theo tỷ lệ lần lƣợt là 0%,3%,5%,7%. 21 Viên men đƣợc tạo ra có đƣờng kính từ 5 đến 10 mm áp dụng cho cả 3 nồng độ. Cân 10 gam mỗi tỷ lệ theo công thức. Chỉnh nhiệt độ máy sấy đến nhiệt độ mong muốn. Cho 10 gam men với các tỷ lệ mật ong khác nhau nhƣ trên vào máy sấy. Sấy đến khi viên men khô có thể bóp vụn, lấy ra đo độ ẩm. Ghi nhận thời gian xấy trung bình ở cả 3 nhiệt độ để đƣợc ẩm độ trung bình từ 5% đến 10%. Bố trí thí nghiệm nhƣ bảng dƣới đây để xác định ảnh hƣởng của nhiệt độ và tỷ lệ mật ong lên số tế bào sống nấm men. Buồng sấy đƣợc chia làm 4 khoang nhỏ bằng bìa cacton. Mỗi khoang chứa 10g men có tỷ lệ mật ong khác nhau. Nhiệt độ Tỷ lệ mật ong Số tế bào sống 40 0% .3% 5% 7% 45 0% .3% 5% 7% 50 0% 3% 5% 7% Bảng 3.3.1 Thí nghiệm 1 Chỉ tiêu kiểm tra: -số tế bào nấm men sống. Kết quả: ở mỗi nhiệt độ xấy chọn nghiệm thức tốt nhất. 22 3.3.2 Thí nghiệm 2 Mục đích: Khảo sát thời gian và nhiệt độ cho phép lƣợng nấm men thay đổi không đáng kể khi tăng dần nhiệt độ. Mô tả qui trình: 1.Chuẩn bị mẫu: +Mẫu mua về có dạng ép khối, đƣợc bảo quản 2 ngày ở nhiệt độ 4oC. +Xác định ẩm độ mật ong. +Phối trộn men với mật ong, tạo viên men lần lƣợt có nồng độ mật ong là :3% , 5% , 7%. +Viên men đƣợc tạo ra có đƣờng kính từ 5 đến 10 mm áp dụng cho cả 3 nồng độ. +Kiểm tra ẩm độ men nguyên liệu, điều chỉnh ẩm độ men đúng ẩm độ men yêu cầu. +Kiểm tra số tế bào nấm men bằng buồng đếm hồng cầu. +Cân 10 gam viên men miếng đặt vào đĩa petri khác nhau cho cả 3 nồng độ. 2.Xử lý nhiệt: +Dùng tủ Memmert đặt ở nhiệt độ yêu cầu. +Cho tủ ổn định 20 phút. +Cho mẫu vào xử lý đúng thời gian đã bố trí. +Mẫu sau xử lý lấy ra đếm số tế bào sống và chết bằng buồng đếm hồng cầu và hóa chất chuyên dùng. +Mỗi nghiệm thức lập lại 3 lần. 23 Bố trí thí nghiệm: Nồng độ Nhiệt độ Thời gian (phút) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 3% 40 45 50 5% 40 45 50 7% 40 45 50 Bảng 3.3.2a Thí nghiệm 2 Chỉ tiêu kiểm tra: -Kiểm tra số nấm men sau khoảng thời gian yêu cầu. -Đo thời gian nhƣ bố trí thí nghiệm, tính thời gian số lƣợng men ít thay đổi. Kết quả: Thời gian Nhiệt độ Số men Kí hiệu t1(trb) 40 O C A S1 kết quả tốt nhất t2(trb) 45 O C B S2 kết quả tốt nhất t3(trb) 50 O C C S3 kết quả tốt nhất Bảng 3.3.2b Thí nghiệm 2 24 3.3.3 Thí nghiệm 3 Mục đích: -Nghiên cứu ảnh hƣởng của việc huấn luyện men lên khả năng chống nhiệt khi sấy. Mô tả qui trình: Mẫu ban đầu Ép viên Xử lý nhiệt ( S1,S2,S3,không) Sấy tầng sôi Để 24 giờ nhiệt độ 4oC Đếm hồng cầu Thuyết minh qui trình: 1.Chuẩn bị mẫu: +Mẫu mua về khối lƣợng 1kg, chỉnh ẩm độ 70%, đếm số lƣợng men. +Mẫu đƣợc trích ngẫu nhiên (đại diện) tại các vị trí khác nhau (3 vị trí). + Đếm số men trên phần trích bằng buồng đếm hồng cầu. +Ép men, có trộn 3% mật ong, lấy 50 gram cho một nghiệm thức. +Kích thƣớc viên là : dày 2-3 mm x đƣờng kính 5-10 mm 2. Sấy tầng sôi: +Thí nghiệm một yếu tố kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ. +Tất cả nghiệm thức đƣợc sấy đến ẩm độ bảo quản ( 5%-9%). +Nghiệm thức 1: xử lý nhiệt theo S1 thí nghiệm 1, sau đó sấy tầng sôi nhiệt độ 45 o C. +Nghiệm thức 2: xử lý nhiệt theo S2 thí nghiệm 1, sau đó sấy tầng sôi nhiệt độ 50 o C. + Đếm số men sau khi sấy của mỗi nghiệm thức bằng buồng đếm hồng cầu. +Mỗi nghiệm thức thực hiện 3 lần. 25 Bố trí thí nghiệm: Thời gian xử lý Nhiệt độ xử lý Nhiệt độ xấy Số tế bào S1 40 O C 45 O C S2 45 O C 50 o C 3.3.3 Thí nghiệm 3. Chỉ tiêu đo đạc: -Số tế bào nấm men sống. -Hoạt tính nấm men. Kết quả: -Số nấm men có huấn luyện chịu nhiệt tốt hơn ? -Xác định kết quả thí nghiệm tốt nhất. 3.4 Phƣơng pháp xác định các chỉ tiêu 3.4.1. Xác định ẩm độ men Nguyên tắc: Cân chính xác m (gam) mẫu, sấy ở nhiệt độ 105oC trong 4 giờ, đƣợc giá trị m’ (gam). Ẩm độ đƣợc tính theo công thức 100 ' (%) x m mm W Cách tiến hành: Sử dụng tủ sấy, chỉnh ở nhiệt độ 105oC. Khối lƣợng mẫu sử dụng tốt nhất trong khoảng 2 – 5 gam, mẫu phải đƣợc nghiền nhỏ và đƣợc trải đều trên cốc. 2. Phƣơng pháp xác định trực tiếp số lƣợng tế bào bằng buồng đếm hồng cầu  Cấu tạo buồng đếm hồng cầu: Buồng đếm hồng cầu là một phiến kính dày hình chữ nhật, giữa là phần lõm phẳng, tại đây có kẻ một lƣới gồm 400 hình vuông nhỏ có diện tích tổng cộng là 1 mm2. Ô trung tâm có 25 ô vuông lớn, mỗi ô vuông lớn này có 16 ô vuông nhỏ. Vì thế diện tích một hình vuông nhỏ là 1/400 mm2 và một hình vuông lớn hơn là 1/25 mm2. 26  Vật liệu - Lọ đựng dịch huyền phù nấm men. - Ống nghiệm. - Phiến kính và lá kính. - Pipet Pasteur. - Kính hiển vi. - Buồng đếm hồng cầu. - Cân điện tử. - Đèn cồn , que cấy vòng. - Máy Vortex. - Xanh methylen.  Cách tiến hành - Tiến hành pha loãng mẫu ở các nồng độ khác nhau. - Đặt lá kính lên khu vực buồng đếm. - Lắc đều dịch tế bào nấm men và dùng pipet Pasteur để lấy một ít dịch cho vào khe ở mép giữa buồng đếm. Tránh tạo bọt khí. - Đặt buồng đếm vào bàn kính hiển vi và để yên vài phút. - Chỉnh kính hiển vi, với vật kính x40, tìm mạng ô đếm ở khu vực buồng đếm. Chỉnh thị trƣờng sao cho một thị trƣờng chứa trọn một ô lớn (4x4 = 16 ô nhỏ). - Đối với nấm men, quan sát dịch men đã đƣợc nhuộm xanh methylen 0,1%. Tế bào chết sẽ bắt màu xanh. - Đếm số tế bào và tính toán. 27  Cách tính: Thể tích dịch chứa trên ô trung tâm (gồm 25 ô vuông lớn hay 400 ô vuông nhỏ) là 1 x 0,1 = 0,1 mm 3 (vì diện tích tổng cộng của ô trung tâm là 1 mm2). Tuy nhiên, chỉ cần đếm số tế bào trên 5 ô vuông lớn đại diện cho 25 ô vuông lớn trên ô trung tâm. Khi đó, số lƣợng tế bào trong 1 ml (1 gam) mẫu nghiên cứu đƣợc tính bằng công thức sau: N = [(a/b) x 400/0,1] x 10 3 x 10 n Trong đó: N: số lƣợng tế bào trong 1 ml mẫu nghiên cứu. a: số tế bào trong 5 ô vuông lớn ( 80 ô vuông nhỏ). b: số ô vuông nhỏ trong 5 ô vuông lớn (16 x 5 = 80 ô vuông nhỏ). 400: tổng số ô vuông nhỏ trong ô trung tâm. 0,1: thể tích dịch tế bào (tính bằng mm3) chứa trên ô trung tâm. 10 3: số chuyển mm3 thành ml (1000 mm3 = 1 ml). 10 n: độ pha loãng mẫu. 3.4.2. Xác định lực nở Hoạt tính men đƣợc xác định bằng cách tính độ nở tƣơng đối của khối bột nhào trộn bột men. Độ nở tƣơng đối của khối bột đƣợc xác định bằng phƣơng pháp đo thể tích. Cách tiến hành: - Hòa men với nƣớc muối NaCl 2,5% nếu ẩm độ của men < 5% (hoặc ngâm với nƣớc đƣờng 10% để phục hồi hoạt tính nếu ẩm độ của men >= 5%) và khuấy đều. - Ngâm dịch này trong nƣớc ấm (khoảng 50oC) trong 10 phút. - Trộn với bột mì, nhào trộn trong 10 phút. - Bao khối bột bằng màng film bao gói thực phẩm, đo thể tích ban đầu của khối bột. - Ủ khối bột ở nhiệt độ phòng (phủ lên khối bột khăn ẩm mỏng, tránh khô bề mặt khối bột, gây ảnh hƣởng đến lực nở) trong vòng 2 giờ. - Đo thể tích cuối của khối bột. 28 Chỉ số lực nở của men đƣợc tính bằng % thể tích nở tƣơng đối của khối bột, đƣợc tính theo công thức: %100% 1 12 x V VV Vn Trong đó: V1: thể tích ban đầu của khối bột. V2: thể tích sau 2 giờ ủ của khối bột. Việc xác định thể tích khối bột đƣợc tiến hành bằng cách đo khối lƣợng nƣớc tràn ra khi nhúng ngập khối bột vào bình chứa đầy nƣớc. 3.5 .Xử lý số liệu: Xử lý số liệu bằng phần mềm Excel và thống kê Stapraphic. 29 Chƣơng 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1a Thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ cao lên nấm men Saccharomyces cerevisiae trong điều kiện xấy tầng sôi. Dựa vào kết quả thí nghiệm, số trung bình tế bào nấm men sống so với men tƣơi ở 3 điều kiện nhiệt độ khác nhau nhƣ sau (chƣa xét đến tỷ lệ mật ong). Số tế bào Thời gian Ẩm độ Nhiệt độ Tỷ lệ sống so với men tƣơi Độ nở tƣơng đối 2,11121E+12 180 0,072343 40 o C 0,73 1,160925 1,451E+12 145 0,062933 45 o C 0,50 0,547867 1,32525E+12 120 0,057406 50 o C 0,46 0,489392 Bảng 4.1 kết quả thí nghiệm 1 Biểu diễn bằng biểu đồ nhƣ sau: Hình 4.1 Ảnh hƣởng của nhiệt độ cao Nhận xét: Nhiệt độ cao gây chết một lƣợng lớn tế bào nấm men khi sấy trong khoảng thời gian dài. Ở khoảng nhiệt độ từ 45oC đến 50oC số lƣợng nấm men mất đi xấp xĩ 50% so với ban đầu. Ngƣợc lại ở 40oC tỷ lệ sống tƣơng đối khá, có thể coi là cao so với kết quả của 2 nhiệt độ còn lại. Kết quả này cho thấy mặc dầu phƣơng pháp sấy tầng sôi có thể làm giảm độ ẩm men tƣơi xuống thấp (5%-8%) để bảo quản nhƣng lại làm giảm chất lƣợng men tƣơi dạng paste. Sự chênh lệch nhiệt độ lớn từ 15oC đến 20oC trƣớc lúc đƣa men vào máy Sấy nhiệt độ cao 0 1E+12 2E+12 3E+12 0 20 40 60 Nhiệt độ S ố t ế b à o b à o Series1 30 và lúc máy đã ổn định nhiệt độ yêu cầu đã gây sốc nhiệt cho con men. Nhƣ vậy nhiệt độ 40 oC có thể đƣợc chấp nhận để sấy men số lƣợng lớn phục vụ cho bảo quản. 4.1b Thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của mật ong lên nấm men Saccharomyces cerevisiae trong điều kiện sấy tầng sôi. Dựa vào kết quả thí nghiệm, số trung bình tế bào nấm men sống so với men tƣơi ở điều kiện cùng nhiệt độ nhƣng khác tỷ lệ phối trộn mật ong nhƣ sau: nhiệt độ Thời gian nồng độ tỷ lệ so với men tƣơi số tế bào sống sót 40 180 0 0,44 3,19E+11 0,03 0,81 5,9E+11 0,05 0,81 5,88E+11 0,07 0,85 6,14E+11 45 145 0 0,20 1,43E+11 0,03 0,53 3,97E+11 0,05 0,55 3,87E+11 0,07 0,72 5,25E+11 50 120 0 0,09 6,29E+10 0,03 0,50 3,6E+11 0,05 0,63 4,55E+11 0,07 0,62 4,47E+11 Bảng 4.2 kết quả thí nghiệm 1 Nhận xét: Men tƣơi (không phối trộn mật ong) nhanh chóng giảm số lƣợng sau 150 phút sấy trong máy sấy. Nhiệt độ 50oC C đã làm chết hầu nhƣ các tế bào nấm men. Bánh men paste sử dụng nên tránh tiếp xúc với nhiệt độ này. Các nghiệm thức có phối trộn mật ong đều làm tăng khả năng chịu nhiệt của men tƣơi khi phối trộn với chúng. Dựa vào phân tích ANOVA cho thấy độ tin cậy cao ở kết quả khảo sát. Tuy nhiên nhiệt độ cao vẫn tác động lên sinh lý con men nên vẫn xảy ra mất mát 1 lƣợng không nhỏ nấm men.( tỷ lệ sống dƣới 85%). Mật ong chỉ có tác dụng hạn chế tác động của nhiệt độ lên con men chứ không ngăn đƣợc các tế bào bị hủy diệt . 31 Hình 4.2 Ảnh hƣởng của mật ong sấy ờ 40oC Đồ thị thể hiện cả tăng dần tỷ lệ phối trộn mật ong sẽ tăng khả năng chịu nhiệt của con men. Tỉ lệ mật ong và sức kháng nhiệt không tuyến tính toán học với nhau. Sự suy đoán ở đây là sức chịu nhiệt của con men do đặc tính sinh học và đặc tính hóa học của mật ong tƣơng tác mà có. Khi không có mật ong, nhiệt độ chỉ làm giảm 1 nửa số lƣợng tế bào.Do đó, bản thân con men có sẵn tính chịu nhiệt ở nhiệt độ này. Nếu mật ong đƣợc phối trộn đều cho tất cả các cá thể con men thì con men sẽ sử dụng tốt tính chịu nhiệt ở 40oC của chúng. Vấn đề ở chỗ là lƣợng mật ong nhƣ thế nào là phù hợp. Đồ thị và kết quả thống kê (phụ lục) cho thấy cả 3 tỷ lệ mật ong đều tác động nhƣ nhau lên con men. Mặc dù tỷ lệ này đƣợc bố trí tăng dần nhƣng vẫn không làm tăng tỷ lệ số tế bào sống sót so với men tƣơi. Điều này cho biết rằng mật ong chỉ đóng góp phần nào vào kết quả trên. Tác dụng của nó lên nấm men là có giới hạn nhất định ứng với nhiệt độ nhất định. Khối lƣợng mật ong phối trộn vƣợt quá một giới hạn nào đó thì tác dụng cũng không tăng thêm. Khối lƣợng phối trộn dƣ ra sẽ bị biến chất vì nhiệt và trở nên phí phạm. Kết quả thí nghiệm này cho phép tạm thời đánh giá tỷ lệ 0.03 là tốt nhất (phân tích thống kê, xem phần phụ lục) khi sấy ở 40oC. Nó tạm đƣợc coi là tỷ lệ phối trộn giới hạn trong thí nghiệm này. Bởi vì ít tốn nguyên liệu phụ gia nhất. Sấy ở 40oC 0 1E+11 2E+11 3E+11 4E+11 5E+11 6E+11 7E+11 0 0,03 0,05 0,07 Tỉ lệ mật ong S ố t ế b à o b à o 32 Hình 4.3 Ảnh hƣởng của mật ong sấy ờ 45oC Biểu đồ trên chỉ ra rằng ở 45oC, sự tác động phối hợp giữa nhiệt độ cao và mật ong không còn giống nhƣ ở điểm nhiệt độ xấy 40oC để đạt đƣợc ẩm độ bảo quản tƣơng đối. Biểu đồ đƣợc phân làm 3 vùng rõ rệt : vùng 1 tƣơng ứng số lƣợng tế bào sống sót ít, vùng 2 tƣơng ứng số lƣợng tế bào sống sót tƣơng đối ( xấp xỉ 1/2 so với men tƣơi), vùng 3 tƣơng ứng số lƣợng tế bào sống sót cao. Vùng 1 dùng làm đối chứng, vì không cho mật ong vào nên xấy ở nhiệt độ cao trong thời gian dài nên sinh lý tế bào chịu tác hại trực tiếp của dòng khí nóng đi lên trong máy. Nhiệt độ trong thí nghiệm là cao đối với các vi sinh vật, kể cả nấm men, đƣợc biết nhƣ là nhiệt độ tiệt trùng một số loại vi khuẩn thực phẩm, tiêu diệt gần 80% số tế bào trong men dạng paste trong vòng 150 phút. Cũng trong thời gian này, vùng 2 và vùng 3 trên đồ thị số lƣợng tế bào sống là đáng kể(về mặt thống kê). Vùng 2 có tỷ lệ phối trộn mật ong khác nhau đƣợc khảo sát là 0.03 và 0.05 trên tổng khối lƣợng viên men. Mật ong đƣợc cho tăng thêm 2% nhƣng tác động lên men không rõ rệt dẫn tới không có khác biệt về mặt thống kê. Vùng 3 có tỷ lệ phối trộn 7% mật ong vẫn có tác dụng hỗ trợ tính kháng nhiệt của nấm men cho tỷ lệ sống sót của tế bào khoảng 70%. Biểu đồ cho thấy đây là nghiệm thức tốt nhất. Sấy ở 45oC 0 1E+11 2E+11 3E+11 4E+11 5E+11 6E+11 0 0,03 0,05 0,07 Tỷ lệ mật ong S ố t ế b à o b à o 33 Hình 4.4 Ảnh hƣởng của mật ong sấy ờ 50oC Biểu đồ này thể hiện rõ ràng mật ong phối trộn vào men tƣơi cho kết quả khả quan với mục đích hạn chế sự chết nhiệt của tế bào lúc xấy ở nhiệt độ cao. Sấy men ở nhiệt độ 50 oC khá lâu khoảng 150 phút là đƣa con men chạm tới nhiệt độ gây chết vi sinh vật. Do đó , số lƣợng men sống sót là rất ít. Nhiệt độ cao đã hủy 90% số tế bào trong men tƣơi dạng paste. Biểu đồ cho thấy trong 3 tỷ lệ phối trộn khác nhau , tỷ lệ 5% tƣơng ứng với số tế bào nấm men sống sót nhiều hơn cả. Xử lý thống kê cho thấy không có sự khác biệt giữa tỷ lệ phối trộn 5% mật ong và 7% mật ong trên tổng khối lƣơng men tƣơi thí nghiệm. Trong khoảng thời gian dài 150 phút, sự trao đổi chất tế bào sẽ giảm sút nhanh chóng do sự mất nƣớc nội bào. Sau cùng tế bào sẽ chết do các protein tế bào sẽ biến dạng cấu trúc hoạt tính do nhiệt độ cao. Mỗi cá thể tế bào dù sẵn có sức chống chịu nhiệt độ nhƣng cũng không hoàn toàn nhƣ nhau. Nghĩa là những tế bào yếu hơn sẽ dễ chết hơn với nhiệt độ này, dù tăng tỷ lệ mật ong lên 7%. Đây có thể là 1 trong những lý do thể hiện kết quả trên. Tỷ lệ phối trộn mật ong 3% không còn mang lại hiệu quả khả quan nhƣ sấy ở điểm nhiệt độ 40oC. Vì mẫu thí nghiệm đƣợc đồng nhất về khối lƣơng cũng nhƣ xuất xứ, tuổi nên có thể hiểu rằng yếu tố nhiệt độ cao đã lấn át tính năng hỗ trợ của mật ong cho khả năng chịu nhiệt của men. Từ kết quả này còn cho thấy mật ong tƣơng tác với màng tế bào hơn là can thiệp vào nội bào. Sấy ở 50o C 0 1E+11 2E+11 3E+11 4E+11 5E+11 0 0,03 0,05 0,07 Tỷ lệ mật ong S ố t ế b à o b à o 34 Nhiệt độ 45oC 2,05E+11 2,1E+11 2,15E+11 2,2E+11 2,25E+11 2,3E+11 2,35E+11 2,4E+11 2,45E+11 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Thời gian xử lý S ố t ế b à o b à o 3% mật ong 5% mật ong 7% mật ong 4.2 Thí nghiệm xác định khoảng nhiệt độ và thời gian chết không đáng kể của nấm men Saccharomyces cerevisiae. Thí nghiệm đƣợc tiến hành trên men paste bảo quản (4oC ) sau 2 ngày kể từ ngày sản xuất. Biểu diễn số tế bào nấm men sống sót (lấy trung bình) sau khi xử lý ở các nhiệt độ 40 o C, 45 o C, 50 o C tƣơng ứng với các nồng độ mật ong 3%, 5%, 7% (ẩm độ đƣợc xác định là 18%) trên hình 4.5, 4.6 và 4.7 ở các mốc thời gian khác nhau tƣơng ứng. Hình 4.5 Ảnh hƣởng của thời gian xử lý Hình 4.6 Ảnh hƣởng của thời gian xử lý Nhiệt độ 40oC 0 5E+10 1E+11 2E+11 2E+11 3E+11 3E+11 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Thời gian xử lý S ố t ế b à o b à o 3% mật ong 5% mật ong 7% mật ong 35 Hình 4.7 Ảnh hƣởng của thời gian xử lý Các biểu đồ trên cho thấy giữa 3 yếu tố : nhiệt độ, thời gian , nồng độ mật ong là có tác động đến số lƣợng tế bào nấm men sống sót sau thí nghiệm. Trong đó, biểu đồ thời gian xử lý nhiệt chỉ ra đƣợc khoảng thời gian cần xác định để nấm men tƣơi dạng paste bắt đầu chết. Hình 4.5 chỉ ra rằng khoảng thời gian men tƣơi có trộn mật ong bắt đầu giảm số lƣợng tế bào ở nhiệt độ 40oC là từ 100 đến 160 phút. Đồ thị 4.6 chỉ ra rằng khoảng thời gian men tƣơi có trộn mật ong bắt đầu giảm số lƣợng tế bào ở nhiệt độ 45oC là trên 60 phút. Hình 4.7 chỉ ra rằng khoảng thời gian men tƣơi có trộn mật ong bắt đầu giảm số lƣợng tế bào ở nhiệt độ 50oC là trên 20 phút. Số tế bào sống sót ở các điểm thời gian nêu trên so với số tế bào ban đầu có tỷ lệ cụ thể nhƣ sau: Hình 4.5 : kết quả thí nghiệm đối với men tƣơi có trộn mật ong chiếm tỷ lệ 3% tổng khối lƣợng cho thấy tỷ lệ số tế bào sống sót so với số tế bào ban đầu là 99% sau 80 phút ở nhiệt độ 40oC. Men tƣơi có trộn mật ong chiếm tỷ lệ 5% tổng khối lƣợng cho thấy tỷ lệ số tế bào sống sót so với số tế bào ban đầu là 99% sau 120 phút ở nhiệt độ 40oC. Men tƣơi có trộn mật ong chiếm tỷ lệ 7% tổng khối lƣợng cho thấy tỷ lệ số tế bào sống sót so với số tế bào ban đầu là 99% sau 140 phút ở nhiệt độ 40oC. Hình 4.6 : kết quả thí nghiệm đối với men tƣơi có trộn mật ong chiếm tỷ lệ 3% tổng khối lƣợng cho thấy tỷ lệ số tế bào sống sót xấp xĩ với số tế bào ban đầu khi chịu nhiệt độ 45oC Nhiệt độ 50oC 2,05E+11 2,1E+11 2,15E+11 2,2E+11 2,25E+11 2,3E+11 2,35E+11 2,4E+11 2,45E+11 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Thời gian xử lý S ố t ế b à o 3% mật ong 5% mật ong 7% mật ong 36 khoảng 60 phút. Men tƣơi có trộn mật ong chiếm tỷ lệ 5% tổng khối lƣợng cho thấy tỷ lệ số tế bào sống sót xấp xĩ với số tế bào ban đầu khi chịu nhiệt độ 45oC khoảng 80 phút.Men tƣơi có trộn mật ong chiếm tỷ lệ 7% tổng khối lƣợng cho thấy tỷ lệ số tế bào sống sót xấp xĩ với số tế bào ban đầu khi chịu nhiệt độ 45oC khoảng 100 phút. Hình 4.7 : kết quả thí nghiệm đối với men tƣơi có trộn mật ong chiếm tỷ lệ 3% tổng khối lƣợng cho thấy số lƣợng tế bào bắt đầu giảm sau 20 phút ở nhiệt độ 50oC. Men tƣơi có trộn mật ong chiếm tỷ lệ 5% tổng khối lƣợng cho thấy số lƣợng tế bào bắt đầu giảm sau 40 phút ở nhiệt độ 50oC. Men tƣơi có trộn mật ong chiếm tỷ lệ 7% tổng khối lƣợng cho thấy số lƣợng tế bào bắt đầu giảm sau 60 phút ở nhiệt độ 50oC. So sánh cả 3 đồ thị trên, ảnh hƣởng của nồng độ khác nhau đến số lƣợng tế bào nấm men sống là có thể hiện. Men tƣơi có trộn mật ong với tỷ lệ khối lƣợng là 7% cho kết quả có số lƣợng tế bào sống sót trung bình tƣơng đối cao. Khoảng thời gian trung bình mà số lƣợng tế bào ban đầu trung bình khá lâu hơn so với hai nồng độ còn lại. Hình 4.5 chỉ ra rằng thời gian nói trên là khoảng 140 phút thì men bắt đầu chết. Hình 4.6 chỉ ra rằng thời gian nói trên là khoảng 100 phút thì men bắt đầu chết. Hình 4.7 chỉ ra rằng thời gian nói trên là khoảng 60 phút thì men bắt đầu chết. Các khảo sát của các nhà khoa học trƣớc đây chứng minh rằng nhiệt độ có ảnh hƣởng rõ rệt đến vi sinh vật nói chung và nấm men nói riêng. Hầu hết các vi sinh vật đều phát triển mạnh ở điểm nhiệt độ dao động xung quanh 37oC cũng nhƣ bị tiêu diệt ở nhiệt độ cao trên 40 oC. Vấn đề còn lại là khoảng thời gian mà tại đó nhiệt độ cao tác động là bao lâu để hủy diệt sức sống tế bào vi sinh vật. Khoảng thời gian đó cơ thể sinh vật sẽ xử dụng các cơ chế sinh học để kháng cự lại nhiệt độ cao. Thời điểm mà cơ thể sinh vật không thể kháng cự lại nhiệt độ cao dẫn tới cái