Luận văn Ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất lên men từ đậu nành

ipase: thủy phân ester của acid acetic. Amylase: thủy phân tinh bột, b-amylase có trong đậu nành với số lượng khá lớn. Lipoxygenase: xúc tác phản ứng chuyển H2 trong acid béo. 3.8.2 Các sản phẩm chế biến từ đậu nành:[1, 5, 7, 8] 3.8.2.1 Đậu phụ: Đậu phụ là một sản phẩm được sản xuất từ đậu nành. Đậu phụ không chỉ được sản xuất ở Việt Nam mà còn được sản xuất nhiều ở Trung Quốc, Nhật Bản và các nước Đông Nam Á và cả ở những nước ở Châu Âu như Hà Lan, Pháp... Đậu phụ có nhiều dạng khác nhau, chính vì thế mà cũng có tên gọi khác nhau. Tất cả các dạng và tên gọi khác nhau trên đều chia làm ba loại: - Loại mềm. - Loại cứng - Loại đậu phụ lụa. 3.8.2.2 Chao: Chao là sản phẩm lên men được sản xuất từ đậu nành. Vì qua quá trình lên men, nên chao có giá trị dinh dưỡng và hệ số tiêu hóa cao hơn nhiều so với đậu phụ. Chao có nhiều sản phẩm khác nhau như chao nước, chao đặc, chao bánh và chao bột. Do quá trình lên men, các enzim của vi sinh vật tham gia thủy phân protein thành các axit amin, lipit thành các este thơm nên chao có giá trị dinh dưỡng cao và có mùi vị rất đặc trưng. 3.8.2.3 Nước chấm: Nước chấm là tên chung chỉ các loại gia vị dạng lỏng chứa chủ yếu là axit amin, muối ăn và hương vị đặc trưng. Nước chấm được sản xuất từ các nguyên liệu giàu protein và bằng hai phuong pháp: - Vi sinh vật. - Hóa học. 3.8.2.4 Tương: Tương là một sản phẩm lên men từ các nguồn nguyên liệu giàu gluxit và giàu đạm. Đây là một dạng thực phẩm cổ truyền của Việt Nam. Tương là một loại thực phẩm gắn liền với văn hóa dân tộc ta từ xưa cho đến nay và mãi mãi về sau. Đã có những địa phương làm tương nổi tiếng như Bần Yên Nhân (Hưng Yên), Cự Đà (Hà Đông) và Nam Đàn (Nghệ An). 3.8.2.5 Hishiho miso: một loại miso - Tên chung: MISO ngọt. - Tên địa phương Nhật: Hishiho miso. - Đặc tính vật lí: màu hồng vàng, vị ngọt hơi mặn và vị thịt đặc trưng. - Vi sinh vật: Aspergillus oryzae, Pediococars halophilus, Saccharomycer rouxii, Streptococcus sp. - Thời gian bảo quản và sử dụng là 1 – 2 tháng ở 200C. - Hiện nay, Nhật sản xuất 80 – 90% bằng quy mô công nghiệp với số lượng 60.000 tấn/năm 3.8.2.6 Hama natto: - Tên chung: Natto đậu nành. - Tên địa phương Nhật: Hama natto. - Đặc tính vật lí: Thể rắn, màu đen và có vị rất mặn. - Vi sinh vật: Apergillus oryaze, Saccharomyces rouxii, Pediococcus halophilus, A. sojae.. - Sản xuất công nghiệp 90%. Chương 4: ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA VI SINH VẬT DÙNG TRONG LÊN MEN ĐẬU NÀNH 4.1 Vi sinh vật thường có trong lên men đậu nành: Thành phần chính của đậu nành là protein, gluxit nên trong lên men đậu nành chủ yếu là các quá trình thủy phân protein, gluxit thành các phân tử nhỏ hơn dưới tác dụng của các enzim. Các enzim này chủ yếu do các nấm mốc sinh tổng hợp. Hai enzim chủ yếu là amylaza và proteaza: - Amylaza thủy phân tinh bột đường và các dextrin có phân tử lượng nhỏ. - Proteaza thủy phân protein thành các axit amin và các peptit có phân tử lượng nhỏ. Các loài nấm mốc: Mucor, Aspergillus, Rhizopus thường có hoạt tính amylaza và proteaza cao, phát triển nhanh nên thường được dùng trong các sản phẩm lên men đậu nành. Ngoài ra, trong quá trình lên men đậu nành còn có các vi sinh vật sản sinh sản phẩm lên men nhờ quá trình trao đổi chất. Các vi sinh vật này thường là vi khuẩn, vi khuẩn hấp thu các chất dinh dưỡng có phân tử lượng nhỏ như axit amin, axit béo, peptit ngắn, các đường lên men và tạo thành sản phẩm lên men thải vào môi trường. Điển hình như vi khuẩn lactic chuyển hóa đường thành axit latic, kết quả làm cho thực phẩm có vị chua của axit latic. Một số vi khuẩn khác qua quá trình trao đổi chất tạo hương cho sản phẩm. Trong quá trình lên men truyền thống các sản phẩm từ đậu nành có giai đoạn ngâm nước đậu. Trong nước đậu có vi khuẩn Bacillus subtilic phát triển, vi khuẩn này có tính kháng khuẩn nên gây ức chế các vi sinh vật có hại trong sản phẩm. Tóm lại, trong lên men đậu nành, vi sinh vật chủ yếu là nấm mốc và vi khuẩn. Nấm men thì thường được dùng trong các thức ăn nhanh và nước giải khát có cồn. Các sản phẩm lên men truyền thống từ đậu nành ở Việt Nam là: tương, nước chấm và chao. 4.2 Vi sinh vật trong sản xuất tương:[1, 4, 5, 7, 16] Để làm mốc tương trước đây người ta vẫn nhờ vào các bào tử nấm mốc có trong không khí, đất, nước hoặc trong các dụng cụ nhiễm vào khối bột và phát triển. Các nghiên cứu các loại mốc tương này, có ít nhất 28 loài nấm mốc khác nhau, thuộc 11 giống, 2 lớp của hệ thống phân loại. Những loại nấm mốc này đều thuộc loại hoại sinh. Trong hệ nấm mốc 10 loài sau thường gặp với số lượng lớn trên mốc tương : Mucor mucode, M.rouxii, Rhizopus nigricans, Aspergillus oryzae, A.flavus, A.niger, Penicillum prolatum, P.expansum, Monilia sitophila, Trichoderma lignorum ... Trong quá trình ủ mốc thủ công, sau khi ủ 1,5-2 ngày ta thấy trên xôi bắt đầu mọc mốc trắng, xám nhạt. Đó là hệ sợi của các loại nấm mốc khác nhau. Khoảng một ngày sau bào tử nấm mốc trở nên có màu. Qua màu sắc này, bằng mắt thường, ta có thể phân biệt những loài nấm mốc nào đã phát triển. Mốc đen xám với hệ sợi như mạng nhện là do Mucor, Rhizopus, Syneephalastrum. Mốc đen hoặc đen nâu là do Aspergillus niger. Mốc xanh chủ yếu do Penicillum và Trichoderma lignorum. Mốc đỏ gạch là Monilia sitophila. Những loại mốc đen đỏ này đều không thích hợp cho sản xuất tương. Mốc tương thích hợp thì cần các yêu cầu : phát triển nhanh, có hoạt tính amylase và protease cao, màu sắc đẹp, không cho mùi mốc mạnh, không hình thành độc tố và các chất kháng sinh có hại. Thì người ta thấy rằng chủng nấm mốc Aspergillus oryzae đáp ứng được những điều này. Người ta còn gọi loại mốc này là mốc vàng hoa hòe hay hoa cau. Ngoài ra trong sản xuất tương, còn có sự xuất hiện của vi khuẩn Bacillus subtilic trong giai đoạn ngâm nước đậu. Đặc điểm của vi khuẩn Bacillus subtilic: - Vi khuẩn Bacillus subtilic là một loài thuộc chi Bacillus, thuộc họ Bacillacaea. - Bacillus subtilic là trực khuẩn Gram dương có kích thước 2-3 x 0,7-0,8 µm, nội bào tử ở trung tâm có kích thước 1,5-1,8 x 0,8µm. - Ở điều kiện 100oC, bào tử của Bacillus subtilic chịu được 180 phút, có tính ổn định cao với nhiệt độ thấp và sự khô cạn, tác động của hóa chất, tia bức xạ. - Bao nhầy của Bacillus subtilic cấu tạo bởi polipeptit, chủ yếu là axit poliglutamic. - Tiên mao của Bacillus subtilic mọc khắp xung quanh bề mặt tế bào. - Ngoài những đặc trưng trên, Bacillus subtilic có cấu tạo, đặc điểm như của một vi khuẩn đã trình bày ở 1.3.1. 4.3 Vi sinh vật trong sản xuất nước chấm:[1] Trong sản xuất công nghiệp, điều cần thiết phải tạo được giống vi sinh vật thuần chủng. Giống vi sinh vật 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 nấm mốc dùng trong sản xuất nước chấm có thể là: A. Oryzae, A. Sojae, A. teriol, A. mellieus, A. niger, A. ochracus ... Đặc điểm của Apergillus oryzae:[17, 28, 30] - Cuống nấm không có vách ngăn, sợi nấm có vách ngăn. Chỗ phình ra của cuống có các tế bào hình chai. Lúc tế bào còn non thì các tế bào hình chai này nhìn thấy rỏ, lúc tế bào già thì tế bào hình chai bắn ra mọi nơi, chỉ còn lại cuống phình to. - Nấm đa bào, bào tử hở. - Khuẩn lạc trên môi trường Czapek (nhiệt độ nuôi cấy 270C, 10 ngày tuổi) có đường kính 5 – 6 cm, màu lục, vàng lục, lục nâu sau chuyển thành nâu lục, nâu. - Khối bào tử trần đỉnh bọng hình tia tỏa tròn, phần lớn 150 – 300 đến 400 – 500 mm đường kính. - Giá bào tử trần nhẵn hoặc ráp, thường dài 1,0 – 2,5 cm, có thể tới 4 – 5 cm. Bọng đỉnh giá hình gần cầu, 40 – 50 mm đường kính, hoặc mang cuống thể bình và thể bình, hoặc chỉ mang thể bình. - Cuống thể bình 4-5 x 12-15 mm. Thể bình mọc trực tiếp trên bọng đỉnh giá 3-5 x 12-15 mm, thể bình mọc trên cuống thể bình 3,0-3,5 x 8-10 mm. - Bào tử trần phần lớn hình cầu, đôi khi hình elip 4,5 – 7,0 mm đường kính hoặc 8 – 10 mm trục lớn, nhẵn hoặc ráp, có gai mịn. Hình 4.1: Khuẩn lạc Aspergillus oryzae Hình 4.2: Apergillus oryzae Các điều kiện nuôi cấy A.oryzae như sau : - Độ ẩm môi trường là khoảng 55-58% thích nhất cho sự hình thành enzyme. Độ ẩm cho sự hình thành bào tử là khoảng 45%. Cần giữ cho độ ẩm môi trường không bị giảm . Độ ẩm tương đối của không khí từ 80% trở lên đến bão hoà đều thích hợp cho nấm mốc . - Ảnh hưởng không khí : A.oryzae là sinh vật hoàn toàn hiếu khí, chỉ phát triển bình thường khi có đầy đủ oxi. Để đáp ứng điều kiện này môi trường nuôi phải xốp, rải thành lớp không dày quá 2,5-3 cm, phòng nuôi phải thoáng . - Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp cho mốc phát triển và hình thành enzyme là khoảng 28-320C. Nhiệt lượng do nấm mốc toả ra mạnh nhất là từ giờ thứ 14 - 19 . Do nhiệt môi trường toả ra có thể lên tới 400C, cần giữ nhiệt độ từ 28-320C. - Thời gian nuôi mốc hầu hết các chủng A.oryzae có hoạt động cực đại của amylase ở khoảng giờ thứ 30-36 rồi sau đó cực đại protease từ giờ thứ 36-40. Thời gian nuôi mốc giống thường hết 60-70h . - pH : thích hợp cho A.oryzae là môi trường axít yếu 5.5 -6.5. Các môi trường từ cám gạo ngô thường có sẵn pH ở khoảng này nên không cần điều chỉnh . Trong tế bào của Aspergillus oryzae có chứa ít nhất là 23 enzim: α – Amilaza, β – Amilaza, Maltaza, Lactaza, Proteaza, Peptidaza, Dipeptidaza, Renin, Pectinaza, Pectozanaza, Lipaza, Xellulaza, Pirophosphataza, Phosphomonoesteraza, Phophodiesteraza, Tannaza, Catalaza, Nucleaza, Fitaza, Trehalaza, Amidaza, Xitaza, Sulfataza. (theo Tauber 1949) 4.4 Vi sinh vật trong sản xuất chao: [1, 4, 5, 18] Giống tốt nhất trong sản xuất chao là Actinomucor elegans. Việc chọn giống để sản xuất chao rất quan trọng. Tiêu chuẩn đối với một chủng vi sinh vật để sản xuất chao như sau: - Khuẩn ty thể của nấm phải tròn, bóng, có màu trắng hoặc màu hơi vàng để chao sản xuất ra có màu đặc trưng. - Cấu trúc của sợi nấm phải chặt, dày, tạo một lớp màng vững chắc trên mặt bánh đậu để giữ được hình dạng ban đầu. - Không tạo ra mùi vị khó chịu do nấm bị nhiễm. - Tạo được enzyme có hoạt tính thủy phân đạm cao. Vì thế muốn chao có chất lượng tốt, sản phẩm ổn định, trong sản xuất phải có vi sinh vật thuần chủng và tạo các điều kiện tối thích như nhiệt độ, độ ẩm, môi trường, pH, … để phát huy hết tính ưu việt của chúng. Từ lâu người ta cho rằng sự lên men chao là một hiện tượng tự nhiên. Nhưng từ năm 1929, người ta tin sự lên men này là do vi sinh vật. Wai (1929) đã phân lập được một loại mốc thuộc dòng Mucor , và ông đặt tên là Mucor sufu (mốc chao). Ông tin rằng mốc này do nguồn gốc rơm rạ mà ra, vì người ta thường dùng rơm rạ để ủ chao. Nhìn chung, sợi nấm của giống Mucor dày hơn của giống Rhizopus. Vì thế, giống Mucor tạo một lớp màng dày và bám chặt vào bề mặt chao. Tuy nhiên, nhiệt độ phát triển của Rhizopus khoảng 12°C, ở nhiệt độ này, vi khuẩn khó phát triển. Còn nhiệt độ phát triển của Mucor khoảng 15–20°C. Wai (1968) cho rằng loài Actinomucor elegans được sử dụng rộng rãi nhất và là một trong những loài tốt nhất cho việc sản xuất chao. Ngoài ra còn có các loài M. hiemalis, M. silvaticus, M. praini. Một vấn đề của các nhà sản xuất hiện nay khi sử dụng Actinomucor repens (elegans) là khi thời tiết nóng lên (nhất là vào mùa hè) thì các hoạt động của vi sinh vật này bị ức chế, gây ảnh hưởng đến sản xuất. Tuy nhiên, một tiến sĩ Trung Quốc là Bei–Zhong Han, đã tìm ra rằng Rhizopus oligosporus lại hoạt động bình thường ở mức nhiệt độ cao như thế. Tuy nhiên, sản phẩm chao sẽ có màu xám hơn. Đặc điểm của Actinomucor elegans:[25, 26, 27] - Actinomucor elegans được tìm thấy khắp trên thế giới, nhưng được tìm thấy lần đầu tiên ở trong các chất nền tự nhiên ở những vùng nhiệt và cận nhiệt đới. Đặc biệt loài này không bao giờ được phân lập từ những nguồn nhân tạo. Actinomucor elegans có sợi nấm đơn bào, không có vách ngăn,trong suốt. - Khuẩn lạc của Actinomcor elegans phát triển rất nhanh và thành một mảng như bông. Ban đầu khuẩn lạc có màu trắng, sau 4 ngày, đường kính khuẩn lạc khoảng 75 mm và có màu xanh ô liu đến vàng sẫm. Phân tích dưới kính hiển vi, ta thấy sự phân nhánh cuống bào tử. Trên cuống bào tử ban đầu, cách túi bào tử trên cùng một đoạn ngắn, mọc ra một cuống bào tử thứ hai. - Mọi túi bào tử đều có hình tròn, đường kính 16 – 72 mm, màu nhạt, màu kem đến vàng sẫm, có nhiều bào tử và có gai. - Thể bình hình oval (4-6 x 30-34mm) nhưng không có đế. Những cuống bào tử nhánh có màu vàng kem nhạt đến sẫm, có vách ngăn, đường kính 4 – 18 mm. Điều kiện nuôi cấy Actinomucor elegans Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí tối ưu cho sự phát triển của Actinomucor elegans là 250C và 90 – 97%. Những giờ đầu phải nuôi ở độ ẩm 90%, sau 14 – 16 giờ nuôi trên bề mặt đậu xuất hiện những khuẩn ty màu trắng ta phải đưa hàm ẩm lên 95% Phòng nuôi mốc phải có thiết bị điều chỉnh nhiệt độ, giữ được ẩm và nền phòng phải có khả năng thoát nước. Actinomucor elegans là sinh vật hiếu khí, chỉ phát triển bình thường khi có đầy đủ oxi. Để đáp ứng điều kiện này môi trường nuôi phải thoáng, cụ thể là 100kg bánh đậu dùng để nuôi mốc cần có dung tích 6 – 7 m3 khí trên diện tích 2m2. Hình 4.3: Actinomucor elegans Hình 4.4: Khuẩn lạc Actinomucor elegans Chương 5: CÔNG NGHỆ TẠO GIỐNG VI SINH VẬT 5.1 Vai trò của giống:[2] Trong công nghệ vi sinh vật, giống đóng vai trò rất quyết định. Giống quyết định đến năng suất sinh học của của nhà máy. Một giống tốt bao giờ cũng cho năng suất sinh học cao. Các sản phẩm thu được trong quá trình sản xuất sẽ vừa có chất lượng cao vừa có số lượng nhiều. Trong trường hợp này, tính nổi trội trong một sản phẩm có ý nghĩa rất lớn cả về kĩ thuật cũng như kinh tế. Khi ta có một giống vi sinh vật có khả năng tạo ra một sản phẩm lên men nào đó với số lượng lớn hơn các sản phẩm lên men khác sẽ giúp ta giảm chi phí cho quá trình sản xuất. Giống quyết định chất lượng sản phẩm sinh học. Một giống tốt là giống cho chất lượng sản phẩm hơn hẳn những giống khác, từ đó năng khả năng cạnh tranh trong thương trường. Giống quyết định vốn đầu tư cho sản xuất. Một giống tốt sẽ giúp ta không phải chi phí cho đầu tư xây dựng thêm nhiều nhà máy cũng như giảm những chi phí trong sản xuất rất nhiều Giống quyết định giá thành sản phẩm. Một giống tốt thường cho năng suất và chất lượng sản phẩm cao và như vậy giá thành tất nhiên sẽ hạ hơn so với một giống có năng suất và chất lượng sản phẩm thấp. 5.2 Yêu cầu giống vi sinh vật:[2] Trong các công nghệ lên men truyền thống, người ta thường sử dụng các giống tự nhiên. Ở nhiều trường hợp, các giống có nguồn gốc tự nhiên thường cho ra chất lượng sản phẩm khá tốt. Tuy nhiên cũng có rất nhiều trường hợp, các giống có nguồn gốc tự nhiên không cho sản phẩm có chất lượng ổn định và năng suất sinh học thường không cao. Các giống từ nguồn gốc tự nhiên chủ yếu được sử dụng vào quá trình thu nhận các sản phẩm của quá trình dị hóa. Còn trong các công nghệ thu nhận sản phẩm từ quá trình đồng hóa, ít khi người ta sử dụng giống vi sinh vật từ nguồn gốc tự nhiên. Trong công nghệ lên men hiện đại, người ta phải sử dụng các giống đã được biến đổi nguồn gốc di truyền để nâng khả năng chuyển hóa vật chất của chúng, đồng thời nhằm mục đích ổn định chất lượng và năng suất sản phẩm. Như vậy, giống vi sinh vật sử dụng trong công nghệ lên men hiện đại phải đạt những chuẩn mực nhất định mới được phép sử dụng. Các yêu cầu cơ bản đối với giống dùng trong lên men hiện đại gồm: Giống vi sinh vật phải cho ra sản phẩm mà ta mong muốn. Sản phẩm phải có số lượng và chất lượng cao hơn các sản phẩm phụ khác Giống phải cho năng suất sinh học cao. Năng suất sinh học quyết định cả vốn đầu tư và giá thành sản phẩm. Giống vi sinh vật phải có khả năng đồng hóa các nguyên liệu rẻ tiền và dễ kiếm tại địa phương nơi nhà máy đang hoạt động. Sản phẩm của quá trình lên men do giống đang áp dụng trong sản xuất phải dễ dàng tách ra khỏi các tạp chất môi trường và sinh khối vi sinh vật giống. Giống vi sinh vật sử dụng trong các quá trình sản xuất hiện đại phải là những vi sinh vật thuần khiết, không được nhiễm các vi sinh vật lạ. Giống vi sinh vật phải có tính thích nghi cao, đặc biệt phải thích nghi với với điều kiện sản xuất công nghiệp, trong đó có sự ổn định nhiệt độ, pH, áp suất thẩm thấu, hoạt tính của nước. Còn trong tự nhiên các điều kiện nuôi cấy hay điều kiện sống của vi sinh vật thiếu ổn định Giống phải có tốc độ sinh sản và phát triển rất mạnh trong điều kiện môi trường công nghiệp. Tính chất này rất quan trọng, vì nếu bị nhiễm các vi sinh vật lạ, thì giống dùng trong sản xuất phải có khả năng lấn áp sự phát triển của vi sinh vật lạ. Tốc độ trao đổi chất mạnh để nhanh tạo ra sản phẩm mong muốn. Đặc điểm này giúp ta tăng nhiều chu kỳ sản xuất. Giống phải ổn định trong bảo quản và dễ dàng bảo quản. 5.3 Kỹ thuật tạo giống dùng trong sản xuất công nghiệp:[2] 5.3.1 Phân lập giống trong tự nhiên: Thiên nhiên là nguồn vô tận cho phân lập các giống vi sinh vật. Tuy nhiên, không phải ở chỗ nào ta cũng có thể nhận được các chủng vi sinh vật như mong muốn. Có nơi tập trung rất nhiều vi sinh vật loại này, lại có nơi tập trung rất nhiều vi sinh vật loại khác. Vi sinh vật thường phân bố trong thiên nhiên không đều. Chúng thường tập trung ở những nơi giàu chất dinh dưỡng và điều kiện phát triển thuận lợi. Các vi sinh vật trong tự nhiên ít khi cho năng suất sinh học cao, muốn có giống tốt ta phải cải tạo giống này. Phần lớn các vi sinh vật sử dụng trong sản xuất công nghiệp hiện nay là những giống đã được biến đổi hệ thống di truyền. Do đó, các giống được phân lập trong điều kiện tự nhiên chỉ là những mốc giống, từ đó ta tiến hành các biện pháp nâng cao chất lượng giống để đáp ứng những yêu cầu về giống cho sản xuất. Một đặc điểm khác của vi sinh vật trong tự nhiên cần quan tâm khi tiến hành tạo giống là các giống được phân lập trong điều kiện tự nhiên thường chưa thích hợp với sản xuất theo quy mô công nghiệp. Trong điều kiện tự nhiên, các yếu tố về nhiệt độ, pH, độ ẩm môi trường, độ ẩm không khí thay đổi liên tục. Ngược lại trong điều kiện sản xuất công nghiệp, các điều kiện trên thường khá ổn định. Do đó giống thu nhận được từ điều kiện tự nhiên phải qua một giai đoạn huấn luyện thích nghi, đáp ứng được yêu cầu đặt ra. Việc chọn giống từ điều kiện tự nhiên thật sự là một công việc tìm kiếm các chủng đột biến tự nhiên có những tính trạng di truyền trội phù hợp với mục tiêu đề ra. Trong thiên nhiên luôn xảy ra các quá trình biến dị, trong đó có rất nhiều biến dị có lợi cho quá trình sản xuất. Điều khó khăn là những biến dị này thường là những biến dị ngẫu nhiên không định hướng, chúng lại luôn luôn lẫn với những vi sinh vật không biến dị. Hơn nữa số lượng các đột biến trong thiên nhiên thường không nhiều, do đó việc lựa chọn từ đó cho ra những cá thể theo mong muốn riêng là một điều khó khăn. Tuy nhiên việc tuyển chọn trong điều kiện tự nhiên chủ yếu là tạo giống ban đầu, sau đó nhà nghiên cứu về giống còn phải tiến hành các bước tiếp theo để nâng cao chất lượng giống. Khi giống đạt được những yêu cầu cụ thể và đảm bảo được tính ổn định, người ta mới dám đưa vào sản xuất. Các bước tiến hành tạo lập giống từ điều kiện tự nhiên như sau: Tìm vị trí để phân lập giống. Vị trí để phân lập giống phải là nơi hay vật phẩm có sự tập trung khá cao về mật độ giống vi sinh vật mà ta quan tâm. Chọn đúng vị trí hay vật phẩm dùng để phân lập coi như bước đầu khẳng định khả năng thành công của công việc. Sau khi xác định được vị trí hay vật phẩm để phân lập, người ta cân một gam hay một ml (nếu là vật phẩm dạng lỏng) đem phân lập. Chuẩn bị các ống nghiệm chứa các môi trường tập trung. Môi trường tập trung là môi trường chứa nhiều chất dinh dưỡng có khả năng thích hợp cho nhiều vi sinh vật cùng loài. Ở đó các vi sinh vật cùng loài sẽ phát triển rất mạnh, các vi sinh vật của các loài khác sẽ không phát triển hoặc phát triển rất kém. Mục đích của việc sử dụng môi trường tập trung là loại dần những vi sinh vật mà ta không quan tâm. Sau khi pha loãng với mức độ pha loãng nhất định vật phẩm phân lập ta cấy chúng trong những ống nghiệm hoặc vào hộp petri có môi trường tập trung Song song đó ta chuẩn bị môi trường đặc hiệu và sau khi các vi sinh vật đã phát triển mạnh trên các hộp môi trường tập trung, ta chuyển chúng sang môi trường đặc hiệu. Môi trường đặc hiệu là môi trường chỉ cho phép các vi sinh vật mà ta quan tâm phát triển còn các vi sinh vật khác sẽ bị ức chế không phát triển được. Bước cuối cùng là kiểm tra những đặc điểm của vi sinh vật mà ta quan tâm Mục đích là tuyển chọn từ những vi sinh vật cùng loài những cá thể có đặc điểm đặc trưng mà ta mong muốn. 5.3.2 Phân lập giống trong điều kiện sản xuất. Khác với giống được phân lập trong điều kiện tự nhiên, các giống vi sinh vật phân lập trong điều kiện sản xuất có những ưu điểm riêng: Giống được phân lập trong điều kiện sản xuất có những giống đã qua quá trình sản xuất, đã có khả năng thích ứng với điều kiện sản xuất (trong khi đó giống trong điều kiện tự nhiện chỉ quen với các điều kiện không ổn định của của thiên nhiên). Đặc điểm đã quen với điều kiện sản xuất rất có ý nghĩa trong quá trình sản xuất vì đặc tính đảm bảo tính ổn định của giống trong điều kiện nhân tạo. Giống được phân lập trong quá trình sản xuất thường là những giống đã được qua biến đổi gen và có những đặc điểm sinh hóa cao hơn hẳn những chủng nguyên gốc. Do đó, việc phân lập chúng và tạo lập được giống từ đây sẽ có năng suất và chất lượng sản phẩm sinh học cao. Trong các điều kiện sản xuất (dịch đang lên men, nước thải, chất thải ) thường tồn tại khá tập trung những giống vi sinh vật mà ta quan tâm. Những giống này đang trong quá trình sản xuất và sẽ theo chất thải, nước thải ra ngoài. Như vậy trong nước thải, chất thải mật độ các vi sinh vật này nhiều nhất trong tất cả các mẫu vật mà ta đã quan tâm. Nhiều nghiên cứu rất thành công trong việc sử dụng nước thải, chất thải này để phân lập lại. Ví dụ, để có giống dùng trong sản xuất bia, ta sẽ lấy mẫu nước thải trong nhà máy bia hoặc bã men sau khi lọc, ép để làm vật phẩm cho quá trình phân lập. Làm như vậy sẽ có khả năng thu nhận kết quả khả quan hơn các mẫu vật phân lập từ nguồn khác. Như vậy trong công việc phân lập giống vi sinh vật từ quá trình sản xuất có những bước sau: Chọn những vị trí và mẫu vật phân lập: Trong quá trình sản xuất, giống vi sinh vật có thể bị thoái hóa. Trong tổng thể, có rất nhiều cá thể bị thoái hóa nhưng không phải tất cả, trong đó, có nhiều cá thể vẫn giữ được những đặc tính mà ta quan tâm. Do đó nhiệm vụ là: từ tập hợp vi sinh vật có trong quá trình sản xuất đó ta phân lập ra những giống còn giữ được những đặc điểm ban đầu. Địa điểm và mẫu vật đem phân lập ở điều kiện sản xuất bao gồm: Dịch đang tiến hàng lên men Nước thải của nhà máy Chất thải của nhà máy Trong đó dịch đang lên men cho xác suất thu nhận được kết quả cao hơn. Sau khi xác định được vị trí và vật phẩm dùng để phân lập, ta chỉ còn thực hiện những bước sau giống như các bước trong phân lập giống từ điều kiện tự nhiên. 5.3.3 Phân lập giống trong những ống giống đã thoái hóa. Các ống giống là tập hợp các tế bào vi sinh vật có cùng một nguồn gốc di truyền. Tuy nhiên, do điều kiện bảo quản bất bình thường mà ống giống thay đổi một số đặc điểm sinh hóa, từ đó khó ứng dụng trong sản xuất. Tuy nhiên cũng phải nhận thấy rằng, trong hàng tỷ tế bào có trong ống giống đó không phải tất cả đã bị thoái hóa mà còn rất nhiều cá thể vẫn bảo tồn được đặc tính ban đầu. Việc ứng dụng cả ống giống này vào trong sản xuất sẽ làm tăng năng suất và chất lượng sản phẩm. Thực chất của việc phân lập giống trong những ống nghiệm đã thoái hóa là quá trình tuyển chọn lại giống từ các ống giống. Công việc này hoàn toàn không phức tạp vì vị trí và vật phẩm phân lập rất rõ ràng. Vấn đề còn lại là tiến hành các quá trình phân lập giống như quá trình phân lập giống từ điều kiện tự nhiên. Công việc này là công việc rất thường xuyên ở nhiều phòng thí nghiệm và phòng kỹ thuật trên thế giới. Nhờ đó mà người ta luôn duy trì được giống tốt cho sản xuất. 5.4 Sản xuất mốc giống trong sản xuất tương:[1, 5, 7] 5.4.1 Phương pháp sản xuất mốc tương thủ công(dân gian): - Làm mốc tương : làm mốc tương là giai đoạn đầu và cũng là giai đoạn đòi hỏi hiểu biết kĩ thuật đầy đủ nhất trong sản xuất tương . - Cách làm mốc thông thường : Hình 5.1: Sơ đồ làm mốc thông thường - Nguyên liệu : Gạo nếp hoặc ngô khoai. Có thể làm mốc tương từ gạo nếp cái hoặc nếp con, 30-33kg cho 100 lít tương. Thông thường nếp càng tốt thì tương càng ngon. Nếp không nên giã quá kĩ làm mất vitamin B1 . - Đồ chín : gạo nếp đem vo, đãi cho sạch trấu, sạn. Ngâm nước ngang mặt khoảng một đêm (8-12 h) . Ngâm gạo có tác dụng làm cho gạo trương lên, hấp phụ một lượng nước cần thiết. Như thế khi nấu hạt gạo sẽ dễ chín đều cả trong lẫn ngoài. Gạo ngâm xong thì vớt ra cho ráo rồi cho vào đồ. Hàm lượng nứơc ngâm trong gạo thường đạt tới 34-36%. Trong điều kiện sản xuất gia đình ta thường cho nếp vào dụng cụ gọi là chỗ nấu xôi. Chõ thường làm bằng đất nung có hình ống, phía trên để hở, phía đáy có nhiều lỗ nhỏ. Chõ được đặt vào nồi nước chỗ tiếp xúc được trát kín b