KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT SỐ NẤM MEN PHÂN LẬP VÀ NÒNG Độ CHẤT KHÔ HÒA TAN ĐẾN CHẤT LƯỢNG RƯỢU VANG THÓT NÓT

Cần Thơ, ngày tháng năm 2010 Sinh viên thực hiện Huỳnh Thị Chính TÓM LƯỢC Với mục tiêu đa dạng hóa sản phâm từ nước thốt nốt và sử dụng ngư ôn nguyên liệu săn có ở địa phương đê nâng cao

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỌ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẦM

HUỲNH THỊ CHÍNH

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT SỐ NẤM MEN PHÂN LẬP

VÀ NÒNG Độ CHẤT KHÔ HÒA TAN ĐẾN CHẤT LƯỢNG

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn này là công trình nghiên cứu của giáo viên hướng dẫn và bản thân Các thông tin

về số liệu, hình ảnh, kết quả đã được trình bày trong luận văn này là trung thực và chưa từngđược công bố trong bất kỳ luận văn nào trước đây

Tác giả Huỳnh Thị Chính

LỜI CẢM TẠ

Trước hết con xin gửi lời biết ơn chân thành đến cha mẹ và gia đình đã luôn quan tâm, ủng hộ

và động viên tinh thần con trong suốt thời gian qua

Xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Cô Nguyễn Minh Thủy, đã tận tình hướng dẫn và truyền đạtnhững kiến thức quý báu để em có thể hoàn thành tốt luận văn này

Xin cảm ơn các anh, chị ở phòng thí nghiệm, quý thầy cô bộ môn Công nghệ thực phẩm, KhoaNông Nghiệp và Sinh Học ứng Dụng Đặc biệt là anh Nguyễn Phú Cường đã tạo điều kiện vàgiúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình làm luận văn

Tôi xin gởi lời cảm ơn đến tất cả các anh chị học viên cao học khóa 15 và các bạn sinh viênCông nghệ thực phấm khóa 33 đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện thí nghiệm

Kính chúc quý thầy cô và các bạn dồi dào sức khỏe và thành công trong công việc Xin chânthành cảm ơn!

Cần Thơ, ngày tháng năm 2010 Sinh viên thực hiện

Huỳnh Thị Chính

TÓM LƯỢC

Với mục tiêu đa dạng hóa sản phâm từ nước thốt nốt và sử dụng ngư ôn nguyên liệu săn có ở địa phương đê nâng cao giá trị kinh tế cho sản phâm, tạo ra sản phấm rượu vang mới có chất lượng cao từ nguồn nấm men phân lập, nghiên cứu được thực hiện trên cơ sở khảo sát ảnh hưởng của mật số nấm men phân lập ịI0+I0 6 CFU/ml) và nồng độ chất khô hòa tan (20+24°Brix) đến chất lượng rượu vang thốt not.

Ket quả nghiên cứu cho thấy sản phâm rượu vang thốt not có chat lượng tổt nhất khi sản xuất với các điều kiện toi ưu (mật số nấm men phân lập sử dụng là 10 5 CFU/ml, nông độ chất khô hòa tan trong dịch lên men là 24°Brix), ở điều kiện này sản phắm đạt nồng độ cồn cao nhất (13,75% v/v) Phân tích các chỉ tiêu hóa học (hàm lượng SO 2 , acid, ester, methanol) đều thấp

hon so với mức cho phép của TCVN (7045: 2002) Ngocii ra sản phâm rượu vang thốt not còn

có mùi vị thơm ngon, hài hòa, tạo cảm giác dê chịu cho người dùng.

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM TẠ iii

TÓM LƯỢC iv

MỤC LỤC V DANH SÁCH HÌNH vii

DANH SÁCH BẢNG viii

CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Tổng quan 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1

CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀĨ LIỆU 2

2.1 CÂY THỐT NỐT 2

2.1.1 Phân loại khoa học 2

2.1.2 Đặc điểm thực vật 2

2.1.3 Thành phần hóa học của thốt nốt 3

2.1.4 Thành phần dinh dưỡng của nước thốt nốt 3

2.1.5 Lợi ích từ thốt nốt 4

2.1.6 Cách thức thu hoạch thốt nốt 5

2.1.7 Xử lý nước thốt nốt sau thu hoạch 5

2.2 NẤM MEN 6

2.2.1 Phân loại 6

2.2.2 Hình thái 6

2.2.3 Cấu tạo 7

2.2.4 Sinh sản của nấm men 8

2.2.5 Quá trình phân lập nấm men từ nước thốt nốt 8

2.2.5.1 Thu hoạch nước thốt nốt 8

2.2.5.2 Quá trình phân lập nấm men từ nước thốt nốt 8

2.2.6 Kiếm tra các đặc tính của giống nấm men phân lập 9

2.2.6.1 Hoạt lực lên men 9

22.6.2 Khả năng chịu côn 9

2.2.6.3 Khả năng chịu sulfite 10

2.2.6.4 Tính chịu cicicl 10

2.3 RƯỢU VANG 10

2.3.1 Giới thiệu 10

2.3.2 Sơ lược về quá trình lên men rượu 11

2.3.2.1 Cơ chế của quá trình lên men ì 1 23.2.2 Động học của quá trình lên men 12

2.3.2.3 Các sản phảm được tạo ratrong quá trình lên men 12

2.3.2.4 Các yếu to ảnh hưởng đến quá trình lên men 15

2.4 HÓA CHẤT SỬ DỤNG 17

2.4.1 Metabisulfit sodium (NaiSọOs) 17

2.4.2 Sodium bisulfite (NaHS03) 18

2.4.3 Acid citric (CôHgOy) 18

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 19

3.1 PHƯƠNG TTỆN NGHIÊN cứu 19

3.1.1 Thời gian - địa điểm 19

3.1.2 Thiết bị và dụng cụ 19

3.1.3 Nguyên vật liệu, hóa chất 19

3.1.4 Các thiết bị dùng trong thí nghiệm 20

3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 21

3.2.1 Phương pháp tiến hành 21

3.2.2 Phương pháp phân tích 21

3.2.3 Bố trí thí nghiệm 22

3.2.3.1 Mô tả quy trình 23

3.2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của mật sônâm men từ nguôn phân lập và nông độ chất khô hòa tan đến chất lượng rượu vang thốt nốt 24

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25

Ảnh hưởng của mật số nấm men vànồng độ chất khô hòa tan đến chất lượng rượu

vang thốt nốt 25

4.1 Hàm lượng ethanol 25

4.2 Hàm lưọng đưòng sót 27

4.3 Hàm lượng SƠ2 29

4.4 Hàm lượng acid tông sổ 31

4.5 Hàm lượng ester 33

4.6 Hàm lượng methanol 35

CHƯƠNG 5 KÉT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 37

5.1 Kết luận 37

5.2 Đe nghị 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 38

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Cây thốt nốt 2

Hình 2.2 Hình thái tế bào nấm men 7

Hình 2.3 Công thức cấu tạocủa metabisulĩit sodium 17

Hình 2.4 Công thức cấu tạocủa NaHS03 18

Hình 2.5 Công thức cấu tạocủa aciđ citric 18

Hình 3.1 Nguyên liệu nước thốt nốt 19

Hình 3.2 Các thiết bị dùng trong thí nghiệm 20

Hình 3.3 Quy trình sản xuất rượu vang thốt nốt 22

Hình 4.1 Hàm lượng ethanol của sản phẩm ở các mật số nấm men phân lập và nồng độ chất khô hòa tan trong dịch lên men 26

Hình 4.2 Hàm lượng đường sót của sản phẩm ở các mật số nấm men phân lập và nồng độ chất khô hòa tan trong dịch lên men 28

Hình 4.3 Hàm lượng SƠ2 của sản phâm ở các mật số nấm men phân lập và nồng độ chất khô hòa tan trong dịch lên men 30

Hình 4.4 Hàm lượng acid tông số của sản phâm ở các mật số nấm men phân lập và nồng độ chất khô hòa tan trong dịch lên men 33

Hình 4.5 Hàm lượng ester của sản phâm ở các mật số nấm men phân lập và nồng độ chất khô hòa tan trong dịch lên men 34

Hình 4.6 Hàm lượng methanol của sản phâm ở các mật số nấm men phân lập và nồng độ chất khô hòa tan trong dịch lên men 36

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của 1 OOml nước thốt nốt 3Bảng 2.2: Thành phần dinh dường của nước thốt nốt 4Bảng 3.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa học 21Bảng 4.1 Hàm lượng ethanol (% v/v) của sản phẩm ở các mật số nấm men phân lập và nồng

độ chất khô hòa tan 25Bảng 4.2 Hàm lượng đường sót (g/l) của sản phấm ở các mật số nấm men phân lập và nồng

độ chất khô hòa tan 27Bảng 4.3 Hàm lượng S02 (nìg/1) của sản phẩm ở các mật số nấm men phân lập và nồng độchất khô hòa tan 30Bảng 4.4 Hàm lượng acid tống số (g/l) của sản phấm ở các mật số nấm men phân lập vànồng độ chất khô hòa tan 32Bảng 4.5 Hàm lượng ester (g/1) của sản phẩm ở các mật số nấm men phân lập và nồng độchất khô hòa tan 34Bảng 4.6 Hàm lượng methanol (g/l) của sản phẩm ớ các mật số nấm men phân lập và nồng

độ chất khô hòa tan 35

CHƯƠNG I ĐẶT VÁN ĐÈ 1.1 Tổng quan

Tịnh Biên một vùng của tỉnh An Giang có tiềm năng lớn về phát triến kinh tế Ngoài lợi thế

về du lịch vùng Bảy Núi, vùng này lại được thiên nhiên phú cho một đặc sản mang nét riêngcủa vùng, và thốt nốt là một trong các vật quý đó

Thốt nốt là cây cho hiệu quả kinh tế cao, dễ trồng và cho sản lượng nhiều Tuy nhiên nguồnnguyên liệu sau khi thu hoạch thường chỉ được bán dưới dạng nước giải khát hoặc dùng đếsản xuất đường và chủ yếu được tiêu thụ ở đồng bằng sông Cửu Long Thế nhưng nước thốtnốt sau khi thu hoạch và đế ở điều kiện bình thường thì rất dễ bị hư hỏng, quá trình lên menxảy ra nhanh làm giảm giá trị dinh dưỡng cho sản phâm và còn làm cho sản phâm không cònkhả năng sử dụng được Ngoài ra người dân còn lấy nước thốt nốt đi pha loãng ra rồi thêmđường hóa học vào nhằm làm tăng lợi nhuận điều này làm chất lượng nước thốt nốt khôngđảm bảo và thậm chí còn ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng và vệ sinh an toàn thực phẩmtrong quá trình tiêu thụ, gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng

Trên cơ sở đó, việc nghiên cứu chế biến đa dạng hóa sản phẩm từ thốt nốt là góp phần manglại hiệu quả kinh tế cho khu vực nói chung và cho tỉnh An Giang nói riêng, nhằm đáp ứngnhu cầu sử dụng thực phẩm từ thốt nốt ngày càng cao và đảm bảo an toàn vệ sinh thựcphẩm Từ đó không những làm gia tăng giá trị sử dụng mà còn có thế bảo tồn được nguồnlợi từ thiên nhiên của thốt nốt

Công nghệ sản xuất rượu vang đã được biết đến từ rất lâu và cũng có rất nhiều nghiên cún vềchế biến rượu vang từ nước trái cây như: nho, mận, khóm Rượu vang được xem là đồ uống

tự nhiên có lợi cho sức khởe vì thực chất đây là dạng trái cây lên men Trong rượu vangngoài thành phần chính là ethylic còn có các thành phần khác giống như trái cây như:vitamin, muối khoáng, acid hữu cơ, protein Uống rượu vừa phải có tác dụng kích thích thầnkinh, kích thích tiêu hóa có lợi cho sức khỏe

Vì vậy, việc nghiên cứu chế biến rượu vang thốt nốt tù’ nguồn nấm men phân lập là hướng

đi cần thiết nhằm bảo vệ được giá trị dinh dưỡng của nguồn nguyên liệu này, phát triển và đadạng hóa sản phẩm, đáp ứng nhu cầu thị trường Đồng thời còn làm cho các sản phâm chếbiến từ nước thốt nốt trở thành biểu tượng cho vùng

du lịch Bảy Núi này trong các dịp lễ tết, hội hè với giá trị dinh dưỡng vàgiá trịcảm quan cao

1.2 Mục tiêu nghiên cún

Xác lập được ảnh hưởng của nồng độ chất khô hòa tan và mật số nấm men phân lập tối ưuđến chất lượng rượu vang thốt nốt

CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1.1 Phân loại khoa học

Giới (regmtm): Plantae

Ngành (divisio): Angiospermae

Lớp (class) Monocots

Bộ (ordo): Arecales

Họ (familia): Arecaceae

Chi (genus): Borassus L

Loài (species): flabellifer

Hình 2.1 Câv thốt nốt

Tên hai phân: Borassus flabellifer (Nguén: http:/ fy Lwikipedía , org)

Thốt nốt (hình 2.1) có danh pháp khoa học là Borassus flabellifer L, thuộc họ cau (Arecaceae) - thốt nốt châu Á (miền nam châu Á) còn gọi đơn giản là thốt nốt (Ấn Độ, Sri

Lanka, Thái Lan, Campuchia, Việt Nam, Malaysia, New Guinea)

Tên gọi thốt nốt trong tiếng Việt có nguồn gốc từ tiếng Khmer th'not Thốt nốt được xem là

biểu tượng linh hồn của người dân tộc Khmer Đây là loài cây biểu tượng không chính thứccủa Campuchia

Tại Việt Nam, cây thốt nốt mọc và được trồng ở các tỉnh khu vực Nam Bộ, trồng nhiều nhất

là ở 2 huyện Tịnh Biên và Tri Tôn của tỉnh An Giang

Hai loài thốt nốt là Borassus madagascariensis và Borassus sambiranensis được liệt kê

trong sách đỏ IUCN là dễ thương tổn và đang nguy cấp

2.1.2 Đặc điểm thực vật

Thốt nốt là các loại cây thân cau thẳng đứng, có thế cao tới 30 m Lá dài, hình chân vịt, dài2-Ỉ-3 m Các lá chét dài 0,6-rl,2 m Cuống lá (mo) mở rộng Hoa nhỏ, mọc thành cụm dàyđặc, thuộc loại đơn tính khác gốc Hoa đực nhỏ, có 3 lá đài, 3 cánh rời xếp lợp, 6 nhị ngắn,bao phấn 2 ô Quả lớn màu nâu hoặc nâu hạt dẻ hình dạng hơi tròn với 3 hạch, hạt thuôn chia

3 chùy ở đỉnh

2.1.3 Thành phần hóa học của thốt nốt

Thành phần hóa học của thốt nốt được thế hiện ở bảng 2.1

2.1.4 Thành phần dinh dưỡng của nước thốt nốt

Thành phần dinh dường của nước thốt nốt được thế hiện ở bảng 2.2

Theo Nguyễn Minh Thủy và cộng sự (2001), cây thốt nốt trồng lâu năm thường cho nước có

độ ngọt cao hơn cây có thời gian sinh trưởng ít (cây mới), độ ngọt của chúng dao động trongkhoảng 11 đến 14°Brix, mẫu thu hoạch trong mùa nắng độ ngọt có thể tăng lên đến 15 hoặc16°Brix Tuy nhiên, giá trị này thường dao động và không cố định, ngay cả trên cùng mộtcây hoặc các cây thốt nốt khác nhau

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của lOOml nước thốt nốt

Các loài thốt nốt có tầm quan trọng kinh tế đáng kể và được trồng rộng rãi trong các khuvực nhiệt đới.

Cây thốt nốt là một trong những cây có tầm quan trọng nhất của Ấn Độ từ rất lâu, tại đâyngười ta sử dụng thốt nốt theo trên 800 kiểu khác nhau Lá thốt nốt được chế tạo thành cáigiỏ (“smock”) để bao những đường thành phẩm Ngoài ra, lá này cũng dùng chế tạo nhữngsản phấm thủ công như: làm mái che, thảm, giỏ, quạt, mũ, ô dù, cũng như làm vật liệu nhưgiấy đế viết Do đó cho phép làm tăng giá trị hoạt động của người nông dân (Rapp J.P,2004)

Các cuống (bẹ) lá cũng có thế dùng làm hàng rào và có thế lấy ra sợi rắn chắc phù họp choviệc làm thừng, chão hay chổi Gỗ màu đen là loại gỗ cúng, nặng và bền, có giá trị trongxây dựng

Bảng 2.2: Thành phần dinh dưõìig của nước thốt nốt

Từ cây này người ta cũng tạo ra nhiều loại thức ăn Các cây non được đem nấu nướng như làmột loại rau hoặc nghiền, giã hay nướng để làm thức ăn Quả ăn dưới dạng tươi hay nướng,người ta còn ăn cả các hạt non tựa như thạch Dịch ngọt có thế thu được từ các bông mo non

(kể cả hoa đực lẫn hoa cái) Nó được dùng lên men để làm một loại đồ uống, gọi là rượu arac, hoặc được cô đặc để sản xuất một loại đường thô gọi là đường thốt nốt Tại Indonesia người ta gọi nó là Gulci Java (đường Java) và được sử dụng rộng rãi trong ẩm thực của người dân Java Ngoài ra, nhựa từ thân cây cũng được dùng làm “raộí loại thuốc nhuận tràng” Các giá trị y học cũng đã được quy cho các phần khác của cây

(http://vi.wikipedia.org)

2.1.6 Cách thức thu hoạch thốt nốt

Thốt nốt được trồng tối thiểu 15-Ĩ-20 năm mới bắt đầu thu hoạch, thu hoạch thốt nốt phảidùng cây tre gai đực buộc cặp vào thân cây làm điếm tựa (cây đài) mới có thế leo lên tớingọn (một cây thốt nốt phải sử dụng 2-Ỉ-3 cây đài nối với nhau) Dụng cụ đựng nước thốt nốtthu hoạch được làm bằng ống tre hay ống nhựa Mỗi cây thốt nốt có thế cho từ IOH-15 lítnước/ngày

Năng suất của những cây cái lớn hơn các cây đực; mồi cây cho từ 370 đến 400 lít trong mộtmùa, tương đương khoảng 60 kg đường và nước thốt nốt giàu saccharose, dao động từ 8,24đến 19,9% (Giffard, 1967) Một gia đình lấy nước trung bình 20 cây, thu hằng năm từ 1000

đến 1200 kg đường thốt nốt

Ớ Việt Nam thốt nốt mọc và được trồng ở các tỉnh khu vực Nam Bộ giáp với Campuchia.Riêng vùng núi Thất Sơn, An Giang hiện có hơn 100.000 cây thốt nốt trồng tập trung ở cáchuyện Tri Tôn, Tịnh Biên, trong đó có gần 60.000 cây đang trong thời kỳ cho thu hoạch trái,nước thốt nốt Theo thống kê của ngành công nghiệp An Giang, mồi năm ròng thốt nốt ở AnGiang cung cấp khoảng 5.600 tấn đường, trị giá khoảng 56 tỉ đồng Neu triệt hạ ràng thốt nốtđang cho thu hoạch để bán gỗ thì chỉ thu được 24 tỉ đồng (http://vietbao.vn)

2.1.7 Xử lý nưó’c thốt nốt sau thu hoạch

Nước thốt nốt sau khi thu hoạch thường nhanh chóng có những biếu hiện hư hỏngtrong điều kiện bảo quản bình thường Quá trình lên men nhanh chóng xảy ra (dohàm lượng đường hiện diện trong nguyên liệu) làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phấm vàcòn làm cho sản phấm không còn khả năng sử dụng được

Hiện nay, nước thốt sau khi thu hoạch được người dân xử lý bằng 2 biện pháp thường dùng

là thêm gồ sến và hóa chất Tuy nhiên nước sau khi thu hoạch chủ yếu đế nấu đường nếuđược xử lý bằng hóa chất, nhưng liều lượng sử dụng đó không thể xác định được, nếu lấynước đã xử lý theo cách của họ dùng để chế biến rượu có thế ảnh hưởng đến chất lượng sảnphẩm Do vậy nước thốt nốt sau khi thu hoạch được xử lý bằng metabisulfit sodium với hàm

lượng 1,3-r \ ,4 g/1 (Nguyễn Minh Thủy và cộng sự, 2001).

2.2 NẤM MEN

2.2.1 Phân loại

Theo hệ thống phân loại nấm men thuộc vào giới nấm (Kingdom Fungi theo Whitaker, 1996;

Takhtakjan, 1970) Fungi bắt nguồn từ chữ la tinh Fungus có nghĩa là nấm, đôi khi dùng Mycetes bắt nguồn từ chữ Hy Lạp Mukes.

Nấm men là nhóm cơ thể đơn bào hoặc tập hợp đon bào, nhân chuẩn, hiển vi Nấm men cóthể thuộc về 2 lớp nấm: nấm túi (Ascomycetes) và nấm bất toàn (nhóm nấm không tạo thành

bào từ - lớp nấm không hoàn thiện)

Đơn vị cơ bản phân loại nấm men trong sản xuất lên men là nòi hoặc chủng Đây là các tế

bào thuần chủng của một loài xác định Các nòi (chủng) được tập hợp thành loài (Species), các loài tập hợp thành giống (genus, generci), các giống hợp thành họ

Phần lớn nấm men được sử dụng trong công nghiệp thuộc giống Saccharomyces trong lớp

nấm túi và vài giống thuộc lớp nấm bất toàn

Một số giống Saccharomyces thường gặp trong sản xuất rượu: Saccharomyces vini, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces uvarum, Saccharomyces carlsbergensis, Saccharomyces chevalierỉ, Saccharomyces oviformis, Saccharomyces chodati (Lương Đức Phẩm, 1998).

Kích thước của tế bào nấm men thay đối theo điều kiện môi trường nuôi cấy, theo tuối sinh

lý của tế bào (Nguyễn Đức Lượng, 2006)

Mcing tế bào: là một thành mỏng, trong suốt có tính đàn hồi, có nhiệm vụ bảo vệ tế bào

tránh những tác động bên ngoài đồng thời điều chỉnh áp suất thâm thấu giữa bên trong vàbên ngoài tế bào

Màng có cấu tạo từ polysaccharide kiếu hemicenllulose gồm glucan và manna Ngoài ra vỏ

tế bào còn chứa một lượng nhỏ chất béo, protit chất khoáng và chitin ở lớp màng này có 2

vùng mang tính thẩm thấu có chọn lọc đối với các chất khác nhau, trên màng có nhiều lổ nhỏ

có đường kính đến 3,6 nm, nước và các chất dinh dưỡng đi vào tế bào bằng con đường này

Nguyên sinh chất: nguyên sinh chất của tế bào hay cytoplasm còn có tên chung là

protoplasm Protoplasm của nhân tế bào còn có tên riêng là nucleoplasm, còn ở ngoài nhânthì gọi là cytoplasm

Cytoplasm: là một hệ thống keo, độ nhớt của nó phụ thuộc vào thời kì sinh trưởng và các yếu

tố sinh lý Te bào còn trẻ thì độ nhớt thấp hơn tế bào già, bảo đảm cho việc trao đổi chất tốthơn

Hình 2.2 Hình thái tế bào nấm men

Nhâm bên ngoài nhân có lớp vỏ nhân (màng), bên trong chứa đầy nucleoplasm trong suốt và

những sợi chỉ nhỏ dài gọi là cromosome Cromosome có cấu tạo từ protit và aciddeoxyribonucleic Trong cromosome còn có chứa các enzyme và acid ribonucleic.Cromosome thực hiện chức năng di truyền, kiểm soát sự phân hóa tế bào và tổng hợp protit.Nhân có dạng hình tròn đường kính 1 đến 2 micromet, ngăn cách với cytoplasm bới 2 lớpmàng Các màng này thông với nhau bởi các lỗ có đường kính 3 đến 100 nm Qua đónucleoplasm và cytoplasm có sự liên hệ với nhau

2.2.4 Sinh sản của nấm men

Nấm men có thể sinh sản vô tính thông qua mọc chồi hoặc hữu tính thông qua sự hình thànhcủa nang bào tử Trong quá trình sinh sản vô tính, chồi mới phát triển từ men mẹ khi cácđiều kiện thích hợp và sau đó, khi chồi đạt tới kích thước của men trưởng thành thì nó tách rakhỏi men mẹ Khi các điều kiện dinh dưỡng kém các men có khả năng sinh sản hữu tính sẽtạo ra các nang bào tử Các men không có khả năng đạt được chu trình sinh sản hữu tính đầy

đủ được phân loại trong chi Candida.

2.2.5 Quá trình phân lập nấm men từ nưóc thốt nốt

2.2.5.1 Thu hoạch nước thốt nốt

Nước thốt nốt thu hoạch vào buối sáng và buối chiều với 3 điều kiện xử lý (không xử lý, xử

lý gỗ sến, xử lý metabisulfite sodium) ở huyện Tịnh Biên, tỉnh An Giang Sau khi thu hoạch,mẫu nước thốt nốt được tiến hành kiểm tra đánh giá chất lượng tại ruộng, sau đó vận chuyến

về phòng thí nghiệm tiến hành phân lập Điều kiện tồn trữ mẫu trong quá trình vận chuyến là0-r5°C, đảm bảo nguyên liệu khi về đến phòng thí nghiệm không bị biến đối chất lượng

2.2.5.2 Quá trình phân lập nấm men từ nước thốt nốt

Trước khi thực hiện phân lập nấm men tự nhiên từ nước thốt nốt, nguyên liệu được kiếm tracác giá trị pH, hàm lượng chất khô hòa tan trong nguyên liệu nhằm xác định được sự biếnđối chất lượng của nước thốt nốt trong quá trình vận chuyển

Nguyên liệu có chất lượng tốt được tiến hành phân lập đế tuyển chọn những dòng nấm men

tự nhiên có trong nguyên liệu này Tại đây, các công đoạn ban đầu như chuân bị môi trườngnuôi cấy nấm men, dụng cụ phải được thanh trùng và chuân bị kỹ càng, đảm bảo cho quátrình nuôi cấy và tuyển chọn các dòng nấm men được thực hiện trong điều kiện thích hợp tối

ưu nhất

Sau 3 ngày nuôi cấy mẫu ớ nhiệt độ 30°c có thế quan sát hình dạng khuấn lạc mọc trên môitrường thạch đĩa, lấy những khuấn lạc khác nhau làm tiêu bản giọt ép trên lam kính để quansát tế bào nấm men và ghi nhận hình dạng bằng kính hiển vi Thông thường mẫu nước thốtnốt mới phân lập có các khuẩn lạc khác nhau trên môi trường thạch đĩa và nhiều hình dạng tếbào nấm men Do đó, phải tiếp tục cấy chuyền những khuẩn lạc khác nhau trên đĩa môi

trường, cho đến khi tạo được các khuẩn lạc giống nhau trên cùng 1 đĩa (tạo được giống nấmmen đồng nhất)

Sau thời gian phân lập thu được 21 dòng nấm men từ nước thốt nốt, cấy chuyền 21 dòng nàyvào 2 môi trường tổng hợp Sabouraud và MEA, theo dõi khả năng phát triển của khuẩn lạcbằng cách đếm số lượng khuẩn lạc trên đĩa khi nuôi cấy cùng một lượng mẫu ban đầu (sốlượng khuấn lạc dao động 3(H300/đĩa), và số lượng nấm men/ ml mẫu bằng buồng đếmthoma khi nuôi cấy trên môi trường dịch thể

Ket quả 21 dòng nấm men phát triến tốt trong môi trường Sabouraud, với số lượng khuân lạc

và số lượng nấm men phát triển vượt trội Sử dụng môi trường Sabouraud để phân lập và bảoquản các giống nấm men trong môi trường ống thạch nghiêng, nhiệt độ bảo quản 4-^10°C,định kỳ cấy chuyền 2 tháng/lần

Dựa vào khóa phân loại các giống nấm men, chủ yếu dựa vào các đặc điểm hình thái nấmmen, quan sát tế bào nẩy chồi khi nuôi cấy trong môi trường lỏng cao mạch nha - cao nấmmen - glucose - pepton, quan sát sự hình thành bào tử nấm men khi nuôi cấy trên môi trườngnghèo dinh dường thạch - agar, các đặc điểm sinh lý như khả năng lên men đường và khảnăng đồng hóa urea Bước đầu xác định 21 dòng nấm men phân lập thuộc 3 giống nấm men

Saccharomyces, Hanseniaspora và Candida.

2.2.6 Kiếm tra các đặc tính của giống nấm men phân lập

2.2.6.1 Hoạt lực lên men

Đe xác định hoạt lực lên men của một giống nấm men có thể dùng phương pháp trọng lượng,phương pháp thể tích dựa trên khả năng làm thoát CƠ2

Phương pháp trọng lượng: xác định lượng CƠ2 thoát ra tới khi kết thúc lên men Chuấn bịdịch lên men với 10-ỉ-15% đường cho vào các bình có nút mài và nút có ống thông ra ngoàinối với bầu chứa H2SO4 đế chặn không khí từ ngoài vào bình Gieo cấy men giống vào dịchlên men trong bình rồi ủ 25 -ỉ- 28°c đối với men rượu, 15+25°c với men rượu vang, 7^9°cvới men bia Cân bình sau khi cấy giống và trong quá trình lên men đến khi trọng lượng bình

và dịch lên men không đối (kết thúc lên men) Hiệu số trọng lượng của bình trước và sau khilên cho ta trọng lượng CO2 sinh ra từ đó tính ra số gam CO2 sinh ra của 100 ml dịch lên men(Lương Đức Phẩm, 2005)

2.2.6.2 Khả năng chịu côn

Đe xác định khả năng chịu cồn, chuân bị dịch lên men 2% đường và 10H- 12% cồn, cấygiống và ủ ấm 25°c trong 5 ngày, nhận xét sơ bộ giống nào lên men sớm và lên men mạnh sau 5 ngày cho thêm 1 ml hỗn hợp gồm 2% glucose và 15° cồn tiếp tục ủ ở nhiệt độ trên,hàng ngày quan sát sự sủi bọt Chủng nào lên men được ở 15% cồn là chủng chịu được độcồn cao có khả năng sinh ra nhiều cồn (Lương Đức Phẩm, 2005)

2.2.6.3 Khả năng chịu sulfite

Là đặc điểm rất cần cho các chủng nấm men trong rượu vang, nồng độ thử S02 tự do thườngđược chọn là 100 mg/1 Đầu tiên chuẩn bị các mẫu thử với hàm lượng S02 khác nhau, saumồi giờ lại bố sung S02 vào cho đến khi đạt 100 mg/1 Lượng SOọ ban đầu giảm dan do SO2

tham gia vào các hợp chất trong dịch lên men Đặc các mẫu vào tủ ấm trong 10 ngày, hàngngày quan sát sự sinh trưởng và lên men (Lương Đức Phẩm, 2005)

2.2.6.4 Tính chịu acid

Không phải tất cả các chủng nấm men đều chịu được pH thấp, chọn được chủng chịu pHthấp có ý nghĩa quan trọng trong nghề sản xuất rượu vang Cách làm là gieo các chủng nấmmen thử nghiệm vào dịch quả có pH=2,6 với hàm lượng đường 18% ủ 25H-27°C rồi dùngacid tartaric để điều chỉnh pH Quan sát xem chủng nào phát triển và lên men sớm (LươngĐức Phẩm, 2005)

Sau khi phân lập và kiếm tra tất cả các hoạt tính lên men của giống nấm men phân lập rồichọn ra chủng nấm men phù hợp với yêu cầu sản xuất tiến hành nhân giống và đưa vào sảnxuất

Rượu vang được xem là những thức uống tự nhiên có lợi cho sức khỏe, vì thực chất chỉ lànước trái cây lên men Ngoài thành phần đường được nấm men chuyến hoá thành rượu trongquá trình lên men thì trong vang còn có nhiều thành phần bố ích khác như vitamin, muốikhoáng, acid hữu cơ, protein, Độ rượu của vang thường chỉ trong giới hạn IOH-14% (v/v)

và chứa rất ít các thành phần không tốt như aldehyde, methanol, nên phần lớn rượu vang cótác dụng tốt đối với sức khoẻ nếu sử dụng một cách đúng đắn (Vũ Công Hậu, 1983)

2.3.2 Sơ lược về quá trình lên men rượu

Lên men là quá trình trao đối chất dưới tác dụng của enzyme tương ứng gọi là chất xúc tácsinh học Tùy theo sản phấm tích tụ sau quá trình lên men mà người ta chia làm nhiều kiểulên men khác nhau Tuy nhiên, có hai hình thức lên men chính: lên men yếm khí và lên menhiếu khí

Lên men rượu là quá trình lên men yếm khí với sự có mặt của nấm men, chúng sẽ chuyểnhóa đường lên men thành ethanol và C02

2.3.2 ỉ Cơ chê của quá trình lên men

Để lên men người ta cho vào môi trường một lượng tế bào nấm men nhất định Tùy theophương pháp lên men mà lượng nấm men cho vào khác nhau Thông thường khi lên men,lượng tế bào nấm men phải đạt lớn hơn một trăm triệu tế bào trong một ml dịch lên men Dodiện tích bề mặt của tế bào nấm men lớn nên khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng mạnh.Đường lên men và các chất dinh dưỡng khác trong môi trường lên men trước tiên được hấpthụ trên bề mặt nấm men, sau đó được khuếch tán vào bên trong tế bào nấm men, rượu và

CƠ2 sẽ được tạo thành

Rượu ethylic tạo thành khuếch tán ra môi trường bên ngoài qua màng tế bào nấm men Rượuhòa tan vô hạn trong nước nên khuếch tán rất mạnh vào trong môi trường CƠ2 cũng hòa tanvào trong môi trường nhưng sự hòa tan không lớn ớ áp suất 800 mmHg, nhiệt độ 25h-30°Cthu được khoảng 0,837+0,856 lít C02/lít nước Vì thế C02 sinh ra trong quá trình lên men sẽkhuếch tán vào môi trường và nhanh chóng đạt được trạng thái bảo hòa Khi bảo hòa CO2

bám xung quanh tế bào nấm men hình thành những bọt khí Te bào nấm men thường dínhliền với nhau, bọt khí sinh ra ngày càng nhiều và lớn dần lên hình thành túi lớn, đến lúc nào

đó có sự chênh lệch giữa khối lượng riêng của môi trường và tế bào nấm men sẽ nổi trên bềmặt Khi đến bề mặt, do có sự thay đổi đột ngột sức căng bề mặt nên chúng bị vỡ ra làm chokhí CO2 phóng thích ra ngoài Lúc này do khối lượng của tế bào nấm men đủ lớn trở lại nênchúng sẽ bị chìm xuống Quá trình diễn ra liên tục nên tế bào nấm men chuyến từ trạng tháitĩnh sang trạng thái chuyến động, làm gia tăng khả năng sự tiếp xúc giữa các tế bào nấm men

và môi trường điều này làm cho quá trình trao đối chất diễn ra nhanh hơn, mạnh mẽ hơn, khi

đó sẽ làm gia tăng quá trình lên men

Khí CO2 ức chế quá trình lên men, nhung trong quá trình thoát khí CO2 làm tăng khả nănglên men của nấm men Kích thước, vật liệu chế tạo của thiết bị lên men, các chất hòa tanmang điện tích các vật lơ lửng khác hiện diện trong dịch lên men khi lên men đều ảnh hưởngđến quá trình thoát khí CO2 nên cũng ảnh hưởng đến quá trình lên men

23.2.2 Động học của quci trình lên men

Tốc độ của quá trình lên men có thể quan sát được bằng cách theo dõi sự thav đổi của hàmlượng đường trong dịch lên men, quan sát bằng cách theo dõi sự thav đổi hàm lượng rượu vàC02 tạo thành cũng như sự thay đối trị số của nồng độ dịch lên men

Quá trình lên men chia làm 3 thời kỳ chính:

+ Thời kỳ đầu: khoảng 60 giờ kế từ khi cho nấm men tiếp xúc với dịch lên men Sự lên menxảy ra rất chậm, đường lên men không đáng kể

+ Thời kỳ 2: đây là thời kỳ lên men chính Chiếm khoảng 60-Ĩ-120 giờ sau thời kỳ đầu Sựphát triển của nấm men và sự lên men sau mồi giờ tăng nhanh đáng ke và đạt đến trị số cựcđại

+ Thời kỳ cuối: Đây là giai đoạn lên men phụ xảy ra rất chậm đồng thời là thời kỳ ổn địnhtạo mùi cho sản phẩm Tùy theo phương pháp lên men, loại sản phẩm mà thời gian lên menphụ kéo dài khác nhau không quan sát được.

Thời kỳ lên men chính là thời kỳ biến đối nhiều nhất các thành phần trong dịch lên men.Chúng ảnh hưởng đến kết quả của quá trình lên men Trong giai đoạn này, trong điều kiệnbình thường, sau mỗi giờ nồng độ đường trong dịch lên men giảm đi khoảng l°Brix tùy loạisản phâm, dây chuyền sản xuất

2.3.2.3 Các sản phâm được tạo ra trong quá trình lên men

Nấm men trong quá trình phát triến, ngoài ethanol và CƠ2, còn sản xuất ra các họp chất quantrọng đến mùi vị của sản phấm lên men Những hợp chất đó được xếp làm 5 nhóm: các rượu,ester, aldehyd và ceton, các hợp chất chứa lưu huỳnh và các acid hừu cơ

a Rượu bậc cao

Có khoảng 45 loại rượu đã được xác định trong bia (Engan,1981) Tuy nhiên, quan trọngnhất là ethanol, n-propanol, iso-butanol, 2-methyl-l-butanol 3-methyl-l- butanol và phenylethanol

Phần lớn các rượu xuất phát từ quá trình chuyến hóa các acid amin Khung Cacbon của mộtvài acid amin hiện diện trong môi trường lên men được chuyển đổi thành rượu do một chuỗicác phản ứng dị hóa bắt đầu bởi quá trình chuyển amin biến đổi acid amin thành acid a-cetonic, sau đó acid này bị khử nhóm carboxyl (Bouix, Leveau và cộng sự, 1993)

Các nhà khoa học Xô Viết cho biết, rượu bậc cao được tạo thành trong pha sinh trưởng củanấm men Quá trình này là kết quả của sự trao đối kiến tạo liên quan đến sinh sản và sinhtrưởng của nấm men

Rượu bậc cao là sản phẩm được tổng họp ở ranh giới trao đổi chất cacbon và nitơ của nấmmen

Việc thêm các acid amin đặc biệt có thể kích thích sự tống họp các rượu bậc cao tương ứng.Tuy nhiên, việc tăng hàm lượng nitơ bằng cách thêm muối amoni cũng kích thích sự hìnhthành các rượu bậc cao Đặc biệt, sự tổng hợp propanol được kích thích do thêm muốiamoni

Nhận thấy rằng việc thêm glucose hoặc saccharose vào dịch hèm, hoặc thay thế maltosebang glucose, khi hiện diện một hàm lượng acid amin đồng nhất kích thích sự hình thành cácrượu bậc cao (Ramsay, 1982)

Tăng nhiệt độ lên men (Ramsay và Berry, 1984), thêm oxi vào nước hèm là tăng sự tổng hợpcác rượu bậc cao (Geiger và Piendl, 1973)

b Các acid hữu cơ

Khoảng một vài trăm acid hữu cơ được xác định trong những đồ uống có cồn Và các acidđược tìm thấy là acid acetic, succinic, a-cetoglutaric, malic và citric có từ chu trình Krebs.Những acid này cùng với pyruvat có vai trò trực tiếp đến hương vị và pH của dịch lên men(Bouix, Leveau và cộng sự, 1993).

Các acid bay hơi được tích tụ chủ yếu ở giai đoạn đầu lên men Một số nấm men có thế dùngacid acetic làm cơ chất sinh dưỡng và như vậy trong quá trình lên men lượng acid bay hơitạo thành trong giai đoạn đầu và giảm dần trong giai đoạn cuối

Acid malic trong dịch quả có tới 3^4,5 g/1 Trong lên men nấm men sử dụng acid này và cóthế giảm hàm lượng tới 25% Neu trong vang có hàm lượng acid malic sẽ làm cho vang có vịchua gắt (Nguyễn Đức Lượng, 2006)

Nhóm acid quan trọng nhất đến từ malonyl CoA do con đường tổng họp các acid béo(Lynen, 1967) Malonyl Co A được sản xuất do acetyl Co A carboxylase và sử dụng cơ chấtcho enzym tống hợp acid béo có liên quan đến sự tống hợp các acid béo bão hòa Các acidchưa bão hòa được sản xuất từ các acid bão hòa do sự hoạt động của enzyme desaturase với

sự hiện diện của oxy

Có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành các acid béo, đặc biệt là thành phần của nướchèm, giống nấm men, nhiệt độ, pH và sục khí trong lên men Nhân tố quan trọng nhất là sựthêm oxi vào nước hèm Khi các acid béo bão hòa tích lũy trong các điều kiện lên men,chúng ức chế hoạt động của acetyl CoA carboxylase và điều này làm tăng các acid béo mạchtrung bình Trái lại, sự có mặt của oxy, sự hình thành các acid béo chưa bão hòa được thuậnlợi, các acid béo bão hòa được sử dụng để tổng hợp màng và ít acetyl CoA cần thiết để tổnghợp acid béo mạch c trung bình

Việc khuấy đảo và việc thêm oxy trong dịch hèm, cũng như việc tăng nhiệt độ, làm thuận lợicho sự phát triển, làm giảm tỷ lệ acid béo trong thức uống lên men (Sumper, 1975 trích dẫnbởi Bouix, Leveau và cộng sự, 1993)

c Các ester

Các ester được hình thành do nấm men trong sự lên men qua một phản ứng enzym giữa cácdẫn xuất acetyl CoA của acid béo và các rượu tự do (Howard và Anderson, 1976 trích dẫnbởi Bouix, Leveau và cộng sự, 1993)

Các ester được hình thành từ các acid và các rượu là nhiều nhất Các ester hiện diện nhiềunhất là acetat ethylic, sau đó acetat iso-amyl và acetat propyl Acetat ethylic là ester có sốlượng nhiều trong các thức uống lên men nhưng nó không quan trọng nhất trong hương vịcủa các đồ uống Sự hình thành các ester phụ thuộc vào sự có mặt của hợp chat acetyl CoA,

sự có mặt của rượu và tốc độ ester hóa (Bouix, Leveau và cộng sự, 1993)

d Aldehyde và ceton

Hơn 200 hợp chất của nhóm này đã được xác định trong các thức uống lên men (Nykanen vàSuomalainen, 1983 trích dẫn bởi Bouix, Leveau và cộng sự, 1993).

Các aldehyde được tổng hợp trong con đường tổng hợp các rượu do sự khử nhóm carboxylcủa các acid a-cetonic

Men rượu vang trong điều kiện có oxy không khí sè oxy hóa ethanol thành aldehyd acetic

Số lượng này tạo thành trong vang tới 10 mg/1 khi lên men từ đường glucose (Nguyễn ĐứcLượng, 2006)

Các thông số ảnh hưởng đến sự hình thành aldehyd trước tiên là các thông số ảnh hưởng đến

sự hình thành các rượu Lượng lớn aldehyd được hình thành khi phản ứng khử bởi enzymealcool dehydrogenase bị kìm hãm Những thông số làm tăng tốc độ lên men như sự thôngthoáng, nhiệt độ cao, nấm men lên men nhanh, các loại đường có thế sử dụng lên men trựctiếp làm tích lũy aldehyd (Engan, 1981 trích dẫn bởi Bouix, Leveau và cộng sự, 1993).Các acid cetonic có thế góp phần hình thành các diceton và hydroxyceton, do sự ngưng kếtvới một aldehyd sau đó sự khử nhóm carboxyl Ngưỡng cảm nhận của 2,

3- butadion (diacetyl) và 2, pentadion thì thấp (diacetyl: 0,1-0,4 mg/1; 2, pentadion: lmg/1 ở trong bia) (Bouix, Leveau và cộng sự, 1993)

3-Sự tạo thành diacetyl và aceton trong lên men có quan hệ tương tác với sufit hóa dịch quả.Hàm lượng tối đa acetoin trong dịch quả không sulíìt hóa vượt trội gấp 2 lần so với dịch quảđược Sulfit hóa

Trong quá trình lên men, đặc biệt ở điều kiện hiếu khí, số lượng diacetyl tăng lên, song sựtích tụ của nó không tương đồng với sự tạo thành acetoin

Số lượng tối đa của aceto in (100 mg/1) đạt được ở giữa thời gian lên men, về cuối lên men

nó bị khử thành 2, 3-butylenglycol Thật vậy, 3 chất này đều được tạo thành trong hệ thốngoxy hóa - khử của môi trường: diacetyl dễ bị khừ thành acetoin, cuối cùng thành 2, 3-butylenglycol

Số lượng diacetyl, acetoin và 2, 3-butylenglycol, được tạo thành trong lên men, phụ thuộcvào nồng độ đường ban đầu: nồng độ càng cao (2,5-^10g/100 ml) càng tích tụ nhiềudiacetyl Những chủng nấm men rượu vang có khả năng sinh tống hợp chất này là khácnhau: có chủng tạo ra diacetyl là 0,5 mg/1 và acetoin 9,7 mg/1, chủng khác lại tạo ra được9,6 và 64,7 mg/1 (Nguyễn Đức Lượng, 2006)

e Các họp chất lưu huỳnh

Hơn 50 họp chất lun huỳnh đã được tìm thấy trong các thức uống lên men (Nykanen vàSuomalainen, 1983 trích dẫn bởi Bouix, Leveau và cộng sự, 1993) Song, phần lớn khônghình thành trực tiếp từ quá trình chuyển hóa của nấm men, nhưng do sự kết hợp giữa các hợpchất lưu huỳnh của nguyên liệu và các sản phấm chuyển hóa (ví dụ: ethanethiol)

Các hợp chất lun huỳnh chủ yếu được tạo ra do nấm men là SO2 và H2S Qua con đườngsinh tống họp của cystein và methionin từ sulfate.

Những nhân tố chủ yếu tác động đến sự hình thành SO2 và H2S do nấm men là thành phần

cơ chất, trạng thái sinh lý, của nấm men và giống Sự tự phân của tế bào làm tăng những hợpchất này do sự phân hủy các acid amin có chứa lưu huỳnh

2.3.2.4 Các yêu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men

a Ánh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ có ảnh hưởng rõ rệt đến hoạt động sống của nấm men, cụ thể là nấm men

Saccharomyces Cerevisiae trong quá trình lên men rượu Nấm men phát triên tốt nhất ởnhiệt độ 30h-33°C, nhiệt độ tối đa 38°c, tối thiểu là 5°c Nấm men được nuôi cấy ở nhiệt

độ thấp hơn nhiệt độ tối ưu, thường ở 17-e-22°c có hoạt lực lên men rất lớn Đối với quátrình lên men thì nấm men sẽ chịu được nhiệt độ khá rộng từ 1 h-45°C, nếu nhiệt độ quá50°c thì nấm men sê chết

b Ánh hưởng của pH

Nấm men có thể phát triển trong môi trường pH từ 2-Ỉ-8 nhưng thích hợp nhất là

4- r4,5 Vi khuẩn bắt đầu phát triển ở pH = 4,2 và cao hơn, khi thấp hơn mức này chỉ cónấm men có thể phát triển được Vì vậy trong quá trình lên men rượu nên thực hiện pH 3,8^-4,0 Tuy nhiên có những loài vi khuân do quen dần (thuần hóa) với độ pH thấp nên ngoàiviệc ứng dụng điều chỉnh pH thích hợp còn phải kết hợp sử dụng các chất sát trùng Khi pH

= 8 thì nấm men phát triển rất kém, ngược lại vi khuân phát triển rất mạnh Ỏ pH = 3,8 nấmmen phát triển mạnh thì hầu như vi khuẩn chưa phát triển

Đe tạo pH thích hợp trong môi trường nuôi cấy nấm men (kế cả lên men) người ta có thế bốsung vào môi trường lên men bất cứ một loại acid nào, miễn là anion của acid không gây ảnhhưởng mạnh mẽ đến trung tâm hoạt động của nấm men

c Ảnh hưởng của nồng độ rượu

Quá trình nuôi cấy nấm men chủ yếu là tạo môi trường thích hợp cho nấm men phát triểnsinh khối, đạt số lượng theo yêu cầu Song nấm men cũng thực hiện một quá trình lên menrượu đáng kê (còn phụ thuộc vào không khí)

Thường trong dịch nấm men có khoảng 4-ỉ-6% rượu Nồng độ rượu sinh ra có ảnh hưởngđến tốc độ và khả năng phát triển của nấm men Điều này còn phụ thuộc vào thời gian, môitrường nuôi cấy, số lượng tế bào nấm men và nguyên liệu chuẩn bị môi trường nuôi cấy.Cùng một môi trường nuôi cấy, số lượng tế bào nấm men cho vào bằng nhau, điều kiện nuôicấy giống nhau thì nồng độ rượu ban đầu 1 % có ảnh hưởng đến tốc độ và khả năng pháttriến của nấm men, từ 4+6% có ảnh hưởng xấu

d Ảnh hưởng của số lượng tế bào nấm men

Số lượng tế bào nấm men cho vào dịch lên men ảnh hưởng rất lớn đến quá trình lên men.Neu số lượng tế bào nấm men cho vào thích hợp thì quá trình lên men diễn ra tốt và hiệu suấtthu hồi cao, chất lượng sản phẩm cũng tốt hơn Neu lượng tế bào nấm men cho vào quá ít thìtốc độ lên men chậm, sinh khối tế bào nấm men quá nhiều thì môi trường dịch lên menkhông đủ cho nấm men phát triển, tế bào nấm men sẽ chết dần, sản phẩm sinh ra mùi lạ, vị lạđồng thời phí đi một lượng đáng kế men không có ích.

e Ảnh hưởng của oxy không khí

Oxy được đưa vào môi trường khi bắt đầu lên men bằng những bọt không khí nhở có tácdụng kích thích sinh sản cho tế bào nấm men Như vậy, không khí có tác dụng khuấy đảomôi trường làm cho tế bào tiếp xúc được với chất dinh dưỡng của môi trường và giải phóngcác sản phẩm trao đổi chất được tốt hơn Oxy cần cho tế bào nấm men sinh sản Neu trongmôi trường chỉ có 1 mg 02 trong 1 lít thì sự sinh sản bị ngừng lại

Oxy là một trong những nhân tố cơ bản xác định sự sinh sản của nấm men Trong môitrường càng nhiều tế bào nấm men càng lên men mạnh Sinh trưởng và phát

triển của nấm men trong thời gian lên men rượu vang (đặc biệt là lên men dịch quả có nồng độđường cao) phụ thuộc vào số lượng oxy của không khí.

Vai trò của oxy đặc biệt quan trọng và cần thiết trong giai đoạn nhân giống và giai đoạn đầulên men Ớ đây cần biết rằng, nấm men nuôi ở nhiệt độ thấp và được sục khí sẽ được cung cấpmột lượng lớn oxy vì ở nhiệt độ thấp oxy hòa tan cao hơn, làm cho sinh khối nhiều hơn, mặc

dù nhiệt độ cao tổc độ sinh trưởng là cao hơn

Công thức cấu tạo của Metabisulfit sodium được thế hiện ở hình 2.3

Ffinh 2.3 Công thức cấu tạo của metabisulfit sodium

Ngày nay các họp chất Sulfit được sử dụng như các chất bảo quản, nhờ vào khả năng kháng

khuấn Nó có hoạt tính trên vi khuấn và nấm mốc và tác dụng kém đối với nấm men (Ough et al., 1988 trích dẫn bởi Multon, 2002) Nhất là nó được áp dụng trong các đồ uống có cồn hoặc

không cồn, các sản phấm trái cây, ngũ cốc hoặc mật ong, mà còn ở giấm hoặc mù tạt, siro vàcác sản phẩm có đường khác

Đối với những người nhạy cảm với sulfit, metabisulfit sodium có thế gây ra những phản úng dịứng như nổi mề đai hay các rối loạn hô hấp, đặc biệt là những người bị hen suyễn (Belchi vàcộng sự, 1993; Bellido và cộng sự, 1996 trích dẫn bởi Multon, 2002).

2.4.1.2 Khả năng chong hư hong nước thốt nốt trong quá trình thu hoạch

Nhờ khả năng hòa tan dễ dàng trong nước và tạo ra SO2 có khả năng chống kháng khuẩn bằngcách ngăn chặn một vài hoạt động của enzyme hay các con đường chuyển hóa (nhưng chưađược xác định rõ) Do vậy, metabisulfite sodium được ứng dụng rộng rãi như là chất bảo quảncho nhiều loại sản pham

Nước thốt nốt trong quá trình thu hoạch rất dễ bị hư hỏng do vi sinh vật, vì vậy cần phải sửdụng metabisulfit sodium đế chống lại sự hư hỏng trong thời gian này Nhưng nếu sử dụngmetabisulfit sodium với hàm lượng quá thấp, sự hư hỏng vẫn

2

-o

2Na

oo—S S-

o o

nốt có thể được xử lý bằng metabisulfit sodium với hàm lượng khoảng 130CH-1400 mg/1

trong giai đoạn thu hoạch trên cây nhằm giảm hiện tượng lên men nước, duy trì chất lượngthốt nốt trong quá trình thu hoạch

Khi sử dụng metabisulfite sodium đế xử lý nước thốt nốt trong thời điểm thu hoạch, điều cólợi là hợp chất này có tác dụng bảo quản rất tốt, màu sắc của nước thốt nốt trắng đục tựnhiên, nước không xuất hiện mùi vị lạ với nồng độ hóa chất thấp

2.4.2 Sodium bisulfite (NaHS0 3 )

Trong quá trình lên men có nhiều vi sinh vật lạ lên men sinh ra nhiều acid hữu cơ và các hợpchất khác, do đó việc sử dụng NaHSC>3 (hình 2.4) đế sát khuẩn trước khi lên men là cầnthiết, với hàm lượng cho phép nhở hơn 450 ppm (Jim Smith, 1991)

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN cứu

3.1.1 Thòi gian - địa điếm

- Thời gian thực hiện: 12 tuần (từ ngày 10/08/2010 đến 30/10/2010)

- Thí nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm, khoaNông nghiệp & Sinh học ứng dụng, trường Đại học cần Thơ

Máy votex (Minishaker, Nhật)

Máy quang phổ hấp thu Spectrophotometer (U2800 Hitachi, Nhật)

Tủ đông (Sanyo, Nhật)

Hệ thống chưng cất, hoàn lưu

Một số dụng cụ phân tích (cốc thủy tinh, bình định mức, buret, pipet, )

Hình 3.1 Nguyên liệu nước thốt nốt

- Nấm men phân lập: có hoạt lực lên men cao, sử dụng đường lên men gần như hoàn toàn, khảnăng kết lắng tốt và chịu được cồn cao

- Nước thốt nốt (hình 3.1): thu được trực tiếp trên cây cái (bông cho trái) tại Tịnh Biênthuộc tỉnh An Giang vào buối sáng (được quy ước buối chiều đặt ống sáng hôm sau lấymẫu) Nước thốt nốt sau thu hoạch được vận chuyển về phòng thí nghiệm bằng xe

- Cồn thực phẩm

-NaHS03

- Acid citric

Những hóa chất dùng trong phân tích (NaOH, HC1, phenolphthalein, )

3.1.4 Các thiết bị dùng trong thí nghiệm