phân lập nấm men tự nhiên lên men rượu vang xoài cát chu

Trong thành phần của rượu vang, ngoài đường bị lên men thành cồn ethanol độ cồn 9 -15%v/v còn có những thành phần khác giống trái cây như vitamin, muối khoáng, acid hữu cơ,… Trái cây tươ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH VI SINH VẬT HỌC

PHÂN LẬP NẤM MEN TỰ NHIÊN LÊN MEN

RƯỢU VANG XOÀI CÁT CHU

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

PGS TS NGUYỄN VĂN THÀNH

SINH VIÊN THỰC HIỆN

TRẦN THỊ KIM NGÂN MSSV: 3103966

LỚP: VSV K36

Cần Thơ, tháng 6/2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH VI SINH VẬT HỌC

PHÂN LẬP NẤM MEN TỰ NHIÊN LÊN MEN

RƯỢU VANG XOÀI CÁT CHU

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

PGS TS NGUYỄN VĂN THÀNH

SINH VIÊN THỰC HIỆN

TRẦN THỊ KIM NGÂN MSSV: 3103966

LỚP: VSV K36

Cần Thơ, tháng 6/2013

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

PGS TS Nguyễn Văn Thành

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Trần Thị Kim Ngân

DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN

………

………

………

………

………

………

………

Cần Thơ, ngày tháng năm 2013

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(Ký tên)

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Cần Thơ, Ban Lãnh đạo Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ sinh học, cùng tất cả quý Thầy Cô đã tận tình giảng dạy tôi trong thời gian học tập vừa qua

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Văn Thành - người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi thực hiện đề tài

Xin cảm ơn cố vấn học tập - cô Nguyễn Thị Pha - người đã luôn giúp đỡ, động viên tôi khi tôi gặp khó khăn trong học tập

Chân thành cảm ơn anh Nguyễn Ngọc Thạnh, anh Huỳnh Xuân Phong, anh Phạm Hồng Quang - cán bộ phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Thực phẩm, các anh chị cán bộ phòng thí nghiệm của Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học đặc biệt là cô Nguyễn Thị Liên và thầy Võ Văn Song Toàn đã hỗ trợ và tận tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Xin ghi ơn gia đình và tất cả bạn bè lớp Vi sinh vật học khóa 36, chị Lê Thị Thảo

và các anh chị cao học Công nghệ sinh học khóa 19 đã hỗ trợ và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Kính chúc quý Thầy Cô được nhiều sức khỏe và luôn có những cống hiến quý báu cho sự nghiệp giáo dục và đào tạo

Xin chân thành cảm ơn!

TÓM TẮT

Với mục đích tìm ra dòng nấm men thuần chủng có đặc tính lên men rượu tối

ưu từ dịch quả xoài cũng như góp phần làm đa đạng sản phẩm từ xoài Đề tài “Phân lập nấm men tự nhiên lên men rượu vang xoài Cát Chu” được thực hiện Kết quả nghiên cứu đã phân lập được 27 dòng nấm men từ dịch ép quả xoài (lên men tự nhiên

có bổ sung và không bổ sung đường và vỏ) Trong đó, dòng nấm men CKV1 được phân lập từ dịch ép quả xoài lên men tự nhiên không bổ sung đường và có bổ sung vỏ, mẫu thu tại Cần Thơ được tuyển chọn, dòng này thể hiện hoạt lực lên men tốt nhất như thời gian làm đầy cột khí CO 2 trong ống Durham sau 7 giờ, cho hàm lượng ethanol cao nhất (14,3% v/v) Rượu vang xoài lên men từ dòng nấm men tuyển chọn với dịch phối chế ban đầu 27 o Brix, pH = 4 và mật số tế bào nấm men 10 5

tế bào/ml lên men ở nhiệt độ phòng (28 – 30 o C) trong 11 ngày cho kết quả độ cồn cao nhất (15,67% v/v)

Từ khóa: lên men, nấm men, phân lập, rượu vang xoài, tuyển chọn

MỤC LỤC

Trang

PHẦN KÝ DUYỆT

LỜI CẢM TẠ

TÓM TẮT i

MỤC LỤC ii

DANH SÁCH BẢNG v

TỪ VIẾT TẮT vii

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài 2

1.3 Nội dung thực hiện 2

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 Nguyên liệu xoài 3

2.1.1 Giới thiệu 3

2.1.2 Một số giống xoài có chất lượng cao ở nước ta 4

2.1.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng 5

2.1.4 Độ chín của quả xoài 7

2.1.5 Ý nghĩa kinh tế của xoài 7

2.2 Enzyme pectinase 8

2.2.1 Giới thiệu 8

2.2.2 Sản xuất 8

2.2.3 Ứng dụng 9

2.3 Nấm men 10

2.3.1 Giới thiệu chung về nấm men 10

2.3.2 Phân loại nấm men 10

2.3.3 Một số nấm men trong sản xuất rượu vang trái cây 15

2.3.4 Yêu cầu đối với nấm men rượu vang 18

2.4 Khái quát về rượu vang 19

2.4.1 Định nghĩa rượu vang 19

2.4.2 Thành phần hóa học của rượu vang 19

2.5 Quá trình lên men 20

2.5.1 Khái quát quá trình lên men 20

2.5.2 Cơ chế quá trình lên men 20

2.5.3 Động học của quá trình lên men 20

2.5.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 22

2.6 Tình hình sản xuất rượu vang 24

2.6.1 Trên thế giới 24

2.6.2 Tại Việt Nam 25

2.6.3 Một số nghiên cứu rượu vang trong nước 26

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

3.1 Phương tiện – vật liệu 28

3.1.1 Địa điểm và thời gian thí nghiệm 28

3.1.2 Nguyên vật liệu 28

3.1.3 Thiết bị và dụng cụ 28

3.1.4 Hoá chất sử dụng 29

3.2 Nội dung và bố trí thí nghiệm 30

3.2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 30

3.2.2 Phân lập và tách ròng nấm men từ dịch xoài lên men tự nhiên 30

3.2.3 Tuyển chọn một số dòng nấm men có hoạt lực lên men mạnh 32

3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của mật số nấm men, độ Brix, pH ban đầu lên quá trình lên men rượu 34

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37

4.1 Phân lập và tách ròng nấm men từ dịch xoài lên men tự nhiên 37

4.1.1 Kết quả phân lập nấm men 37

4.1.2 Định danh sơ bộ 40

4.2 Tuyển chọn một số dòng nấm men có hoạt lực lên men mạnh 45

4.2.1 Kết quả chiều cao cột khí CO2 trong ống Durham 46

4.2.2 Khả năng lên men của các dòng nấm men phân lập 47

4.3 Khảo sát ảnh hưởng của mật số nấm men, độ Brix, pH ban đầu lên quá trình lên men rượu 48

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 53

5.1 Kết luận 53

5.2 Đề nghị 53

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1

PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

PHỤ LỤC 2 SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM

PHỤ LỤC 3 KẾT QUẢ THỐNG KÊ

DANH SÁCH BẢNG

Trang

Bảng 1: Phân loại khoa học xoài 3

Bảng 2: Thành phần giá trị dinh dưỡng trên 100 g xoài tươi 6

Bảng 3: Giá trị dinh dưỡng các loại xoài tại Cái Bè (Tiền Giang) 6

Bảng 4: Hiệu quả xử lý nước quả dâu tây, mâm sôi bằng enzyme 10

Bảng 5: Thành phần hóa học của nấm men 13

Bảng 6: Thành phần hóa học trong rượu vang 19

Bảng 7: Sản xuất rượu vang trên thế giới năm 2007 24

Bảng 8: Tổng số nghiệm thức của thí nghiệm 35

Bảng 9: Tổng hợp các đặc điểm hình thái các dòng nấm men phân lập được 38

Bảng 10: Tổng hợp số dòng nấm men phân lập ở các điều kiện nuôi cấy khác nhau 39

Bảng 11: Tổng hợp các dạng nấm men phân lập được tại tỉnh Cần Thơ và Đồng Tháp 40

Bảng 12: Khả năng lên men đường glucose và saccharose của 27 dòng nấm men phân lập 43

Bảng 13: Kết quả định danh sơ bộ 27 dòng nấm men dựa trên đặc điểm hình thái và đặc tính sinh lý 45

Bảng 14: Kết quả chiều cao cột khí CO2 trong ống Durham 46

Bảng 15: Độ cồn và độ Brix sau lên men của 15 dòng nấm men 47

Bảng 16: Độ cồn, độ Brix sau lên men của dòng nấm men CKV1 49

DANH SÁCH HÌNH

Trang

Hình 1 Các giống xoài được trồng phổ biến ở Tiền Giang và Đồng Tháp 5

Hình 2 Cơ chế của quá trình lên men 21

Hình 3 Độ chín quả xoài được chọn để tiến hành các thí nghiệm 28

Hình 4 Sơ đồ quy trình tổng quát về phân lập nấm men từ dịch xoài 30

Hình 5 Sơ đồ thí nghiệm phân lập nấm men từ dịch xoài lên men 32

Hình 6 Sơ đồ thí nghiệm tuyển chọn một số dòng nấm men có hoạt lực lên men cao 33

Hình 7 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của các nhân tố nồng độ nấm men, độ Brix, pH ban đầu lên quá trình lên men rượu 35

Hình 8: Hình dạng một số dòng nấm men phân lập được tại Cần Thơ và Đồng Tháp 37 Hình 9 Các nhóm hình dạng nấm men phân lập được tại Cần Thơ và Đồng Tháp 41

Hình 10 Tế bào nảy chồi của một số dòng nấm men 41

Hình 11 Khả năng đồng hóa urea trên môi trường Christensen 43

Hình 12 Độ cồn và độ Brix sau lên men của các dòng nấm men 47

Hình 13 Hình dạng tế bào nấm men và khuẩn lạc của dòng CKV1 48

Hình 14 Độ cồn và độ Brix sau lên men của dòng nấm men CKV1 49

Hình 15 Biểu đồ mặt đáp ứng (a) và biểu đồ đường mức (b) thể hiện sự tương quan giữa pH và mật số nấm men ban đầu đến quá trình tạo ethanol 51

Hình 16 Quy trình lên men rượu vang xoài tốt nhất được đề nghị 54

TỪ VIẾT TẮT

- CĐV: mẫu xoài mua tại Cần Thơ có bổ sung đường và bổ sung vỏ

- CĐK: mẫu xoài mua tại Cần Thơ có bổ sung đường và không bổ sung vỏ

- CKV: mẫu xoài mua tại Cần Thơ không bổ sung đường và có bổ sung vỏ

- CKK: mẫu xoài mua tại Cần Thơ không bổ sung đường và vỏ

- ĐĐV: mẫu xoài mua tại Đồng Tháp có bổ sung đường và bổ sung vỏ

- ĐĐK: mẫu xoài mua tại Đồng Tháp có bổ sung đường và không bổ sung vỏ

- ĐKV: mẫu xoài mua tại Đồng Tháp không bổ sung đường và có bổ sung vỏ

- ĐKK: mẫu xoài mua tại Đồng Tháp không bổ sung đường và vỏ

- v/v: Thể tích/Thể tích

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề

Rượu vang trái cây được xem là những thức uống tự nhiên có lợi cho sức khỏe vì thực chất là nước trái cây lên men Trong thành phần của rượu vang, ngoài đường bị lên men thành cồn ethanol (độ cồn 9 -15%v/v) còn có những thành phần khác giống trái cây như vitamin, muối khoáng, acid hữu cơ,…

Trái cây tươi không những là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, mà còn là thực phẩm tươi phục vụ trực tiếp trong đời sống hàng ngày như cung cấp vitamin, acid hữu

cơ, muối khoáng, cho con người Trong đó, xoài là một loại trái cây có màu sắc đẹp, hương vị thơm ngon, với thành phần dinh dưỡng cao như chứa chiều chất chống oxy hóa có thể ngăn ngừa ung thư, làm đẹp da, tăng cường miễn dịch, bổ sung sắt,… Xoài trở thành thực phẩm dinh dưỡng tốt cho sức khỏe nên được ưa chuộng trong và ngoài nước

Do thổ nhưỡng, khí hậu thích hợp và dễ canh tác nên diện tích trồng xoài ở nước

ta ngày càng tăng, đặc biệt ở các tỉnh Đồng bằng Sông Cửu Long đã hình thành nên các vùng chuyên canh xoài tại các tỉnh Đồng Tháp, Tiền Giang, Bến Tre,… Sản lượng xoài ngày càng tăng, không chỉ đáp ứng nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu ra nước ngoài Tuy nhiên, do quả xoài nhanh chín, trái chín mềm, dễ dập úng nên khó vận chuyển và bảo quản làm giảm giá thành, chất lượng Do đó, quả xoài chỉ được sử dụng chủ yếu ở dạng trái tươi, một số ít được dùng làm sinh tố, mứt,…

Nghiên cứu và ứng dụng gần đây trong sản xuất và chế biến rượu vang xoài thành công góp phần nâng cao giá trị kinh tế cho cây xoài, đa dạng hóa sản phẩm phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng,… Không những nâng cao hiệu quả về kinh tế mà còn tạo ra thức uống dinh dưỡng ngon miệng và tốt cho sức khỏe từ quả xoài

Trong sản xuất rượu vang xoài, nấm men là thành phần quan trọng góp phần tạo

ra sản phẩm rượu vang có độ cồn cao, hương vị thơm ngon và màu sắc đẹp Việc nghiên cứu các loại nấm men tự nhiên trong quả xoài và tạo điều kiện thúc đẩy quá

trình phát triển của nấm men là cần thiết Vì vậy, đề tài nghiên cứu “Phân lập nấm men tự nhiên lên men rượu vang xoài Cát Chu” được thực hiện

1.2 Mục tiêu đề tài

Nhằm tìm ra dòng nấm men tự nhiên ở hai tỉnh Đồng Tháp, Cần Thơ có khả năng lên men mạnh thích hợp cho việc sản xuất rượu vang xoài

1.3 Nội dung thực hiện

- Phân lập và tách ròng được dòng nấm men tự nhiên từ dịch ép của quả xoài

- So sánh khả năng lên men của các dòng nấm men đã phân lập được từ dịch ép của quả xoài để xác định dòng nấm men tốt nhất sử dụng để lên men và so sánh với nấm men phòng thí nghiệm

- Khảo sát các nhân tố ảnh hưởng (độ Brix, pH, mật số nấm men) đến quá trình lên men để xác định các chỉ tiêu phù hợp cho quá trình lên men rượu vang xoài

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Nguyên liệu xoài

2.1.1 Giới thiệu

Bảng 1: Phân loại khoa học xoài

Giới (Kingdom) Plantae

Ngành (Phylum) Magnoliophyta

Lớp (Class) Magnoliopsida

Bộ (Order) Sapindales

Họ (Familia) Anacardiaceae

Chi (Genus) Mangifera

(*Nguồn: http://en.wikipedia.org/wiki/Mangifera ngày 24/11/2013)

Cây xoài có tên khoa học là Manifera indica thuộc họ Anacardiaceae (đào lộn

hột), bao gồm 73 chi và 600 loài cây phân bố ở vùng khí hậu nhiệt đới từ bắc Myanma

và Ấn Độ, từ đó lan sang các nước Đông Nam Á tuy nhiên cũng có một số loài sống ở vùng ôn đới như ở Nam Âu, vùng ôn đới Châu Á và Châu Mỹ Trên thế giới xoài hiện được trồng nhiều ở Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Philippines, Indonexia, Bangladesh (Bally, 2006)

Cây xoài bao gồm lá, hoa, thân cây, vỏ cây, rễ và quả Cây xoài cao từ 15-30 m,

lá xoài có màu xanh đậm và dài từ 15-18 cm, bề ngang từ 3,75-10 cm, có mùi thơm hơi chua Cây trổ hoa màu vàng xanh và thường trổ hoa vào tháng 3 đến tháng 4 và có trái vào tháng 7, tháng 8, tuy nhiên cũng có một số loại có thể có sớm hoặc muộn hơn Hoa mọc thành chùm ở đầu cành Hoa xoài màu vàng, nhỏ, 5 cánh, gồm có hoa lưỡng tính và hoa đực Hoa lưỡng tính chiếm 1-36% (tuỳ giống) và có thể thụ tinh thành quả Quả nhân cứng, chín có màu vàng, một hạt to Hạt hơi dẹt, có xơ dài, thịt quả mềm, có

vị chua ngọt, thơm Gỗ cây xoài mềm và thô, thường dùng làm ván

Xoài là một trong những loại cây sống lâu năm nhất, có thể tới hàng trăm năm hoặc hơn Đặc biệt ở nơi có mạch nước ngầm sâu, do bộ rễ rất phát triển Rễ cọc, ăn sâu trung bình 5-6 m, có thể tới 9-10 m tuỳ theo độ sâu mạch nước ngầm

Điều kiện sinh trưởng của cây xoài:

- Nhiệt độ: Xoài là cây ăn quả nhiệt đới, chịu nóng tốt Nhiệt độ thích hợp

24-27oC Tuy nhiên xoài cũng có thể trồng được ở khí hậu cận nhiệt đới như Đài Loan,

Mỹ (bang Florida) Trong vùng nhiệt đới, xoài có thể sống được ở độ cao trên 1000 m,

nhưng để có sản lượng cao không nên trồng ở độ cao trên 600 m vì nhiệt độ ở đó thấp ảnh hưởng tới ra hoa

- Lượng mưa và độ ẩm: Lượng mưa trong khoảng 500-1500 mm/năm có thể trồng được xoài Nếu ít mưa thì phải tưới thêm nước, nếu mưa nhiều thì xoài ra ít hoa

và nhiều sâu bệnh Xoài là cây chịu được hạn và úng tốt do có bộ rễ rất phát triển và

ăn sâu vào đất

- Đất: Xoài không kén đất lắm, miễn là không có tầng đá và mực nước ngầm cao

là xoài mọc tốt Đất phù sa cũ và ven sông, không đọng nước là vùng đất lý tưởng nhất cho xoài Độ pH đất thích hợp là 5,5-7,5; độ mặn dưới 0,05%

- Dinh dưỡng: Cũng như những cây ăn quả lâu năm, cây xoài cũng cần đầy đủ các chất dinh dưỡng đạm, lân và kali Thời kỳ cây còn nhỏ và giai đoạn ra chồi, ra lá chủ yếu cần đạm và lân để sinh trưởng Thời kỳ ra hoa đậu quả cần kali

2.1.2 Một số giống xoài có chất lượng cao ở nước ta

Việt Nam thuộc nhóm hai mươi nước sản xuất xoài có tiềm năng của thế giới, sản lượng xoài của Việt Nam năm 2003 đạt 306 ngàn tấn trên diện tích khoảng 53.600

ha (Đỗ Minh Hiền et al., 2006) Theo báo cáo kết quả thực hiện kế hoạch 12 tháng năm 2012 ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn của Trung tâm tin học và thống

kê thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, năm 2012 sản lượng xoài của nước

ta đạt 776,3 nghìn tấn, tăng 13% so với cùng kỳ năm 2011 Nước ta hiện có khoảng

100 giống xoài, gồm cả giống cũ và giống mới ngoại nhập Trong đó nổi bật là các giống xoài Cát và xoài Ghép, ngoài ra còn một số giống xoài ngoại nhập Các giống chính gồm có:

- Xoài Cát gồm các giống xoài Cát Trắng, Cát Đen, Cát Chu Trong đó nổi tiếng nhất là xoài cát Hòa Lộc (tên một ấp thuộc xã Hòa Hưng, huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang) Xoài Cát Hòa Lộc: Có đặc điểm là quả to, trọng lượng trung bình một quả từ 400-600 g/quả, khi chín vỏ màu vàng, hạt nhỏ, thịt dày, không có xơ, ngọt và thơm Tuy vậy giống xoài Cát Hòa Lộc có đặc điểm là hơi khó trồng, phải có kỹ thuật thâm canh cao, ra hoa không đồng loạt, vỏ mỏng nên khó vận chuyển đi xa Xoài Cát Chu: Giống xoài này được xếp thứ nhì sau xoài Cát Hòa Lộc Trọng lượng quả trung bình khoảng 350-450 g/quả, hạt nhỏ, thịt dày, không xơ, vị ngọt thơm, dễ đậu quả, nếu bón

đủ phân thì hầu như không có hiện tượng ra quả cách niên Giống xoài này rất phổ biến ở Đồng Tháp, Cần Thơ, Tiền Giang Các giống Cát Trắng, Cát Đen có quả nhỏ

hơn, chất lượng cũng khá nhưng không bằng xoài Cát Hòa Lộc và xoài Cát Chu, được trồng nhiều ở Khánh Hòa, Phú Yên

- Xoài Bưởi: Tên gọi khác là xoài Ghép, xoài Ba Mùa Mưa Có xuất xứ từ vùng Cái Bè (Tiền Giang) Chỉ sau khoảng 3 năm trồng đã cho quả Quả nhỏ, trung bình từ 250-300 g/quả, cây thấp, dễ chăm sóc và thu hoạch Vỏ dày chịu được vận chuyển xa, không đòi hỏi kỹ thuật thâm canh cao, không có hiện tượng ra hoa cách niên Tuy nhiên chất lượng quả không thể bằng các loại xoài Cát

- Xoài Thơm: Quả nhỏ, nặng trung bình khoảng 200-300 g/quả, vỏ xanh thẫm hoặc xanh nhạt, chất lượng cũng tốt nhưng năng suất thấp và hay mất mùa

- Xoài Khiêu Xa Vơi: Đây là giống xoài ăn xanh của Thái Lan du nhập vào nước

ta Quả dài, vỏ xanh đậm và rất dày, trọng lượng trung bình 300-350 g/quả Quả vừa cứng đã có vị hơi ngọt, không chua, dễ ăn, để chín thì vị nhạt hơn xoài Cát, loại này cũng được thị trường rất ưa chuộng Tuy nhiên cây khó ra hoa, ở Thái Lan cũng như ở miền Nam nước ta phải sử dụng chất Paclobutrazol để kích thích ra hoa

Ngoài các giống xoài ngon phổ biến trên còn một số loại xoài khác như xoài Thanh Ca, xoài Xiêm, xoài Tượng,…

Hình 1 Các giống xoài đƣợc trồng phổ biến ở Tiền Giang và Đồng Tháp

(*Nguồn: Đỗ Minh Hiền et al., 2006)

2.1.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dƣỡng

Trong trái xoài thì tỷ lệ thịt (phần ăn được) chiếm 60-70%, trong đó tỷ lệ đường khá cao 10-15%, acid thấp khoảng 0,15%, hương vị đậm đà, là một loại quả quý

Bảng 2 cho thấy thành phần giá trị dinh dưỡng trên 100g xoài tươi

Bảng 2: Thành phần giá trị dinh dưỡng trên 100 g xoài tươi

(*Nguồn: Bally, 2006)

Bảng 3: Giá trị dinh dưỡng các loại xoài tại Cái Bè (Tiền Giang)

bình Xoài Cát Hoà Lộc 71,2 68,5 73,6 71,1

Xoài Ghép 83,2 86,1 89,0 86,1

Xoài Cát Chu 16,5 17,3 16,0 16,6 Xoài Ghép 12,4 10,4 9,70 10,8 Xoài Cát Hoà Lộc 7,50 7,20 4,60 6,40

Xoài Ghép 6,60 5,00 5,20 5,60 Xoài Cát Hoà Lộc 0,54 0,64 0,59 0,60

Xoài Ghép 0,87 0,70 0,65 0,74 Xoài Cát Hoà Lộc 83,2 96,8 80,0 86,7

Nước 81,7 g Tổng folate 14 mcg

Năng lượng 65 kcal (272 kj) Vitamin A, IU 3894 IU

Protein 0,51 g Vitamin A, RE 389 mcg_RE Chất béo 0,27 g Vitamin E 1,12 mg_ATE Carbohydrates 17 g Tocopherols, alpha 1,12 mg

Tổng chất xơ 1,8 g Lipids

Tro 0,5 g Tổng acid béo bão hòa 0,066 g

Calcium 10 mg Tổng acid béo không bão hòa đa 0,051 g

Riboflavin 0,57 mg Histidine 0,012 g

Niacin 0,584 mg Alanine 0,051 g

Pantothenic acid 0,16 mg Aspartic acis 0,042 g

Vitamin B 6 0,16 mg Glutamic acid 0,06 g

Xoài là một trong 3 loại quả (cùng với đào và dưa tây) có nhiều tiền vitamin A rất tốt cho thị lực của mắt Xoài còn chứa glucozit có tác dụng chống viêm, chống ung thư, diệt khuẩn, hạ cholesterol Theo một số công trình nghiên cứu thì xoài có thành phần vitamin C tương đương với cam và quýt Đặc biệt xoài còn chứa nhiều chất sắt rất tốt cho hoạt động trí não.

Từ lâu xoài được biết đến với nguồn dinh dưỡng cao, bao gồm carbohydrates, proteins, chất béo, các khoáng chất và nhiều vitamin, đặc biệt vitamin A (beta carotene), B1, B2 và vitamin C (ascorbid acid) Khi quả chín, nồng độ vitamin C giảm, nồng độ glucose, fructose và succrose tăng Bảng 3 cho thấy giá trị dinh dưỡng các loại xoài tại Cái Bè (Tiền Giang)

2.1.4 Độ chín của quả xoài

Phân loại độ chín (độ già) của quả đóng vai trò rất quan trọng ảnh hưởng sâu sắc đến chất lượng quả, có nhiều cách phân loại độ chín của quả như dựa vào màu sắc, hình dáng, kích thước quả, phẩm chất quả và kinh nghiệm cá nhân Giống xoài Cát Hòa Lộc nên thu hoạch khi quả có tỷ trọng từ 0,90-1,02 và từ 1,00-1,02 đối với giống xoài Cát Chu (Nguyễn Bảo Vệ et al., 2007) Theo Pattharaporn et al (2003), giai đoạn chín thích hợp để làm rượu xoài là quả xoài được ủ chín từ 2-3 ngày trong hộp cát tông cùng với 3 gram Calcium Carbide (Đất đèn) /1 kg xoài Xoài có độ chín thích hợp giúp tăng độ rượu, giảm tổng số rắn hòa tan và acid dễ bay hơi và giúp sản phẩm rượu xoài không sản sinh khí SO2 Kiểm soát độ chín của quả xoài nguyên liệu giúp cho ra sản phẩm rượu vang ổn định về chất lượng và tăng giá trị cảm quan

2.1.5 Ý nghĩa kinh tế của xoài

Quả xoài mang lại giá trị kinh tế cao cho người trồng với nhiều công dụng như: làm salad, ngâm giấm, ăn chấm với muối (đối với xoài xanh), ăn tươi, làm sinh tố, nước ép xoài (đối với xoài chín) Ngoài sử dụng ăn tươi bao gồm ăn xanh hoặc ăn xoài chín, quả xoài còn được chế biến thành các món ăn đơn giản như dưa xoài, mứt xoài, tương ớt xoài (Ấn Độ),… Ngày nay, xoài và hương liệu của nó còn được thêm vào các sản phẩm như nước trái cây, kem, rượu vang, trà ướp hương hoa xoài, ngũ cốc, thanh muesli (một loại thức ăn nhẹ) và bánh quy (Bally, 2006)

Ngoài trồng lấy quả xoài còn được trồng làm cây che bóng mát và làm cảnh Hoa xoài là nguồn mật cho ong, lá dùng làm thức ăn cho gia súc, hạt dùng làm thuốc trị giun sán, ở một số nơi, hạt và lá xoài dùng làm thức ăn như một loại rau, dùng làm

thuốc trị giun sán, thức ăn cho gia súc Nhựa xoài là một loại gôm chất lượng cao, cùng với vỏ xoài thì tại một số vùng ở Ấn Độ, nhựa xoài được xem như một vị thuốc chữa bệnh Gỗ xoài được dùng làm ván, than củi (Bally, 2006)

2.2 Enzyme pectinase

2.2.1 Giới thiệu

Pectinase là nhóm enzyme thuỷ phân pectin do E Fremi tìm ra năm 1840 gồm một số enzyme như: Pectinesterase (PE), Polygalacturonase (PG), Protopectinase, Transeliminase (TE) Các loại vi sinh vật cho pectinase đều hiếu khí, các chủng cho enzyme tốt là:

- Nấm mốc: Aspergilus niger, Penicillium glaucum, Penicillium chrlichii,

Aspergilus terrus, Aspergilus saitoi, Candida diplodiella, Aspergilus awamoni

- Nấm men: Saccharomyces, Fragilis

- Vi khuẩn: Bacillus polymyxa, Bacillus felseneus erwiniacaratovora, Baillus

species,…

Chế phẩm pectinase từ nấm mốc thuỷ phân mạnh hơn pectinase từ thực vật bao gồm đủ loại enzyme nhóm pectinase như trên pH tối ưu để enzyme hoạt động từ 4,5-5,0; nhiệt độ tối ưu là 40-45oC Các chất Na+, Ca2+, KCl, CaCl2 hoạt hoá pectinase nấm mốc, còn Hg2+, Pb2+, (NH4)2SO4, FeCl3 sẽ kìm hãm pectinase

2.2.2 Sản xuất

Trong công nghiệp đã sản xuất nhiều loại pectinase khác nhau với tên viết tắt như Pectawamorin, Pectonigrin, Pectocine-rin, Pectofoetidin, Pectosclerotinin,…

2.2.2.1 Nuôi cấy bề mặt

Chế phẩm pectinase thường thu nhận từ các chủng Aspergillus awamori,

Aspergillus foetidus nuôi cấy bề mặt

Môi trường nuôi gồm 30-35% cám mì, 66-70% bã củ cải hay nguyên liệu có chứa 4-4,5% pectin hoà tan và 16-18% protopectin, bổ sung thêm nguồn nitơ như: muối sunfatamon, clorua amon (1%) và photphat amon 2% Độ ẩm môi trường 55-60%, nuôi ở 30oC trong 40 giờ, sau đó giảm xuống 24oC nuôi 48-52 giờ Sau đó sấy khô canh trường ta có chế phẩm thô pectinase chứa nhiều loại enzyme pectinase và một số enzyme khác như: protease, hemicellulase, cellulose,… dùng cho chăn nuôi

Để đạt độ tinh khiết cần trích ly enzyme ra khỏi canh trường (dạng còn ẩm hay

đã khô) Kết tủa enzyme bằng sunfatamon hay rượu Ví dụ: ethanol với nồng độ 75%, izopropanol nồng độ 55-57%, sunfatamon độ bão hoà 0,79%; kết tủa 2-5oC Sau ly tâm, kết tủa được sấy chân không hay sấy thăng hoa, rồi nghiền nhỏ để bảo quản

72-2.2.2.2 Nuôi cấy bề sâu

Chế phẩm pectinase thu nhận từ nuôi cấy bề sâu Aspergillus niger, Aspergillus

awamori, Clostridium pectinofecmentas, Aspergillus niger tạo chủ yếu pectinestease

Pectinesterase và Polygalacturonase thường do vi khuẩn Bacillus polymyxa, Erwinia

caralovora, chủ yếu do Bacillus species, Aspergillus fonseanes, Bacillus polymyxa,…

Có thể thu chế phẩm pectinase với Aspergillus niger hay Aspergillus awamori

trong điều kiện hiếu khí Nguyên liệu đơn giản: bã củ cải, bột ngô, mầm malt, nước ép lõi bắp được nghiền nhỏ cho vào dịch nuôi Bổ sung một số chất: N, Mg, K,… như muối photphatamon, sunfatmagie, clorua kali,… Hoặc có thể thu chế phẩm pectinase

bằng phương pháp bề sâu trong điều kiện yếm khí, với vi khuẩn yếm khí: Clostridium

fesineum và Clostridium pectino fermentans Nguyên liệu: trong môi trường có 2% bã

củ cải, nước chiết bắp 0,5%, photphate amon 0,75%, photphate kali 0,1%, calcium carbonate 0,3%,… môi trường pH = 6,5-7, nuôi ở 37oC (trong 55-63 giờ)

2.2.3 Ứng dụng

Trong công nghiệp thực phẩm dùng chế phẩm pectinase tinh khiết tỷ lệ 0,03-0,05 tối đa 0,1% trên nguyên liệu Pectinase được dùng nhiều trong các ngành thực phẩm sau:

- Sản xuất rượu vang, nước giải khát có cồn và sản xuất nước quả, nước uống không cồn

- Sản xuất mứt quả, nước quả cô đặc, mứt nhừ, mứt đông

- Sản xuất cà phê, cà phê tan,…

- Tăng hiệu suất ép, trích ly các chất từ thực vật, và các cây thuốc

- Sử dụng cùng với cellulase trong chăn nuôi để thuỷ phân một phần hợp chất pectin cellulose trong thức ăn gia súc, làm tăng độ tiêu hoá

Mục đích chính pectinase làm trong nước quả, tăng hiệu suất ép, tạo điều kiện tốt khi cô đặc nước quả, mứt không cháy khét, tách lớp keo trên hạt cà phê, làm hạt cà phê bong, dễ tan,…

Đối với rượu vang xoài ngoài những tác dụng trên, sử dụng pectinase còn giúp tạo màu sắc, hương vị cho sản phẩm rượu bởi việc tăng sự tổng hợp của iso-amylalcohol, ethanol 2-phenyl, n-propanol, n-butanol và giảm methanol trong quá trình lên men Do

đó, ngoài việc tăng lượng dịch quả pectinase còn cho rượu vang xoài có giá trị cảm quan tốt hơn (Reddy và Reddy, 2008)

Bảng 4: Hiệu quả xử lý nước quả dâu tây, mâm sôi bằng enzyme

(*Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, 2004)

2.3 Nấm men

2.3.1 Giới thiệu chung về nấm men

Nấm men được phát hiện từ năm 1973 trong cặn bã của dịch lên men rượu với nhiều tế bào hình tròn và bầu dục trong suốt Các nhà sinh vật học đã nghiên cứu và phát hiện rằng đó là loài sinh vật chủ lực của quá trình lên men, người ta gọi đó là nấm men (Nguyễn Đức Lượng, 2004)

Nấm men có cấu tạo đơn bào, sinh sản chủ yếu bằng cách nảy chồi Nấm men có giá trị dinh dưỡng cao, giàu protein (45-55%, theo khối lượng khô) và vitamin Nấm men lại có tốc độ phát triển rất nhanh, có thể đồng hóa trực tiếp các muối vô cơ chứa nitrogen-phospho-kali và hầu hết các hợp chất hữu cơ, có thể trực tiếp hay gián tiếp được dùng làm thức ăn nuôi cấy nấm men Vì thế, môi trường dịch quả là môi trường

lý tưởng để nấm men sinh trưởng và phát triển mật số để biến đường thành cồn ethylic, sản sinh vitamin và chất thơm cho rượu (Nguyễn Đức Lượng, 2004)

2.3.2 Phân loại nấm men

Chủ yếu có hai lớp: Nấm men thật (Ascomyces) và Nấm men giả (Fungi imperfecti) Lớp nấm men thật (lớp Ascomyces-lớp nấm túi): phần lớn nấm men dùng

trong công nghiệp thuộc lớp Ascomyces, đa số thuộc giống Saccharomyces, giống

Endomyces, giống Schizosaccharomyces Lớp nấm men giả (Fungi imperfecti-nấm

Hiệu quả

Không cho pectinase

Có cho pectinase

Không cho pectinase

Có cho pectinase

Hiệu suất nước quả (%) 71,2 78,8 49,2 72,4 Hàm lượng chất khô (%) 10,2 11,5 8,50 10,2

Độ axit chuẩn (%) 0,53 0,62 0,91 1,16

Pectin (%) 0,33 0,15 0,26 0,12 Chất chát (%) 0,04 0,02 0,09 0,16 Điểm đánh giá cảm quan 71,2 78,8 49,2 72,4

men bất toàn): Crytococcus (Torula, Torulopsis), Mycoderma, Candida, Geotrichum,

Rhodotorula

2.3.2.1 Hình dạng, kích thước

Nấm men thuộc thể đơn bào Chúng phân bố rộng rãi khắp nơi, đặc biệt thấy chúng có mặt nhiều ở đất trồng nho và các nơi trồng hoa quả Ngoài ra, chúng có mặt trên trái cây chín, trong nhụy hoa, trong không khí và cả nơi sản xuất rượu vang

Hình dạng: Nấm men thường có hình dạng khác nhau Thường chúng có hình cầu, hình elip, hình bầu dục và hình dài Một số loài nấm men có tế bào hình dài nối nhau thành những dạng sợi gọi là khuẩn ty (myceltum) hay khuẩn ty giả

(pseudomycelium) Thường thấy ở các loài Endomyces, Endomycopsis, Candida,

Trichosporon Hình dạng của nấm men hầu như không ổn định Nó phụ thuộc vào tuổi

của chúng và phụ thuộc vào điều kiện nuôi cấy Thí dụ, Saccharomyces cerevisiae có

hình bầu dục, nếu nó ở môi trường giàu chất dinh dưỡng Trong điều kiện yếm khí thì thấy có hình tròn ngược lại trong điều kiện hiếu khí tế bào kéo dài hơn

Kích thước: Tế bào nấm men thường có kích thước lớn gấp 5-10 lần tế bào vi khuẩn Kích thước trung bình: Chiều dài 9-10 µm, chiều rộng 2-7 µm Kích thước này cũng thay đổi Sự không đồng đều thấy ở các loài khác nhau, ở lứa tuổi khác nhau và ở điều kiện nuôi cấy khác nhau

2.3.2.2 Cấu tạo tế bào nấm men

Tế bào nấm men cũng như nhiều loại tế bào khác, được cấu tạo chủ yếu từ các phần cơ bản sau:

- Thành tế bào: Thành tế bào nấm men được cấu tạo từ nhiều thành phần khác nhau Trong đó đáng kể nhất là: glucan, protein, lipid,… và một số thành phần nhỏ khác như kitin

- Màng nguyên sinh chất: Có cấu tạo tương tự như màng nguyên sinh chất của tế bào vi khuẩn, gồm có các hợp chất phức tạp như protein, phospholipid… Trong thời

kỳ còn non, màng nguyên sinh chất bám sát thành tế bào làm cho khả năng trao đổi chất của nấm men gặp rất nhiều khó khăn Ở thời kỳ tế bào già, màng nguyên sinh chất

co lại tạo thành một khoảng trống giữa thành tế bào và chất nguyên sinh vì thế mà khả năng trao đổi chất của nấm men cũng gặp khó khăn

- Chất nguyên sinh: Chất nguyên sinh thường có màu xám Khi tế bào còn non

hầu như không nhận thấy, càng về già, ta càng thấy có sự thay đổi rõ rệt Tế bào còn non chất nguyên sinh thường đồng nhất hơn, càng già tế bào càng không đồng nhất vì xuất hiện nhiều không bào và hạt volutin Trong thành phần của chúng cũng giống như của các vi sinh vật khác chủ yếu được cấu tạo từ nước, protid, glucid, lipid, các muối khoáng, enzyme và các bào quan Tế bào chất luôn luôn chuyển động Thường chuyển động theo chiều xung quanh thành tế bào Ngoài ra, nó còn phụ thuộc trạng thái sinh lý của nấm men Thí dụ, nấm men trong trạng thái hô hấp, tế bào chất thường đồng nhất trong khi đó ở trạng thái lên men thấy xuất hiện nhiều chất làm mất tính đồng nhất của không bào Độ nhớt của tế bào chất lớn hơn độ nhớt của nước 800 lần

- Nhân tế bào: Khác với tế bào vi khuẩn, tế bào nấm men đã có nhân thật Nhân thường có hình bầu dục hay hình cầu Nhân được bao bọc bởi một lớp màng, bên trong

là lớp dịch nhân, trong đó có một thể rắn gọi là hạch nhân hay nhân con, nhân nấm men có chứa protein và acid nucleic

- Những thành phần khác:

+ Không bào: Trong mỗi tế bào nấm men có một hoặc nhiều không bào Không bào chứa đầu dịch tế bào, bên ngoài được bao bọc bởi một lớp màng không bào (tonoplaste) Hình dạng không bào có thể thay đổi tùy theo tuổi và trạng thái sinh lý của tế bào Vị trí không bào trong tế bào cũng khác nhau Nếu có một không bào thì chúng nằm ở một đầu, có hai thì chúng nằm ở hai đầu và nhiều thì chúng nằm chung quanh Không bào là nơi chứa đựng protease Các enzyme tham gia quá trình tự phân rất mạnh

+ Volutin: Thường thấy trong không bào Nó không phải là thành phần cấu trúc của tế bào Chúng chỉ thấy xuất hiện ở điều kiện đặc biệt khi nuôi cấy trên môi trường giàu carbohydrate và phosphate vô cơ Số lượng volutin còn phụ thuộc vào tỷ lệ C:N,

sự có mặt của S và vitamine, pH môi trường Trong điều kiện lên men tế bào thường chứa ít hạt volutin hơn khi phát triển trong điều kiện hiếu khí Volutin đóng vai trò quan trọng sau: là chất dự trữ các chất dinh dưỡng của tế bào, tham gia vào điều hòa quá trình sinh trưởng và phát triển của tế bào, làm nguồn năng lượng cho tế bào như polyphosphate của volutin dùng làm nguồn năng lượng cho quá trình sinh hóa học của

tế bào, thông qua hệ thống ATP Polyphosphate của volutin có thể tham gia vào quá trình lên men, hô hấp, acid nucleic của volutin là nguồn dự trữ dùng để tổng hợp acid nucleic tế bào chất và một số enzyme Ngoài volutin ra còn thấy hạt mỡ, glycogen,

lipid,…

+ Ty thể, lạp thể: Ty thể, lạp thể của nấm men cũng giống như ty thể, lạp thể của nhiều sinh vật khác Nghĩa là cũng tham gia như một nhà máy cung cấp cho tế bào hoạt động Về cấu tạo thì ty thể, lạp thể có thể chia ra thành những lớp sau: Màng phía ngoài chia thành 3 lớp, màng phía trong có vách cũng chia thành 3 lớp, khoảng cách giữa các lớp là nơi xảy ra những phản ứng tạo ATP

+ Ribosome: Tham gia mọi quá trình tổng hợp các chất trong cơ thể Khác với

vi khuẩn, ribosome của nấm men tồn tại hai loại: Loài 80S (gồm hạt 60S + 40S) tồn tại

tự do và loại 70S (gồm hạt 50S + 40S) liên kết với cấu trúc màng Loại 70S thể hiện khả năng tổng hợp mạnh (Nguyễn Đức Lượng, 1996)

Bảng 5: Thành phần hóa học của nấm men

Carbon 49,8 CaO 12,4 Nitơ 6,70 Hydro 3,54

2.3.2.3 Tăng trưởng và dinh dưỡng

Nấm men sử dụng hợp chất hữu cơ như một nguồn năng lượng và không cần ánh sáng mặt trời Chúng sử dụng nguồn carbon chủ yếu từ các loại đường hexose (như glucose, frutose) hoặc disaccharide (như succrose và maltose) một số loài có thể chuyển hóa đường pentose (như ribose), rượu và các acid hữu cơ Tùy theo nhu cầu oxy mà nấm men trao đổi chất theo kiểu hiếu khí hoặc kỵ khí Nấm men hoạt động tốt nhất trong môi trường pH trung tính hoặc chua Nấm men sẽ phát triển trong khoảng nhiệt độ 10oC đến 37o

C, nhiệt độ tối ưu là 30oC

Nấm men rất phổ biến trong môi trường, nhưng thường được phân lập từ chất liệu giàu đường Một số ví dụ điển hình bao gồm nấm men xuất hiện tự nhiên trên vỏ của trái cây và quả (như nho, táo, đào,… ) và nhựa thực vật (như sáp,… ) Một số nấm men được tìm thấy từ đất và côn trùng Nấm men thường được nuôi trong phòng thí nghiệm trong môi trường đặc hoặc lỏng Môi trường phổ biến được sử dụng để nuôi

cấy men là PDA (potato dextrose agar-thạch khoai tây dextrose) hay PDB (potato dextrose broth-nước luộc khoai tây dextrose) Nước khoai tây được tạo ra bằng cách luộc khoai tây cắt nhỏ với nước trong 5-10 phút và sau đó chắt nước luộc Tiếp đến dextrose (glucose) được thêm vào và môi trường được khử trùng lại bằng nồi khử trùng nhiệt ướt

Sinh dưỡng của nấm men: Cấu tạo của tế bào nấm men thay đổi khác nhau tùy theo loài, độ tuổi và môi trường sống, nhưng nhìn chung bao gồm: Nước: 75-85%, chất khô 15-20% Trong đó chất khoáng chiếm 2-14% hàm lượng chất khô (Lương Đức Phẩm, 1998) Nấm men cũng như các sinh vật sống khác cần oxy, hydro, cacbon, nitơ, phospho, kali, magie,…

- Dinh dưỡng carbon: Nguồn carbon cung cấp là các loại đường khác nhau: saccharose, maltose, lactose, glucose,…

- Dinh dưỡng oxy, hydro: Được cung cấp cho tế bào từ nước của môi trường nuôi cấy hay dịch

- Dinh dưỡng nitơ: Nấm men không có men ngoại bào để phân giải protid, nên không thể phân cắt albumin của môi trường mà phải cung cấp nitơ ở dạng hòa tan Có thể là đạm hữu cơ hay vô cơ Dạng hữu cơ thường dùng là acid amin, peptone, amid, urea Đạm vô cơ là các muối amon khử nitrat, sulfat,…

- Các vitamin và chất khoáng: Chất khoáng có ảnh hưởng to lớn đến hoạt động sống của nấm men Phospho có trong thành phần nucleoprotein, polyphosphat của nhiều enzyme của sản phẩm trung gian của quá trình lên men rượu, chúng tạo liên kết

có năng lượng lớn Lưu huỳnh tham gia vào thành phần một số acid amin, albumin, vitamin và enzyme Magie tham gia vào nhiều phản ứng trung gian của sự lên men Sắt tham gia vào các thành phần enzyme, sự hô hấp và các quá trình khác Kali chứa nhiều trong nấm men, nó thúc đẩy sự phát triển của nấm men, tham gia vào sự lên men rượu, tạo điều kiện phục hồi phosphorin hóa của acid pyruvic tương tự như vai trò của mangan

2.3.2.4 Sinh sản của nấm men

Nấm men sinh sản vô tính và hữu tính nhưng phổ biến nhất là sinh sản vô tính (sinh sản sinh dưỡng) Một số hình thức sinh sản của nấm men: nảy chồi, cụm tế bào, nảy chồi hai bên, chồi lưỡng cực, phân đôi, chồi cuống ngắn,…

2.3.2.5 Sử dụng

Các tính chất sinh lý hữu ích của men đã dẫn đến việc sử dụng chúng trong lĩnh vực công nghệ sinh học lên men các loại đường, đây là ứng dụng lớn nhất và lâu đời nhất Một số loại nấm men được sử dụng để làm nhiều loại thực phẩm: men trong sản xuất bánh mì, men rượu, men bia và cho sản xuất xylitol Nấm men cũng là một trong những sinh vật mô hình được sử dụng rộng rãi nhất cho di truyền học và tế bào sinh học

2.3.3 Một số nấm men trong sản xuất rƣợu vang trái cây

Giống Saccharomyces có tới 18 loài, nhưng chỉ có 7 loài thường gặp trong nước

quả Các loài nấm men không sinh bào tử thường gặp trong nước quả làm tiêu hao

đường trong đó, phổ biến là Kloeckera, Torulopsis Thường người ta gọi chúng là men

dại Sau đây là một số loài nấm men thường gặp trong nước quả có vai trò quan trọng trong nghề làm rượu vang

2.3.3.1 Saccharomyces cerevisiae

Đây là tên hiện nay được dùng phổ biến, trước đây người ta gọi là

Saccharomyces cerevisiae Meyer hay Saccharomyces ellipsoideus theo Lodder et al

(1952) là Saccharomyces vini Nấm men này phổ biến trong quá trình lên men nước quả chiếm tới 80% trong tổng số Saccharomyces có trong nước quả lên men Khả năng

kết lắng của nó phụ thuộc vào từng nòi, các tế nào dạng bụi hoặc dạng bông Nguồn dinh dưỡng cacbon của loại này là đường, cồn và acid hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là acid pantotinic, biotin, mezoinozit, thiamin và piridoxin Đa số các tế bào của loài này hình ovan có kích thước (3-8) x (5-12) µm sinh sản theo lối nảy chồi và

tạo thành bào tử Saccharomyces cerevisiae sinh ra enzyme invectara có khả năng khử

đường saccharose thành fructose và glucose, vì vậy trong lên men ta có thể bổ sung loại đường này vào dung dịch quả và hàm lượng rượu được tạo thành bình thường đối với nhiều nòi men này chỉ đạt được 8-10% so với thể tích Loài này lên men rượu có nồng độ tới 16%, trong khi việc sử dụng dịch lên men là đường hay siro có thể làm

nấm men tạo ra 18% rượu hoặc cao hơn

Hàm lượng protein của nấm men này thông thường cao hơn 60%, với một hàm lượng acid amin tương đối như lysine, triptophan và threonine, giàu vitamin nhóm B với hàm lượng acid nucleic từ 4-10%

Ở giai đoạn cuối lên men Saccharomyces cerevisiae kết lắng nhanh và làm

trong dịch rượu Ở nòi của giống này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn chịu sunfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và tạo ra các sản phẩm thứ cấp tạo cho vang có mùi vị đặc

trưng riêng biệt Giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế bào Sacchromyces

cerevisiae thường bị già, không tiếp tục chuyển đường thành cồn và bị chết rất nhanh

2.3.3.2 Saccharomyces uvarum

Men này được tách từ nước nho, rượu lên men tự nhiên Về hình thái nó không khác với các loài khác Khả năng sinh bào tử khá mạnh trên môi trường thạch – malt Các nòi của loài này có thể lên men 12-13% rượu trong dung dịch nước nho

2.3.3.3 Saccharomyces chevalieri

Theo Lodder et al (1952) là Saccharomyces chevalieri Guilliermond Nấm men

này được tách từ nước nho lên men tự nhiên, từ rượu vang mon được gây lên men

nước dừa hoặc nước cọ Saccharomyces chevalieri thuần chủng lên men nước nho có thể tạo 16% rượu Nó thường lẫn với Saccharomyces cerevisiae

Các yếu tố sinh trưởng của loại này giống như Saccharomyces cerevisiae và có

khả năng chịu được cồn cao Dùng các nòi thuần chủng của giống này lên men dịch quả có hàm lượng đường cao để chế vang khô cho kết quả tốt

Có hình dáng giống như Saccharomyces cerevisiae và có thể thạo thành màng trên dịch quả Saccharomyces oviformis lên men được glucose, frustose, mantose,

saccharose, maltose và 1/3 rafinose, không lên men lactose, pentose Điều khác nhau

cơ bản giữa Saccharomyces oviformis và Saccharomyces vini là Saccharomyces

ovidormis không lên men được galactose và men nổi lên bề mặt dịch lên men tạo

thành mảng Hai giống nấm men vang này (Saccharomyces cerevisiae và

Saccharomyces oviformis) có nhiều nòi được dùng trong sản xuất

2.3.3.5 Hanseniaspora apiculate- Kloeckera apiculata

Kloeckera apiculata: Kích thước tương đối nhỏ, hình ovan - elip hoặc hình

chanh, tế bào có một đầu nhỏ, người ta thường gọi là men hình chùy Sinh sản bằng nảy chồi, rất phổ biến ở vỏ quả và nhiễm vào nước quả, chiếm đếm 90% tổng số men khi bắt đầu lên men Nó có thể lên men tạo thành 6-7% rượu, nhưng tạo ra một loạt các acid bay hơi cũng như các este của chúng làm cho dịch có mùi tạp và nó còn kìm

hãm các loài nấm men chính trong lên men, Kloeckera apiculata nhạy cảm với SO2 Trong nghề làm rượu vang, người ta không mong muốn loài men này phát triển, nếu

có thì chỉ cần có trong giai đoạn đầu tạo được 3-4% rượu

Trong lên men rượu còn có loài men giả là Endomycopsis fibuliger Giống

Endomycopsis tương tự nấm men nhưng có thể mọc sợi, có khả năng sinh

glucoamylase và thủy phân tinh bột thành đường glucose Vì vậy, trong nghề làm rượu

người ta rất muốn giống này để cùng Aspergillus, Mucor và Rhizopus đường hóa tinh

bột

2.3.3.6 Candida

Tế bào hình cầu, hình elip, hình trụ, hoặc mọc dài ra, đôi khi hình oval, tam giác hoặc lưỡi liềm Sinh sản là bằng cách nảy chồi, phân cắt có hình thành vách ngăn,

có tạo bào tử đốt Không tạo ra các hợp chất tinh bột Khuẩn lạc tăng trưởng hiếu khí

là màu trắng gần với màu kem, mềm, mịn và sáng

2.3.3.7 Geotrichum

Khuẩn lạc có màu trắng như bột hoặc lông, thường khô, và bao gồm các sợi nấm thật Sợi nấm lỏng lẻo và chia thành nhiều tế bào hình chữ nhật có bào tử túi Khả năng lên men đường tùy thuộc từng giống Không đồng hóa nitrat Không sản xuất tinh bột ngoại bào

2.3.3.8 Pichia

Pichia sinh sản vô tính bằng cách nảy chồi nhiều hướng Một số loài cũng có

thể hình thành bào tử đốt Tế bào hình cầu, elip, mọc dài ra, có thể hình thành khuẩn ty hoặc khuẩn ty giả Một tế bào có thể cho ra từ 1-4 bào tử túi nhẵn tròn hoặc hình mũ

Có khả năng lên men đường tùy vào từng giống khác nhau Hoạt hóa urease để đồng hóa urea tạo thành NH3 và CO2

2.3.3.9 Khóa phân loại nấm men

Phân loại nấm men dựa vào một số đặc điểm về hình thái nấm men, sinh lý nấm men, sự nảy chồi của nấm men, sự hình thành bào tử của nấm men, khả năng lên men

các loại đường và khả năng đồng hóa urea (Nguyễn Đức Lượng, 2004; Kurtzman et al., 1998 và Kreger-van Rij, 1984)

Giống Saccharomyces

- Sinh sản dinh dưỡng: Tế bào nảy chồi nhiều hướng, đôi khi có khuẩn ty giả

- Sinh sản hữu tính: Túi khá bền và hình thành trực tiếp từ một tế bào lưỡng bội, mỗi túi chứa 1-4 (ít khi nhiều hơn) bào tử túi hình ovan hoặc tròn nhẵn

- Đặc điểm sinh lý: Lên men đường không hoạt hóa urease

Giống Candida

- Sinh sản dinh dưỡng: Nảy chồi đa cực

- Sinh sản hữu tính: Có từ 1-4 bào tử

- Đặc điểm sinh lý: lên men đường, không hoạt hóa usease

Giống Geotrichum

- Sinh sản dinh dưỡng: Nảy chồi một cực

- Sinh sản hữu tính: Có thể sinh bào tử đốt, bào tử áo hoặc nội bào tử

- Đặc điểm sinh lý: Lên men đường, không hoạt hóa urease

Giống Pichia

- Sinh sản sinh dưỡng: Tế bào nảy chồi, có thể có khuẩn ty giả và khuẩn ty thật

- Sinh sản hữu tính: Túi có chứa 1-4 (ít khi 8) bào tử túi nhẵn tròn, hình mũ

- Đặc điểm sinh lý: Có hoặc không có khả năng lên men, hoạt hóa urease

2.3.4 Yêu cầu đối với nấm men rƣợu vang

Theo Lương Đức Phẩm (2009), các loài nấm men thuần khiết dùng nhiều trong

sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces

oviformis Các chủng nấm men thuần khiết này, có sự khác nhau về tốc độ sinh trưởng,

khoảng nhiệt độ thích hợp để lên men, khả năng tạo cồn và chịu cồn, khả năng chịu được pH thấp cũng như khả năng kết lắng (tạo thành dạng bông hoặc dạng bụi) Những yêu cầu đối với nấm men rượu vang là:

- Có hoạt lực lên men cao đối với nước quả

- Sử dụng đường cho lên men gần như hoàn toàn

- Kết lắng tốt

- Làm trong dịch rượu nhanh

- Chịu được độ rượu cao và độ acid của môi trường cũng như các chất sát trùng

- Tạo cho rượu hương vị thơm ngon tinh khiết

2.4 Khái quát về rƣợu vang

2.4.1 Định nghĩa rƣợu vang

Theo Vũ Công Hậu (2005) định nghĩa rượu vang là loại rượu được sản xuất từ dịch chiết trái cây không qua chưng cất có độ rượu ethanol từ 10%v/v đến 18%v/v Nói cách khác rượu vang là loại đồ uống có cồn được sản xuất bằng phương pháp lên men từ các loại trái cây và không qua chưng cất Bản chất của rượu vang trái cây là sản phẩm được sản xuất từ nước dịch trái cây bằng phương pháp lên men với sự tham

gia của chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae Trong thành phần rượu vang trái

cây, ngoài đường bị lên men tạo thành cồn ethylic (độ cồn 9-15%v/v) còn có những thành phần khác giống như ở trái cây chẳng hạn như: vitamin, muối khoáng, acid hữu

cơ

2.4.2 Thành phần hóa học của rƣợu vang

Bảng 6: Thành phần hóa học trong rƣợu vang

Thành phần Khối lƣợng trong 1 lít rƣợu

Đường tổng số 62-132 g Rượu ethylic 80-144 g (độ rượu 10-18%v/v) Chất hòa tan không phải đường 18-30 g

Acid (tính ra acid malic) 5-7 g Acid bay hơi 0,65-1,1 g Tro và các muối 1,8-2,9 g

(*Nguồn: Vũ Công Hậu, 2005)

Thành phần rượu vang rất phức tạp, cho đến nay ngay ở các nước phát triển, người ta chưa biết hết các chất cấu thành đầy đủ bởi thành phần hóa học của rượu vang phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu sử dụng, những biến đổi trong quá trình lên men, quá trình chín của rượu, hoạt lực của nấm men Thành phần chính của rượu vang bao gồm: rượu ethanol, đường, acid tổng số, tro, muối khoáng và một vài chất chỉ có mặt với một tỉ lệ rất thấp, thí dụ dầu thơm, acid bay hơi nhưng làm cho rượu tốt lên hay xấu đi đáng kể, vitamin, polyphenol,…

2.5 Quá trình lên men

2.5.1 Khái quát quá trình lên men

Lên men là một quá trình trao đổi chất nhờ tác dụng của các enzyme tương ứng gọi là chất xúc tác sinh học (được sinh ra từ sự trao đổi chất để duy trì sự sống của nấm men) Lên men rượu vang là quá trình lên men yếm khí với sự có mặt của nấm men, chúng sẽ chuyển hoá đường thành rượu ethylic và CO2

Các thời kỳ chính của quá trình lên men: Theo Nguyễn Công Hà (2000), rượu vang được chia thành hai thời kì chính:

- Thời kì phát triển sinh khối: giai đoạn này với sự có mặt của O2 tế bào nấm men phát triển sinh khối (gia tăng kích thước và số lượng)

- Thời kì lên men chuyển hoá đường thành rượu và CO2: Giai đoạn này nấm men hấp thụ các chất dinh dưỡng và sử dụng các enzyme có sẵn của chúng thực hiện xúc tác sinh hoá trong quá trình trao đổi chất để duy trì sự sống tạo thành rượu và CO2

2.5.2 Cơ chế quá trình lên men

Rượu được tạo ra nhờ các tế bào nấm men phân giải glucose thông qua con đường EM (Embden-Meyerhoff) Quá trình lên men rượu là quá trình phức tạp Đầu tiên đường thẩm thấu vào tế bào nấm men Ở đó, đường được chuyển hoá qua hàng loạt sản phẩm trung gian và tạo thành aicd pyruvic Acid pyruvic dưới tác dụng của enzyme Pyruvat decacboxylase sẽ bị mất CO2 và tạo thành acetaldehit Sau đó acetaldehit bị khử thành rượu etylic và CO2 do enzyme Acoldehrogenase xúc tác Phương trình tóm tắt quá trình lên men rượu:

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 113,4 KJ

Trong tế bào nấm men nhờ hoạt động sống của tế bào, nhờ hoạt động xúc tác của hàng loạt nấm men và phản ứng sinh hoá phức tạp dẫn đến chất này phân huỷ chất kia Rượu etylic tạo thành khuếch tán ra bên ngoài qua màng tế bào nấm men Rượu tan vô hạn trong nước nên khuếch tán rất nhanh vào môi trường CO2 cũng hoà tan vào trong môi trường nhưng không nhiều Vì thế, CO2 sinh ra trong quá trình lên men sẽ hình thành những bọt khí và phóng thích ra bên ngoài (Nguyễn Công Hà, 2000)

2.5.3 Động học của quá trình lên men

Quá trình lên men chia thành 3 thời kì chính Thời kì đầu: khoảng 60 giờ kể từ khi cho nấm men tiếp xúc với dịch lên men Sự lên men xảy ra rất chậm, đường lên

Lên men

men không đáng kể Thời kì sau: Đây là thời kì lên men chính, chiếm khoảng từ

60-120 giờ sau thời kì đầu Sự phát triển của nấm men và sự lên men sau mỗi giờ tăng nhanh đáng kể và đạt trị số cực đại Thời kì cuối: Đây là giai đoạn lên men phụ xảy ra rất chậm đồng thời là thời kì ổn định tạo mùi cho sản phẩm

Glucose Hexokinaza Glucose – 6 – phosphat

Photphoglucoza isomeraza Fructose – 6 – phosphat

PhosphoFructokinaza Fructose – 1,6 – diphosphat

Aldolaza Triophosphat izomeraza

Glyceraldehyd – 3 – phosphat Dihydro aceton phosphat

Glyceraldehyd phosphatdehydrogenaza Acid – 1,3 – diphosphoglyceric

Phosphoglyceratkinaza Acid – 3 – phosphoglyceric

Phosphoglycerat-mutaza Acid – 2 – phosphoglyceric

Enoiaza Acid phosphoenolpyruvic

Pyruvat kinaza Acid – enol – pyruvic

Acid pyruvic

Pyruvate – decarboxylaza Ethanal

Aldodeshydrogenaza Ethanol

Hình 2 Cơ chế của quá trình lên men

(* Nguồn: Đồng Thị Thanh Thu, 1995)

Thời kì lên men chính là thời kì biến đổi sâu sắc các thành phần trong dịch lên men Chúng ảnh hưởng đến kết quả của quá trình lên men Trong giai đoạn này, trong

điều kiện lên men bình thường sau mỗi giờ nồng độ đường trong dịch lên men sẽ giảm

đi khoảng 1 độ (Brix, balling, %) tuỳ loại sản phẩm, dây chuyền sản xuất Sự tồn tại của thời kì lên men cuối là đặc trưng đối với quá trình lên men dịch đường hoá từ nguyên liệu chứa tinh bột

Trong dịch lên men nếu biểu thị hàm lượng đường tồn tại trong dịch lên men là 100% thì 4-6% là dạng chất không tan, 75-77% được chuyển thành maltose và 19% là dextrin Trong giai đoạn lên men sự đường hoá cũng xảy ra rất chậm và không hoàn toàn, đặc biệt khó với tinh bột không hoà tan (Nguyễn Công Hà, 2000)

2.5.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men

2.5.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Theo Bùi Ái (2003) và Casellas (2005), nhiệt độ đóng vai trò quan trọng đến hiệu suất lên men rượu Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến hoạt động trao đổi chất của nấm men Nấm men rất nhạy cảm với nhiệt độ cao, ở 36oC nấm men bắt đầu bị ức chế, tỉ lệ chết cao ở nấm men có thể dẫn đến kết quả lên men thấp, nhiệt độ tối ưu cho nấm men rượu vang là 25-28oC Nhiệt độ thấp hơn 16oC nấm men hoạt động chậm và yếu, vì vậy lượng đường còn lại trong môi trường lên men khá lớn và đây là môi trường tốt cho những vi sinh vật gây bệnh rượu vang hoạt động

Nhiệt độ lên men càng thấp, thời gian lên men càng dài, hiệu suất chuyển hoá đường thành rượu cao, chất lượng rượu vang khi đó tốt hơn, hương thơm tạo thành khi

đó sẽ khuếch tán vào trong dung dịch Ngoài ra, ở nhiệt độ thấp số lượng tối đa của tế bào nấm men vẫn duy trì không đổi suốt quá trình lên men rượu Nhiệt độ càng cao, lên men càng hạn chế, độ rượu càng thấp, lượng đường còn lại trong rượu càng nhiều, nhiệt độ đường cao có thể gây ra sự ngừng quá trình lên men

2.5.4.2 Ảnh hưởng của pH

Nấm men có thể phát triển trong môi trường có pH = 2-8 nhưng thích hợp nhất là 4-4,5, vi khuẩn bắt đầu phát triển tốt ở pH = 4,2 và cao hơn Vì vậy trong lên men rượu, để ngăn ngừa hiện tượng nhiễm khuẩn người ta thực hiện trong giới hạn pH = 3,8-4 Tuy nhiên, trong thực tế có những loài vi khuẩn do quen dần với độ pH thấp nên ngoài việc ứng dụng điều chỉnh pH thích hợp còn phải kết hợp sử dụng chất sát trùng Khi pH = 8 thì nấm men phát triển rất kém, ngược lại vi khuẩn phát triển rất mạnh Ở

pH = 3,8 nấm men phát triển mạnh thì hầu như vi khuẩn chưa phát triển

Để tạo pH thích hợp trong môi trường nuôi cấy nấm men (kể cả lên men) người

ta có thể bổ sung vào môi trường bất cứ loại acid nào, miễn là anion của acid không gây ảnh hưởng đến trung tâm hoạt động của nấm men (Nguyễn Công Hà, 2000)

2.5.4.3 Ảnh hưởng của Oxy

Hầu hết các dòng nấm men trong lên men rượu vang thuộc dòng nấm men

Saccharomyces Chúng là các vi sinh vật kị khí không bắt buộc Môi trường đủ lượng

nấm men phân huỷ đường dùng làm nguồn năng lượng cấu tạo tế bào và tăng sinh khối Trường hợp thiếu oxy hoặc không có oxy, nấm men sẽ chuyển từ hoạt động hô hấp sang lên men kị khí Khi đó sản phẩm trong môi trường lên men chủ yếu là rượu ethylic

Trong quá trình lên men giai đoạn đầu yêu cầu có oxy để nấm men sinh sản, phát triển tăng sinh khối Nếu có giai đoạn nhân giống thì cũng cần phải cung cấp oxy bằng cách lắc hoặc sục khí (Lương Đức Phẩm, 1998)

2.5.4.5 Ảnh hưởng của nồng độ rượu ethylic

Sản phẩm chủ yếu của quá trình lên men kị khí là rượu ethylic Rượu ethylic sẽ

ức chế hoạt động của tế bào nấm men, tuy nhiên mức độ ức chế khác nhau đối với các dòng nấm men khác nhau Khả năng chịu đựng rượu ethylic của nấm mốc, vi khuẩn còn kém hơn nhiều so với nấm men Điều này thực sự có ý nghĩa lớn trong sản xuất, bởi vì quá trình lên men kị khí bắt đầu xảy ra thì những sản phẩm ethylic hình thành trong môi trường có tác dụng ức chế mạnh mẽ nấm mốc, vi khuẩn (Bùi Ái, 2003)

2.5.4.6 Thời gian lên men

Thời gian lên men phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Nhiệt độ lên men, nồng độ đường dịch lên men, dòng nấm men Quá trình lên men bao gồm lên men chính và lên men phụ, thời gian lên men tính từ lúc cấy giống vào môi trường lên men Sự lên men thật

sự kết thúc khi nấm men hết khả năng chuyển hoá đường thành rượu và CO2 Càng về cuối giai đoạn lên men, bọt khí sinh ra ít hơn và nhỏ dần đi, tốc độ lưu chuyển của chúng cũng giảm theo

Kết thúc quá trình lên men chính, nồng độ đường giảm đáng kể, bọt khí rất chậm

và ít Thực tế, biểu hiện kết thúc quá trình lên men phụ khó nhận ra vì khí CO2 lúc này không còn khả năng tạo bọt nổi lên trên mà khuếch tán ngay vào rượu Chính vì vậy thời gian tàng trữ rượu từ 3 tháng trở lên rượu mới có giá trị cảm quan cao

Ở nhiệt độ trung bình từ 25-30oC nếu pH khác nhau thì thời gian lên men khác nhau, nhiệt độ này thích hợp cho nấm men phát triển, thời gian lên men kéo dài từ 15-

20 ngày Ở nhiệt độ cao 50-60oC, quá trình lên men bị dừng, tế bào nấm men chết dần (Trần Minh Tâm, 2000)

2.6 Tình hình sản xuất rƣợu vang

2.6.1 Trên thế giới

Rượu vang rất được ưu chuộng trên thế giới, đặc biệt là các nước Châu Âu Theo thống kê hàng năm Ý và Pháp thường có lượng sản xuất rượu vang đứng đầu trên thế giới

Bảng 7: Sản xuất rƣợu vang trên thế giới năm 2007

5.050.000 4.711.600 3.645.000 2.300.000 1.550.000 1.450.000 1.050.000 961.972 891.600 827.746

(*Nguồn: http://en.wikipedia.org/wiki/Wine ngày 22/7/2013)

Theo Hồ Thanh Trúc (2010), tình hình một số loại rượu vang nổi tiếng trên thế giới như sau:

+ Rƣợu vang Pháp

Vùng Alsace, nổi tiếng về rượu vang trắng Sản lượng rượu vang trắng của Alsace chiếm 30% tổng sản lượng rượu vang trắng của Pháp Rượu vang trắng ở đây

có tên gọi duy nhất là Vang Alsace

Vùng Burgundy nằm ở miền trung nước Pháp với diện tích 47.700 ha Ở đây

không có các vườn nho cỡ lớn mà chỉ có những vườn nho thuộc diện gia đình, diện tích chỉ khoảng 50 ha nhưng lại có đến 56 ông chủ vườn Phần đông các chủ vườn đều bán nho cho các tiệm rượu để họ pha chế và bán ra thị trường

Vùng Bordeaux, sản xuất rượu vang nổi tiếng và quan trọng của Bordeaux là: Médoc, Haut Médoc, Graves Barsac, Sauternes, St Emilion, Pomerol, Cérons, Loupiac, Pronsac, Bourg

Vùng Champagne, sản xuất rượu vang tinh tế, quí tộc mà không nơi nào trên thế giới bì kịp Nhờ vào giống nho, điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu, nhất là kĩ thuật sản xuất và kinh nghiệm nên nước Pháp đã sản xuất loại rượu vang đặc biệt này Phần lớn rượu Champagne được sản xuất từ giống nho đỏ thẫm Pinot Noir có chất đường, nước trắng nên độ rượu mạnh và giống như Chardonnay có màu vàng kim, đem lại vị thanh cao và hương thơm

+ Rượu vang Mỹ

Rượu vang thương phẩm (Branded Wine)

Rượu vang thông dụng (Generic Wine) như: Vang California Burgundy

Rượu vang pha trộn (Blended Wine), trên nhãn ghi American Wine

+ Rượu vang Đức

Rượu vang bàn (Deutcher Tafewein)

Rượu vang vùng (Landwein)

Rượu vang Qualitatswein bestimmter Anbuagebiete (QbA)

Rượu vang Qualitatswein mit Pradikat: là loại rượu vang chất lượng cao (QmP)

2.6.2 Tại Việt Nam

Theo Hồ Thanh Trúc (2010), ở nước ta hiện nay có vài công ty sản xuất rượu

vang nổi tiếng như:

+ Rượu vang Đà Lạt (Công ty Ladofoods)

+ Công ty liên doanh Việt - Đức (Van - Gres)

+ Vang Thanh Long, vang Thành Long, vang Viết Nghi

- Những khó khăn trong sản xuất rượu vang ở nước ta:

+ Nho vùng nhiệt đới không cho sản phẩm rượu chất lượng cao

+ Nhiệt độ môi trường cao có ảnh hưởng không tốt đến nấm men vang

+ Thị trường tiêu thụ chưa mạnh

+ Thuế rượu nhập khẩu có xu hướng ngày càng giảm

- Tiềm năng phát triển

+ Việt Nam là một quốc gia đông dân vì thế sức tiêu thụ rất lớn

+ Việt Nam không lạ lẫm với rượu vang bởi ảnh hưởng khá đậm nét của văn hoá Châu Âu, Châu Mỹ, nhất là văn hoá Pháp

+ Việt Nam đang là nước rất có tiềm năng trong thu hút khách du lịch quốc tế

2.6.3 Một số nghiên cứu rượu vang trong nước

- Rượu vang thanh long

Đề tài Khảo sát ảnh hưởng của một số chủng nấm men trong sản xuất rượu vang thanh long (Đàm Sao Mai et al., 2009) Kết quả nghiên cứu cho thấy, điều kiện cho

sản phẩm rượu thích hợp nhất khi sử dụng phối hợp 50% nấm men Saccharomyces

ovitomis, 50% nấm men Saccharomyces vini, độ Brix ban đầu là 23,7 Sản phẩm rượu

vang thanh long thu nhận đạt được hàm lượng ethanol (độ cồn) là 12%v/v, pH là 3,48;

độ Brix là 6,27

- Rượu vang sơ ri

Đề tài Nghiên cứu chế biến rượu sơ ri (Trần Thị Thuỳ Trang, 2003) Đề tài sử dụng nguồn nguyên liệu là sơ ri, được thực hiện 15 tuần và cho ra những kết quả như sau: pH thích hợp lên men là 4,3; độ Brix là 22, thời gian kết thúc quá trình lên men là

14 ngày

- Rượu vang mía

Đề tài Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang mía (Lý Huỳnh Liên Hương et al., 2009) Đề tài sử dụng nguồn nguyên liệu là nước mía, được thực hiện 6 tháng và cho ra những kết quả như sau: Nguồn nấm men sử dụng là nấm men thị trường với mật

số là 106

tế bào/ml, thanh trùng nguyên liêu bằng NaHSO3 140 mg/l trong 30 phút, độ Brix thích hợp lên men là 22, pH tối ưu là 4, thời gian lên men là 5 ngày ở 30oC

- Rượu vang bưởi

Đề tài Nghiên cứu chế biến rượu vang bưởi da xanh (Mai Thị Tươi, 2007) Đề tài

sử dụng nguồn nguyên liệu là bưởi da xanh, được thực hiện trong 3 tháng và cho ra những kết quả như sau: Tỉ lệ pha loãng thích hợp cho quá trình lên men rượu là 1: 0,5

(1 lít dịch quả thêm vào 0,5 lít nước, độ Brix thích hợp lên men là 22, pH tối ưu là 4,2; thời gian lên men là 8 ngày

- Rƣợu vang chuối Xiêm

Đề tài Ứng dụng chế phẩm sinh học cải tiến chất lượng rượu vang chuối (Trần Ngọc Điệp, 2008) Đề tài có thể sử dụng nguồn nguyên liệu là chuối Xiêm, thời gian thực hiện là 12 tháng và cho những kết quả như sau: Việc sử dụng chế phẩm pectinase

ở nồng độ 0,02% và chitosan ở nồng độ 0,01% cho sản phẩm có độ trong tốt Tuy nhiên, sử dụng chitosan cho sản phẩm rượu trong hơn so với việc sử dụng pectinase Thời gian lên men phụ ít nhất là 2 tháng và nhiệt độ lên men thích hợp là 10oC

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Phương tiện – vật liệu

3.1.1 Địa điểm và thời gian thí nghiệm

Thời gian thực hiện 20 tuần (từ tháng 6/2013 đến tháng 11/2013)

Địa điểm: Phòng thí nghiệm Công nghệ sinh học thực phẩm, Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần Thơ

3.1.2 Nguyên vật liệu

Xoài được mua ngoài thị trường ở 2 địa điểm: Đồng Tháp, Cần Thơ thuộc giống xoài Cát Chu Bởi giống xoài này hiện được trồng phổ biến, có giá trị kinh tế cao và chất lượng đứng thứ hai (chỉ sau giống xoài Cát Hòa Lộc) trong các giống xoài hiện nay Xoài dùng cho các thí nghiệm được chọn là những trái xoài có độ chín vừa phải, màu sắc vàng tươi, cuống quả còn mới, không có nhiều vết đen, độ Brix đạt từ 14-15

Hình 3 Độ chín quả xoài được chọn để tiến hành các thí nghiệm

Nấm men Saccharomyces cerevisiae (dòng Mỹ) từ trường Đại học Uc-Davis,

Hoa Kỳ được bảo quản ở 4oC tại phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Thực phẩm, Viện NC&PT Công nghệ Sinh học và dòng nấm men vừa phân lập từ lên men dịch quả xoài

Khoai tây, agar, đường Biên Hòa mua ngoài thị trường

3.1.3 Thiết bị và dụng cụ

Các thiết bị và dụng cụ cần thiết dùng cho phòng thí nghiệm:

- Kính hiển vi (Olympus BH2, BX41TF, made in Japan)

- Buồng đếm hồng cầu, lame đếm

- Nồi thanh trùng nhiệt ướt 19L (PBI, Italia)

- Máy đo pH với độ chính xác 0,01 (TichoLine Schott, made in Germany)

- Cân điện tử với độ chính xác 0,01g (Sartorius, made in Germany)

- Chiết quang kế (hiệu ATA GG.N-1E, Brix 0-32%, made in Japan)

- Dụng cụ chưng cất, cồn kế (made in Germany)

- Máy ép nguyên liệu (Panasonic, made in Japan)

- Tủ cấy vô trùng (Esco, made in Singapore), tủ ủ vi sinh (Sanyo, made in, Japan), tủ lạnh (made in Japan)

- Dụng cụ để phân lập nấm men: đĩa petri, ống nghiệm, đèn cồn,…

- Bộ tỉ trọng Hydrometer, micropipet, bình lên men, bình tam giác và một số dụng cụ khác dùng trong phòng thí nghiệm

3.1.4 Hoá chất sử dụng

- Hoá chất thanh trùng: NaHSO3

- Hoá chất thay đổi pH: NaHCO3

- Môi trường nuôi cấy: Môi trường PGA (khoai tây-đường-agar) và môi trường PGY (khoai tây-đường-yeast extract) có bổ sung khoáng (Phụ lục 1, phần 1.2)

- Một số hoá chất thông dụng dùng trong vi sinh khác