Phân lập và tuyển chọn những chủng nấm men có khả năng lên men rượu cao từ bánh men thu thập tại Yên Phong Bắc Ninh (Khóa luận tốt nghiệp)

Phân lập và tuyển chọn những chủng nấm men có khả năng lên men rượu cao từ bánh men thu thập tại Yên Phong Bắc Ninh (Khóa luận tốt nghiệp)Phân lập và tuyển chọn những chủng nấm men có khả năng lên men rượu cao từ bánh men thu thập tại Yên Phong Bắc Ninh (Khóa luận tốt nghiệp)Phân lập và tuyển chọn những chủng nấm men có khả năng lên men rượu cao từ bánh men thu thập tại Yên Phong Bắc Ninh (Khóa luận tốt nghiệp)Phân lập và tuyển chọn những chủng nấm men có khả năng lên men rượu cao từ bánh men thu thập tại Yên Phong Bắc Ninh (Khóa luận tốt nghiệp)Phân lập và tuyển chọn những chủng nấm men có khả năng lên men rượu cao từ bánh men thu thập tại Yên Phong Bắc Ninh (Khóa luận tốt nghiệp)Phân lập và tuyển chọn những chủng nấm men có khả năng lên men rượu cao từ bánh men thu thập tại Yên Phong Bắc Ninh (Khóa luận tốt nghiệp)Phân lập và tuyển chọn những chủng nấm men có khả năng lên men rượu cao từ bánh men thu thập tại Yên Phong Bắc Ninh (Khóa luận tốt nghiệp)

Lâm Thái Nguyên.

Nông Lâm Thái Nguyên

Xin c

B ng 3.1 Thành ph n c ng Hansen 30

B ng 3.2 Thành ph n c ng Malt Cao N m Men - Peptone 30

B ng 4.1 K t qu OD c a 50 ch ng n m men phân l c 35

B m hình thái khu n l c c a 50 ch ng n m men 37

B ng 4.3 K t qu th kh ng 40

B ng 4.4 K t qu th kh ch chi t malt các t l 41

B ng 4.5 K t qu t d ch tinh b ch chi t malt 43

Hình 2.1 C u t o t bào n m men [11] 17Hình 3.1 Hình nh 1 s khu n l c 32Hình 3.2 nh k t qu c a vi c quan sát qua kính hi n vi ch ng 43.1 33Hình 4.1 K t qu th kh ng glucose c a m t s ch ng 40Hình 4.2 Hình nh k t qu th kh ch chi t malt 41Hình 4.3 Hình nh m t s ch ng th ho t tính catalase 42

PH N 1 M U 7

1.1 t v 7

1.2 M c tiêu và yêu c tài 8

1.2.1 M c tiêu c tài 8

1.2.2 yêu c u c tài 8

tài 8

c 8

c ti n 8

PH N 2 T NG QUAN TÀI LI U 9

c v u 9

2.1.1 Phân lo u 9

2.1.2 Quy trình s n xu u [9] 12

2.2 N m Men 16

2.2.1 Hình thái và c u t o n m men [2] 16

ng n m men [2] 18

2.2.3 Sinh s n c a n m men [2] 22

ng c a n m men [2] 23

m sinh lý, sinh hóa c a n m men[2] 24

29 i ng và Ph m Vi Nghiên C u 29

ng 29

3.1.2 Ph m vi nghiên c u 29

3.2 Th m 29

3.3 Thi t b , d ng c , hóa ch t 29

3.3.1 Thi t b 29

3.3.2 D ng c 29

3.3.3 Hóa ch t 29

3.4 N i dung nghiên c u 30

3.5 Các u 30

n và pha loãng m u [7] 30

p [3] 31

y truy n và gi gi ng [3] 31

m hình thái 31

ch chi t malt [1] 33

m s bào trên bu m h ng c u [7] 33

nh sinh kh i n m men b 33

nh kh 34

nh n u [8] 34

PH N 4 K T QU TH O LU N 35

4.1 K t qu phân l p 35

4.2 Tuy n ch n m t s ch ng n m men cá kh u m nh 39

4.2.1 Th kh ng 39

4.2.2 Th kh ch chi t Malt 41

4.2.3 Th ho t tính Catalase 42

nh n c n và tuy n ch n 42

4.3 T u ki ng và phát tri n c a ch ng Sacchoromyces cerevisiae 34.1 43

4.3.1 Kh d ng ngu ng glucose) 43

4.3.2 Kh d ng ngu 44

4.3.4 ng c a PH 44

45

PH N 5 K T LU NGH 46

5.1 K t lu n 46

ngh 46

TÀI LI U THAM KH O 47

1.1 t v

Xa h

sinh

-1.2.2 Y

quá trình lên men

T

bánh men

2.1.1.1. t: Lo u này dùng nh ng nguyên li u ch a

nh ng lo u n

BRANDY

ng thì Brandy ph i qua hai l t t l c n

70 80% r i m i u d u b t trong các thùng g s i nh quá trình

p Brandy có hai dòng chính là Cognac và Armagnac

Rhum có m t l ch s b t ngu n t c truy n l i sang

n Châu M , Cuba, Rhum

u d pha ch v i nhi u lo i trái cây và các h n h u ng khác

u lên men thu n túy

c lên men t các nguyên li u có ch ng và tinh b t

u n

và không gây say x n h n h c k t h p t hai lo u tr lên, ho c

c pha tr n v i các th c u ng không ga ho c u ng trái

pha ch i pha c n có c m tính, ch không ph i theo công th c c ng ng c

ng, các nguyên li u ph i tr i qua quá trì ng hóa m i

có th th c hi c quá trình lên men nh n m men

c s d ng r ng dãi trong dân

ng hóa các nguyên li u ch a tinh b t Trong bánh men có

n m m c nuôi c y phát tri ng tinh b t s ng N m

tinh b t Quá ng hóa tinh b t không nh t thi t ph i h hóa tinh

b t thành dung d ch mà ch c n làm chín tinh b t (theo ki

nhi kho ng 130 1400 các c u trúc tinh b t d dàng b phá v Lúc này tinh b t chuy n sang d ng d tan, làm cho h enzyme amylaza

c a n m m c có th phân h y d dàng Tuy v y, do tinh b t không

d ng dung d ch nên h n ch s tác d ng c a enzyme amylaza lên các

m ch tinh b t làm cho hi u xu t c ng hóa không cao, d

b nhi m t p khu n, khi lên men s t o ra nhi u s n ph m trung gian

c s d ng trong s n xu u th công

) c

Th i gian h hóa tinh b t ng n

m c Các lo i n m m c s d ng có khá nhi u loài thu c chi

dài hay ng n con tùy thu c vào ch ng n m m c và nguyên li u s d ng

se b xung thêm m t s thành ph cung c p thêm vitamin và amino

i ammonium, mu i ph t phát d ch th phân n

ng lên men sau khi kh trùng, ki m tra

n t 90 120 g/l và PH = 4,5 4,8 thì có th c y gi ng vào Th i gian lên men t 60 - 72 gi u có s c khí cho

n m men sinh sôi n y n và b u lên men y m khí

C6H12O 2C2H5OH +2CO2 + 27kcal

trình lên men k t thúc, ngoài sinh kh i n m men còn có các thành ph n khác: s n ph m chính là ethanol, CO2 và các s n ph m ph n

acid succinic, các aldehyde, và m t s lo u b

c a quá trình lên men

th và khu ch tán vào bên trong t bào n m men qua màng t bào Trong

t bào n m men, nh ho ng s ng c a t bào và ho ng xúc tác c a hàng lo t các Enzyme làm cho nh ng ph n ng hóa sinh s y ra d n

s phân gi i và t ng h p các ch u và CO2 c t o thành và thoát kh i t bào.

u c a quá trình tinh ch + T p ch t cu i: Lo i này có nhi anol và khó

u cao phân tc

+ T p ch c tính c a t p ch t trung gian là tùy vào

a n m men.

T phát tri n m nh, ho t l c lên men cao

c nhi u lo ng khác nhau và có t lên men cao

-Hình 2.1 C u t o t bào n m men [11]

V T Bào: Bao quanh t bào n m men là l p màng m i,

ng l i các tác nhân bên ngoài ngoài ra còn

u ch nh áp su t th m th u c a t u ch nh các

ch t có tr ng phân t nh bào Có c u t o hóa h c bao g m các ph c h p ch t ch a protein-polysacarit Phosphate và lipit dày kho ng 25nm và chi m kho ng 25% tr ng c a t bào

T Bào Ch t: T bào ch t hay còn g i là nguyên sinh ch t th

d ng keo ch a t t c các c n c a t riboxom, ti th ,

ki n nuôi c y và tu i c a nó, khi tr nguyên sinh ch t d ng nh t còn khi già nó tr ng nh t Xu t hi n không bào, gi t ch t béo, lipit, polysacarit, các th vùi, các Enzyme tham gia vào các ph n ng

Riboxom: d ng các h t siêu hi n vi c u t o t lipit, protit, và axit ribonucleic (RNA) T n ra quá trình t ng h p protein t các

Ti Th : d ng h t r t nh ho c d ng que d ng s i phân b trong

t bào ch t kho ng không gi a v t bào và không bào Trong t bào

n m men t bào n ng có t n 50 ti th , tùy vào n

ng ng có n glucose th p có

kho n 200 ti th Trong ti th có ch th c hi n

ng ti p theo

Nhân: Nhân t bào n m men có màng nhân, b o v nhân và tham

u hòa c a nhân C ng kính kho ng 2 micromet

s d ng

V n Chuy n Các Ch t Qua Màng T Bào:

Các ch c v n chuy n qua màng t báo n

ch ch ng và th ng V n chuy n ch

th m các h p ch t ch th c hi n các ph n ng

kh ti p theo

ng Cacbon

Ngu ng cacbon c a n m men bào g m các ch

ng và các d n xu u, amino axit, axit h các ch ng

n u không có enzyme xenlulaza và amylaza nên không th s

d ng tr c ti c tinh b t và xululoza, g t s công trình nghiên c u cho th y m t s ch ng gi ng thu c Candida có ho t tính

amylaza ngo i bào, song v ng này vào trong s n xu t công

i quan h này gi ng nhau t t c các loài c a cùng m t gi ng.

Các loài Saccharomyces i vang s d ng glucose, fructose, maltose, saccarose và galactose

Axit axetic và glucose c s d ng th t quy lu t,

ng có m t h n h p các ngu n cacbon din ng thì

Trong nuôi c y liên t c n m men có t ng cùng v i

t pha loãng c ng thì nh ng h p ch t có nhi u Carbon trong phân t s c sau cùng

Nh ng loài n m men cùng m t gi ng không ph i bao gi

kh ng hóa v t ch nói, các loài khác nhau

ng là khác nhau Thí d : các loài Candida natalensis

và C.parapsilosis ng hóa r t t C.clausseni l i không

ng này Sacchoromyces cerevisia ch b u s d ng

c galactose t ngày th hai sau khi nuôi c y

Nh ng disacarit (maltoza và saccaroza c n m men

s d ng ph i qua th

ng c a n m men N m men chuy n t s ng k khí sang s ng hi u khí thì kh d ng glucose và maltose s b gi v i saccarose

ho t tính s d ng l c tang g p 2,5 l n N m men s d ng Maltose

ch ng không có m t c a glucose và fructose Maltose

ng nh c a n m men

Các acid h m m t v trí quan tr i ch t

c a n m men Chúng có th kích thích ho c c ch ng c a n m

S d ng hydrocacbon t d u m t làm ngu n carbon nuôi

c y n m men r c quan tâm trong vài th p k g c bi t là thu sinh kh i n m men t hydrocacbon làm ngu n protein vitamin dùng

b sung vào th nuôi có r t nhi u tri n v n còn ý

ki n e ng i các s n ph ng nh ng ch

và v t nuôi ra sao

i ta hoàn thi n th c nghi m v vai trò c a CO2 trong quá

i ch t c a n m men Th t v y, gi a t t c các ngu n carbon

h 2 là ch t ho ng sinh h c Nh ng d ng liên k t

v i CO2 u là s n ph m c n thi t cho n m men

Ngu n thi t cho t ng h p các c u trúc ch a t

ng có mu c bi t là sulfate, thì n m men s s d ng g c acid còn l i s c s d ng sau ho c ít s d ng s

ng acid hóa, gi m PH

ng l ng ammoniac (NH3) NH4+ g n v i ti n ch t

sau các acid amine N m men còn s d c urea và peptone Trong

ng l ng urea s b ureaza c a n m men phân ly thành NH4+ và

sinh lý v i v i 10 t t bào n m men vào kho ng 10 13 mg P

Trong phòng thí nghi ng dùng KH2PO4 và K2HPO4 làm ngu n cung c p P và K Trong s n xu ng dùng d ch chi t t supephosphat làm ngu n P

nh là thành ph n c a m t s acid amine trong phân tprotein và là nhóm (-SH) c a enzyme CoA B i v y, khi không có m t

Trong công nghi ng dùng các ngu n vitamin là cao ngô, cao

n m men (dùng d ch men t phân ha c chi t n m men), c chi t cám (cám g o ho c cám mì) d ch th ng enzyme

c bi t là r ng

Acid amine ngoài vai trò là ngu ngu n carbon

h c vi sinh v t s d ng tr c ti p làm v t li u xây d ng t bào còn là các ch ng c a m t s ch ng n m men

2.2.3 Sinh s n c a n m men [2]

N m men có hai hình th c sinh s n: sinh s n h u tính (b ng bào

t ) và vô tính b ng n y ch i ho c phân c t t bào Tùy thu u

ki n nuôi c y n m men s ng vô tính hay sinh s n h u tính

Sinh s n h u tính

Sinh s n h u tính c a n n s t o thành bào tnang(túi) c a t ng kèm theo quá trình gi m phân c a sphân c t c a nhân Bào t nang b n v i các tác nhân bên ngoài t

ng ch nhi 600C còn b o t vi khu n ch t 1200C.Chu k s ng c u tiên là b o t nang- n y m m t o ra các

i ti p h p t o thành h p t - chuy n thành pha nh b i- bào

n phát tri n c a t bào n m men

Pha ti m phát: pha này vi sinh v n và còn làm

S tr i ch t c a n m men g c chi u nhau:

ng hóa và d hóa

S d hóa: là quá trình phân gi i các h p ch ng có phân t

l có th qua màng t p t c phân gi i các ch t có phân

t nh thành các h p ch t trung gi ng Ti p t c phân gi i các h p ch t trung gian thành s n ph m cu i cùng là CO2và H2O

S ng hóa: là quá trình t bào s d ng các h p ch t trung gian do quá trình d hóa t o ra ho c có s th c hi n quá trình sinh t ng h p các ch t là thành ph n c u trúc c a t

t ng h p g n li n v i nhu c u v ng t c gi i phóng do kh phosphor c a ATP

m sinh lý, sinh hóa c a n m men[2]

N c bi t là ch ng Sacchoromyces cerevisiae là loài hi u

u O2 chúng lên men thành ethanol và CO2 qua con

ng EM: pyruvic b decacboxyl hóa thành axetaldehyde và CO2 nhenzyme pyruvade decacboxylaza (ph thu

axetaldehyde b kh thành ethanol nh alcohol dehydrogenaza

N u thêm hydrosulfide vào dung d ch n

glucose, axetalhehyde s b gi m: hi u su t ethanol và CO2 gi ng

th i glycerin xu t hi n

N m men là loài sinh v t k khí tùy ti n Khi thi u O2 chúng lên

t m i quá trình mu n ti i ph i

phát tri n và sinh s n c a mình, n i ph ng

cung c ng và các h p ch t trung gian

trong các m c gi i phóng ra trong các trong các ph n ng enzyme do s chuy n t t m

ng này sang m c n ng khác Các ph n ng hóa sinh trong quá trình lên men là ph n ng chuy n hóa hydrogenium Các enzyme xúc tác quá trình tách hydrogenium kh ch c g i là enzyme dehydrogenaza y lên men là quá trình oxy hóa kh sinh h c

ra kh c chuy n ch t ti p nh n cu i cùng là ch t h

u, h p ch t h c tích t

ch y u ethanol

Quá trình lên men chuy u là quá trình sinh hóa

ph c t p, bao g m các chu i ph n ng

fructose-1,6-i ta nh n th y r ng chu trình Embden Meyerhof Parnas và chu trình Crebs là trung tâm c a quá trình lên men Vì nh ng chu

ng các nhu c u v ng, ngu n carbon và ngu n ch t

kh là nh ng y u t c n thi duy trì các ho ng s ng c a t bào

Các ch ng n m men khác nhau có kh ng hóa) các ngu n carbon khác nhau S khác nhau này do tính ch c hi u, chuy n hóa c a các lo i enzyme ch a trong t bào n m men quy nh Nói chung các lo i n c các monosacaride,

D a vào m i quan h v i nhi ta chia n m men ra làm 2

lo i: lo i lên men nhi th p (5 100C) và lo i lên men nhicao (28 320C) Trong công nghi p s n xu ng dùng

nh ng ch ng n m men lên men nhi cao, ch ng có kh

men m nh và nhanh

Khi s n xu u t nguyên li u ch a tinh b c h t cân ph i

thì tinh b t c a nguyên li u s c th n mantose và glucose

nh enzyme amylaza

u ethanol thì tác nhân cung c p h i là gi ng

n m men Saccharomyces cerevisiae Nh n m u ki n

phosphatglicerin b phân h t y trong môi

ng quát ph n ng lên men:

6C6H1206+ 2ADP + 2H3PO4 = 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + 2H2O

Th c t cho th y r ng, s u s x y ra m t cách bình cho ra s n ph m ch y u và m t s s n ph m ph khác

ng th t y u ki n y m khí s lên men r t

m phát tri n c a t bào n m men h

s ng c a mình Khi có không khí s lên men y m men s thu

ng c n thi t cho s phát tri n c a chúng b ng hô h p

ng Pauster

u ki n s n xu t, s u s ti n hành m t cách thu n l i khi nhi 29 320 i ta th y r ng n m men có th lên

n r t cao s t o ra áp su t th m th u l n gây phá h y tr ng thái

ng c a n m men, th i gian lên men kéo dài, s d ng

Th c Ph m i h c Nông Lâm Thái Nguyên.

3.3 Thi t b , d ng c , hóa ch t

3.3.1 Thi t b

- Thi t b vô trùng : n i h p và t s y

- Thi t b nuôi và gi gi ng : t c y, t nuôi vi sinh, t l nh, t l nh sâu

- Thi t b h tr quan sát : kính hi n vi quang h c, bu m h ng c u

- Thi t b t bào : máy so màu UV

ng malt cao n m men và peptone

B ng 3.2 Thành ph n c ng Malt Cao N m Men - Peptone

c 7: nuôi trong t m 300C trong kho n 48 gi

Hình 3.1 Hình nh 1 s khu n l c

Pha loãng gi ng n m men n thích h p, dùng pipet l y

300C Sau 48 gi ti n hành quan sát hình thái khu n l c

Hình 3.2 nh k t qu c a vi c quan sát qua kính hi n vi ch ng 43.1

ch chi t malt [1]

lên 700 và khu u Th b n khi nào không còn th y

xu t hi n màu xanh thì d ng l c, thanh trùng 110 0 C trong vòng 30 phút, b o qu n trong t l dùng d n

- Nguyên lý: T bào n m men phát tri n s c d ch nuôi c y

và làm cho d ch nuôi c y chuy n sang d ng huy c c a d ch nuôi c y s t l thu n v i m t bào n m men trong d ch nuôi c y

D a vào kh p ph ánh sang c song 550 620 nm

c a n m men Kh p ph ánh sang càng cao thì m t bào n m men càng cao, giá tr c càng l n

Ti n hành: B t máy so màu và chuy c song 620 nm

Glucose Lactose Saccarose

Qua b ng 4.4 tôi th y t l pha loãng 9:1 ch ng 34.1 có kh

lên men trong d ch chi t malt m nh nh t, th i gian làm n i ng Durhan các t l pha loãng luôn ng n nh t

4.2.3 Th ho t tính Catalase

: d c tính c a n m men là loài sinh v y k khí tùy

ti n Do v y tôi ti n hành vi c th ho ng trên có ph i thu c vi sinh v t k khí tùy ti n hay không

Ti n hành: l y m t chút sinh kh i c a t ng ch ng lên lá kính, r i

nh tr c ti p vài gi t H2O2 vào Quan sát th y có hi ng s i b t khí

K t lu n 3 ch ng trên thu c lo i vi sinh v t k khí tùy ti n