Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tới quá trình lên men tạo đồ uống từ nhãn (dimocarpus logan)

Ảnh hưởng của pH môi trường tới quá trình lên men tạo sản phẩm đồ uống từ nhãn .... Ảnh hưởng của hàm lượng giống bổ sung tới quá trình lên men tạo sản phẩm đồ uống từ nhãn .... Ảnh hưởn

PGS.TS ĐINH THỊ KIM NHUNG

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian em thực hiện và hoàn thiện đề tài em đã nhận được sự hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của quý thầy cô, đặc biệt là quý thầy cô khoa Sinh – KTNN Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Đinh Thị Kim Nhung đã hết lòng hướng dẫn, dạy bảo em nhiều kiến thức quý báu giúp em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy giáo, cô giáo trong trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 trong thời gian em học tập tại trường đã tận tình giảng dạy cho em những kiến thức chuyên ngành giúp em

có nền tảng kiến thức để thực hiện đề tài Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân, những người luôn động viên, khích lệ em trong suốt quá trình học tập nghiên cứu đề tài

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 05 năm 2019

Sinh viên

Vũ Thị Kiều Oanh

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan những gì em viết trong khóa luận này đều là kết quả nghiên cứu của cá nhân em Tất cả những số liệu trong bảng biểu và hình ảnh đều đƣợc thu thập từ thực nghiệm và qua xử lý thống kê, không có số liệu sao chép hay bịa đặt Trong đề tài, em có sử dụng một số dẫn liệu của một số tác giả khác, em xin phép các tác giả đƣợc trích dẫn để bổ sung cho khóa luận của mình Nếu sai em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích của nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

5 Điểm mới của đề tài 3

NỘI DUNG 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1.Tổng quan về nước trái cây lên men 4

1.2 Tổng quan về cây nhãn 5

1.2.1 Vị trí phân loại 5

1.2.2 Đặc tính mùa vụ, năng suất 7

1.2.3 Thành phần dinh dưỡng 7

1.2.4 Ứng dụng 8

1.3 Hệ vi sinh vật 8

1.3.1 Đặc điểm hình thái và cấu tạo của nấm men 8

1.3.2 Sự sinh sản của nấm men 9

1.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men 9

1.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ 10

1.4.2 Ảnh hưởng của pH 10

1.4.3 Ảnh hưởng của hàm lượng men giống 10

1.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 10

1.5.1 Trên thế giới 10

1.5.2 Tại Việt Nam 11

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

2.1 Đối tượng, thiết bị và hóa chất nghiên cứu 13

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 13

2.1.2 Hóa chất và thiết bị 13

2.1.2.1 Thiết bị nghiên cứu 13

2.1.2.2 Hóa chất 13

2.1.3 Môi trường 14

2.1.3.1 Môi trường phân lập và giữ giống (g/l) (MT1) 14

2.1.3.2 Môi trường nhân giống g l MT2 14

2.1.3.3 Môi trường lên men g l MT3 14

2.2 Phạm vi nghiên cứu, địa điểm và thời gian 15

2.3 Phương pháp nghiên cứu 15

2.3.1 Phương pháp vi sinh 15

2.3.1.1 Phương pháp phân lập các chủng VSV 15

2.3.1.2 Quan sát hình thái tế bào trên tiêu bản nhuộm Gram với nấm men 15

2.3.1.3 Xác định số lượng tế bào vi sinh vật bằng phương pháp đếm 16

2.3.1.4 Bảo quản chủng giống 16

2.3.1.5 Phương pháp hoạt lực lên men 17

2.3.1.6 Phương pháp hoạt hóa giống 17

2.3.1.7 Phương pháp lên men 17

2.3.2 Phương pháp hóa sinh 17

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến quá trình lên men 18

2.3.3.1 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men 18

2.3.3.2 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của độ pH 18

2.3.3.3 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng giống 18

2.3.4 Phương pháp cảm quan 18

2.3.5 Phương pháp thống kê toán học 21

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 23

3.1 Phân lập, tuyển chọn chủng vi sinh vật có khả năng lên men tạo sản phẩm đồ uống từ nhãn 23

3.1.1 Phân lập chủng vi sinh vật có khả năng lên men tạo sản phẩm đồ uống từ nhãn 23

3.1.2 Tuyển chọn chủng nấm men có khả năng lên men tạo sản phẩm đồ

uống từ nhãn 24

3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình lên men tạo sản phẩm đồ uống từ nhãn 28

3.3 Ảnh hưởng của pH môi trường tới quá trình lên men tạo sản phẩm đồ uống từ nhãn 30

3.4 Ảnh hưởng của hàm lượng giống bổ sung tới quá trình lên men tạo sản phẩm đồ uống từ nhãn 31

3.5 Lên men tạo sản phẩm đồ uống từ nhãn 33

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 35

TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ATP Adenozin triphotphat

CFU Colony Forming Unit đơn vị hình thành khuẩn lạc ĐBSH Đồng bằng Sông Hồng

HL Hàm lƣợng

Nxb Nhà xuất bản

STT Số thứ tự

S.cerevisiae Saccharomyces cerevisiae

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

Tb Tế bào

VSV Vi sinh vật

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của thịt nhãn 8

Bảng 2.2 Các chỉ tiêu đánh giá mức độ cảm quan của sản phẩm 19

Bảng 2.3 Hệ số quan trọng của từng chỉ tiêu 21

Bảng 2.4 Bảng quy định đánh giá mức chất lượng sản phẩm 21

Bảng 3.5 Hoạt lực lên men của chủng nấm men 24

Bảng 3.6 Chất lượng cảm quan của các chủng nấm men 25

Bảng 3.7 Động thái sinh trưởng của chủng nấm men S.cerevisiae M2 27

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình lên men tạo sản phẩm đồ uống từ nhãn 38

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của pH tới quá trình lên men tạo sản phẩmđồ uống từ nhãn 38

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của hàm lượng giống bổ sung tới quá trình lên men tạo sản phẩm đồ uống từ nhãn 38

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Hình ảnh cây nhãn 6 Hình 3.2 Chủng nấm men phân lập được trên môi trường thạch đĩa 23 Hình 3.3 Chủng nấm men M1 và M2 trên môi trường thạch nghiêng 24 Hình 3.4 Hình thái tế bào học của chủng nấm men M2 trên kính hiển vi

quang học (x1000 lần) 26 Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình lên men

tạo sản phẩm đồ uống từ nhãn 28 Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn sự biến thiên số lượng tế bào trung bình ở các

mức nhiệt độ khác nhau 29 Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH tới quá trình lên men tạo

sản phẩm đồ uống từ nhãn 30 Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn sự biến thiên số lượng tế bào trung bình ở các

độ pH khác nhau 31 Hình 3.9 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng giống bổ sung tới

quá trình lên men tạo sản phẩm đồ uống từ nhãn 32

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, ngành công nghệ sinh học nói chung và công nghệ lên men nói riêng cũng không ngừng phát triển và ngày càng có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của đời sống kinh tế - xã hội Theo đó, ngành sản xuất nước trái cây lên men cũng có những bước phát triển mới: chất lượng ngày càng cao, số lượng ngày nhiều, mẫu mã ngày càng đẹp, giá thành hợp lý phù hợp với nhu cầu của số đông người tiêu dùng; đặc biệt là phụ nữ

Việt Nam là nước có khí hậu khô nóng nên nhu cầu về nước giải khát của người dân vô cùng lớn và đang chuyển dần từ loại nước giải khát pha chế thủ công sang sử dụng nước giải khát được sản xuất từ trái cây Tại Việt Nam, bình quân người Việt tiêu thụ nước giải khát là trên 23 lít người năm và theo Hiệp hội bia rượu - nước giải khát dự tính đến năm 2020 con số này sẽ tiếp tục tăng trưởng mạnh mẽ, đạt khoảng 8,3 - 9,2 tỷ lít năm [18] Theo dự đoán của các nhà chiến lược, trong các loại nước giải khát được sản xuất từ trái cây thì loại nước giải khát lên men từ trái cây được đánh giá là mặt hàng mạnh trong tương lai Chính vì vậy để đáp ứng nhu cầu thị trường và người tiêu dùng các nhà khoa học đã nghiên cứu ra rất nhiều sản phẩm nước trái cây lên men tự nhiên bổ dưỡng, có giá trị dinh dưỡng cao nhờ sự lên men của vi sinh vật Mặc dù hiện nay đã xuất hiện nhiều sản phẩm nước uống lên men từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau như ổi, vải, chanh leo, cam, dâu… nhưng dòng sản phẩm giải khát lên men từ nhãn còn chưa có trên thị trường Việt Nam

Theo báo Nông nghiệp Việt Nam ngày 27 07 2018 , nhãn hiện là cây

ăn quả chủ lực tại các tỉnh miền Bắc, với tổng diện tích năm 2017 khoảng 39,5 nghìn ha chiếm 11% diện tích cây ăn quả miền Bắc , tập trung tại một

số tỉnh vùng Trung du miền núi phía Bắc và ĐBSH, trong đó hai tỉnh trồng nhãn lớn nhất là Sơn La và Hưng Yên Sản lượng nhãn cả nước gần đây có xu hướng giảm nhẹ, nhưng biến động không lớn, duy trì ở mức 500 - 550 nghìn tấn năm Những năm gần đây, xu hướng tập trung thâm canh, tăng năng suất

chất lượng nhãn diễn ra rất mạnh Nếu như năm 2005, tổng diện tích nhãn cả nước lên tới 114 nghìn ha thì hiện nay chỉ còn khoảng 75 nghìn ha Mặc dù vậy, năng suất nhãn trung bình cả nước lại tăng từ 6,8 tấn ha năm 2005 lên 7,94 tấn ha năm 2017 Một số ưu điểm nổi bật của cây nhãn có thể kể đến như: dễ trồng, ít kén đất và mang lại nhiều giá trị; đặc biệt là cùi nhãn, vừa được dùng làm thực phẩm đồng thời là một vị thuốc thường được dùng trong Đông y chữa các chứng bệnh hay quên, thần kinh kém, suy nhược, hoảng hốt, khó ngủ… Vì vậy nước giải khát lên men từ nhãn là một sản phẩm đầy tiềm năng trên thị trường trong và ngoài nước

Để sản phẩm nước giải khát từ nhãn trước khi đến với người tiêu dùng

có chất lượng tốt thì cần phải tiến hành lên men tạo sản phẩm này trong điều kiện môi trường thích hợp nhất Chính vì vậy, chúng tôi đã tiến hành nghiên

cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tới quá trình lên men

tạo đồ uống từ nhãn (Dimocarpus logan)”

2 Mục đích của nghiên cứu

Xác định được ảnh hưởng của nhiệt độ, độ pH môi trường, hàm lượng giống bổ sung tới quá trình lên men tạo sản phẩm giải khát từ nhãn Lên men

3 Nội dung nghiên cứu

3.1 Phân lập, tuyển chọn một số chủng vi sinh vật có khả năng lên men tạo

đồ uống thơm ngon, bổ dưỡng trên môi trường dịch nhãn (Dimocarpus

logan)

3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình lên men tạo sản phẩm đồ uống từ

nhãn (Dimocarpus logan)

3.3 Ảnh hưởng của pH môi trường tới quá trình lên men tạo sản phẩm đồ

uống từ nhãn (Dimocarpus logan)

3.4 Ảnh hưởng của hàm lượng giống bổ sung tới quá trình lên men tạo sản

phẩm đồ uống từ nhãn (Dimocarpus logan)

3.5 Lên men tạo sản phẩm đồ uống từ nhãn (Dimocarpus logan)

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

4.1 Ý nghĩa khoa học

Dựa trên cơ chế của quá trình chuyển hóa từ đường thành rượu và chuyển hóa từ rượu thành acid hữu cơ để tạo ra sản phẩm có hàm lượng rượu thấp, có hương thơm và giá trị dinh dưỡng cao

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Sử dụng dịch nhãn lên men tạo được đồ uống lên men mới, góp phần làm đa dạng các loại sản phẩm nước trái cây lên men trên thị trường, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng Tận dụng được nguồn nguyên liệu rẻ, phổ biến lên men tạo đồ uống thơm ngon, có lợi cho sức khỏe con người đồng thời giúp tạo công ăn việc làm và tăng thu nhập cho người nông dân

5 Điểm mới của đề tài

Xác định được một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men tạo đồ

trường là 4 - 4,5; hàm lượng giống bổ sung là 10%V cho chủng

Saccharomyces cerevisiae M2 Đưa ra được quy trình công nghệ lên men tạo đồ uống từ nhãn

NỘI DUNG CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1.Tổng quan về nước trái cây lên men

Nước trái cây lên men là sản phẩm của quá trình lên men rượu chưa kết thúc Tùy vào nguyên liệu mà có các sản phẩm nước trái cây lên men khác nhau như nước trái cây lên men táo, dứa, chuối, sơri, đào,…

Đặc điểm sản phẩm nước trái cây lên men: nồng chất hòa tan 7 – 9%),

lượng thấp: 3 – 4g/l), thời gian tàng trữ để ổn định chất lượng 3 – 6 tuần), sản phẩm có mùi thơm nhẹ dễ uống [12]

Giá trị dinh dưỡng của nước trái cây lên men: So với các loại sirô quả hiện nay thường bán trên thị trường thì nước trái cây lên men ngon và có tác

hòa tan vào nước giải khát, sau đó tác dụng với các chất hoặc nguyên tố có trong thành phần của nước giải khát, tạo ra các este đơn giản và phức tạp nên

có mùi thơm và vị dịu hơn Giải nhiệt tốt hơn khi uống nước giải khát có ga

khoái Trong từ điển bách khoa về thực phẩm của Nga nói rằng: uống nước trái cây lên men còn an toàn hơn cả uống nước và rất tốt cho sức khỏe, xua tan mệt mỏi, tốt cho tiêu hóa, giúp tăng sức chịu đựng Ngoài việc sử dụng để giải khát, nước trái cây lên men còn rất tốt cho những người bị cảm, sốt hay bị

dị ứng mỏi mệt kinh niên, bệnh phù, giúp tăng sức đề kháng cơ thể, ngừa bệnh khô da vào mùa đông do trong nước trái cây lên men có khá nhiều khoáng và vitamin B, C) [12]

● Cơ sở khoa học cả quá trình lên men nước trái cây:

Lên men nước trái cây là quá trình lên men yếm khí với sự có mặt của

Lên men ethanol

Đầu tiên, đường cùng các chất dinh dưỡng khác của môi trường lên men được hấp thụ trên bề mặt của tế bào nấm men, khuếch tán qua màng bán

thấm vào trong tế bào Đường bị chuyển hóa qua một chuỗi phản ứng theo con đường đường phân để tạo acid pyruvic, acid pyruvic bị decarboxyl dưới tác dụng xúc tác của enzyme pyruvate decarboxylase tạo thành acetaldehyde

từ NADH tạo ethanol Dihydroxyacetone phosphat là một sản phẩm trung gian trong chu trình đường phân, hợp chất này có thể chuyển hóa thành glycerol Trong môi trường pH acid, glycerol chỉ được tạo ra với hàm lượng nhỏ Ngược lại, trong môi trường pH kiềm lượng glycerol sinh ra tăng lên rất nhiều và glycerol sẽ trở thành một trong những sản phẩm chủ yếu của quá trình lên men

Phương trình tổng quát của quá trình lên men trong môi trường pH acid:

bào chất của nấm men Đây là quá trình trao đổi năng lượng cả nấm men

thải vào môi trường lên men Trong quá trình lên men ethanol, nhiều axit hữu

cơ được tạo thành The Moll, 1990 Một số axit hữu cơ được sinh tổng hợp

từ chu trình krebs nếu như quá trình lên men không diễn ra trong điều kiện kỵ khí nghiêm ngặt, các axit hữu cơ chiếm hàm lượng cao nhất trong dịch lên men là: axit citric, axit malic, axit acetic, axit lactic…

có màu đỏ, khi chín vỏ quả nhãn có màu vàng da bò Nhãn xuồng cơm vàng thích hợp trên vùng đất cát; nếu trồng trên đất thịt hoặc sét nhẹ nên ghép trên gốc ghép là giống tiêu da bò

● Nhãn lồng Hưng Yên

Nhãn Hưng Yên có quả to, vỏ gai và dày, vàng sậm Quả trên chùm nhãn có kích thước đồng đều Cùi nhãn dày và khô, mọng nước, hạt nhỏ Vị thơm ngọt như đường phèn Đáy quả có hai dẻ cùi lồng xếp rất khít

Hiện nay có một số dòng nhãn ưu tú:

- Dòng chín sớm: PHS99-1-1

- Dòng chín chính vụ: PHT99-1-2; PHT99-2-2; YB28; 2C

- Dòng chín muộn: PHM-1-1; PHM-2.1; HTM-1

● Nhãn tiêu da bò

Có tên gọi khác là "nhãn quế", nguồn gốc từ Huế Quả nhỏ, vỏ mỏng, nhẵn và có màu nâu sáng vàng Ở Việt Nam nhãn được trồng khá phổ biển dọc theo suốt chiều dài của đất nước từ Bắc vào Nam Do thu được hiệu quả kinh tế cao, những năm gần đây diện tích trồng nhãn phát triển khá nhanh Tuy chưa có số liệu thống kê cụ thể, nhưng ước đoán hiện nay diện tích trồng nhãn ở nước ta vào khoảng 70-80 ngàn ha, trong đó các tỉnh phía Nam chiếm khoảng 2 3 trong tổng diện tích này

1.2.2 Đặc tính mùa vụ, năng suất

Giống địa phương nhãn nước có đặc tính dễ trồng thích hợp với đất thịt pha cát và cho năng suất cao, mỗi năm thường có 1 vụ vào khoảng tháng 8 đến tháng 9 Một số giống nhãn khác như nhãn long, nhãn Vĩnh Châu có thể cho 2 vụ một năm vào tháng 2 – 3 và tháng 8 – 9

1.2.3 Thành phần dinh dưỡng

Nhãn là trái cây phổ biến của mùa hè ở một số quốc gia châu Á, có thể

dưỡng tốt cho sức khỏe Nhãn rất giàu giá trị dinh dưỡng như protein, chất béo, đường thiên nhiên, các loại vitamin và khoáng chất như: vitamin A, C, B1, B2, kali, photpho, magie, sắt, axit hữu cơ, chất xơ…Trong quả nhãn chứa hợp chất có khả năng làm chậm quá trình lão hóa ở con người [22]

Nhãn giúp tăng cường hàm lượng vitamin C trong cơ thể con người

Trong thành phần của quả nhãn có chứa hàm lượng Vitamin C cao, chỉ cần vài quả nhãn thôi cũng đã đủ cung cấp lượng Vitamin C đủ để hoạt động trong 1 ngày Cứ 100 gam nhãn có chứa đến 84 mg hàm lượng vitamin C và con số này đủ cung cấp 100% nhu cầu vitamin C cần thiết hàng ngày cho nữ

và 93% nhu cầu cho nam giới Trong thành phần của quả nhãn có chứa

Riboflavin, đây là một loại vitamin có tác dụng tích cực đối với mắt, nếu như thiếu loại vitamin này rất dễ dẫn đến hiện tượng đục thủy tinh thể hay mờ

Thịt quả nhãn có thành phần hóa học được nêu trong bảng sau [10]:

12,4 – 20,6 0,12 0,05 – 0,1 0,40 19,2 32,1 0,12 1,91 138,8

1.3 Hệ vi sinh vật

1.3.1 Đặc điểm hình thái và cấu tạo của nấm men

Nấm men thuộc nhóm sinh vật nhân chuẩn đơn bào, tế bào nấm men có thành phần và cấu tạo khá phức tạp gồm thành tế bào, màng nguyên sinh chất,

tế báo chất, ty thể, riboxom, nhân, không bào và các hạt dự trữ…[3]

Cấu tạo chủ yếu của tế bào nấm men là hemicellulose chiếm 70% trọng lượng khô trong đó 31% manman, 29% glucan ngoài ra còn chưa 1-3% kitin, 6-10% protein, 8-8,5% lipid, 7% khoáng

Hình thái tế bào: thường có dạng hình cầu, hình trụ, elip, ovan…, và có kích thước rất lớn gấp từ 5-10 lần tế bào vi khuẩn Chiều dài trung bình từ 9-

10 µm, chiều rộng trung bình từ 2-7 µm Ở mỗi loài, mỗi lứa tuổi và điều kiện nuôi cấy khác nhau chúng có hình dạng và kích thước khác nhau [3]

Có rất nhiều cách phân loại,nấm men chủ yếu gồm hai lớp là nấm men

thật (Ascomyces) và nấm men giả (Fungiim porfecti)

+ Lớp nấm men thật (Ascomyces): phần lớn nấm men dùng trong công

nghiệp thuộc lớp Ascomyces, đa số thuộc giống Sacccharomyces; giống Schizosaccharomyces giống Endomyces

+ Lớp nấm men giả (Fungi imporfecti) gồm: Crytococus (toscula

tornlopsis); Mycoderma; Candida; Rhodotorula

Khi cấy nấm men vào môi trường dinh dưỡng đầy đủ, tế bào nấm men tăng nhanh về kích thước và đồng thời sinh khối được tích lũy nhiều cho đến khi cơ chất của môi trường giảm đến mức thấp nhất thì quá trình sinh trưởng phát triển của chúng chậm và ngừng hẳn Các nấm men sinh sản bằng phương pháp nhân đôi thường cho lượng sinh khối rất lớn sau một thời gian ngắn Tế bào sẽ già đi khi môi trường thiếu chất dinh dưỡng và tế bào không còn khả năng sinh sản nữa Tuy nhiên đa số nấm men sinh sản bằng phương pháp nảy chồi nên hiện tượng phát hiện tế bào già rất rõ

1.3.2 Sự sinh sản của nấm men

Một số hình thức sinh sản của nấm men là nảy chồi, phân đôi, sinh sản bằng bào tử và hình thành bào tử tiếp hợp đẳng giao, tiếp hợp dị giao, sinh sản đơn tính [3]

1.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men

1.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ lên men, độ cồn đạt được và ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của nấm men [18]:

thấp

độc cho nấm men

tạo điều kiện cho vi khuẩn hoạt động đặc biệt là vi khuẩn sinh khí chuyển hóa đường thành acid acetic gây chua, làm giảm chất lượng sản phẩm [8,13]

Ở nhiệt độ cao nấm men phát triển càng nhanh sẽ tiết ra nhiều chất phụ Trong suốt quá trình lên men nên giữ nhiệt độ ở mức ổn định do nhiệt

độ ảnh hưởng đến quá trình lên men và các chất hình thành

1.4.2 Ảnh hưởng của pH

Độ pH có ảnh hưởng lớn đến hoạt động của nấm men Nấm men có thể phát triển trong môi trường pH từ 2 – 8 nhưng thích hợp nhất là từ 4 – 4,5 Nếu pH = 8 thì nấm men phát triển rất kém còn vi khuẩn lại phát triển rất mạnh Vì thế trong quá trình lên men cần điều chỉnh pH phù hợp để nấm men sinh trưởng và phát triển thuận lợi [17] Trong sản xuất nước trái cây lên men người ta thường sử dụng môi trường dịch quả có pH 3,5 – 5

1.4.3 Ảnh hưởng của hàm lượng men giống

Hàm lượng giống bổ sung là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình lên men: nếu hàm lượng quá nhiều sẽ gây cạnh tranh dinh dưỡng ảnh hưởng tới quá trình lên men, ngược lại nếu hàm lượng giống quá ít thì quá trình lên men sẽ diễn ra chậm

1.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.5.1 Trên thế giới

Ngành sản xuất nước uống lên men đã có từ lâu đời và đang ngày càng phát triển với tốc độ rất nhanh Trong số các loại nước giải khát thì đây được coi là mặt hàng chiến lược chủ yếu của thế kỷ XXI nên các quốc gia như Mỹ, Hà Lan, Trung Quốc, Nhật, Đức…đã và đang tập trung nghiên cứu và sản xuất các loại nước uống lên men từ nhiều loại trái cây khác nhau như táo, dứa, chanh leo, mơ, xoài… có chất lượng rất cao đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người Đối với những người tiêu dùng ở các nước châu Âu và Mĩ do có thói quen ăn thịt, ít ăn rau đặc biệt là trẻ nhỏ nên nhu cầu sử dụng các loại nước trái cây và rau củ thơm ngon, bổ dưỡng ngày càng tăng làm cho thị trường nước trái cây ngày càng phát triển Theo thống kê, lượng nước giải khát trung bình người dân Mỹ tiêu thụ

216 lít năm, tiếp theo là Ireland và Na Uy Tính riêng việc tiêu thụ nước ép trái cây, đứng đầu là người dân Canada với 52,5 lít người năm, kế đến là

Mỹ và Đức 10 thị trường dẫn đầu là Mỹ, Nhật, Trung Quốc, Brazil, Đức, Mexico, Anh, Italy, Tây Ban Nha và Pháp với con số 2 3 doanh số toàn cầu, tuy dân số chỉ ở mức 1 3 [23] Và theo dự đoán của các nhà chiến lược, trong các loại nước giải khát được sản xuất từ trái cây thì loại nước giải khát lên men được đánh giá là mặt hàng “mạnh” trong tương lai vì đây

là sản phẩm được đánh giá có giá trị dinh dưỡng cao nhờ quá trình lên men của vi sinh vật và rất phù hợp với thế hệ trẻ

tiên xuất hiện với thành phần pha chế gồm nước lọc, chanh và một chút mật ong Đến năm 1767, một nhà hóa học người Anh là tiến sĩ Joseph Priestley

đã pha chế thành công loại nước giải khát có gas Tuy nhiên, phải đến năm

1832 loại nước khoáng có gas mới trở nên phổ biến nhờ sự ra đời của hàng loạt loại máy sản xuất nước có ga trên thị trường Những thập niên sau đó thị trường nước uống ngày càng phát triển [21]

1.5.2 Tại Việt Nam

Trong những năm gần đây thị trường nước giải khát tại Việt Nam có tốc độ phát triển khá nhanh Theo số liệu từ Bộ Công Thương 2010 , thị trường nước giải khát không cồn tại Việt Nam chạm mốc tiêu thụ 2 tỷ lít, tức

tục tăng trưởng 17% vào năm 2011 Nielsen, 2011 , và được dự đoán còn đầy tiềm năng khi thu nhập của người dân ngày càng được cải thiện và phần lớn chỉ tiêu đều dành cho việc ăn uống có lợi cho sức khỏe, và họ đang có xu hướng chú trọng nhiều hơn đến sản phẩm thiên nhiên Xu hướng này bắt nguồn từ nguyên liệu trái cây dồi dào, phong phú quanh năm của nước ta và thị hiếu người tiêu dùng

Ở Việt Nam có khá nhiều công trình nghiên cứu tạo các sản phẩm đồ uống lên men từ nguyên liệu tự nhiên như: vào năm 1984 Nguyễn Lân Dũng

và cộng sự đã có công trình nghiên cứu “Lựa chọn chủng nấm men và xây

dựng một quy trình mới sản xuất quả lên men BIEST1”[2], sau đó là các

nghiên cứu của các tác giả Trần Thanh Thủy 2003 , “Nghiên cứu sử dụng vi

sinh vật để lên men lactic đồ uống từ sắn”[20], Lê Cảnh Tuấn 2009

“Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát chanh dây lên men” [17]

Những năm gần đây có nhều công trình nghiên cứu về kombucha như năm 2013, tác giả Lâm Thị Hồng Liên, trường đại học sư phạm Hà Nội 2 thực

hiện đề tài “Nghiên cứu một số chủng nấm men lên men kombucha từ trà

Shan tuyết Hà Giang”, kết quả đã phân lập được 25 mẫu nấm men, từ đó định

loại sơ bộ 5 chủng nấm men là Sacharomyces M1; Sacharomyces M2;

Sacharomyces M3; Sacharomyces M4; Sacharomyces M5 Sau cùng tuyển

chọn 2 chủng nấm men M1 và M2 phù hợp cho quá trình lên men kombucha [6] Tác giả Nguyễn Thị Minh 2016 đã nghiên cứu và tìm ra được với hàm

số yếu tố đến quá trình lên men tạo đồ uống từ nguồn nguyên liệu này là rất cần thiết

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng, thiết bị và hóa chất nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

- Box vô trùng Haraeus

- Cân Precisa XT 320M - Thụy Sĩ

- Máy lắc Orbital Shakergallenkump Anh

- Máy li tâm Sorvall Mỹ

- Micropipet Jinson Pháp các loại từ 0.5μl – 10ml

- Kính hiển vi quang học Carl Zeiss Đức

- Nguồn nitơ: Nấm men, pepton, NH4)2SO4, dd NH3

- Thuốc nhuộm: Fucshin, Lugol, tím gentian, phenolphtalein…