Nghiên Cứu Quy Trình Sản Xuất Rượu Vang Dưa Hấu

Phương pháp nghiên cứu ..... Phân lập và định nh sơ các ng nấm men .... Khảo sát khả năng lên men củ các chủng nấm men.... Khảo sát các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình lên men .... Kết q

VI N NGHI N CỨU VÀ PHÁT TRIỂN C NG NGH SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHI P ĐẠI HỌC NGÀNH C NG NGH SINH HỌC

NGHI N CỨU QU TR NH SẢN UẤT

RƢ U V NG DƢ HẤU

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học MSSV: 3064455

Cần Thơ, Tháng 11/2010

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VI N THỰC HI N

) )

TS Ngô Thị Phương Dung Hu nh i n Hương DU T CỦ HỘI ĐỒNG BẢO V LUẬN VĂN ………

………

………

………

………

………

Cầ Thơ, gày tháng ăm 2010

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(ký tên)

TS NGU ỄN VĂN THÀNH

- -

Tôi xin ư y t ng i t ơn s u s nh n TS Ngô Thị Phương Dung – ngư i Th y tận t nh hướng ẫn, gi p v tạo ọi iều kiện tốt nhất tôi thực hiện ề t i nghi n ứu

Tôi xin tr n trọng ơn KS Hu nh Xu n Phong nhiệt t nh hướng ẫn v hi

s nhiều kinh nghiệ qu u trong suốt th i gi n tôi họ tập v thự hiện ề t i Xin h n th nh ơn hai nh Nguyễn Ngọ Thạnh v B i Duy Nh n – n ộ phòng thí nghiệ CNSH Thự phẩ , v qu Th y Cô, nh hị n ộ phòng thí nghiệ Viện NC&PT CNSH hỗ tr , ng g p ki n v tạo iều kiện thuận i tôi ho n th nh tốt ề t i nghi n ứu n y

Xin ư g i i ơn chân thành n tất qu Th y Cô tận t nh truyền ạy cho tôi ki n thứ , gi p tôi những ki n thứ hữu í h phụ vụ ho việ thự hiện ề tài

Xin h n th nh ơn CN Nguyễn Thị Thu i, CN inh Ngọ , CN Thị

Th nh Diệp v n ộ Kho X t nghiệ t ng h p – TT.YTDP TP C n Thơ tận

t nh gi p ho tôi trong th i gi n thự hiện ề t i tại Kho

Xin ơn ạn sinh vi n H Thi n Hương, Nguyễn inh Hi u, Nguyễn

nh, Nguyễn Trư ng Gi ng, Ngô Th nh Ph v các anh chị họ vi n o họ , ạn sinh vi n ph ng thí nghiệ CNSH Thự phẩ ã nhiệt t nh gi p tôi trong qu

tr nh thự hiện ề t i

Cuối ng, tôi xin y t ng i t ơn s u s n gi nh v ngư i th n ộng

vi n, khí h ệ v uôn ng hộ tôi về ặt vật hất ng như tinh th n trong suốt th i

gi n qu tôi vững tin thự hiện ề t i nghi n ứu n y

Kính chúc quý vị nhiều sứ kh e, hạnh ph v th nh ạt

Xin tr n trọng ơn!

u n n ơng

- -

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

10 7 à m , ch m ư c u g ườ g acchar ạ 30°Brix và lên men

rư u 25°C r g hời gia 10 gày

Từ k óa: ƣ hấu, nấm men, rƣợu v ng, sự lên men rƣợu, Saccharomyces cerevisiae

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

ii

MỤC LỤC

Trang

K T N HỘI ĐỒNG

CẢM TẠ

TÓM LƯ C i

MỤC LỤC ii

D NH SÁCH BẢNG v

DANH SÁCH HÌNH v

TỪ VIẾT TẮT vi

CHƯƠNG 1 GIỚI THI U 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài 1

CHƯƠNG 2 LƯ C KHẢO TÀI LI U 2

2.1 Nguyên liệu ư hấu 2

2.1.1 Giới thiệu 2

2.1.2 vụ v iều kiện thí h nghi 2

2.1.3 Ph n oại kho họ 2

2.1.4 Th nh ph n h họ v gi trị inh ư ng 3

2.2 Rượu v ng quả 3

2.2.1 Định nghĩ rư u v ng qu 3

2.2.2 Th nh ph n h họ rư u v ng 4

2.2.3 Ph n oại rư u v ng 6

2.2.4 Qu tr nh s n xuất rư u v ng qu 7

Qu rì h chọ guy iệu 7

Khái quát quá trình lên men 8

C c y u ố h hư g quá trình lên men 10

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

iii

2.3 Nấm men 11

2.3.1 Đặ i hung nấ en 11

2.3.2 Dinh ư ng nấ en 11

2.3.3 Nấ en trong s n xuất rư u v ng 11

Saccharomyces vini 11

Saccharomyces uvarum 12

Saccharomyces chevalieri 12

Saccharomyces ovifonis 12

2.4 Các vi sinh vật gây hư hỏng rượu 12

2.4.1 Nấ en 12

2.4.2 Nấ ố 13

2.4.3 Vi khuẩn 13

2.4.4 Những hiện tư ng rư u v ng ị hư h ng 13

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TI N VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHI N CỨU 14

3.1 Phương tiện nghiên cứu 14

3.1.1 Dụng ụ, thi t ị 14

3.1.2 Nguy n vật iệu 14

3.1.3 H hất 14

3.2 Phương pháp nghiên cứu 14

3.2.1 Th i gi n v ị i 14

3.2.2 Sơ ồ t ng qu t quy tr nh nghi n ứu 15

3.2.3 Gi i thí h quy tr nh 15

3.2.4 C thí nghiệ 16

Th ghiệm 1 Ph ập và h a h ơ c c ò g m m 16

Th ghiệm 2 S h h ă g m của c c ò g m m 17

Th ghiệm 3 Kh c c h ố h hư g u rì h m 18

3.2.5 Ph n tí h s n phẩ n en 19

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

iv

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20

4.1 Phân lập và định nh sơ các ng nấm men 20

4.2 Khảo sát khả năng lên men củ các chủng nấm men 23

4.3 Khảo sát các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 24

4.3.1 Kh o s t nh hưởng ật số nấ en v th i gi n 24

4.3.2 Kh o s t nh hưởng h ư ng ư ng v nhiệt ộ n en 26

4.4 Kết quả phân tích các chỉ tiêu lý hó và vi sinh củ sản phẩm lên men 28

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 30

5.1 Kết luận 30

5.2 Đề nghị 30

TÀI LI U TH M KHẢO 31

PHỤ LỤC Phụ lục 1: M t số hình ảnh trong quá trình thực hiện đề tài

Phụ lục 2: Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích

Phụ lục 3: Khó phân loại nấm men củ Kreger-van Rij

Phụ lục 4: Bảng số liệu kết quả thí nghiệm

Phụ lục 5: Bảng số liệu thống kê

Phụ lục 6: Tiêu chuẩn Việt N m TCVN:7045:2002

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

v

D NH SÁCH BẢNG

Trang

B ng 1: Th nh ph n trong 100g ư hấu 3

B ng 2: Th nh ph n h họ rư u v ng nho 4

B ng 3: Th nh ph n vit in nướ nho tươi v rư u v ng nho 6

B ng 4 C h ti u ng trong ph n tí h ẫu rư u v ng 19

B ng 5: Đặ i ng nấ en ph n ập 20

B ng 6: Chiều o trung nh ột khí Durh 23

B ng 7: K t qu kh o s t kh n ng n en ng nấ en 24

B ng 8: K t qu kh o s t ật số nấ en v th i gi n 25

B ng 9: K t qu kh o s t h ư ng ư ng v nhiệt ộ 27

B ng 10: K t qu ph n tí h h ti u h v vi sinh 28

DANH SÁCH HÌNH Trang H nh 1: Sơ ồ t ng qu t quy tr nh lên men rư u v ng ư hấu 15

Hình 2: Khuẩn ạ Y01 tr n ôi trư ng nuôi ấy v t o nấ en ưới KHV 21

Hình 3: Khuẩn ạ Y02 tr n ôi trư ng nuôi ấy v t o nấ en ưới KHV 21

Hình 4: Khuẩn ạ Y03 tr n ôi trư ng nuôi ấy v t o nấ en ưới KHV 21

Hình 5: Khuẩn ạ Y04 tr n ôi trư ng nuôi ấy v t o nấ en ưới KHV 22

Hình 6: Khuẩn ạ Y05 tr n ôi trư ng nuôi ấy v t o nấ en ưới KHV 22

Hình 7: Khuẩn ạ Y06 tr n ôi trư ng nuôi ấy v t o nấ en ưới KHV 22

Hình 8: K t qu ĐGCQ ự tr n ật số nấ en v th i gi n n en 26

Hình 9: K t qu ĐGCQ ự tr n sự th y i nhiệt ộ v ư ng ư ng sung 28

Hình 10: Quy tr nh s n xuất rư u v ng ư hấu 29

Hình 11: Th nh phẩ rư u v ng ư hấu 29

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

vi

CÁC TỪ VIẾT TẮT

AOAC: The Scientific Association Dedicated to Analytical

ĐGCQ: Đ nh gi qu n

FAO: Food and Agriculture Organization

ISO: International Organization for Standardization

NXB: Nh xuất n

PGA: Potato glucose agar

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

Theo thống k t hứ ương nông th giới (F O), s n ư ng ư hấu ở nướ

t ứng thứ 20 tr n Th giới v o n 2005 S n ư ng ư hấu kh ớn nhưng kh o

qu n v gi th nh thấp thự trạng hung nh vư n ở nướ t trong gi i oạn

ư hấu ư trồng không n qu phụ thuộ v o vụ như hiện n y Do o

qu n ư hấu s u thu hoạ h v gi i quy t u r gi trị kinh t n ịnh vấn ề

ng nghi n ứu

Rư u v ng tr i y oại rư u n en từ oại ị h qu không qu hưng

ất, ộ ồn từ 6 - 18° v ư xe thứ uống ư ng Do , ột trong những

gi i pháp ư ặt r s ụng tr i y rư u v ng - ột phương ph p vừ tận ụng ư nguồn nguy n iệu ư hấu ồi o, vừ ạng h s n phẩ từ ư hấu

và tạo r ột s n phẩ n en i ho sứ kho

1.2 Mục tiêu đề tài

Đề t i ư thự hiện với ụ ti u ph n ập v kh o s t kh n ng n en

ng nấ en ư ph n ập từ ư hấu, so s nh với en rư u thị trư ng ( en

ơ rư u), en thu n ph ng thí nghiệ v en Saccharomyces cerevisiae thị

trư ng họn r ng en thí h h p n en rư u v ng ư hấu Đồng th i t

r iều kiện thí h h p nhất ho quy tr nh n en rư u v ng ư hấu ự v o ật

số t o nấ en, nồng ộ ư ng, nhiệt ộ v th i gi n n en

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

2

CHƯƠNG 2 LƯ C KHẢO TÀI LI U 2.1 Nguyên liệu ư hấu

2.1.1 Giới thiệu

Dư hấu t n kho họ Citrullus lanatus S hr , thuộ họ u í

(Cucurbitaceae) Trong các sách thuố phương Ðông, ư hấu n ư gọi "Tây

qu ", rất gi trị về inh ư ng v trị iệu Theo www.thuoc-suckhoe.com (2010), trong nướ p ư hấu nguồn vitamin A và vitamin B6 rất ồi o Vitamin B6 có

kh n ng tạo r những hất h gi p ơ th gi stress Ngo i r , trong ư hấu nhiều vitamin C n n kh n ng gi p ơ th hống ại những n ệnh nhiễ tr ng v oại virus g y ệnh ho ơ th Đặ iệt oại qu n y hứ rất nhiều hất lycopene - hất hống oxy h , kh n ng ng n ngừ ệnh ti ạ h v ung thư tuy n tiền iệt

2.1.2 Mù vụ và điều kiện thích nghi

Theo thông tin từ tr ng Wikipe i (http://en.wikipedia.org/wiki/Watermelon),

ư hấu nguồn gố từ h u Phi, thí h khí hậu ấ p, khô r o, y nh n ng gi p

tr nhiều ông i v ho tr i hín sớ , n ng suất o Ở nhiệt ộ thấp, y ph t tri n

y u; ư nhiều rễ ễ ị thối h t, ư kh tr ông, kh thụ phấn v ậu tr i, n u ậu

tr i th tr i ễ thối, hất ư ng k ; ẩ ộ không khí ng o ng ễ ph t sinh ệnh Khi ư o, nhiệt ộ thấp, ẩ ộ o th n ễ ập n t u t n kh trồng

Thông thư ng ột vụ ư k o i kho ng 5 th ng Nhiệt ộ thí h h p ho sự sinh trưởng ư hấu 25 - 30°C n n rất ễ trồng trong n ng ở ồng ằng sông C u ong Nhiệt ộ thí h h p ho ho nở v thụ phấn 25°C, nhiệt ộ thí h h p

ho tr i ớn v hín 30°C

2.1.3 Phân loại kho học (http://en.wikipedia.org/wiki/Watermelon)

- Giới (regnum): Plantae

- Ngành (phylum): Magnoliophyta

- ớp (class): Magnoliopsida

- Bộ (order): Cucurbitales

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

3

- Họ (family): Cucurbitaceae

- Chi (genus): Citrullus

- Loài (species): Citrullus lanatus

Th nh ph n inh ư ng ư hấu ư tr nh y trong B ng 1:

Bảng 1: Thành phần trong 100g ƣ hấu

Ngu http://www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/cgi-bin/list_nut_edit.pl)

2.2 Rƣợu v ng quả

2.2.1 Định nghĩ rƣợu v ng quả

Rư u v ng qu rư u n en ety i , ư s n xuất từ oại ị h qu không

qu hưng ất, ộ rư u từ 6 - 18% Ngo i r rư u v ng n hứ 85 - 89% nướ , ưới 1% acid v oại hất tạo hương kh (Roger et al., 1998)

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

4

2.2.2 Thành phần hó học củ rƣợu v ng

Theo Bruce (1995), th nh ph n h họ rư u v ng rất phứ tạp, ngư i t

hư th i t h t tất hất ấu th nh v những hất hiện iện với ư ng tương

ối ớn th x ịnh ư , nhưng ng những hất ặt với ột tỷ ệ rất thấp như hất thơ , acid y hơi,… Nhìn chung, th nh ph n rư u v ng gồ nướ , ồn,

ư ng, acid t ng số, acid y hơi, vitamin, hất g y i thơ , po ypheno , tro v uối kho ng, …

ột trong những th nh ph n qu n trọng nhất rư u v ng Eth no ư

o n en tự nhi n từ ị h tr i y o n thứ ồn tinh khi t, không ẫn

n ehy e Độ ồn rư u v ng từ 10° – 12°, n u ưới 10° rư u sẽ hơi ạt, 12° trở n

ộ ồn hơi o, uống u s y C th n i rư u v ng hứ ư ng ồn trung nh, không nhẹ qu như i , không nặng qu như rư u tr ng Do vậy nhiều ngư i uống

ư k phụ nữ v ngư i o tu i (Bruce, 1995)

b) Đườ g

Đư ng trong rư u v ng v o kho ng 62 - 132g/ , h y u ư ng fru tose,

g u ose v ột ít g tose Khi ho th m ư ng s h rose v o ị h qu trướ khi

n en th to n ộ ư ng n y ị ph n h y th nh ư ng kh , iều n y ho thấy n u

ph t hiện ư s h rose trong rư u th nh phẩ th t hi u ng y ư ng n y ư

ph th v o s u khi n en T y theo ư ng ư ng kh n ại trong rư u v ng s u khi n en xong ngư i t ph n iệt: rư u v ng khô ( ưới 10g ư ng/ ), rư u v ng

n khô (20 - 30g ư ng/ ), n ngọt (45g ư ng/ ), rư u ngọt (80 - 110g ư ng/ ) Ngư i t nhận thấy rằng ư ng ư ng kh ng o ư ng ồn ng ph i o n

ối giữ ộ ồn v ộ ngọt g y gi ngon hơn ho ngư i uống (Bruce, 1995)

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

5

Khi rư u v ng n nhiều ư ng kh sẽ ễ ị vi khuẩn hi u khí ng như vi khuẩn y khí ph h y ư ng huy n th nh acid ti , ấ , … làm rư u ất i (V Công Hậu, 2005)

ồn Tuy ộ hu o nhưng rư u v ng vẫn ễ uống v ộ hu acid ư n

ối với ộ ngọt ư ng, ồn, g y erin, ộ h t po ypheno (Bruce, 1995)

Các acid hữu ơ trong rư u như acid taric, malic, citric, oxalic,… t ụng

ng n n hoạt ộng vi khuẩn hư h ng rư u Tuy nhi n ng acid có tác ụng ti u ự g y r ệnh rư u như: acid acetic, acid formic, acid propionic, acid butyric,… (V Công Hậu, 2005)

d) Muối và r

Rư u v ng hứ ột ư ng phong ph uối tuy với h ư ng rất thấp, uối nguy n tố: P, S, K, N , C , Fe, Cu, n,… Khi ph n tí h, ột ít rư u

v ng h 1,5 - 3g tro nhưng hất uối trong rư u nho giữ v i tr rất qu n trọng

t ng hương vị rư u v t ng gi trị inh ư ng ung ấp nguồn vi ư ng ho ơ

f) Polyphenol

Đ y h p hất phứ tạp trong qu Po ypheno gồ nhiều hất kh nh u như: acid phenol có acid benzoic, acid i i , F von ho rư u u v ng, nto y n tạo u ho rư u, t nnin ễ ông k t với protein trong nướ qu v ng ễ ị oxy

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

6

h ho u rư u tối ại,… Ngo i việ tạo u, po ypheno n tạo vị h t ho

rư u v kh n ng ứ h vi khuẩn hại ph t tri n

g) Vitamin

ột gi trị inh ư ng ng k rư u v ng là giàu vitamin Nướ qu gi u vitamin, quá trình n en rư u v ng qu tr nh iều h nh ại th nh ph n vitamin nướ qu v kỹ thuật tốt giữ ại vitamin trong nướ qu C ột số vitamin ư ưu giữ ại tốt trong nướ qu n en, ột số vitamin ư sung

th , ngư ại ột số ị ất i trong qu tr nh n en (Bruce, 1995)

Th nh ph n vitamin nướ nho tươi v rư u v ng nho ư tr nh y trong B ng 3

Bảng 3: Thành phần vitamin củ nước nho tươi và rượu v ng nho (100g)

0 15-92 19-39

2-58 8-133 0,55-1,2 0,12-0,67 0,44-1,3 1-3,6 0-0,16 15-133 19-27

103-245 0,47-1,9 0,12-0,68 0,13-0,68 0,79-1,7 0,6-4,6 0,04-0,1 15-133 20-43

- Rư u v ng n ngọt (se i - dry wine): ư ng kh n ại kho ng 20 - 30g/l

- Rư u v ng ngọt (sweet wine): ư ng kh n ại kho ng 45g/l

- V ng rất ngọt (strong - weet wine): ư ng kh n ại kho ng 80 - 110g/l

b) Ph ại h u rì h m

- Rư u v ng tự nhi n (n tur wine)

- Rư u v ng o ộ (fortified wine)

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

7

c) Ph ại h ư g CO 2

- Rư u v ng không g s (t e wine)

- Rư u v ng g s (sp rk ing wine): 2 oại:

+ Rư u v ng g s tự nhi n ( o n en tạo r ): Ch p nge

+ Rư u v ng g s nh n tạo: C r on te wine

d) Ph ại h màu ắc

- Rư u v ng tr ng (white wine): v ng n en từ qu nho khi hín v không

u, hoặ u ụ nhạt, hoặ n en từ ị h nướ qu không x

- V ng s i t : n gọi h p gne, từ 8 - 12% ồn, thư ng ư ng v o những ịp i n ho n v ữ n s ng trọng V ng s i t o th CO2

- V ng nặng: rư u v ng th rư u ạnh r n y t ng ộ ồn, thư ng

17 - 22% Có th ng v ng kh i vị h y tr ng iệng

- V ng i: h ư ng ồn từ 15 - 20% v ng ư ư ng h v th i thơ

2.2.4 Quá trình sản xuất rƣợu v ng quả

a) Qu rì h chọ guy iệu (V Công Hậu, 2005)

Nguy n iệu ột y u tố rất qu n trọng trong s n xuất rư u v ng v nh n tố qu n trọng nhất trong ự họn nguy n iệu hính hất ư ng qu Trong ông nghệ n men, y u u oại qu ạt ộ hín h i n, hương vị ặ trưng Ở ộ hín h

i n h ư ng ư ng t ng, h ư ng acid gi ph h p với y u u trong ông nghệ n en

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

8

Ti u huẩn họn qu ng trong h i n rư u v ng:

- Đư ng t ng số trong nướ qu o, ộ Brix ph i từ 20 - 22, ối với qu ộ Brix o th t h n sung ột ít ư ng, n u qu k ngọt th ph i th khá nhiều ư ng, n u không ộ rư u sẽ thấp

- H ư ng acid hữu ơ tương ối o, pH thấp (2,8 - 3,8) N u không ột

ư ng acid tối thi u th rư u sẽ ạt v thi u hu ; qu n trọng hơn, n u thi u acid, pH

o th tạp khuẩn ph t tri n ạnh g y kh kh n ho hoạt ộng nấ en Nhưng

n u ư ng acid n y qu o ng không tốt v sẽ kh n en v rư u kh uống

- Th nh ph n nướ qu thí h h p với hoạt ộng en với ột ư ng tối thi u hất s u: acid amin, vitamin, uối kho ng thự hiện v i tr x t với ột

ư ng rất nh , polyphenol - tannin ho rư u u s hấp ẫn v ng g p v o việ ứ h hoạt ộng vi khuẩn hại

b) Khái quát quá trình lên men (F rk š, 1988)

- n en ột qu tr nh tr o i hất nh t ụng enzyme tương ứng gọi hất x t sinh họ ( ư sinh r từ sự tr o i hất uy tr sự sống vi sinh vật) T y theo s n phẩ tí h tụ s u qu tr nh n en ngư i t hi nhiều

ki u n en kh nh u Tuy nhi n h i h nh thứ n en hính: n en y khí

v n en hi u khí

+ L m hi u h sự th y ph n ư ng với sự ặt O2 như qu tr nh lên men acid acetic, acid citric,

+ L m y m h sự th y ph n ư ng không sự hiện iện O2 như

qu tr nh n en ti , n en rư u etylic, butylic, Qu tr nh n en rư u,

i h y n gọi qu tr nh rư u, ồn h ều qu tr nh n en y khí với

sự ặt nấ en Nấ en huy n h ư ng n en th nh rư u ety i

và CO2

- Trong qu tr nh n en rư u ngư i t hi 2 th i k hính:

+ Thời ỳ ph ri i h hối gi i oạn n y với sự ặt O2 t o nấ

en ph t tri n sinh khối (gi t ng kí h thướ v số ư ng)

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

9

+ Thời ỳ m chuy ườ g hà h rư u và CO 2 : gi i oạn n y nấ en

hấp thụ hất inh ư ng v s ụng enzyme sẵn nh thự hiện x t sinh h trong qu tr nh tr o i hất uy tr sự sống tạo th nh rư u

ư ng thẩ thấu v o t o nấ en, ở ư ng ư huy n h qu h ng oạt

s n phẩ trung gi n v tạo th nh acid pyruvic Acid pyruvi ưới t ụng enzyme pyruvate - decarboxylase sẽ ị ất CO2 v tạo th nh a et ehy e S u ,

et ehy e ị kh th nh ồn ety i v CO2 do enzyme acoldehydrogenase xúc tác

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 +113,4 kJ

Đư ng và hất inh ư ng ôi trư ng n en ư hấp thu v khu h

t n v o v o t o nấ en qu ng t o Trong khi nướ ư tự o r v o ng

t o th ư ng v hất inh ư ng kh h ư ng t o ho i v o v không ho i r Trong t o nấ en nh hoạt ộng sống t o, nh hoạt ộng

x t h ng oạt en những ph n ứng sinh h phứ tạp x y r v ẫn n

t ng h p hất n y, ph n h y hất ki Rư u eth no v CO2 tạo th nh iền tho t kh i t

o Rư u eth no t n tốt trong nướ o vậy n khu h t n rất nh nh v o ôi trư ng xung quanh (Bruce, 1995) Tr i với eth no khí CO2 h t n v o ôi trư ng không nhiều, khi CO2 sẽ v o t o nấ en h nh th nh ọt khí, những ọt khí n y ính với nh u tạo th nh những t i ớn, n ột n o t o nấ en

sẽ n i n ề ặt, t i khí v r v khí CO2 ph ng thí h r n ngo i v nấ

en h xuống Qu tr nh n y iễn r i n tụ n n t o nấ en vốn từ trạng

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

Thông thư ng nấ en hoạt ộng tốt nhất ở 20 - 30°C, ưới 16°C n en rất

hậ , tr n 35°C hệ enzyme trong ơ th nấ en ị gi hoạt ự n ứ tối thi u, hoạt ộng tr o i hất ị ngưng trệ Nhiệt ộ tr n 40°C nấ en ị h t o không t ng h p ư n ng ư ng n thi t ho hoạt ộng sống

Nhiệt ộ y u tố nh hưởng ớn n hoạt ộng tr o i hất nấ en Trong giới hạn nhiệt ộ nấ en hoạt ộng ư , nhiệt ộ n en ng thấp th th i

gi n n en ng i, hiệu suất huy n h ư ng th nh rư u sẽ o, hất ư ng rư u

Đư ng ơ hất qu tr nh n en n n nh hưởng nhiều n hiệu suất n

en, nấ en th n en ư ng th nh rư u trong kho ng 22 - 25°Brix

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

11

2.3 Nấm men ( ương Đứ Phẩ , 2005)

2.3.1 Đặc điểm chung củ nấm men

Nấ en t n hung h vi sinh vật ấu tạo ơn o, sinh s n ằng h

n y hồi Nấ en sống ơn ộ h y từng không i ộng, ph n ố rộng kh p trong tự nhi n Trong ôi trư ng inh ư ng oxy th t o nấ en sẽ t ng sinh khối Trư ng h p thi u oxy nấ en n en ư ng ho r rư u Nấ men có nhiều h nh ạng: h nh trứng, tr n, u ụ , ov n,… kí h thướ trung nh 3 - 10 x 5 - 12µm

2.3.2 Dinh ƣỡng nấm men

Nấ en ti p nhận thứ n ằng on ư ng hấp thu họn ọ qu ng nguy n sinh hất t o, s u khu h t n v o n trong sinh n ng ư ng v t ng h p

th nh h p hất t o Đ ễ hấp thu, hất inh ư ng ph i khối ư ng

ph n t thấp, h t n trong nướ ở ạng ion Nấ en th sinh enzyme thí h h p huy n h ột số h p hất o ph n t (protein, glucid, lipid,…)

Nấ en ng như sinh vật kh i h i ph i nguồn nguy n iệu nhất ịnh ho sự ph t tri n v t i s n xuất ột số nguy n tố n thi t ơ n như: r on,

hy ro, oxy, nitơ, phospho, k i, vitamin, khoáng,… thư ng ở ưới ạng h p hất thí h

h p

2.3.3 Nấm men trong sản xuất rƣợu v ng

Theo ương Đứ Phẩ (2005), nấ en thư ng gặp trong s n xuất rư u v ng

qu h y u Saccharomyces S u y ột số o i nấ en thư ng gặp nhất: a) Saccharomyces vini

Đ số t o h ng n y h nh ov n kí h thướ 3 - 8 x 5 - 12µ Ch ng n y

n en h ạt 8 - 10% h ư ng rư u theo th tí h C h ng n y ặ tính ri ng

về kh n ng tạo ồn, hịu su fite, t ng h p ấu t y hơi v s n phẩ thứ ấp tạo r rư u v ng i ặ trưng ri ng iệt

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

12

b) Saccharomyces uvarum

Về h nh th i không kh với h ng nấ en kh Kh n ng sinh o t kh ạnh tr n ôi trư ng thạ h - t Ch ng nấ en n y th n en 12 - 13% ồn trong ung ị h nướ nho

c) Saccharomyces chevalieri

Nấ en n y ư t h từ nướ nho n en tự nhi n, từ v ng non ư n

en nướ ừ hoặ nướ ọ

d) Saccharomyces ovifonis

Ch ng nấ en n y kh n ng hịu ư ư ng và ồn o, n en kiệt

ư ng v tạo th nh tới 18% ồn S ovifonis lên men ư ng glucose, fructose, manose,

sucrose, maltose và ột ư ng nh raffinose, không lên men ư ng lactose, pentose và galactose Trong qu tr nh n en h ng n i n ề ặt ị h n en tạo th nh ng Những y u u ối với nấ en n en rư u v ng qu :

- C hoạt ự n en o ối với từng oại qu

- S ụng ư ng ho n en h u như ho n to n

- Dễ ng ọ trong ung ị h rư u

- Chịu ư nồng ộ rư u o

- Chịu ư ộ acid ôi trư ng

- Không tạo hương vị ạ

2.4 Các vi sinh vật gây hƣ hỏng rƣợu

2.4.1 Nấm men (Eva and Ingledew, 1989)

Các loài nấ en hư h ng rư u v ng như: Haseniaspora opiculate, Hansenula anomala, Schizosaccharomyces, Zygosaccharomyces, Candida mycorderma,…

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

2.4.3 Vi khuẩn (Lonvaud-Funel et al., 1988)

Vi khuẩn hư h ng rư u v ng o gồ : Acetobater sp., Micrococcus sp., Lactobacterium sp.,…

2.4.4 Những hiện tƣợng rƣợu v ng ị hƣ hỏng (Lonvaud-Funel et al., 1988)

C ạng hư h ng thư ng gặp rư u v ng: n ố , n en hu , n en uty i , n en ại,…

Rư u v ng s u khi ng ọ vẫn ị ụ ại o ột số nguy n nh n s u: k t t

s t, k t t ồng, k t t ông protein, k t t u, k t t oxy se,…

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

- Đư ng t tinh uyện

- Men ph n ập từ ư hấu n en tự nhi n, men Saccharomyces cerevisiae thị

trư ng o Th i n s n xuất, en rư u thị trư ng, en nh v nấ en

Saccharomyces cerevisiae 2.1

3.1.3 Hoá chất

- ôi trư ng ph n ập nấ en: PG (khoai tây 20%, glucose 2%, agar 2%, (NH4)2SO4 0,1%)

- ôi trư ng nh n giống: ôi trư ng S or u

- ôi trư ng trữ giống: môi trư ngthạ h S or u (1,8% Agar)

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

15

3.2.2 Sơ đồ tổng quát quy trình nghiên cứu

Quy tr nh n en rư u v ng ư hấu ư tr nh y trong Hình 1

Nguy n iệu ư hấu

Nướ p ư hấu + Đư ng Nướ p ư hấu

ật số nấ en, nồng ộ ư ng, nhiệt ộ v th i gi n n en)

- Ph n ập ng nấ en tự nhi n n en rư u v ng ư hấu v ph n

tí h th nh ph n nguy n iệu ơ sở x y ựng phương ph p ho thí

nghiệ kh o s t y u tố nh hưởng n qu tr nh n en rư u v ng ư hấu

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

16

- Kh o s t v so s nh kh n ng n en ng en ph n ập v ng

en sẵn nhằ họn r ng en tốt thự hiện kh o s t ti p theo

- Kh o s t y u tố nh hưởng n qu tr nh n en như ật số nấ en, h

ư ng ư ng sung v o ị h n en, nhiệt ộ v th i gi n

- Trong thí nghiệ kh o s t y u tố nh hưởng n qu tr nh n en, ư hấu ư p ấy nướ v th nh tr ng ằng N HSO3 (120mg/l, 30 ph t) v ư sung ư ng v nấ en t y theo từng ố trí thí nghiệ v ti n h nh n en

3.2.4 Các thí nghiệm

) Thí nghiệm 1: Phân lập và định nh sơ các ng nấm men từ ịch quả ư hấu lên men

Mục đích: Chọn những h ng nấ en tự nhi n thu n h ng n en rư u

v ng ư hấu v ịnh nh sơ ộ ng nấ en ằng phương ph p h nh th i họ

Phương pháp tiến hành:

- Dị h qu n en: sung ư ng ạt 25°Brix n en Lên men ở nhiệt

ộ ph ng (28 – 30°C) C h ng nấ en sẵn trong tự nhi n sẽ ph t tri n sẵn

s ng ph n ập

- ôi trư ng ph n ập: ôi trư ng PG trong ĩ Petri

- ôi trư ng trữ giống: ôi trư ng thạ h S or u trong ống nghiệ

- Ch ng ị h qu n en v o ĩ ôi trư ng PG v e ở 30oC Sau 24

gi họn những khuẩn ạ r i rạ e ấy huyền Qu n s t ằng t thư ng, nhận iện khuẩn ạ ơn , tr ng ụ ti p tụ ấy huyền S u qu n s t ưới kính hi n vi

x ịnh ộ r ng

- Ti n h nh trữ giống v ồng th i ịnh nh sơ ộ ng nấ en vừ ph n

ập theo kh ph n oại Kreger-van Rij (1984)

Chỉ tiêu theo õi:

- Qu n s t ặ i v o kí h thướ t o nấ en, qu n s t ặ i v o

kí h thướ khuẩn ạ , hụp h nh ẫu

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

- Dung ị h nấ en: Nuôi nấ en ph n ập trong ôi trư ng S or u

tr n y 150 v ng/ph t trong 24 gi ho t ng sinh khối

- Dung ị h nướ ư hấu: Đo ộ Brix v ho v o h i Durh 9

- H t 1 ung ị h nấ en ho v o h i Durh ung ị h nướ ư hấu, ều v ở 30°C

- Đo ột khí trong ống Durh tại th i i n en

Chỉ tiêu theo õi:

- Đ số ọt khí tho t r trong 2 ph t tại th i i n en

- Đo ộ Brix, pH trướ v s u n en

- Chưng ất o ộ ồn s n phẩ s u n en

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

18

- Chọn r h ng nấ en ho ột khí o tại ng ột th i i , ộ ồn

o, s n phẩ u ẹp

- X thống k ằng hương tr nh ST TGR PHICS P us v3.0

c) Thí nghiệm 3: Khảo sát các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình lên men

 Kh h hư g của mậ ố m m và hời gia ủ u rì h m

Thí nghiệ 12 nghiệ thứ , ư thự hiện với 2 nh n tố v ặp ại 3 n

Chỉ tiêu theo õi:

- Độ Brix, pH trướ v s u n en

- X ịnh ộ rư u s u n en

- Đ nh gi qu n

- X thống k ằng hương tr nh STATGRAPHICS Plus v3.0

 Kh h hư g của hàm ư g ườ g u g và hiệ ủ u

Thí nghiệ 16 nghiệ thứ , ư ố trí ho n to n ngẫu nhi n với 2 nh n tố,

ỗi nh n tố 4 ứ ộ ỗi kh o s t ều ư ặp ại 3 n

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

19

Chỉ tiêu theo õi:

- Đo ộ Brix, pH trướ v s u n en

Ti u huẩn Việt N về rư u v ng TCVN 7045:2002 (B ng 4)

Bảng 4 Các chỉ tiêu ùng trong phân tích mẫu rƣợu vang

Streptococci faecal ISO 7899-2

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

20

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Phân lập và định nh sơ các ng nấm men từ ịch quả ư hấu lên men

Từ 4 oại ư hấu H ỹ nh n ruột , H ỹ nh n ruột v ng, Th nh ong

522 v ư hấu không hạt ặt tr i ph n ập ư 6 ng nấ en Đặ i

ng nấ en n y ư ô t trong B ng 5 H nh ạng khuẩn ạ v hình ạng t o ng nấ en ph n ập Y01, Y02, Y03, Y04, Y05 v Y06 ư tr nh

y n ư t trong H nh 2, 3, 4, 5, 6 v 7

Bảng 5: Đặc điểm củ các ng nấm men phân lập

D ng nấm men Nguồn phân lập Đặc điểm khuẩn lạc Đặc điểm tế ào

Y01 Dư hấu H ỹ

nh n ruột

Khuẩn ạ ạng h nh tr n, ính ại th nh từng ụ , u

Y03 Dư hấu Th nh

Long 522

Khuẩn ạ ạng h nh tr n, ính ại th nh từng h , u

T o nấ en to,

h nh tr n, sinh s n ằng h n y hồi

T o nấ en nh ,

h nh e ip, sinh s n ằng h h nh th nh

T o nấ en to,

h nh tr n, sinh s n ằng h n y hồi

ột ự hoặ h i ự

v kh n ng tạo

n ng o t h nh u

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

Chuyên gà h Cô g ghệ Si h học Việ NC&PT Cô g ghệ Si h học

Dự v o kh ph n oại Kreger-van Rij (1984), 4 ng nấ en Y01, Y02,

Y04 v Y06 thuộ giống Saccharomyces, ng nấ en Y03 v Y05 thuộ giống Schizosaccharomyces