Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn cacbon tới quá trình lên men vang táo mèo

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN NGUYỄN THỊ THUÝ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN CACBON TỚI QUÁ TRÌNH LÊN MEN VANG TÁO MÈO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Vi sinh vật Ngƣời hƣớng dẫn khoa học TS. DƢƠNG MINH LAM PGS.TS. ĐINH THỊ KIM NHUNG Hà Nội, 2012 1 2 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, gia đình và bạn bè. Vì vậy, khi hoàn thành khóa luận này tôi muốn được gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả mọi người. Trước tiên tôi xin được bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới thầy giáo Dương Minh Lam và cô giáo Đinh Thị Kim Nhung đã hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận. Tôi xin chân thành cảm ơn tới Ban chủ nhiệm khoa cùng các thầy cô giáo trong tổ bộ môn Vi sinh vật khoa Sinh- KTNN, Trường Đại học sư phạm Hà Nội 2 đã hướng dẫn và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành khóa luận này. Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và bạn bè đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận. Hà Nội, tháng 5/2012 Sinh viên Nguyễn Thị Thuý 3 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn cacbon tới quá trình lên men vang táo mèo” là do tôi thực hiện, không trùng với đề tài nào khác và không sao chép lại của ai. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Hà Nội, tháng 5/2012 Sinh viên Nguyễn Thị Thuý 4 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT, HÌNH VÀ BẢNG 1. Danh mục chữ viết tắt SLTB : Số lượng tế bào TB : Tế bào S.cerevisiae : Saccharomyces cerevisiae HL : Hàm lượng TG : Thời gian Nxb : Nhà xuất bản ĐHSP : Đại học sư phạm STT : Số thứ tự V : Thể tích 2. Danh mục hình Hình 3.1. Mẫu nấm men phân lập trên môi trường thạch đĩa (kí hiệu : T1,T2,T3) Hình 3.2. Mẫu nấm men T1, T2, T3 trên môi trường thạch nghiêng Hình 3.3. Mẫu hình dạng tế bào nấm men T2 quan sát dưới kính hiển vi quang học với độ phóng đại 1000 lần 5 Hình 3.4. Khả năng lên men các loại đường của mẫu T2 Hình 3.5. Động thái phát triển của chủng nấm men S.cerevisiae T2 trong môi trường nhân giống Hình 3.6. Biểu diễn sự biến đổi h àm lượng đường và c ồn sau 14 ngày lên men Hình 3.7. Động thái lên men vang táo mèo của chủng S.cerevisiae T2 Hình 3.8. Khả năng lên men của chủng S.cerevisiae T2 trên môi trường có hàm lượng đường ở các mức khác nhau 3. Danh mục bảng Bảng 1.1. Thành phần hóa học 1 số loại quả Bảng 3.2. Hoạt lực lên men của các mẫu nấm men T1, T2, T3 sau 48h Bảng 3.3. Khả năng lên men các loại đường của mẫu T2 Bảng 3.4. Khả năng sinh trưởng, phát triển của chủng S.cerevisiae T2 trong môi trường nhân giống Bảng 3.5. Sự biến đổi hàm lượng đường và cồn trong quá trì nh lên men vang táo mèo Bảng 3.6. Khả năng lên men của chủng S.cerevisiae T2 trên môi trường có hàm lượng đường ở các mức khác nhau Bảng 3.7. Kết quả phân tích rượu thành phẩm 6 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài .......................................................................................... 1 2. Mục tiêu của đề tài ...................................................................................... 3 3. Nội dung của đề tài ..................................................................................... 3 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .................................................... 3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................... 4 1.1. Tìm hiểu chung về rượu vang .................................................................. 4 1.1.1. Khái niệm về rượu vang.. ...................................................................... 4 1.1.2. Nguyên liệu sản xuất rượu vang. .......................................................... 4 1.1.3. Tàng trữ rượu vang................................................................................ 5 1.1.4. Thành phần của rượu vang............................................................ ....... 6 1.2. Hệ vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men vang và bệnh vang ......... 6 1.2.1. Nấm men ............................................................................................... 6 1.2.2. Vi khuẩn ................................................................................................ 8 1.2.3. Nấm mốc. .............................................................................................. 8 1.2.4. Bệnh vang.............................................................................................. 8 1.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng và phát triển 7 của nấm men.................................................................................................... 9 1.3.1. Nguồn cacbon........................................................................................ 9 1.3.2. Nguồn nitơ và khoáng chất ................................................................... 9 1.3.3. Ảnh hưởng của oxy.. ............................................................................. 9 1.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men vang ................................... 10 1.4.1. Ảnh hưởng của nồng độ cồn và pH ..................................................... 10 1.4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ ........................................................................ 10 1.4.3. Ảnh hưởng của hàm lượng đường và hàm lượng men giống. .............. 10 CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................ 12 2.1. Nguyên liệu, thiết bị và hoá chất.............................................................. 12 2.1.1. Nguyên liệu chính ................................................................................. 12 2.1.2. Hóa chất và thiết bị.................................................................... ........... 12 2.1.2.1. Hóa chất..................................................................................... ........ 12 2.1.2.2. Dụng cụ và thiết bị ............................................................................. 12 2.1.3. Các loại môi trường............................................................................... 12 2.1.3.1. Môi trường Hansen................................................................... ......... 12 2.1.3.2. Môi trường nhân giống ...................................................................... 13 2.1.3.3. Môi trường lên men............................................................................ 13 2.2. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 13 8 2.2.1. Phương pháp vi sinh... ........................................................................... 13 2.2.2. Phương pháp vật lí, hóa học. ................................................................. 13 2.2.3 Phương pháp toán học ............................................................................ 14 2.3. Phạm vi nghiên cứu… .............................................................................. 14 2.4. Địa điểm thực hiện đề tài ......................................................................... 14 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................... 15 3.1. Phân lập, tuyển chọn và xác định tên khoa học của chủng nấm men có khả năng lên men vang táo mèo ................................................................. 15 3.1.1. Phân lập chủng nấm men từ dịch táo mèo.. .......................................... 15 3.1.2. Tuyển chọn chủng nấm men có khả năng lên men vang táo mèo. ....... 16 3.1.2.1. Quan sát hình dạng tế bào trên kính hiển vi quang học.. ................... 16 3.1.2.2. Xác đị nh hoạt lực lên men của các mẫu nấm men T1, T2, T3 bằng phương pháp cân trọng lượng bì nh ........................................................ 17 3.1.2.3. Khả năng lên men đường của mẫu T2 ............................................... 18 3.1.2.4. Xác định tên khoa học của mẫu T2 .................................................... 19 3.2. Nghiên cứu động thái phát triển của chủng S.cerevisiae T2 trong quá trình nhân giống........................................................................................ 20 3.3. Nghiên cứu động thái quá trình lên men vang táo mèo của chủng S.cerevisiae T2 ................................................................................................ 22 9 3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng đường tới quá trì nh lên men vang táo mèo ............................................................................................................ 24 3.5. Ứng dụng lên men vang táo mèo với quy mô phòng thí nghiệm ............ 25 3.6. Quy trình công nghệ lên men vang táo mèo ............................................ 26 3.6.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất vang táo mèo ............................... 26 3.6.2. Thuyết minh công nghệ......................................................................... 27 3.6.2.1. Giai đoạn 1: Chế biến dịch lên men ................................................... 27 3.6.2.2. Giai đoạn 2: Lên men chính ............................................................... 27 3.6.2.3. Giai đoạn 3: Lên men phụ (ủ chín vang) ........................................... 27 3.6.2.4. Giai đoạn 4: Hoàn thiện và tiêu thụ sản phẩm ................................... 28 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 29 1. Kết luận.. ..................................................................................................... 29 2. Kiến nghị.. ................................................................................................... 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Rượu là một trong những sản phẩm lên men đã được sử dụng rất sớm ở nhiều nơi trên thế giới. Con người đã biết nấu rượu trước khi Louis Pasteur khám phá ra bản chất của quá trình lên men(1854- 1864), và trước khi biết được chính vi sinh vật là tác nhân thực hiện quá trình biến đổi đường thành rượu. Khác với rượu trắng và các loại rượu pha chế, rượu vang là loại đồ uống lên men trực tiếp từ hoa quả. Khi quá trình lên men kết thúc, người ta không chưng cất mà để lắng tự nhiên, gạn lọc và hoàn thành sản phẩm. Rượu vang vốn có nguồn gốc từ nho, nên có tên gọi là “Vin” hoặc “Wine”, ngày nay người ta mở rộng ý nghĩa của rượu vang là rượu không qua chưng cất từ các loại nước quả. Mặc dù nho là nguyên liệu chính nhưng một số nguyên liệu khác như táo, đào, dâu… đôi khi cũng được sử dụng. Thông thường rượu vang chứa 85- 89% nước, khoảng 10- 14% ethanol, dưới 1% acid (nguồn gốc hoa quả) và hàng trăm loại chất tạo hương khác nhau ở nồng độ thấp. Khác với đa số các loại đồ uống khác, rượu vang rất khó hỏng và hầu như không bao giờ là tác nhân truyền nhiễm bệnh tật. Nồng độ cồn có trong rượu vang ở mức có thể diệt đa số các loại vi sinh vật gây bệnh và nhìn chung uống rượu vang an toàn hơn nước hoặc sữa (tất nhiên nếu không uống quá mức cần thiết). Chính vì lí do này, nhiều nên văn minh đã coi rượu vang là quà của Thượng đế ban tặng nhằm chống lại bênh tật. Mỗi nước đều có sản phẩm vang nổi tiếng và đã trở thành thương hiệu cả thế giới biết đến như rượu vang của Pháp, Bồ Đào Nha, Mỹ, Hà Lan… với các loại rượu nổi tiếng như Brandy, Port, Champagne, Venmouth. Ở Việt Nam, ngành rượu vang mới thực sự bắt đầu từ những năm 80 của thế kỉ XX 11 và được đánh dấu bằng sự xuất hiện của nhà máy vang Thăng Long, sau đó là vang Đà Lạt, vang Gia Lâm… Đa số rượu vang trên thế giới được sản xuất từ nho. Tuy nhiên, Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới, không thích hợp cho cây nho phát triển, diện tích nho ít, sản lượng thấp, vì vậy giá thành cao. Nhưng Việt Nam lại có rất nhiều các loại quả khác, nhiều về số lượng, phong phú về chủng loại mà giá thành lại rẻ nên việc sản xuất rượu vang từ các loại quả này là rất cần thiết. Để tạo ra một loại rượu vang đặc trưng của Việt Nam, chúng tôi đã tiến hành tìm kiếm nguồn nguyên liệu để lên men vang. Trong quá trình tìm kiếm chúng tôi nhận thấy, ở miền núi phía Tây Bắc nước ta có cây táo mèo cho quả có hương vị thơm ngon và đặc trưng. Tổng diện tích trồng cây táo mèo khoảng 40.000 ha [9]. Nơi có diện tích trồng cây táo mèo nhiều nhất là các tỉnh Yên Bái, Sơn La, Điện Biên, Lai Châu. Tuy nhiên, số lượng mang đi tiêu thụ hàng năm không đáng kể(khoảng 35%), số còn lại thường bị bỏ phí do không có nguồn tiêu thụ tại chỗ, vận chuyển khó khăn, hoặc giá thành rẻ. Do vậy người dân trồng cây táo mèo có thu nhập thấp, đời sống gặp nhiều khó khăn. Thông qua việc phân tích sơ bộ một số chỉ tiêu, chúng tôi nhận thấy quả táo mèo rất có triển vọng trong việc sử dụng nguồn nhiên liệu để sản xuất rượu vang. Hiện nay rượu vang táo mèo chưa được sản xuất rộng rãi do một số yêu cầu kĩ thuật cũng như chất lượng của sản phẩm lên men. Nghiên cứu bản chất sinh lí, sinh hóa của quá trình lên men vang táo mèo nhằm tuyển chọn được chủng có khả năng lên men vang tốt, khảo sát các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình lên men vang táo mèo nhằm nâng cao hiệu suất lên men và chất lượng sản phẩm phù hợp với tình hình sản xuất ở nước ta là một vấn đề rất cần thiết. 12 Với những lí do trên, chúng tôi đã tiến hành đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn cacbon tới khả năng lên men vang táo mèo”. 2. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn cacbon tới khả năng lên men vang táo mèo. 3. Nội dung của đề tài 3.1. Phân lập, tuyển chọn, xác định tên khoa học của chủng nấm men có khả năng lên men vang táo mèo. 3.2. Nghiên cứu động thái phát triển của chủng S.cerevisiaeT2 trong môi trường nhân giống. 3.3. Nghiên cứu động thái quá trình lên men vang táo mèo của chủng S.cerevisiaeT2. 3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng đường tới quá trình lên men vang táo mèo. 3.5. Ứng dụng lên men vang táo mèo với quy mô phòng thí nghiệm. 3.6. Quy trình công nghệ lên men vang táo mèo. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Ý nghĩa khoa học: Đề tài nghiên cứu nhằm đi sâu tìm hiểu các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa của chủng nấm men có khả năng lên men vang táo mèo. Đây là dẫn liệu góp phần bổ sung cho các nghiên cứu về nấm men và ứng dụng của nấm men trong đời sống. Ý nghĩa thực tiễn: Tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có của địa phương nhằm nâng cao thu nhập cho các bà con dân tộc vùng cao, sản xuất một loại vang phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng, góp phần làm phong phú thị trường vang trong nước. 13 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tìm hiểu chung về rƣợu vang 1.1.1. Khái niệm về rượu vang Rượu vang là một loại sản phẩm lên men không qua chưng cất từ nước ép các loại hoa quả như nho, dứa, mơ, dâu… Phân loại rượu vang: Có nhiều cách để phân loại rượu vang Căn cứ vào màu sắc, có thể chia rượu vang thành: Vang trắng: Lên men từ nước ép nho trắng hoặc nho đỏ Vang đỏ: Lên men từ nho đỏ có xác quả Vang hồng: Lên men từ nho đỏ có xác quả nhưng thời gian tiếp xúc giữa các quả và dịch ép ngắn Căn cứ vào lượng đường có trong rượu ta có: Vang chát và vang khô ( hết đường): Thường uống giữa bữa ăn, vừa ăn vừa uống. Vang ngọt ( còn đường): Dùng sau bữa ăn. Xu hướng chung thì vang được phân thành 2 nhóm chính là: Vang không có gas (trong vang thành phẩm không có CO2) và vang có gas (trong vang thành phẩm có CO2) [13]. 1.1.2. Nguyên liệu sản xuất rượu vang Nước ta là nước nhiệt đới gió mùa không thích hợp cho cây nho phát triển tốt. Tuy nhiên nước ta lại có nhiều loại hoa quả rất phong phú, đây là nguồn nguyên liệu phục vụ cho ngành công nghiệp chế biến rượu vang ( mơ, táo, dứa, vải…). Thành phần hóa học của quả, điều kiện chăm sóc, khí hậu…có ảnh hưởng lớn đến chất lượng rượu vang. Thành phần hóa học của một số loại quả được dẫn ra ở bảng 1.1 [11]. 14 Bảng 1.1. Thành phần hóa học 1 số loại quả Tên quả Thành phần hóa học cơ bản ( %) Nước Đường Acid Pectin Tanin Nho 73,1 9,88 0,56 0,092 0,07 Vải 84,28 16,1 5,16 0,249 0,83 Dứa 54,3 3,9 0,6 0,249 0,83 Mơ 73,8 9,0 1,1 0,249 0,83 Dâu 84,74 9,19 0,49 0,31 0,035 Táo mèo 84 4,8 1,45 0,249 0,83 1.1.3. Tàng trữ rượu vang Nếu bảo quản đúng cách rượu vang có thể tàng trữ trong nhiều năm mà không bị hỏng và mất phẩm chất. Yếu tố quan trọng nhất là hạn chế tiếp xúc với không khí. Sự có mặt của oxy trong không khí có thể khiến vi sinh vật phát triển trên bề mặt và tạo những hương vị không mong muốn, như tạo vị chua của dấm. Oxy cũng khiến rượu vang mất màu và mùi. Nhằm tránh những biến đổi không mong muốn kể trên, khả năng tiếp xúc của vang với không khí cần được hạn chế tối đa. Thông thường vang được chứa đầy kín trong các thùng chứa nhằm hạn chế khoảng trống trong thùng. Trong quá trình tàng trữ người ta thường bổ sung rượu vang vào những thùng chứa nhằm bù lấp khoảng trống xuất hiện khi rượu vang bị bay hơi. Chai rượu vang được bảo quản ở trạng thái nằm ngang nhằm đảm bảo tiếp xúc trực tiếp giữa rượu vang và nút. Điều này sẽ hạn chế việc nút bị khô và khả năng thẩm thấu của không khí qua các khe hở tạo ra trên nút khô nứt. Vang đóng chai có thể bảo quản hàng chục năm trong hầm chứa ở nhiệt độ thấp ( khoảng 160C) [10]. 15 1.1.4. Thành phần của rượu vang Thành phần chủ yếu của rượu vang gồm: Cồn ethanol: Do lên men tự nhiên từ dịch trái cây vì vậy không lẫn với alđehyt, este. Độ cồn của rượu 100- 120. Chất bổ sung: Đường trong rượu vang từ 6,2% - 13,2% chủ yếu là fructose, glucose, một ít galactose. Acid vô cơ và acid hữu cơ: Acid Oxalic, acid malic, acid citric… Rượu vang giàu vitamin: Vitamin có trong nước quả không bị quá trình lên men phân hủy mà nó chỉ điều chỉnh lại thành phần [3]. Các acid amin: Các acid amin có vai trò quan trọng đối với sự sinh sản và phát triển của nấm men. Ngoài lượng acid amin có sẵn trong dịch quả, quá trình lên men vang cũng tạo ra được một số acid amin đã làm cho vang thành phẩm có hương vị rất đặc trưng. Các acid amin như: Lizin, valin … [12]. 1.2. Hệ vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men vang và bệnh vang 1.2.1. Nấm men 1.2.1.1. Sơ lược, cấu tạo, hình thái tế bào nấm men Sơ lược về nấm men: Nấm men (yeast) là tên chung để chỉ nhóm nấm có cấu tạo đơn bào, sinh sản bằng lối nảy chồi. Nấm men phân bố khá rộng rãi trong tự nhiên (trong đất, nước, không khí, thực phẩm, hoa quả) nhiều loại nấm men có khả năng lên men rượu. Chính vì vậy, từ lâu con người đã biết sử dụng nấm men để sản xuất rượu bia. Tuy nhiên có một số nấm men độc hại, làm nhiễm các quy trình công nghệ và gây hư hỏng sản phẩm. 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 chứa 13% kitin, 6- 10% protein, 8- 8,5% lipid, 7% khoáng. Thành phần nội bào quan 16 trọng của nấm men là ty thể, không bào và nhân. Số lượng ty thể khoảng 1020/ tế bào. Chúng có vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng, sinh sản của nấm men. Không bào được hình thành từ thể golgi hay mạng lưới nội chất. Không bào chứa hệ thống keo bao gồm: Enzyme, protein, hydrocacbon, muối canxi, kali, acid nucleic và các chất dự trữ khác. Nhân hình ovan, tròn nằm gần không bào trung tâm với khích thước khoảng 2,4μm. Nhân chứa toàn bộ hệ men tham gia điều khiển quá trình sinh tổng hợp của tế bào nấm men. Hình thái tế bào: Đa số có hình trứng, cầu hay ovan. Kích thước từ (310) × (5- 12)μm. Hình dạng kích thước tế bào điển hình chỉ được tạo ra trong môi trường phù hợp. Khi điều kiện bất lợi thì hình dạng, kích thước tế bào sẽ bị biến dạng ( khi môi trường nghèo dinh dưỡng nấm men có hình đế giày). 1.2.1.2. Sinh sản của tế bào nấm men Trong điều kiện bình thường tế bào nấm men sinh sản theo lối nảy chồi. Trong điều kiện không thuận lợi 1 số có thể chuyển sang sinh sản bằng bào tử, sinh sản nảy chồi ở nấm men là hình thức phổ biến nhất. Khi tế bào phát triển đến một mức độ nhất định thì trên cơ thể của nó đâm ra một chồi nhỏ gọi là mầm (chồi). Mầm (tế bào con) đâm ra ở vị trí lệch tâm trên một đầu của tế bào mẹ. Sau khi nảy mầm, tế bào con phát triển trên cơ thể mẹ hoặc tách khỏi cơ thể mẹ để phát triển độc lập. Nấm men Saccharomyces có khả năng hình thành bào tử, bào tử túi được sinh ra trong các túi nhỏ gọi là túi nang, mỗi túi chứa 1-8 bào tử. Nấm men Saccharomyces được hình thành theo lối sinh sản vô tính. Đó là quá trình hình thành bào tử từ một tế bào riêng rẽ không tiếp hợp. Bào tử túi sau khi ra khỏi túi gặp điều kiện thuận lợi sẽ phát triển thành một tế bào nấm men. Tiếp theo tế bào nấm men lại sinh sản theo lối nảy chồi. Nấm men được dùng trong lên men rượu vang là Saccharomyces cerevisiae chứa trung bình 75% nước, 25% chất khô [3], [11]. 17 Theo quan điểm kinh tế người ta chia nấm men thành các chủng: Chủng lên men với hiệu suất cao, ở thời điểm tối ưu tạo 20%V cồn. Chủng lên men với thời gian ngắn, lên men tạo 8- 10%V cồn. Chủng chịu được nồng độ cồn cao, lên men dưới 30% đường tạo 10- 13%V cồn. 1.2.2. Vi khuẩn Trong nước quả và rượu vang có thể phát triển những dạng vi khuẩn là nguyên nhân gây nên những biến đổi sâu sắc trong rượu vang như vị chua, mùi, có loài còn gây đục vang. Đó thường là các loài vi khuẩn Acetobacter xylnium, Acetobacter aceti. Pasteur đã tìm ra cơ chế làm hỏng vang khi rượu vang tiếp xúc với không khí nhiễm vi khuẩn Bacillus [10]. Do vậy để bảo quản rượu vang người ta có thể dùng thanh trùng Pasteur nhưng nó lại làm giảm chất lượng rượu vang. Ngoài ra, người ta còn dùng phương pháp vi lọc hoặc dùng một số chất bảo quản phổ biến như SO2(75-120 mg/l). 1.2.3. Nấm mốc Nấm mốc phát triển ở quả, chất bã của sản xuất rượu vang, thùng chứa thiết bị hoặc do bụi không khí đưa đến như nấm mốc thuộc chi Rhizopus, Aspergillus [6], [10]. 1.2.4. Bệnh vang Bệnh vang luôn là vấn đề phải quan tâm của các nhà sản xuất rượu vang. Vấn đề bệnh vang được khám phá đầu tiên bởi Pasteur. Bệnh vang làm cho rượu bị chua, có mùi khó chịu và phẩm chất rượu giảm rất nhanh [9]. Các vi sinh vật kị khí: Vi khuẩn Lb. brevia, Lb. Pasteurianus, Lb. plantarum đã làm cho vang bị vẩn đục, làm chuyển hóa acid citric, tạo ra lượng lớn acid lactic, acid acetic và 2,3- butanediol. 18 Các vi khuẩn hiếu khí: Một số loại nấm men tạo màng trên bề mặt vang như: Candida, Zygopichia, Pichia… phân giải đường thành các acid hữu cơ: citric, acetic…[2]. 1.3. Các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình sinh trƣởng, phát triển của nấm men 1.3.1. Nguồn cacbon Cacbon là nguồn nguyên liệu cơ bản kiến tạo nên bộ khung tế bào nấm men. Là thành phần quan trọng của tất cả các chất trao đổi và là nguồn dinh dưỡng hàng đầu của vi sinh vật. Nguồn cacbon cung cấp cho nấm men Saccharomyces cerevisiae được lấy chủ yếu từ các nguồn đường: Glucose, saccharose, fructose. Nguồn cacbon đáp ứng được 3 nhu cầu cơ bản của nấm men. Sản sinh ra năng lượng thông qua quá trình oxi hóa khử. Tạo thành những tiền chất. Tham gia vào các quá trình oxi hóa khử. 1.3.2. Nguồn nitơ và khoáng chất Nitơ là thành phần quan trọng cấu tạo nên tế bào, nó là một trong những nguyên tố cấu tạo nên acid nucleic. Nitơ cung cấp cho vi sinh vật chủ yếu từ 2 nguồn: nguồn vô cơ và nguồn hữu cơ. Các nguyên tố khoáng như P, S đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của nấm men. Các ion Ca2+, Mg2+, Fe2+... nằm trong tế bào của các enzyme hoạt động. 1.3.3. Ảnh hưởng của oxy Quá trình tăng sinh khối của nấm men là quá trình hiếu khí vì vậy oxy là nguồn quan trọng để nấm men tăng sinh khối trong quá trình nhân giống. 19 1.4. Các yếu tố hƣởng tới quá trình lên men vang 1.4.1. Ảnh hưởng của nồng độ cồn và pH Nấm men lên men luôn sản sinh ra một lượng cồn. Nồng độ cồn thích hợp cho nấm men tốt nhất là 9- 14%V. Khả năng chịu cồn và lên men tốt trong môi trường có nồng độ cồn thích hợp là một tiêu chí để tuyển chọn chủng nấm men cho quá trình sản xuất rượu. Trong quá trình lên men pH môi trường luôn biến đổi. Ở giai đoạn cuối pH hơi tăng do nấm men tự phân hủy giải phóng ra NH3. Với pH: 2- 3 quá trình lên men yếu. pH > 6,5- 7,5 khả năng lên men không còn. pH thích hợp là 4-5 [10]. 1.4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt độ có ảnh hưởng khá lớn đến quá trình lên men. Mỗi loại nấm men có khoảng nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển: Nhiệt độ < 200C: Sự lên men chậm chạp, độ rượu tạo thành thấp. Nhiệt độ < 100C: Không diễn ra quá trình lên men. Nhiệt độ: 350C: Nguy hiểm cho quá trình lên men, nấm men không chết nhưng mất tác dụng. Nhiệt độ thích hợp cho nấm men phát triển là 26- 280C [8]. Nhiệt độ > 350C: Quá trình lên men dừng lại, lượng đường sót cao, vi khuẩn hoạt động đặc biệt nhiều vi khuẩn chuyển hóa đường thành acid acetic gây chua, giảm chất lượng vang. 1.4.3. Ảnh hưởng của hàm lượng đường và hàm lượng men giống Đường và các chất hòa tan tạo nên áp suất thẩm thấu ảnh hưởng tới quá trình vận chuyển các chất ra hoặc vào tế bào. Hàm lượng đường thích hợp cho quá trình lên men là 12- 25%. Hàm lượng đường 30%V sẽ ức chế quá trình lên men. Các kết quả nghiên cứu cho thấy khi hàm lượng đường trong dịch 20