Phân lập các chủng nấm men có ý nghĩa trong quá trình sản xuất rượu cần

  • Số trang: 48 |
  • Loại file: DOCX |
  • Lượt xem: 18 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 26946 tài liệu

Mô tả:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT KHOA SINH HỌC -------- BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN 2011 PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN CƠ QUAN QUẢN LÝ: TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT Đà Lạt, tháng 05 năm 2011 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT KHOA SINH HỌC -------- BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN 2011 PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN Cơ quan chủ trì : Trường Đại học Đà Lạt Đà Lạt, tháng 05 năm 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của nhóm chúng tôi. Những kết quả và số liệu nghiên cứu trong báo cáo nghiệm thu đề tài nghiên cứu khoa học chưa được ai công bố dưới bất cứ hình thức nào. Nhóm chúng tôi sẽ hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường về lời cam đoan này. Đà Lạt, ngày 20 tháng 05 năm 2011 Người cam đoan PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học này, nhóm chúng tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:  Ban Giám hiệu Trường Đại học Đà Lạt, Khoa Sinh học tạo mọi điều kiện cho nhóm chúng tôi có cơ hội học tập và thực hiện đề tài này.  Tất cả thầy cô đã truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng tôi trong suốt những năm học vừa qua.  ThS. Nguyễn Khoa Trưởng, giảng viên Khoa Sinh Học, Trường Đại Học Đà Lạt đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng tôi trong quá trình thực hiện đề tài.  Cảm ơn gia đình, anh chị khóa trước, bạn bè đã giúp đỡ, động viên chúng tôi. Xin chân thành cảm ơn PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 3.1. Đặc điểm khuẩn lạc và hình thái tế bào của các chủng nấm men phân lập từ quả táo mèo ................................................................................................................................. 19 Bảng 3.2. Đặc điểm hình thái của khuẩn lạc và tế bào của các chủng nấm men phân lập từ bánh men lá ..... 20 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của pH đến quá trình sinh trưởngvà phát triển của nấm men sau 24h nuôi cấy ..... 21 Bảng 3.4. Khả năng đồng hóa lên men đường saccharose và đường glucose của các chủng giống đã phân lập ..... 22 Bảng 3.5. Số lượng tế bào nấm men sau khi nuôi cấy trong khoảng thời gian từ 0h – 48h ..... 23 PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN DANH MỤC HÌNH Trang Hình 3.1. Biểu đồ sự ảnh hưởng của pH tới số lượng tế bào nấm men sau 24h nuôi cấy .................................................................................................................... 21 Hình 3.2. Biểu đồ đường cong sinh trưởng của các chủng nấm men tuyển chọn ..... 24 Hình 3.3. Quy trình sản xuất rượu cần ...................................................................... 25 PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN.............................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN..................................................................................................................ii DANH MỤC BẢNG........................................................................................................iii DANH MỤC HÌNH.........................................................................................................iv MỤC LỤC........................................................................................................................v MỞ ĐẦU........................................................................................................................... 1 PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................................................2 1.1. Tổng quan về rượu cần........................................................................................2 1.2. Cơ sở lý thuyết quá trình lên men rượu...............................................................4 1.3. Hệ vi sinh vật trong quá trình lên men rượu cần tự nhiên...................................5 1.4. Tổng quan nấm men............................................................................................7 1.4.1. Hình thái và kích thước.......................................................................................7 1.4.2. Cấu tạo của tế bào nấm men................................................................................7 1.4.3. Sinh sản của nấm men.........................................................................................9 1.4.3.1. Sinh sản vô tính...................................................................................................9 1.4.3.2. Sinh sản hữu tính.................................................................................................9 1.4.4. Các enzyme của nấm men.................................................................................10 1.4.5. Những ứng dụng của nấm men.........................................................................11 PHẦN II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................12 2.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................12 2.1.1. Đối tượng..........................................................................................................12 2.1.2. Thời gian và địa điểm........................................................................................12 PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN 2.2. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................12 2.2.1. Dụng cụ và thiết bị............................................................................................12 2.2.2. Hóa chất............................................................................................................13 2.2.3. Phương pháp phân lập nấm men.......................................................................13 2.2.4. Phương pháp nhân giống...................................................................................15 2.2.5. Phương pháp tạo bánh men rượu.......................................................................15 2.2.6. Phương pháp lên men rượu...............................................................................16 2.2.7. Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của nấm men.....16 2.2.8. Phương pháp xác định độ cồn...........................................................................17 2.2.9. Xử lý số liệu......................................................................................................18 PHẦN III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.........................................................................19 3.1. Đặc điểm khuẩn lạc và hình thái tế bào các chủng nấm men phân lập được.....19 3.1.1. Đặc điểm khuẩn lạc và hình thái tế bào từ chủng nấm men phân lập và tuyển chọn từ quả táo mèo.........................................................................................................19 3.1.2. Đặc điểm khuẩn lạc và hình thái tế bào từ chủng nấm men phân lập và tuyển chọn từ bánh men lá.........................................................................................................19 3.2. Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men .......................................................................................................................... 20 3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men .............................................................................................................................. .......................................................................................................................... 20 3.2.2. Khả năng đồng hóa và lên men các nguồn đường của nấm men.......................22 3.3. Đường cong sinh trưởng của các chủng nấm men đã tuyển chọn được.............23 3.4. Hoàn thiện quy trình sản xuất rượu cần.............................................................25 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................................27 Kết luận .......................................................................................................................... 27 Kiến nghị.......................................................................................................................... 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................28 PHỤ LỤC........................................................................................................................ 29 PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN MỞ ĐẦU Việt Nam đang trong bước chuyển mình hội nhập, bên cạnh tiếp thu các thành tựu khoa học tiên tiến, việc bảo tồn, phát huy các truyền thống văn hóa dân tộc càng phải được chú trọng. Việt Nam có nền văn minh lúa nước lâu đời, các sản phẩm từ nông nghiệp đã xuất hiện lâu đời và trở thành các giá trị văn hóa ẩm thực cần lưu giữ trong đó có rượu. Trải dài trên đất nước Việt Nam mỗi mảnh đất là một hương vị riêng của rượu hòa quyện trong nét văn hóa bản địa như Rượu Mẫu Sơn – Lạng Sơn, rượu bản Phố - Bắc Hà, rượu Đao – Yên Bái, rượu cần Tây Bắc, Tây Nguyên… Như chúng ta đã biết, rượu cần là một đặc sản văn hóa của các dân tộc thiểu số Việt Nam nói chung và các dân tộc Tây Nguyên nói riêng, trong có các dân tộc ở tỉnh Lâm Đồng. Rượu cần là thứ đồ uống quý có trong tất cả các gia đình người Tây Nguyên, dùng trong các dịp lễ tế thần linh, những ngày hội làng và dành đãi khách. Người dân Tây Nguyên cho rằng, rượu của họ là do Giàng (trời) bày cho cách làm, mỗi khi cúng Giàng hoặc tế lễ thần linh phải có rượu cần thì lời cầu nguyện mới linh nghiệm. Hơn nữa, rượu cần được làm khá công phu bằng chất liệu là lương thực - thứ sản phẩm nuôi sống con người. Tuy nhiên, các giá trị này đang ngày càng mai một, sản phẩm rượu cần đang bị thương mại hóa vì vậy chất lượng rượu đang dần mất đi giá trị truyền thống. Để tiếp tục góp phần lưu giữ và bảo tồn truyền thống sản xuất rượu cần thì việc nghiên cứu các loài cây và các chủng vi sinh vật thuần khiết để sản xuất rượu cần đang được quan tâm. Xuất phát từ những lý do đó nhóm chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN”. Nội dung đề tài: 1. Phân lập và tuyển chọn các chủng nấm men. 2. Đánh giá hoạt tính của các chủng nấm men phân lập được. 3. Bước đầu xây dựng quy trình sản xuất rượu cần quy mô phòng thí nghiệm. PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN Page 1 PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về rượu cần Hiện nay trên thế giới có rất nhiều sản phẩm rượu khác nhau. Mỗi quốc gia đều có những sản phẩm rượu đặc trưng, Nhật Bản có rượu sake, Hàn Quốc có Soju… Rượu phương đông với nôi văn hóa lớn như Trung Quốc, Ấn độ, Đông Nam Á hầu hết được sản xuất từ nguồn lương thực như các loại ngũ cốc. Rượu vang là sản phẩm nổi tiếng gắn liền với nét văn hóa phương tây thường lên men không qua chưng cất từ các loại trái cây mà đặc trưng là nho, Đây là sản phẩm nổi tiếng của Pháp, Ý. Ngoài ra ở phương tây còn có một số sản phẩm truyền thống nổi tiếng như: Mezcal (Tequila) của Mexico được làm từ cây Maguey (từ một loài xương rồng) đặc trưng cho Mexico, rượu Whisky là nước uống của nhà tu Ireland. Trên thế giới hiện không ngừng gia tăng về chủng loại rượu, số lương, chất lượng rượu. Vì vậy việc giữ gìn và phát triển sản phẩm rượu cần truyền thống của Việt Nam đóng vai trò quan trọng trong việc đa dạng hóa sản phẩm rượu trên thế giới. Bên cạnh cây lúa nước là đặc trưng của Việt Nam thì sản phẩm rượu cần cũng được nhiều người, nhiều quốc gia biết đến như là sản phẩm truyền thống thứ hai của dân tộc Việt Nam. Rượu cần là cách gọi của người Việt đối với loại rượu đặc sản được một số dân tộc thiểu số Việt Nam ủ men trong hũ/bình/ché/chóe/ghè, không qua chưng cất, khi đem ra uống phải dùng các cần làm bằng tre/trúc đục thông lỗ để hút rượu. Rượu cần là đồ uống quý thường chỉ dùng trong các dịp lễ tế thần linh, những ngày hội làng và dành đãi khách. Từ thời xa xưa, các đồng bào dân tộc thiểu số ở nước ta đã biết lợi dụng các chủng vi sinh vật trong tự nhiên để thực hiện quá trình lên men rượu tự nhiên không qua chưng cất tạo thành sản phẩm rượu có tên gọi chung là rượu cần. Hầu hết các đồng bào dân tộc thiểu số của nước ta đều có nghề làm rượu cần. Các đồng bào dân tộc Thái ở Tây Bắc, đồng bào các dân tộc Xê - đăng, Cơ tu, H’Rê… ở miền trung. Đặc biệt đặc sắc là rượu PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN Page 2 cần của đồng bào các dân tộc thiểu số vùng Tây Nguyên như: Bana, Giarai, Mạ, Stiêng, K’ho,… Nguyên liệu làm rượu của đồng bào rất đa dạng từ hạt bo bo, ngô, gạo tẻ, gạo nếp cho đến củ khoai mì, củ dong. Các loài thực vật mà đồng bào sử dụng làm rượu cần cũng rất đa dạng thay đổi tùy theo đồng bào dân tộc. Bên cạnh đó, nguồn nguyên liệu thực vật để làm men phải vào rừng sâu và quá trình làm rượu mất rất nhiều thời gian, công sức. Vì vậy, hiểu biết về làm rượu cần truyền thống ngày càng giảm làm cho tri thức dân gian không được kế thừa mà dần mất đi bản sắc độc đáo riêng. Chính vì thế, việc bảo tồn văn hóa dân tộc, đang rất cần được chú trọng trước khi bị mất hoàn toàn. Mặc dù sản phẩm rượu cần đã được sản xuất từ lâu đời nhưng hiện nay vẫn chưa có nhiều nghiên cứu về rượu cần chỉ có một số nghiên cứu của Nguyễn Thị Kim Huệ (1996), từ bánh men của người dân tộc K’Ho, Nguyên liệu để làm bánh men là gạo và một số loại cây lá đặc trưng ở mỗi dân tộc như cây đòng và cây me kà zút (tên gọi của người dân tộc K’Ho), đã phân lập được: - Hai chủng nấm mốc thuộc chi Mucor và Rhizopus. Hai chủng này có khả năng đường hóa - Hai chủng nấm men (chưa định danh), một trong hai chủng này vừa có khả năng đường hóa, vừa có khả năng rượu hóa. Một số chủng vi sinh vật tạp nhiễm khác (chưa định danh) và chưa rõ chức năng. Với cách làm bánh men của người K ’Ho nói trên ta thấy thành phần vi sinh vật trong bánh men là không ổn định. Do vậy ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng rượu được tạo thành. Trong quá trình sản xuất rượu cần, việc dùng bánh men là còn phụ thuộc vào mùa. Trong năm có mùa thích hợp cho sự thu hái của cây để làm men lá, có mùa không thu hái được vì chúng không mọc. Vì vậy, không chủ động được nguồn men lá nên dần thay thế bằng men nhân tạo (Nguyễn Thị Kim Huệ, 1996, Trần Thị Thanh, 2003). Hiện nay, rượu cần đã được thương phẩm hóa từ lâu với một số hãng sản xuất rượu cần nổi tiếng như: Rượu cần Y Miên, Rượu cần Y Pao, Rượu cần Hòa Bình. Nhưng thực tế, trước thời buổi kinh tế thị trường, rượu cần dã bị thay đổi bản chất thực của men lá. Hiện nay các nơi sản xuất rượu cần không sử dụng cây tự nhiên mà sử dụng men công PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN Page 3 nghiệp hoặc men thuốc bắc để thay thế làm mất đi hương vị và làm giảm chất lượng sản phẩm. Quá trình làm rượu diễn ra nhanh nhưng rượu không ngon, không đậm đà và có vị chua nhiều. Trong khi đó, rượu cần truyền thống có vị ngọt, độ cồn nhẹ, giàu dinh dưỡng, không gây phản ứng phụ. Như vậy, với nguồn tài nguyên thực vật làm rượu cần phong phú, kinh nghiệm sản xuất rượu lâu đời của đồng bào dân tộc Tây nguyên và nhu cầu sử dụng rượu ngày càng cao chúng ta cần phải tiếp tục có những nghiên cứu để phát triển bền vững nghề sản xuất rượu cần ở địa phương. 1.2. Cơ sở lý thuyết quá trình lên men rượu Phương trình tổng quát của quá trình lên men rượu có thể viết như sau: C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 113,4kJ Các phản ứng của quá trình lên men rượu rất phức tạp, nó phải trải qua 10 phương trình phản ứng khác nhau với sự tham gia của nhiều hệ enzyme xúc tác, kết quả cho ra rượu etylic, CO2 và một số sản phẩm khác. Nấm men là cơ thể hiếu khí, chúng hô hấp như cơ thể bậc cao, khi trong môi trường hết oxy phân tử (oxy không khí hòa tan trong môi trường lên men), chúng mới tiến hành lên men, tức là chuyển sang hô hấp kỵ khí. Trong điều kiện lên men rượu, các đường đơn như glucose, fructose sẽ được phân giải theo con đường EMP và chu trình axit tricacboxylic (ATC) lúc đầu được thực hiện, tiếp theo là chuỗi hô hấp hoạt động, nấm men thu nhiều năng lượng, sinh khối dịch lên men tang. Môi trường sẽ dần chuyển sang lên men, sau đó sản phẩm sẽ hình thành Etanol, CO2, sinh khối, các axit hữu cơ và sản phẩm phụ như Glyserin. Quá trình lên men rượu có 5 quá trình chủ yếu:  Biến đồi glucose thành fructose-1,6-phosphate.  Biến đổi fructose-1,6-phosphate thành 3-phospho glyceraldehyde và phosphodioxy-acetone.  Biến đổi phosphodioxy-acetone thành 2- phospho glycerate rồi thành axit pyruvic. PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN Page 4  Axit pyruvic bị loại 1 phân tử CO2 để thành acetaldehyde.  Hình thành etanol do acetaldehyde lấy hydro từ NADH. 1.3. Hệ vi sinh vật trong quá trình lên men rượu cần tự nhiên Hệ vi sinh vật trong quá trình lên men rượu cần tự nhiên là nấm men, nấm mốc có sẵn từ các bánh men. Vì vậy bánh men có tính địa phương và không thuần khiết, nhưng nói chung hệ vi sinh vật ở đây thường là:  Nấm mốc gồm có Aspergillus oryzae, A. flavus, A. awamorii, A. usami, A. niger (giống Aspergillus chiếm phần lớn), Mucor (M. Circinilloides), Rhizopus, Penicillium và Amylomyces rouxii... Nấm mốc sinh enzyme amylaza đường hóa tinh bột.  Nấm men chủ yếu là Saccharomyces cerevisiae. Ngoài ra còn thấy có Hyphopichia burtonii, Pichia anomada, Candida...những men này coi như là men dại, men tạp có lẫn trong bánh men và chúng ta không mong muốn. Nấm men rượu chuyển hóa đường thành rượu. Trong bánh men ta còn thấy có loài men giả là Endomycopsis fibuliger. Giống Endomycopsis tương tự như nấm men nhưng có thể mọc sợi, có khả năng sinh glucoamylaza và thủy phân tinh bột thành đường glucoza. Vì vậy trong nghề làm rượu người ta rất muốn giống này để cùng Aspergillus, Mucor và Rhizopus đường hóa tinh bột.  Vi khuẩn: thường thấy có mặt vi khuẩn lactic, vi khuẩn acetic... Nói chung, vi khuẩn có mặt ở đây đều là vi khuẩn tạp nhiễm, ta không mong muốn. Các giống nấm mốc Aspergillus, Mucor và Rhizopus đóng vai trò sinh enzyme amylaza đường hóa tinh bột. Khi đường hóa hệ enzyme trong nấm mốc thường ít αamylaza và nhiều β-amylaza, vì vậy đường tạo thành chủ yếu là maltoza và các dextrin cuối (cũng có thể lên men được). Một số chủng nấm mốc thuộc loài Aspergillus awamorii, A. usami sinh ra nhiều glucoamylaza, khi đường hóa cho sản phẩm là glucoza. Hai loài này sinh bào tử có màu PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN Page 5 đen nhìn thấy bằng mắt thường như các đầu kim nhỏ. Về hình thức A. awamorii và A. usami khá giống nhau, chúng thường có mặt trong bánh men. Aspergillus oryzae và A. flavus cũng rất giống nhau, sinh bào tử khi già có màu vàng hoa cau, vì vậy chúng được gọi là mốc vàng hoa cau. Chúng có khả năng sinh enzyme amylaza và proteaza. Trong nghề làm tương, làm xì dầu và làm rượu rất hay gặp các mốc vàng. Aspergillus niger, bào tử thương đối lớn và rất đen, được gọi là mốc đen, có khả năng sinh ra nhiều enzyme amylaza, nhưng đồng thời có thể tạo ra acid citric từ dịch đường. Vì vậy người ta cũng không mong muốn sự có mặt của mốc này trong bánh men, nhưng đây là một điều khó khăn vì mốc này rất phổ biến trong tự nhiên. Việc sử dụng mốc vàng hoa cau trong nghề làm tương, nước chấm xì dầu và trong nghề làm rượu cũng cần lưu ý: A. flavus có khả năng sinh enzyme amylaza và proteaza dùng để thủy phân tinh bột thành đường, thủy phân protein thành peptide và acid amin, nó còn sinh ra độc tố aflatoxin khi môi trường nuôi cấy có chất béo. Độc tố này ảnh hưởng nhiều tới gan. Mucor và Rhizopus có hình dạng rất giống nhau, chỉ khác nhau phần hệ sợi cơ chất. Trong nghề làm rượu rất gặp hai giống này, đặc biệt là Mucor rouxii, M. mucedo, M. japanicus. ở nước ta hay gặp M. rouxii (phát triển tốt trên môi trường czapek và trên gạo). Một số chủng Mucor có khả năng sinh tổng hợp hai hệ enzyme diastaza (amylaza) đường hóa tinh bột và zymaza lên men rượu từ đường. Vì vậy chúng có thể lên men trực tiếp từ tinh bột thành rượu. Mucor rouxii sinh ra nhiều rượu hơn một số loài khác và được dùng nhiều trong men rượu. Hơn nữa khi có mặt Rhizopus và Mucor lên men rượu có mùi thơm rất dễ chịu. Cơ chế của mùi thơm ở đây của hai mốc này như thế nào đến nay hoàn toàn chưa rõ. PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN Page 6 Penicilium là mốc sinh bào tử có màu xanh thường gọi là mốc xanh. Tuy nó có khả năng sinh ra hệ enzyme đường hóa mạnh, nhưng nó thường cho mùi vị mốc rất khó chịu như nhiều mốc khác. Nhưng mốc sinh “mùi đặc trưng” của mốc thường không được hoan nghênh trong nghề chế biến thực phẩm. Giống Endomycopsis được gọi là giả nấm men. Khi trưởng thành có hệ sợi giả cùng với bào tử đính nhiều chồi, bào tử phấn hoặc bào tử phân đôi bằng vách ngăn hoặc nảy chồi ở nhiều phía. Endomycopsis có khả năng sinh nhiều glucoamylaza và đặc biệt trong hệ enzyme do giống này sinh ra ưu việt hơn nấm mốc là có ít enzyme transglucosidaza. Có mặt enzyme này một phần glucoza chuyển thành acid glconic. Hơn nữa, enzyme lấy từ chế phẩm nuôi Endomycopsis không có mùi mốc làm cho hương vị của rượu thành phẩm thơm ngon. Nấm men có trong bánh men chủ yếu là men rượu Saccharomyces cerevisiae. Ngoài men rượu ra thì các giống men khác có trong bánh men đều coi là men dại. Phần dưới bánh men thường lót trấu, tạo điều kiện thoáng khí. 1.4. Tổng quan nấm men 1.4.1. Hình thái và kích thước Nấm men thường có hình trứng hay hình bầu dục. Kích thước thay đổi từ 2,5μm21µm, do đó có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi quang học. Để quan sát hình thái nấm men và đo được kích thước người ta thường sử dụng môi trường thạch, mạch nha dịch thể với nồng độ đường là 10-15 baling, hoặc môi trường thạch, mạch nha, thời gian nuôi cấy 3 ngày, nhiệt độ là 25-300C. 1.4.2. Cấu tạo của tế bào nấm men  Vách tế bào: Khi còn non vách tế bào nấm men tương đối mỏng, tùy theo thời gian nuôi cấy mà vách tế bào nấm men dày lên, vách tế bào nấm men dày khoảng 25nm (chiếm 25% trọng lượng khô của tế bào). Đa số nấm men có vách tế bào cấu tạo bởi glucan và mannan. Một số loại nấm men có vách tế bào cấu tạo bởi mannan và kitin, phần còn lại chứa 10% protein (tính theo trọng lượng cơ thể). Một ít lipid, đôi khi có cà poliphosphat, enzyme, sắc tố và một số ion vô cơ. PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN Page 7  Màng nguyên sinh chất: màng nguyện sinh chất có chiều dày khoảng 7-8Mm, cấu tạo chủ yếu là protein chứa 50% trọng lượng khô. Chức năng màng giống như màng nguyên sinh chất của vi khuẩn. Thông qua màng nguyên sinh chất mà thực bào cũng như thải bỏ các sản phẩm trao đổi chất.  Tế bào chất: tế bào chất nấm men là hệ keo bán lỏng chứa các loại protein, axit amin, ARN, glucid, lipid và các loại hạt nucleotid chứa 42% ARN và 50% protit, và các loại hợp chất phân tử nhỏ, chứa các cơ quan con, các vật thể và các chất dự trữ khác.  Ribosome: số lượng ribosome thay đổi tùy từng loại, tùy từng giai đoạn phát triển và điều kiện nuôi cấy. Có 2 loại ribosome là loại 70S và 80S.  Ty thể: là những ty thể hình cầu, hình que, hình sợi kích thước khoảng 0,2-1Mm. Ty thể gồm 2 lớp là màng trong và màng ngoài. Màng trong có hình lượn sóng hay hình răng lược. Để tăng thêm diện tích tiếp xúc, giữa hai màng có các hạt nhỏ gọi là hạt cơ bản, bên trong ty thể là chất dịch hữu cơ. Màng ngoài của tế bào nấm men khác với màng ty thể là màng ty thể có rất nhiều đơn vị, hình thái dạng nấm và mũ nấm có đường kính khoảng 80-100A. Màng ngoài của ty thể có chứa các loại enzyme của chuỗi hô hấp, enzyme phosphorin hóa, và trên đó cư trú một số men không có trong màng trong như mono aminoxydaza, NAD-xytocrom, C-seductase. Trong ty thể người ta tìm thấy tất cả các yếu tố của hệ thống tổng hợp protein. Người ta tách ra từ cơ quan này các loại ribosome “VK”. Tức là những hạt ribosome 70s của ribosome này cũng giống như ARN, thông tin của ty thể được tổng hợp dưới sự kiểm soát của ADN ty thể. ADN của ty thể nấm men là ADN dạng vòng, có khối lượng phân tử là 50x60 Ra, gấp 5 lần so với động vật bậc cao. ADN ty thể nấm men chiếm 15-23% tổng lượng ADN của toàn tế bào nấm men. Có một loại plasmid được phát hiện năm 1967 ở nấm men Saccharomyces cerevisiae được gọi là YAC (nhiễm sắc thể nhân tạo). Ty thể được coi là trạm năng lượng của tế bào nấm men. Nó tham gia thực hiện các phản ứng oxy hóa giải phóng năng lượng ra khỏi cơ chất làm cho năng lượng được tích lũy dưới dạng ATP, giải phóng năng lượng ATP và chuyển hóa năng lượng đó thành năng lượng có ích cho hoạt động sống của tế bào. PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN Page 8 Ngoài ra ty thể còn chứa nhiều loại enzyme khác như: oxidase, xitocromoxidase, peoxydase…  Các thể ăn nhập khác: Không bào có chứa enzyme thủy phân, polyphosphate, lipid, ion kim loại, các phẩm trao đổi chất, điều hòa các quá trình sinh trưởng và phát triển của tế bào nấm men. Ngoài ra còn chứa các hạt dự trữ tinh bột khác như: hạt lipid dưới dạng các hạt nhỏ, các hạt glucogen, một ít hạt tinh bột.  Nhân: nhân tế bào nấm men là nhân thật, có sự phân hóa, có kết cấu hoàn chỉnh và ổn định, có khả năng biểu hiện của tế bào tiến hóa, đó là sự phân chia tế bào theo hình thức giảm phân. Màng nhân của tế bào nấm men có cấu trúc hai lớp và có lỗ thủng. Nhân của tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae có chứa 14 cặp nhiễm sắc thể. ADN trong nhân tế bào nấm men đơn bội có trọng lượng phân tử 4x10 Da (Dalton). 1.4.3. Sinh sản của nấm men 1.4.3.1. Sinh sản vô tính  Sinh sản bằng phương pháp nảy chồi Phương pháp nảy chồi là hình thức sinh sản phổ biến của nấm men. Khi nấm men trưởng thành sẽ nảy ra một chồi nhỏ, chồi sẽ lớn dần lên, một phần nhân của tế bào mẹ được chuyển sang chồi sau đó tách ra một nhân mới rồi hình thành vách ngăn để ngăn cách với tế bào mẹ hoặc đính trên tế bào mẹ và tiếp tục nảy sinh tế bào mới. Hình thành sinh sản này xảy ra đối với tất cả nấm men. Sinh sản bằng phân cắt: một số ít nấm men như Sporobolomyces sinh sản bằng phương pháp cắt ngang như vi khuẩn, tế bào dài ra rồi sau đó sinh ra những vách ngăn đặc biệt và phân cắt thành nhiều tế bào.  Sinh sản bằng bào tử Bào tử đốt: ở chi Geotrichum. Bào tử bắn: ở chi Sporobolomyces. PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN Page 9 Bào tử áo: ở nấm Candida albicans. 1.4.3.2. Sinh sản hữu tính Tế bào nấm men có thể sinh sản bằng nang hay túi bào tử, trong mỗi túi có 2-4 hoặc 8 bào tử. Túi bào tử được sinh ra do sự tiếp hợp của hai tế bào nấm men. Khi tê bào khác giới đứng gần nhau, ở mỗi đầu của hai tế bào sẽ hình thành mấu lồi và tiến sát nhau, hai tế bào sẽ tiếp hợp với nhau và hình thành một hợp tử, sau đó sẽ có quá trinh phân phối nguyên sinh chất và nhân. Nhân của hợp tử phân chia thành 2,4,8 nhân mới, mỗi nhân con cùng với một phần nguyên sinh chất tạo thành một túi bào tử. Túi bào tử gặp điều kiện thích hợp sẽ phát triển thành một tế bào nấm men mới. 1.4.3.3. Các enzyme của nấm men Để sinh trưởng và phát triển, nấm men phải sử dụng enzyme phân giải các nguồn dinh dưỡng phức tạp như tinh bột, rỉ đường, dầu mỏ… thành đường và chuyển hóa vào trong cơ thể dưới dạng cacbon và năng lượng duy trì sự sống, đồng thời tạo ra sản phẩm sinh học trong sản xuất.  Enzyme Protease Protease là một nhóm enzyme gồm hai loại peptidase và proteinase, chúng phân hủy các liên kết phân tử protein thành polypeptide, pepton. Sau đó peptide phân tử nhỏ này thủy phân thành các acid amin tự do có dưới tác dụng của peptidase. Các peptidase có đặc hiệu hơn proteinase, chúng chỉ tác dụng lên peptide ở những vị trí nhất định.  Enzyme Amylase Là hệ enzyme được chiết ra sớm nhất và được nghiên cứu nhiều từ trước đến nay. Amylase được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp và trong y học để tạo ra đường glucose, dextrin thực phẩm, thành phần bổ sung vào khẩu phần thức ăn trong chăn nuôi, các thuốc hỗ trợ tiêu hóa, thủy phân đường để lên men sản xuất mì chính và các sản phẩm khác. PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN Page 10 Amylase thuộc nhóm enzyme hydrolase xúc tác thủy phân lên kết glucoside trong tinh bột và các sản phẩm tạo thành mà người ta chia nhóm thủy phân tinh bột ra làm nhiều loại, trong đó có ba loại enzyme phổ biến:    α-amylase (α-1,4glucan, 4-glucanhydrogenase) β-amylase (α-1,4glucan maltohydrolase) Gluco-amylase (γ-amylase) Các enzyme khác nhau về tính đặc hiệu tác dụng đối với liên kết glucoside và một số tính chất khác. Tùy thuộc vào mục đích thành phần mà người ta có thể sử dụng các loại enzyme khác nhau. 1.4.4. Những ứng dụng của nấm men Nấm men phân bố rộng rãi trong tự nhiên, có khả năng sinh trưởng và phát triển nhanh, các đặc điểm sinh lý phù hợp với sản xuất công nghiệp. Trong tế bào nấm men chứa hầu hết các sản phẩm cần cho sự sống (protein, glucide, lipid, enzyme và các vitamine, các acid nucleid, các chất khoáng). Từ những đặc điểm trên nấm men có rất nhiều vai trò và được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của đời sống. Nhiều loại nấm men được sử dụng rộng rãi để nấu rượu, bia, sản xuất cồn, glicerine và điều chế một số hóa chất khác. Nấm men sinh sản nhanh chóng, sinh khối của chúng chứa nhiều protein và vitamine. Vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp sản xuất thức ăn cho người và gia súc. Nấm men được sử dụng làm nở bột mì, gây hương vị nước chấm, sản xuất một số dược phẩm. Tuy nhiên bên cạnh những nấm men có ích còn có những nấm men có hại cho người và gia súc, hoặc có thể làm hư hỏng lương thực, thực phẩm. PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM MEN CÓ Ý NGHĨA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU CẦN Page 11
- Xem thêm -