Phân lập và tuyển chọn nấm men tự nhiên ứng dụng trong lên men rượu vang quách

  • Số trang: 75 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 12 |
  • Lượt tải: 0
minhtuan

Đã đăng 15929 tài liệu

Mô tả:

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG NGUYỄN HỮU PHƢỚC PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN NẤM MEN TỰ NHIÊN ỨNG DỤNG TRONG LÊN MEN RƢỢU VANG QUÁCH Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Năm 2013 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tên đề tài PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN NẤM MEN TỰ NHIÊN ỨNG DỤNG TRONG LÊN MEN RƢỢU VANG QUÁCH Giáo viên hướng dẫn: TS. LÊ NGUYỄN ĐOAN DUY Năm 2013 Sinh viên thực hiện: NGUYỄN HỮU PHƢỚC MSSV: LT11609 Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ Luận văn đính kèm theo đây với tựa đề tài “PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN NẤM MEN TỰ NHIÊN ỨNG DỤNG TRONG LÊN MEN RƢỢU VANG QUÁCH” do Nguyễn Hữu Phƣớc thực hiện và báo cáo đã đƣợc hội đồng chấm luận văn thông qua. Giáo viên hƣớng dẫn Giáo viên phản biện Giáo viên phản biện LÊ NGUYỄN ĐOAN DUY Cần Thơ, ngày…..tháng…..năm 2013 Chủ tịch hội đồng Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng i Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ LỜI CẢM TẠ Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả mọi ngƣời đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp. Trƣớc hết xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến TS. Lê Nguyễn Đoan Duy, ngƣời đã hết lòng giúp đỡ và truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cho tôi hoàn thành tốt luận văn này. Xin chân thành ghi ơn tất cả Thầy, Cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã truyền đạt cho tôi nhƣng kiến thức vô cùng quí báo để tôi vận dụng và hoàn thành tốt bài luận văn tốt nghiệp. Xin thành thật biết ơn Thầy Trần Vũ Phƣơng VCNSH, chị Nguyễn Thị Loan học viên cao học khóa 18 CNTP, đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong xuốt thời gian qua. Xin cảm ơn các tất cả các bạn lớp Công Nghệ Thực Phẩm liên thông K37, các anh, chị và các bạn ở VCNSH đã động viên nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian qua. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến gia đình đã không ngại khó khăn luôn giúp đỡ và động viên tôi hoàn thành tốt khóa học và luận văn tốt nghiệp. Xin trân trọng cảm ơn! Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng ii Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chƣa đƣợc ai công bố trong bất kỳ luận văn nào trƣớc đây. Tác giả luận văn NGUYỄN HỮU PHƢỚC Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng iii Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ TÓM TẮT Phân lập nấm men tự nhiên và tìm các thông số tối ƣu ứng dụng trong sản xuất rƣợu vang quách nhằm tạo ra sản phẩm có chất lƣợng tốt nhất. Từ việc chọn nguồn nguyên liệu từ hai tỉnh Vĩnh Long và Trà Vinh, mỗi tỉnh thu ở hai địa điểm nhằm làm đa dạng nguồn nấm men, phân lập nấm men tự nhiên từ dịch quả quách lên men. Kết quả phân lập thu đƣợc 12 dòng nấm men ở tỉnh Trà Vinh và 7 dòng nấm men ở tỉnh Vĩnh Long. Hầu hết các dòng nấm men là hình elip. Thử hoạt tính lên men của 19 dòng nấm men phân lập và so sánh với hai dòng Saccharomyces cerevisiae của Úc và Mỹ. Kết quả tuyển chọn cho thấy dòng nấm men B2 là dòng nấm men có hoạt lực lên men cao nhất (kết thúc chiều cao cột khí CO2 trong thời gian ngắn nhất sau 7 giờ lên men và đạt độ cồn 14,07% v/v sau 10 ngày lên men) so với các dòng nấm men phân lập còn lại và hai dòng Saccharomyces cerevisiae của Úc và Mỹ. Tìm các thông số tối ƣu cho quá trình lên men từ các điều kiện ban đầu: pH (4,0; 4,4; 4,8), Brix (20; 23; 26), tỉ lệ pha loãng nguyên liệu : nƣớc (1:1,5; 1:2; 1:2,5), cố định mật số nấm men 108 tb/ml. Thông số tốt nhất cho lên men rƣợu vang Quách: độ Brix 23, pH 4,4, tỉ lệ pha loãng nguyên liệu nguyên liệu:nƣớc là 1:2, mật số nấm men 108 tb/ml, sau 10 ngày lên men cho độ cồn cao 14,06 % v/v. Ngoài ra, khi giải phƣơng trình hồi qui tìm đƣợc các thông số tối ƣu: độ Brix 23, pH 4,69, tỉ lệ pha loãng nguyên liệu 1:1,79 và kết quả độ cồn tính toán đƣợc là 13,08% v/v. Chọn các thông số tối ƣu pH=4,69; Brix=23; tỉ lệ pha loãng nguyên liệu 1: 1,79 để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo tìm các thông số tối ƣu cho quá trình sản xuất rƣợu vang quách có chất lƣợng tốt nhất. Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng iv Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ............................................................................................................... ii LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ iii TÓM TẮT .................................................................................................................... iv MỤC LỤC .................................................................................................................... v DANH SÁCH BẢNG ................................................................................................ viii DANH SÁCH HÌNH ................................................................................................. viii Chƣơng 1: GIỚI THIỆU ................................................................................................ 1 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................................. 1 1.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. ............................................................................................ 1 1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ............................................................................................. 1 Chƣơng 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU ............................................................................ 2 2.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY QUÁCH .................................................................................... 2 2.1.1. Tên gọi, phân bố và đặc điểm sinh học........................................................................... 2 2.1.2. Công dụng ..................................................................................................................... 2 2.1.3. Thành phần dinh dƣỡng ................................................................................................. 4 2.2. GIỚI THIỆU VỀ RƢỢU VANG ...................................................................................... 4 2.2.1. Lịch sử rƣợu vang .......................................................................................................... 4 2.2.2. Các loại rƣợu vang ......................................................................................................... 4 2.3. NẤM MEN DÙNG TRONG SẢN XUẤT RƢỢU VANG ................................................ 5 2.3.1. Hình dạng và kích thƣớc của tế bào nấm men ................................................................ 5 2.3.2. Cấu tạo tế bào nấm men ................................................................................................. 5 2.3.3. Các hình thức hô hấp của nấm men ................................................................................ 5 2.3.4. Thành phần hóa học và dinh dƣỡng của nấm men .......................................................... 6 2.3.5. Cơ chế vận chuyển các chất dinh dƣỡng vào trong tế bào nấm men ............................... 6 2.3.6. Quá trình sinh trƣởng và phát triển................................................................................. 7 2.3.7. Nấm men thƣờng sử dụng trong lên men rƣợu vang ....................................................... 8 2.4. PHÂN LẬP NẤM MEN ................................................................................................... 9 2.5. QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƢỢU VANG .........................................................................10 2.5.1. Cơ chế của quá trình lên men ........................................................................................10 Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng v Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ 2.5.2. Động học của quá trình lên men ....................................................................................11 2.5.3. Biến đổi sinh hóa trong quá trình lên men. ....................................................................12 2.5.4. Các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình lên men ..................................................................12 2.6. CÁC VI KHUẨN GÂY HẠI TRONG SẢN XUẤT RƢỢU VANG.................................15 2.6.1. Hƣ hỏng do vi khuẩn acetic...........................................................................................15 2.6.2. Hƣ hỏng do vi khuẩn acid lactic ....................................................................................15 2.7. CÁC SẢN PHẨM PHỤ VÀ TRUNG GIAN CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN. .................15 2.7.1. Sự tạo thành acid ..........................................................................................................15 2.7.2. Sự tạo thành ester và các sản phẩm phụ khác ................................................................16 2.8. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC .............................................16 2.8.1. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc ..................................................................................16 2.8.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc ..................................................................................17 Chƣơng 3: PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................. 19 3.1. PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU .....................................................................................19 3.1.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu..................................................................................19 3.1.2. Nguyên vật liệu.............................................................................................................19 3.1.3. Thiết bị và dụng cụ .......................................................................................................19 3.1.4. Hóa chất và môi trƣờng sử dụng ...................................................................................19 3.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. ...................................................................................19 3.2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm. ................................................................................................20 3.2.2. Thí nghiệm 1: Phân lập nấm men từ dịch quả quách lên men. .......................................20 3.2.3. Thí nghiệm 2: Khảo sát hoạt lực lên men của các dòng nấm men đã phân lập và so sánh với dòng nấm men Saccharomyces cerevisiae của Úc và Mỹ. Tuyển chọn ra dòng nấm men có hoạt lực tốt nhất. .................................................................................................22 3.2.4. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hƣởng của độ Brix, pH, tỉ lệ pha loãng đến quá trình lên men rƣợu Quách. ....................................................................................................................25 Chƣơng 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................... 28 4.1. PHÂN LẬP VÀ TÁCH RÒNG NẤM MEN TỪ DỊCH QUẢ QUÁCH LÊN MEN..........28 4.2. KHẢ NĂNG LÊN MEN DỊCH QUẢ QUÁCH CỦA CÁC CHỦNG NẤM MEN VỪA PHÂN LẬP VÀ NẤM MEN CỦA VIỆN NC & PT CNSH. .........................................39 4.2.1. Kết quả khảo sát hoạt lực lên men dựa vào chiều cao cột khí CO2 trong ống Durham. ..39 Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng vi Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ 4.2.2. Khả năng lên men của các dòng nấm men phân lập và hai dòng nấm men Saccharomyces serevisiase của Úc và Mỹ. .............................................................................41 4.3. ẢNH HƢỞNG CỦA ĐỘ BRIX, pH, TỈ LỆ PHA LOÃNG NGUYÊN LIỆU ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƢỢU QUÁCH. ............................................................................43 Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................ 48 5.1. KẾT LUẬN. ....................................................................................................................48 5.2. ĐỀ NGHỊ. .......................................................................................................................48 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 49 PHỤ CHƢƠNG............................................................................................................. I Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng vii Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Giá trị dinh dƣỡng trong 100g thịt quả và hạt ............................................. 4 Bảng 2. Thành phần hóa học của nấm men: ............................................................. 6 Bảng 3: Tổng hợp đặc điểm hình thái của 19 dòng nấm men. ................................ 38 Bảng 4: Chiều cao cột khí CO2 của 21 dòng nấm men. .......................................... 40 Bảng 5: Kết quả lên men của 21 dòng nấm men .................................................... 42 Bảng 6: Độ cồn, độ Brix sau lên men của dòng nấm men B2. ................................ 44 Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng viii Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ DANH SÁCH HÌNH Hình 1. Trái quách ................................................................................................... 2 Hình 2. Trái quách lúc chín ..................................................................................... 3 Hình 3. Quá trình và phát triển của nấm men. .......................................................... 8 Hình 4. Saccharomyces cerevisiae .......................................................................... 8 Hình 5. Cơ chế phân hủy đƣờng trong tế bào nấm men.......................................... 12 Hình 6. Sơ đồ tổng quát bố trí thí nghiệm. ............................................................. 20 Hình 7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 .......................................................................... 21 Hình 8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 .......................................................................... 23 Hình 9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 .......................................................................... 26 Hình 10: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men A1 ............................ 28 Hình 11: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men A2 ............................ 29 Hình12: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men A3 ............................. 29 Hình 13: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men A4 ............................ 30 Hình 14: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men AD1 ......................... 30 Hình 15: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men AD2 ......................... 31 Hình 16: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men B1............................. 31 Hình 17: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men B2............................. 32 Hình 18: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men BD1. ......................... 32 Hình 19: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men BD2. ......................... 33 Hình 20: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men BD3. ......................... 33 Hình 21: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men BD4. ......................... 34 Hình 22: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men C1............................. 34 Hình 23: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men C2............................. 35 Hình 24: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men C3............................. 35 Hình 25: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men D1 ............................ 36 Hình 26: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men D2 ............................ 36 Hình 27 : Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men DD1......................... 37 Hình 28: Hình dạng tế bào và khuẩn lạc của dòng nấm men DD2.......................... 37 Hình 29: Biểu đồ thể hiện thời gian xuất hiện bọt khí của các dòng nấm men ........ 39 Hình 30: Biểu đồ thể hiện thời gian đầy cột khí của các dòng nấm men ................. 41 Hình 31: Độ cồn và độ Brix sau lên men của các dòng nấm men ở thí nghiệm 2 ... 43 Hình 32: Hình dạng tế bào nấm men và khuẩn lạc của dòng B2 ............................. 43 Hình 33: Độ cồn và độ Brix sau lên men của dòng nấm men B2 ở thí nghiệm 3. ... 45 Hình 34: biểu đồ thể hiện sự tƣơng quan giữa pH ban đầu và tỉ lệ pha loãng đến quá trình tạo ethanol..................................................................................................... 46 Hình 35: Biểu đồ thể hiện sự tƣơng quan giữa pH ban đầu và tỉ lệ pha loãng nguyên liệu đến quá trình tạo ethanol ................................................................................. 46 Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng viii Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ Chƣơng 1: GIỚI THIỆU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Quách là một loại trái cây có mùi vị thơm ngon đặc trƣng, quách chín đƣợc chế biến thành những loại thức uống ngon miệng đƣợc nhiều ngƣời ƣa thích. Trái quách nhƣ là một dƣợc phẩm chức năng và từ lâu ngƣời ta đã biết sử dụng quách non dùng để chữa bệnh tiêu chảy, bệnh lỵ, đau họng và các bệnh của nƣớu răng. Quả chín rất hiệu quả đối với ngƣời bị một số bệnh liên quan đến cổ họng, giúp giảm đau tức thời và đẩy nhanh quá trình chữa viêm loét dạ dày. Ngoài ra còn có tác dụng lọc máu và chống lại bệnh scorbut gây ra do thiếu vitamin C, phục hồi thận và ngăn ngừa tự nhiên bệnh sỏi thận,... Tuy nhiên quách ít đƣợc biết đến vì quách chỉ trồng đƣợc ở vùng đồng bằng khô, hầu nhƣ quách chín chỉ sử dụng tƣơi dùng để pha chế các dạng nƣớc uống, ngoài ra không có sản phẩm nào khác từ quả quách. Rƣợu vang từ bao ngàn năm qua vẫn đƣợc coi là món quà quí giá mà thƣợng đế ban tặng cho nhân loại. Rƣợu vang trái cây đƣợc xem là thức uống tự nhiên có lợi cho sức khỏe. Rƣợu vang đã trở thành thức uống truyền thống từ xa xƣa của ngƣời Châu Âu - Mỹ, ngƣời Châu Á cũng đã làm quen dần với rƣợu vang trái cây trong mỗi bữa ăn. Trên thế giới có hàng trăm loại rƣợu vang trái cây khác nhau đƣợc sản xuất ở qui mô công nghiệp và hộ gia đình. Do đó để làm đa đạng hóa sản phẩm rƣợu vang trái cây, nâng cao giá trị kinh tế cho quả quách và góp phần giới thiệu trái quách ra bên ngoài thì cần có một sản phẩm mới từ quả quách có đủ sức hấp dẫn ngƣời tiêu dùng. Đề tài “Phân lập và tuyển chọn nấm men tự nhiên ứng dụng trong lên men rƣợu vang quách” đƣợc nghiên cứu từ thực tế đó. 1.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. Phân lập nấm men tự nhiên từ dịch quả quách lên men. Thử hoạt tính lên men của các dòng nấm men đã phân lập chọn ra dòng nấm men lên men tốt nhất. Nghiên cứu và thiết lập các thông số pH, độ Brix, tỉ lệ pha loãng nguyên liệu tối ƣu cho quá trình lên men rƣợu vang quách. 1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Tìm ra dòng nấm men có hoạt tính lên men tốt. Sử dụng nấm men phân lập khảo sát tìm các thông số pH, Brix, tỉ lệ pha loãng ban đầu tối ƣu cho quá trình lên men rƣợu vang quách. Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng 1 Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ Chƣơng 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY QUÁCH 2.1.1. Tên gọi, phân bố và đặc điểm sinh học 2.1.1.1 Tên gọi Trái quách có tên khoa học là Limonia acidissima L., thuộc họ Rutaceae. Tùy theo từng vùng, từng quốc gia mà trái quách có tên gọi khác nhau: Tiếng Anh đƣợc gọi là wood-apple, bên cạnh đó quách còn đƣợc gọi là táo voi. Ở đất nƣớc Malaya có tên là gelinggai, ở Thái Lan có tên gọi ma-khwit, ở Lào gọi là ma-fit... (Smith Albert C, 1985). Hình 1. Trái quách http://metinfo.blogspot.com/2007/09/trai quach 2.1.1.2 Phân bố Cây quách có nguồn gốc phổ biến trong tự nhiên ở vùng đồng bằng khô của Ấn Độ và Tích Lan, cây phân bố chủ yếu ở các nƣớc châu Á nhiệt đới nhƣ: Ấn Độ, Myanma, Thái Lan, Lào, Cambodia và Việt Nam. Ở Việt Nam, cây mộc chủ yếu ở những vùng đất cát pha, khô cằn của các tỉnh nhƣ Trà Vinh, Vĩnh Long, Bến Tre, Sóc Trăng... (Smith Albert C, 1985). 2.1.1.3 Đặc điểm sinh học Đây là loại cây thân gỗ, cao trung bình từ 6-9 m, có thể đạt tới 12 m. Cây quách phổ biến ở vùng đồng bằng khô, thích hợp với khí hậu gió mùa với mùa khô rỏ rệt. Loài cây có thể sống ở độ cao 450 m. Cây quách thƣờng trồng từ hạt giống trong quả hoặc có thể chiết cành chúng sẽ phát triển mau hơn (Morton J, 1987). 2.1.2. Công dụng Quả quách non đƣợc dùng để chữa bệnh tiêu chảy, bệnh lỵ, đau họng và các bệnh của nƣớu răng. Quả chín rất hiệu quả đối với ngƣời bị một số bệnh liên quan đến cổ Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng 2 Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ họng. Những ngƣời bị bệnh viêm loét dạ dày, tiêu thụ quách tƣơi sẽ giúp giảm đau tức thời và đẩy nhanh quá trình chữa loét, do trong thành phần của quách có chứa tanin. Ngoài ra còn có tác dụng lọc máu và chống lại bệnh scorbut gây ra do thiếu vitamin C do trong quách có chứa nhiều vitamin C. Tiêu hóa 100g quách mỗi ngày giúp phục hồi thận và ngăn ngừa tự nhiên bệnh sỏi thận. Trái quách chứa nhiều caroten đƣợc xem là chất dinh dƣỡng bắt buộc để duy trì sức khỏe mắt tối ƣu. Đối với vấn đề hô hấp nó giúp cho mọi ngƣời ngăn ngừa hoặc thoát khỏi cảm lạnh lập lại và các bệnh liên quan đến đƣờng hô hấp do thời tiết lạnh (Gupta VC, SJ and Imam Hussain S. 1997). Bột vỏ cây đƣợc nghiên cứu bào chế thành mỹ phẩm ở Thái Lan, Anh, Malaysia, Myanma.. Đặc biệt là mỹ phẩm dùng cho những phụ nữ mang thai chống lại sự tiếp xúc của muỗi gây bệnh sốt xuất huyết và sốt rét khi các loại thuốc thông thƣờng kháng lại ngày càng nhiều (Dr SW Lindsay.1998). Nhựa cây đƣợc sử dụng trong tranh màu nƣớc, mực in, thuốc nhuộm và sơn... (Morton J, 1987) Hình 2. Trái quách lúc chín http://metinfo.blogspot.com/2007/09/trai quach Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng 3 Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ 2.1.3. Thành phần dinh dƣỡng Bảng 1: Giá trị dinh dƣỡng trong 100g thịt quả và hạt Thành phần Thịt quả Hạt Ẩm 74,00 % 4,00 % Protein 8,00 % 26,18 % Chất béo 1,4 5% 27,00 % Carbohydrat 7,45 % 35,49 % Tro 5,00 % 5,03 % Canxi 0,17 % 1,58 % Phospho 0,08 % 1,43 % Sắt 0,07 % 0,03 % Tanin 1,03 % 0,08 % (http://www.hort purdue.edu/newcrop/morton/wood-apple.html) 2.2. GIỚI THIỆU VỀ RƢỢU VANG 2.2.1. Lịch sử rƣợu vang Khoảng 2000 năm trƣớc Công Nguyên rƣợu vang đã có ở Ai Cập. Sau đó ngƣời Ai Cập dạy cho ngƣời Hy Lạp cách trồng nho và làm rƣợu. Sau đó, ngƣời Hy Lạp lại truyền nghề cho ngƣời Mã Lai. Đến thế kỷ thứ 6 trƣớc công nguyên, cây nho xuất hiện ở vùng Địa Trung Hải thuộc Pháp bây giờ. Chính những ngƣời Pháp đã tìm ra việc lên men rƣợu vang trong thùng gỗ, làm diện tích trồng nho tăng lên rất nhanh. 2.2.2. Các loại rƣợu vang Theo giới tiêu dùng thì rƣợu vang đƣợc phân làm 4 loại: Vang bàn: Là vang đỏ, vang trắng và vang hồng có hàm lƣợng cồn từ 9-14% thƣờng dùng trong các bữa ăn. Vang sủi tăm: Còn gọi là champagne, có nồng độ cồn từ 8-12%, thƣờng dùng vào những dịp liên quan và các bữa ăn sang trọng. Vang sủi tăm là do có thêm co2. Loại nổi tiếng đƣợc sản xuất từ các giống nho vùng champagne nƣớc Pháp. Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng 4 Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ Vang nặng: Là loại vang có thêm rƣợu mạnh Brandy để tăng độ cồn, thƣờng là 1722% cồn. Vang mùi: Có hàm lƣợng cồn từ 15-20% là vang đƣợc cƣờng hóa và thêm mùi. 2.3. NẤM MEN DÙNG TRONG SẢN XUẤT RƢỢU VANG 2.3.1. Hình dạng và kích thƣớc của tế bào nấm men Nấm men có nhiều hình dạng khác nhau, thƣờng chúng có hình cầu, hình elip, hình bầu dục. Hình dạng nấm men thƣờng không ổn định, thƣờng phụ thuộc vào tuổi nấm men và điều kiện nuôi cấy. Chiều dài 8-10µm và chiều rộng 2-7µm. Kích thƣớc này cũng thay đổi, sự không đồng đều thấy ở các loài khác nhau, lứa tuổi khác nhau và điều kiện nuôi cấy khác nhau. (Lƣơng Đức Phẩm, 2005) 2.3.2. Cấu tạo tế bào nấm men Thành tế bào: Thành tế bào nấm men đƣợc cấu tạo từ nhiều thành phần khác nhau. Trong đó đáng kể nhất là: Glucan, manan, protein, lipid và một số thành phần nhỏ khác nhƣ kitin... Màng nguyên sinh chất: Gồm các hợp chất phức tạp nhƣ protein, phospholipid, enzyme permase. Nhân: Tế bào nấm men có nhân thật, nhân có hình bầu dục hay hình cầu. Nhân nấm men có chứa protein và nucleic. Những thành phần khác nhƣ: Không bào, volutin, ty lạp thể, riboxom. (Lƣơng Đức Phẩm, 2005). 2.3.3. Các hình thức hô hấp của nấm men Ở nấm men quá trình hô hấp là quá trình khá phức tạp, nó xảy ra theo hai chiều hƣớng khác nhau. Vì thế ngƣời ta phân ra làm hai loại hô hấp: Hô hấp yếm khí và hô hấp kỵ khí. Hô hấp hiếu khí: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 674cal C6H12O6 C2H5OH + CO2 + 33cal Hô hấp kỵ khí: (Lƣơng Đức Phẩm, 2005). Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng 5 Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ 2.3.4. Thành phần hóa học và dinh dƣỡng của nấm men Bảng 2. Thành phần hóa học của nấm men: Các chất Thành phần hóa học (% chất khô) Cacbon 49,8 CaO 12,4 Nitro 6,7 Hydro 3,54 P2O5 2,34 K2O 0,04 SO3 0,42 MgO 0,38 Fe2O3 0,035 (Nguyễn Đức Lượng-công nghệ vi sinh vật 1996) Về giá trị dinh dƣỡng thì protid nấm men tƣơng đƣơng protid động vật nhƣng giá trị hơn protid thực vật. Ở nhiệt độ cao và bình thƣờng, dƣới tác dụng của protease có sẳn trong nấm men, protid sẽ biến thành pepton, peptid và acid amin. Glucid của nấm men chủ yếu là glycogen (C6H10O5)n, đây là chất dự trữ của tế bào, theo thành phần cấu tạo thì glycogen giống nhƣ amylopectin nhƣng khác là khối lƣợng phân tử lớn hơn. Hàm lƣợng của nó trong tế bào nấm men tùy thuộc trƣớc hết vào môi trƣờng dinh dƣỡng. Chất béo là thức ăn dự trữ của nấm men và chứa chủ yếu trong nguyên sinh chất. Trong nấm men còn chứa các chất tƣơng tự chất béo nhƣ lexitin và sterin. Trong số đó quan trọng hơn cả là ugosterin, chất này dễ biến thành vitamin dƣới tác dụng của ánh sáng mặt trời và còn gọi là vitamin D (Nguyễn Đình Thƣởng, 2000). 2.3.5. Cơ chế vận chuyển các chất dinh dƣỡng vào trong tế bào nấm men Nấm men hoàn toàn không có cơ quan dinh dƣỡng riêng biệt, các chất dinh dƣỡng mà chúng sử dụng chủ yếu vận chuyển qua thành tế bào theo 2 con đƣờng cơ bản sau: Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng 6 Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ Con đƣờng thứ nhất là thẩm thấu bị động: Trên thành tế bào nấm men có những lỗ nhỏ, những lỗ nhỏ này có tác dụng làm cho chất dinh dƣỡng vận chuyển vào tế bào từ môi trƣờng bên ngoài nhờ áp suất thẩm thấu. Ngƣợc lại, chất thải trong quá trình trao đổi chất cũng đƣợc thải qua những lỗ này. Con đƣờng thứ 2 là hấp thu thức ăn một cách chủ động: Các thành phần dinh dƣỡng không có khả năng xâm nhập vào tế bào thì lập tức có hệ permease hoạt hóa. Permease là một protid hoạt động, chất này sẽ liên kết với chất dinh dƣỡng thành hợp chất và hợp chất này chui qua thành tế bào vào trong, tại đây chúng tách ra và permease lại tiếp tục làm công việc vận chuyển. 2.3.6. Quá trình sinh trƣởng và phát triển Sự sinh trƣởng: Trong quá trình nuôi cấy, trong điều kiện dinh dƣỡng đầy đủ, tế bào nấm men tăng nhanh về kích thƣớc và đồng thời sinh khối đƣợc tích lũy nhiều. Sự phát triển: Các nấm men sinh sản bằng cách nhân đôi thƣờng cho lƣợng sinh khối rất lớn sau một thời gian ngắn. Trong trƣờng hợp sinh sản theo phƣơng pháp này thì trong dịch nuôi cấy sẽ không có tế bào già. Vì rằng tế bào đƣợc phân chia thành hai, cứ nhƣ vậy tế bào lúc nào cũng ở trạng thái đang phát triển. Tế bào chỉ già khi môi trƣờng thiếu chất dinh dƣỡng và tế bào không có khả năng sinh sản nữa. Tuy nhiên, đa số nấm men sinh sản bằng phƣơng pháp nẩy chồi nên hiện tƣợng phát hiện tế bào già rất rõ. Khi chồi non tách khỏi tế bào mẹ để sống độc lập thì nơi tách đó trên tế bào mẹ tạo thành một vết sẹo. Vết sẹo này sẽ không có khả năng tạo ra chồi mới. Cứ nhƣ vậy tế bào mẹ sẽ chuyển thành tế bào già theo thời gian. Để xác định số lƣợng tế bào nấm men phát triển theo thời gian, hiện nay ngƣời ta dùng nhiều phƣơng pháp khác nhau nhƣ: Xác định số lƣợng tế bào bằng phƣơng pháp điểm trực tiếp trên kính hiển vi hay gián tiếp trên mặt thạch. Đo độ đục của tế bào trong dung dịch nuôi cấy trên cơ sở xây dựng một đồ thị chuẩn của mật độ tế bào... Quá trình sinh trƣởng của nấm men trong dịch lên men tĩnh có thể chia làm 4 giai đoạn, thể hiện qua sơ đồ sau: Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng 7 Log số lƣợng tế bào Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ Cân bằng Pha log Suy vong Pha tiềm phát Thời gian Hình 3. Quá trình và phát triển của nấm men. 2.3.7. Nấm men thƣờng sử dụng trong lên men rƣợu vang Hình 4. Saccharomyces cerevisiae (http://huonggiangaqa.com) Đây là tên hiện nay dùng phổ biến, trƣớc đây ngƣời ta gọi là S.elipsoideus hoặc Saccharomyces vini. Nấm men này phổ biến trong quá trình lên men nƣớc quả khi lên men, khả năng kết lắng của nó phụ thuộc vào từng nòi: Các tế bào dạng bụi hoặc dạng bông. Nguồn dinh dƣỡng của loại này là đƣờng, cồn và acid hữu cơ, những tác nhân sinh trƣởng là acid pantotinic, biotin, mezoinozit, thiamin và piridoxin. Đa số các tế bào loại này hình ovan, có kích thƣớc từ (3 – 8) x (5 – 12) µm. Sinh sản theo kiểu nảy chồi và tạo bào tử. Saccharomyces vini sinh ra enzyme invectase có khả năng khử đƣờng saccarose thành glucose và fructose. Vì vậy, trong lên men ta có thể bổ sung loại đƣờng này vào dung dịch quả và nồng độ rƣợu vẫn tăng lên bình thƣờng. Chủng này lên men chỉ đạt 8 – 10% hàm lƣợng rƣợu theo thể tích. Ở Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng 8 Luận văn tốt nghiệp K37 Trường Đại Học Cần Thơ giai đoạn cuối lên men, Saccharomyces cerevisiae kết lắng nhanh và làm trong dịch rƣợu. Các chủng giống này có đặc tính riêng về khả năng chịu cồn, chịu sulfit, tạo thành các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp làm cho rƣợu vang có mùi vị đặc trƣng riêng biệt (Trần Minh Tâm, 2000). 2.4. PHÂN LẬP NẤM MEN Trong dịch lên men, vi sinh vật tồn tại ở dạng hỗn hợp gồm nhiều loài khác nhau (nấm men, nấm mốc, vi khuẩn). Muốn nghiên cứu những đặc tính sinh lý, sinh hóa hoặc sử dụng nấm men trong lên men rƣợu vang thì cần phải đƣa chúng về dạng thuần khiết thông qua quá trình phân lập nấm men. Phân lập là quá trình tách riêng từng vi sinh vật đó từ mẫu hoặc quần thể vi sinh vật ban đầu để thu nhận giống ở dạng thuần chủng. Sau đó các giống này đƣợc khảo sát các đặc tính thuần khiết. Phân lập nấm men có thể sử dụng phƣơng pháp: Tách giống thuần chủng từ một khuẩn lạc riêng biệt. Phần lớn các phƣơng pháp phân lập giống thuần khiết dựa trên kỹ thuật pha loãng, thƣờng bao gồm các bƣớc sau: Chuẩn bị tăng sinh mẫu và pha loãng mẫu: Nếu mẫu chứa ít số tế bào vi sinh vật cần phân lập thì cần thiết sử dụng đến môi trƣờng tăng sinh. Pha loãng mẫu bằng nƣớc muối sinh lý hay nƣớc cất hoặc dung dịch đệm, ở nồng độ khác nhau (thƣờng theo tỉ lệ 1:10, 1:100, 1:1000…) nhằm tránh hiện tƣợng không có khuẩn lạc hoặc các khuẩn lạc phát triển dày khít nhau trên mặt thạch sẽ khó khăn trong hoạt động phân lập. Cấy và ủ mẫu: Môi trƣờng phân lập thƣờng không giống nhau đối với việc phân lập các vi sinh vật khác nhau. Hơn nữa các vi sinh vật khác nhau nhƣng có quan hệ gần nhau thì có thể phát triển thành những khuẩn lạc có đặc điểm tƣơng tự nhau. Chính vì vậy, việc chọn môi trƣờng phân lập đóng vai trò quan trọng quyết định đến hiệu quả phân lập. Thông thƣờng các môi trƣờng chuyên biệt đƣợc sử dụng để phân lập các vi sinh vật này. Phát hiện và chọn khuẩn lạc đặc trƣng: Thông thƣờng các vi sinh vật khác nhau có khuẩn lạc mang những đặc điểm khác nhau trên môi trƣờng phân lập, cần nuôi cấy trong môi trƣờng dịch thể thích hợp, ủ và kiểm tra tính thuần khiết của vi sinh vật. Kiểm tra tính thuần khiết của vi sinh vật: Có nhiều phƣơng pháp kiểm tra tính thuần khiết của vi sinh vật nhƣ kiểm tra vết cấy, kiểm tra dƣới kính hiển vi tính đồng nhất về hình thái các tế bào nấm men, kiểm tra bằng phƣơng pháp cấy trang, cấy ria. (Nguyễn Đức Lƣợng và cộng sự, 2003). *Yêu cầu đối với chọn nấm men thuần chủng Những nấm men đƣợc phân lập và sử dụng cho sản xuất cần đạt một số yêu cầu sau: Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng 9
- Xem thêm -