BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH VI SINH VẬT HỌC TUYỂN CHỌN CÁC DÒNG NẤM MEN PHÂN LẬP TRONG LÊN MEN RƯỢU VANG XOÀI CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN VĂN THÀNH SINH VIÊN THỰC HIỆN: LÊ THỊ PHÍCH MSSV: 3103977 LỚP: VI SINH VẬT HỌC K36 Cần Thơ, Tháng 12/2013 PHẦN KÝ DUYỆT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (ký tên) SINH VIÊN THỰC HIỆN (ký tên) PGS.TS. Nguyễn Văn Thành Lê Thị Phích DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Cần Thơ, ngày tháng năm 2013 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (ký tên) LỜI CẢM TẠ Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Cần Thơ, Ban lãnh đạo Viện NC & PT Công nghệ Sinh học thầy cô tận tình dạy, giúp đỡ, tạo điều kiện cho em suốt thời gian thực học tập trường. Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn đến PGs.Ts Nguyễn Văn Thành, người trực tiếp hướng dẫn, bảo, truyền đạt kiến thức, giúp đỡ em suốt thời gian thực Luận văn. Xin chân thành cảm ơn Thầy Trần Vũ Phương, Thầy Huỳnh Xuân Phong, Anh Nguyễn Ngọc Thạnh, Anh Phạm Hồng Quang, tạo điều kiện thuận lợi thời gian, trang thiết bị, kinh nghiệm, .giúp đỡ em suốt thời gian qua. Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn Chị Lê Thị Thảo với tất anh, chị bạn thực Luận văn, Đề tài nghiên cứu khoa học phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Thực phẩm giúp đỡ tận tình suốt thời gian qua. Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn! Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT TÓM TẮT Xoài loại trái phổ biến nhiều người yêu thích nhờ hương vị thơm ngon đặc trưng giá trị dinh dưỡng cao. Tuy nhiên, nước ta với khí hậu nhiệt đới ẩm nên việc bảo quản trái tươi khó khăn, dễ bị thối, hỏng sau thu hoạch vận chuyển nên làm giảm phẩm chất ban đầu trái cây. Nhằm cải thiện vấn đề trên, đề tài “Tuyển chọn dòng nấm men phân lập lên men rượu vang xoài” thực nhằm nâng cao giá trị sử dụng xoài chín phục vụ nhu cầu người tiêu dùng. Kết nghiên cứu cho thấy với tỷ lệ 0,15 mL enzyme pectinase bổ sung vào 100 g thịt xoài thời gian 40 phút, cho lượng dịch thu cao 90,25 mL, dòng nấm men CKV1 2-1 có khả lên men tạo độ cồn cao 11 dòng nấm men khảo sát. Tỷ lệ pha loãng dịch xoài với nước phù hợp để tiến hành thí nghiệm sản xuất giúp giảm tỷ lệ dịch xoài nguyên chất đáng kể (33,3 %) mà không làm giảm độ rượu so với nghiệm thức 100% dịch xoài nguyên chất. Với bố trí yếu tố pH= 4,2; Brix = 28 (% v/v) mật số nấm men 105 thu độ rượu cao 16,79 ( % v/v). Kết đánh giá cảm quan rượu vang xoài cho thấy mẫu rượu đạt xếp loại với điểm số có trung bình 18,65 điểm. Từ khóa: lên men, nấm men phân lập, rượu vang xoài, tuyển chọn. Chuyên ngành Vi Sinh Vật học i Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT MỤC LỤC Trang PHẦN KÝ DUYỆT . . LỜI CẢM TẠ . TÓM TẮT . i MỤC LỤC ii DANH SÁCH BẢNG v DANH SÁCH HÌNH vii CÁC TỪ VIẾT TẮT ix CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ . 1.2 MỤC ĐÍCH . 1.3 NỘI DUNG . CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU . 2.1 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT 2.1.1 Nguyên liệu xoài 2.1.2 Một số giống xoài nước ta . 2.1.3 Thành phần hóa học giá trị dinh dưỡng xoài . 2.2 ENZYME PECTINASE 2.2.1 Giới thiệu . 2.2.2 Sản xuất . 2.2.3 Ứng dụng . 2.3 NẤM MEN . 10 2.3.1 Đặc điểm . 10 2.3.2 Hình dạng kích thước 11 2.3.3 Cấu tạo tế bào nấm men . 11 2.3.4 Sự sinh sản nấm men . 12 Chuyên ngành Vi Sinh Vật học ii Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT 2.3.5 Phân loại nấm men . 12 2.3.6 Nấm men thường sử dụng lên men rượu vang 12 2.3.7 Yêu cầu chọn nấm men lên men rượu 14 2.4. QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU 15 2.4.1 Cở sở khoa học trình lên men rượu . 15 2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men rượu trái . 16 2.5 TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VANG 18 2.5.1 Khái niệm phân loại rượu vang . 18 2.5.2 Thành phần giá trị rượu vang 20 2.5.3 Quy trình thực lên men rượu vang xoài 23 2.6 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG 25 2.6.1 Trên giới 25 2.6.2 Ở Việt Nam . 26 2.6.3 Một số rượu vang nghiên cứu nước . 27 CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 29 3.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 29 3.2 VẬT LIỆU VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM . 29 3.2.1 Dụng cụ thiết bị thí nghiệm . 29 3.2.2 Vật liệu nghiên cứu 30 3.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU . 30 3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 3.4.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 30 3.4.2 Bố trí thí nghiệm 31 CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . 38 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ . 51 5.1 KẾT LUẬN . 51 5.2 ĐỀ NGHỊ . 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………… .53 PHỤ LỤC . Chuyên ngành Vi Sinh Vật học iii Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT PHỤ LỤC 1. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 1.1 Phương pháp điều chỉnh độ Brix . 1.2 Chuẩn bị môi trường nuôi cấy nấm men 1.3 Đếm số tế bào nấm men buồng đếm hồng cầu 1.4 Xác định độ cồn phương pháp chưng cất 1.5 Phương pháp phân tích cảm quan, cho điểm theo tiêu chuẩn TCVN 3217 – 79 . PHỤ LỤC 2: HÌNH ẢNH VÀ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM PHỤ LỤC 2: HÌNH ẢNH VÀ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM PHỤ LỤC 3: SỐ LIỆU THỐNG KÊ . Chuyên ngành Vi Sinh Vật học iv Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT DANH SÁCH BẢNG Trang Bảng 1: Phân loại khoa học xoài Bảng 2: Giá trị dinh dưỡng loại xoài Cái Bè (Tiền Giang) Bảng 3: Thành phần dinh dưỡng 100g xoài Bảng 4: Hiệu xử lý nước dâu tây, mâm sôi enzyme 10 Bảng 5: Khả chịu hàm lượng cồn số loài nấm men . 14 Bảng 6: Kết nghiên cứu việc bổ sung nitơ vào dịch lên men 17 Bảng 7: Thành phần vài chất rượu vang . 22 Bảng 8: Thành phần acid amin rượu vang . 22 Bảng 9: Sản xuất rượu vang giới năm 2007 . 25 Bảng 10: Lượng dịch thu sau trình khảo sát nồng độ enzyme thời gian thủy phân đến khả thu hồi dịch . 38 Bảng 11: Chiều cao cột khí dòng nấm men thí nghiệm. . 41 Bảng 12: Độ rượu, độ Brix, pH sau lên men dòng nấm men thí nghiệm 42 Bảng 13: Độ cồn, độ Brix pH sau lên men nghiệm thức bố trí thí nghiệm . 44 Bảng 14: Độ rượu 20oC, độ Brix sau lên men dòng CKV1 2-1 . 46 Bảng 15: Bảng đánh giá chất lượng mẫu rượu vang xoài phương pháp cảm quan cho điểm . 50 Bảng 16: Bảng cho điểm tương ứng với bậc đánh giá tiêu chất lượng theo TCVN 3217 – 79 Bảng 17: Hệ số quan trọng tiêu theo TCVN 3217 – 79 Bảng 18: Bảng quy định đánh giá mức chất lượng rượu theo TCVN 3217 – 79 . Bảng 29: Bảng giá trị lượng dịch thu (ml/100g) . Bảng 20: Kết độ cồn, độ Brix, pH sau lên men dòng nấm men thí nghiệm Bảng 21: Kết độ Brix, pH độ cồn sau lên men thí nghiệm khảo sát tỷ lệ pha trộn với nước . Bảng 22: Kết độ cồn, độ Brix, pH sau lên men nghiệm thức thí nghiệm . Chuyên ngành Vi Sinh Vật học v Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT Bảng 23: Kết độ cồn, độ Brix, pH sau lên men tổ hợp nghiệm thức thực đánh giá cảm quan . Bảng 24: Bảng đánh giá chất lượng mẫu rượu vang xoài phương pháp cảm quan cho điểm . Bảng 25: Bảng xếp loại mẫu rượu thực . Bảng 26: Bảng phân tích ANOVA lượng dịch thu sau thực thí nghiệm . Bảng 27: Bảng kiểm định LSD ảnh hưởng nồng độ thời gian đến hiệu suất thu hồi dịch mức tin cậy 95% . Bảng 28: Bảng phân tích ANOVA độ rượu sau lên men thí nghiệm . Bảng 29: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng 11 dòng nấm men đến độ rượu sau lên men dòng nấm men CKV1 2-1 mức tin cậy 95% Bảng 30: Bảng phân tích ANOVA độ Brix sau lên men thí nghiệm . Bảng 31: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng 11 dòng nấm men đến độ Brix sau lên men dòng nấm men CKV1 2-1 mức tin cậy 95% Bảng 32: Bảng phân tích ANOVA độ rượu sau lên men thí nghiệm . Bảng 33: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng tỷ lệ pha loãng dịch xoài với nước đến độ rượu với độ tin cậy 95% . Bảng 34: Bảng phân tích ANOVA độ Brix sau lên men thí nghiệm . Bảng 35: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng tỷ lệ pha loãng dịch xoài với nước đến độ Brix sau lên men với độ tin cậy 95% Bảng 36: Bảng phân tích ANOVA độ rượu sau lên men thí nghiệm . Bảng 37: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng nghiệm thức đến độ rượu sau lên men với độ tin cậy 95% . Bảng 38: Bảng phân tích ANOVA độ Brix sau lên men nghiệm thức . Bảng 39: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng nghiệm thức đến độ Brix sau lên men dòng nấm men CKV1 2-1 với độ tin cậy 95% Bảng 40: Bảng kết xây dựng phương trình hồi quy độ rượu (20oC) Chuyên ngành Vi Sinh Vật học vi Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT DANH SÁCH HÌNH Trang Hình 1: Hình thái xoài . Hình 2: Các giống xoài trồng phổ biến Tiền Giang Đồng Tháp . Hình 3: Tế bào S. cerevisiae nảy chồi 13 Hình 4: Nhiều tế bào S. cerevisiae . 13 Hình 5: Sơ đồ chế trình lên men . 165 Hình 6: Quy trình thực lên men rượu vang xoài . 23 Hình 7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 31 Hình 8: Sơ đồ thí nghiệm ảnh hưởng nhân tố mật số nấm men, độ Brix pH đến trình lên men rượu . 36 Hình 9: Biểu đồ thể lượng dịch thu tất nghiệm thức . 39 Hình 10: Biểu đồ biểu thị độ rượu, độ Brix, pH sau lên men 11 dòng nấm men . 42 Hình 11: Biểu đồ thể khác biệt tỷ lệ pha loãng dịch xoài với nước . 44 Hình 12: Độ cồn độ Brix sau lên men 27 nghiệm thức bố trí thí nghiệm . 47 Hình 13: Biểu đồ mặt đáp ứng thể tương quan pH ban đầu mật số nấm men đến trình lên men rượu 48 Hình 14: Biểu đồ đường mức thể tương quan pH ban đầu mật số nấm men đến trình lên men rượu 48 Hình 15: Sơ đồ quy trình sản xuất rượu vang xoài đề xuất . 52 Hình 16: Chuẩn bị vắt ghi nhận dịch sau thủy phân với enzyme Pectinase… Hình 17: Khuẩn lạc tế bào nấm men dòng ĐĐV2-1 Hình 18: Khuẩn lạc tế bào nấm men dòng ĐKK6 Hình 19: Khuẩn lạc tế bào nấm men dòng ĐKK1 Hình 20: Khuẩn lạc tế bào nấm men dòng ĐĐV5 Hình 21: Khuẩn lạc tế bào nấm men dòng ĐĐV4 Hình 22: Khuẩn lạc tế bào nấm men dòng CKV1-2-1 . Hình 23: Khuẩn lạc tế bào nấm men dòng VVĐ3 Hình 24: Khuẩn lạc tế bào nấm men dòng YV3D Hình 25: Khuẩn lạc tế bào nấm men dòng N3 . Chuyên ngành Vi Sinh Vật học vii Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT - Một số hình ảnh trình thực thí nghiệm Hình 28: Chuẩn bị xoài để thực thí nghiệm Hình 29: Lên men dịch xoài nhiệt độ phòng nhiệt độ phòng lạnh Chuyên ngành Vi Sinh Vật học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT Bảng 20: Kết độ cồn, độ Brix, pH sau lên men dòng nấm men thí nghiệm Dòng nấm men ĐĐK1 ĐĐK6 ĐĐV4 ĐĐV5 ĐĐV2-1 CKV1 2-1 N3 YV3D VVĐ3 MCCK 2.1 Lần lặp lại 3 3 3 3 3 pH sau lên men Brix sau lên men Độ rượu 4,38 4,35 4,37 4,36 7,5 7,1 12,78 13,30 13,35 13,04 4,32 4,32 4,40 4,36 4,38 4,32 4,32 4,32 4,31 4,28 4,27 4,29 4,31 4,27 3,91 3,84 3,88 4,33 4,16 4,33 4,33 4,37 4,33 4,35 4,35 4,35 4,42 4,41 4,41 7,1 7,8 7,1 7,2 6,7 7,5 7,5 7,2 7,8 7,6 6,8 7,1 6,7 8,5 9,0 8,4 7,7 7,8 7,2 7,1 7,9 8,3 7 7,5 13,90 12,84 14,02 14,08 13,93 12,98 13,06 12,86 14,69 14,90 13,53 14,45 14,61 14,29 12,78 14,08 13,64 12,61 12,36 12,48 13,74 13,65 13,67 13,28 13,07 12,81 13,86 13,81 13,53 Độ rượu trung bình 13,14 13,26 14,01 12,97 14,38 14,45 13,50 12,48 13,69 13,05 13,73 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ pha loãng dịch xoài đến trình lên men. Chuyên ngành Vi Sinh Vật học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT Bảng 21: Kết độ Brix, pH độ cồn sau lên men thí nghiệm khảo sát tỷ lệ pha trộn với nước Lần lặp Brix sau lên pH sau lên Độ rượu Độ rượu lại men men trung bình 100% dịch 13,80 3,4 11,49 xoài nguyên 13,00 3,4 10,70 11,36 chất 12,50 3,6 11,89 12,90 3,9 9,72 xoài -1 nước 9,86 12,50 3,9 10,06 12,20 3,8 9,80 13,30 3,9 10,50 xoài - nước 13,90 3,8 11,73 11,11 13,80 3,7 11,10 12,90 3,7 9,30 xoài - nước 13,50 3,6 9,70 9,43 12,50 3,6 9,30 14,00 3,5 7,93 14,20 3,4 7,59 xoài- nước 7,88 15,00 3,4 8,11 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng mật số nấm men, độ Brix pH ban Tỷ lệ pha trộn đầu đến trình lên men rượu vang xoài Bảng 22: Kết độ cồn, độ Brix, pH sau lên men nghiệm thức thí nghiệm Nghiệm thức 22;3,9; 103 22;3,9; 103 22;3,9; 105 22;3,9; 105 22;3,9; 107 22;3,9; 107 22;4,2;103 22;4,2;103 22;4,2;105 22;4,2;105 22;4,2;107 22;4,2;107 22;4,5;103 22;4,5;103 22;4,5;105 22;4,5;105 22;4,5;107 22;4,5;107 25;3,9; 103 Lần lặp lại 2 2 2 2 Chuyên ngành Vi Sinh Vật học pH sau lm 3,94 3,96 3,82 3,81 3,76 3,78 3,94 3,97 3,99 4,01 3,99 4,02 4,14 4,22 4,17 4,20 4,20 4,19 3,79 Brix sau lm 11,10 11,30 7,10 6,30 9,00 8,50 11,00 11,00 7,00 7,00 8,70 9,00 8,50 8,80 8,80 9,00 8,30 8,50 13,00 Độ rượu 20oC 11,86 11,17 12,65 12,35 11,81 12,35 11,85 11,72 12,88 13,07 12,22 12,31 11,39 10,97 12,52 12,48 12,04 12,11 11,72 Độ rượu TB 11,515 12,5 12,08 10,785 12,975 12,265 11,18 12,5 12,075 11,695 Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 25;3,9; 103 25;3,9; 105 25;3,9; 105 25;3,9; 107 25;3,9; 107 25;4,2;103 25;4,2;103 25;4,2;105 25;4,2;105 25;4,2;107 25;4,2;107 25;4,5;103 25;4,5;103 25;4,5;105 25;4,5;105 25;4,5;107 25;4,5;107 28;3,9; 103 28;3,9; 103 28;3,9; 105 28;3,9; 105 28;3,9; 107 28;3,9; 107 28;4,2;103 28;4,2;103 28;4,2;105 28;4,2;105 28;4,2;107 28;4,2;107 28;4,5;103 28;4,5;103 28;4,5;105 28;4,5;105 28;4,5;107 28;4,5;107 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Trường ĐHCT 3,80 3,84 3,84 3,84 3,80 4,13 3,99 4,05 4,01 4,05 4,02 4,14 4,21 4,30 4,21 4,21 4,22 3,87 3,85 3,96 3,92 4,07 4,10 4,10 3,96 4,20 4,05 4,13 4,10 4,33 4,19 4,22 4,21 4,27 4,33 13,60 8,20 8,60 12,50 12,00 13,00 13,70 8,30 8,00 11,80 11,50 12,50 12,00 9,00 8,50 10,80 10,50 15,47 15,50 11,10 10,60 13,40 13,80 14,80 15,00 10,50 10,20 13,00 13,30 15,20 14,40 10,80 10,00 12,20 12,00 11,67 14,51 14,57 12,91 13,07 11,73 12,60 14,86 14,66 13,68 12,89 11,72 11,55 14,25 14,51 13,66 13,50 11,44 11,32 15,54 15,38 13,35 13,46 12,17 12,86 16,82 16,76 13,39 13,81 11,10 12,30 15,54 15,53 13,56 13,65 14,54 12,99 12,165 14,76 13,285 11,635 14,38 13,58 11,38 15,46 13,405 12,515 16,79 13,6 11,7 15.53 13,605 Từ kết thí nghiệm 4, ta có phương trình hồi quy: Độ rượu = -86,3393 + 37,6516*pH + 0,6499*Brix + 0,522708*Msnm 5,26235*pH*pH - 0,242824*Brix*pH 0,0346629*Brix*Brix + 0,900694*X*Y - 0,505903*Msnm*Msnm + + 0,173958*Msnm*Brix - 0,03125*Msnm*pH*Brix (Thay H: độ rượu, Z: pH, X: mật số nấm men, Y: Brix)  Cố định Z = 4,2, ta có phương trình hồi quy sau: Chuyên ngành Vi Sinh Vật học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT H= -86,3393 + 37,6516*4,2 + 0,6499*Y + 0,522708*X - 5,26235*4,2*4,2 0,0346629*Y*Y - 0,505903*X*X + 0,242824*Y*4,2 + 0,900694*X*4,2 + 0,173958*X*Y - 0,03125*X*4,2*Y 28 27 14 26 Y Function 13 25 12 24 11 10 X 22 23 24 25 26 27 28 23 22 Y Function 10,0 10,4 10,8 11,2 11,6 12,0 12,4 12,8 13,2 13,6 14,0 14,4 X Hình 30: Biểu đồ mặt đáp ứng thể tương quan Brix ban đầu mật số nấm men cố định pH Hình 31: Biểu đồ đường mức thể tương quan Brix ban đầu mật số nấm men cố định pH Từ phương trình hồi quy trên, lần lược lấy đạo hàm theo biến số: H’(X) = -1,011806 + 0,042708 + 4,305396 H’(Y) = 0,042708 – 0,0693258 + 1,6697608 Cho H’(X) H’(Y) = 0, giải hệ phương trình thu nghiệm X = 5,41 Y = 27,4 Thay X = 5,41 vào phương trình hồi quy lần lược lấy đạo hàm theo biến số lại, ta hệ: H’(Y) = - 0,0693258 + 0,0737615 +1,59101278 H’(Z) = 0,0737615 – 10,5247 + 42,52435454 Cho H’(Y) H’(Z) = 0, giải hệ phương trình thu nghiệm Y= 27,4 Z= 4,23 Ta có X = 5,41, Y =27,5 Z = 4,23 Tương tự từ phương trình hồi quy: Độ rượu = -86,3393 + 37,6516*pH + 0,6499*Brix + 0,522708*Msnm 5,26235*pH*pH - 0,242824*Brix*pH 0,0346629*Brix*Brix + 0,900694*X*Y - 0,505903*Msnm*Msnm + + 0,173958*Msnm*Brix - 0,03125*Msnm*pH*Brix (Thay H: độ rượu, Z: mật số nấm men, X: pH, Y: Brix) Chuyên ngành Vi Sinh Vật học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT  Cố định Z = 5, ta có phương trình hồi quy sau: H = -86,3393 + 37,6516*X + 0,6499*Y + 0,522708*5 - 5,26235*X*X 0,0346629*Y*Y - 0,505903*5*5 + 0,242824*Y*X + 0,900694*5*X + 0,173958*5*Y - 0,03125*5*X*Y 13,5 27 13 26 12,5 25 12 11,5 Y Function 28 24 Từ phương trình hồi quy trên, lần lược lấy đạo hàm theo biến số: 27 28 26 11 = -10,5247X + 0,086674Y +2442,15507 25 H’(X) 3,9 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 22 23 Y H’(Y) = 0,086674X – 0,06893258Y + 1,51969 X Hình 32: Biểu đồ mặt đáp ứng thể tương quan pH Brix ban đầu cố định mật số nấm men 23 22 3,9 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 Function 11,0 11,25 11,5 11,75 12,0 12,25 12,5 12,75 13,0 13,25 13,5 13,75 X Hình 33: Biểu đồ đường mức thể tương quan pH Brix ban đầu cố định mật số nấm men Cho H’(X) H’(Y) = 0, giải hệ phương trình thu nghiệm X = 4,23 Y = 27,4 Thay X = 4,23 vào phương trình hồi quy lần lược lấy đạo hàm theo biến số lại, ta hệ: H’(Y) = - 0,0693258 + 0,0417705 + 1,67704552 H’(Z) = 0,0417705Y – 1,011806 + 4,33169187 Cho H’(Y) H’(Z) = 0, giải hệ phương trình thu nghiệm Y= 27,4 Z = 5,41 Ta có: X = 4,23, Y = 27,4 Z = 5,41 Lên men rượu vang xoài với điều kiện tối ưu để tiến hành đánh giá cảm quan Chuyên ngành Vi Sinh Vật học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT Hình 34: Mẫu rượu đánh giá cảm quan Hình 35: mẫu rượu đánh giá cảm quan đối chứng Chuyên ngành Vi Sinh Vật học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT Hình 36: Phiếu đánh giá cảm quan mẫu rượu vang xoài Hình 37: Rượu vang xoài thành phẩm Chuyên ngành Vi Sinh Vật học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT Bảng 23: Kết độ cồn, độ Brix, pH sau lên men nghiệm thức thực đánh giá cảm quan Tổ hợp nghiệm thức Lần lặp lại 2 2 25-4,5-105 25-4,2-105 28-4,2-105 25-4,5-107 28-4,5-105 pH Độ Brix Độ cồn 4,27 4,23 4,05 4,01 8,8 8,3 14,34 14,48 14,67 14,78 4,04 4,07 10,1 9,7 16, 80 16,92 4,17 4,19 4,18 4,23 9,9 9,8 10,4 10 13,86 13,71 15,64 15,81 Độ cồn TB 14,41 14,73 16,86 13,79 15,73 Bảng 24: Bảng đánh giá cảm quan mẫu rượu vang xoài phương pháp cảm quan cho điểm Mẫu rượu Điểm đánh giá chưa có hệ số quan trọng Chỉ tiêu chất lượng Tổng N N N N N N N N điểm Điểm trung bình Hệ số quan trọng Điểm có hệ số quan trọng Độ màu sắc 33 4,125 0,8 3,3 Mùi 29 3,625 1,2 4,35 Vị 29 3,625 2,0 7,25 Độ màu sắc 34 4,25 0,8 3,4 Mùi 31 3,875 1,2 4,65 Vị 29 3,625 2,0 7,25 Độ màu sắc 35 4,375 0,8 3,5 Mùi 36 4,5 1,2 5,4 Vị 39 4,875 2,0 9,75 Độ màu sắc 38 4,75 0,8 3,8 Mùi 34 4,25 1,2 5,1 Chuyên ngành Vi Sinh Vật học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT Vị 31 3,875 2,0 7,75 Độ màu sắc 38 4,75 0,8 3,8 Mùi 34 4,25 1,2 5,1 35 4,375 2,0 8,75 Vị *Mẫu rượu (4,5 – 25 – 10 ), mẫu rượu (4,2 – 25 – 10 ), mẫu rượu (4,2 – 28 – 10 ) mẫu thực với tổ hợp nghiệm thức tối ưu, mẫu rượu (4,5 – 25 – 107), mẫu rượu (4,5 – 28 – 105). *Từ N1-N8 ký hiệu cho cảm quan viên. Bảng 25: Bảng xếp loại mẫu rượu thực Chỉ tiêu Mẫu rượu Tổng điểm Xếp loại rượu Mùi Vị 3,625 3,625 Loại trung bình 3,625 Loại trung bình 14,9 15,3 18,65 4,375 4,875 Loại 16,65 4,25 3,875 Loại 17,65 4,375 Loại 3,875 4,26 *Ghi chú: Mẫu rượu (4,5 – 25 – 10 ), mẫu rượu (4,2 – 25 – 10 ), mẫu rượu (4,2 – 28 – 105 ) mẫu rượu thực với tổ hợp nghiệm thức tối ưu, mẫu rượu (4,5 – 25 – 107), mẫu rượu (4,5 – 28 – 105). Chuyên ngành Vi Sinh Vật học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT PHỤ LỤC 3: SỐ LIỆU THỐNG KÊ 3.1 Khảo sát nồng độ enzyme pectinase thời gian thủy phân đến hiệu suất thu hồi dịch quả. Bảng 26: Bảng phân tích ANOVA lượng dịch thu sau thực thí nghiệm ANOVA Table for Luong dich thu duoc by Nong thoi gian Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 224,875 15 14,9917 19,19 0,0000 Within groups Total (Corr.) 12,5 237,375 16 31 0,78125 Bảng 27: Bảng kiểm định LSD ảnh hưởng nồng độ thời gian đến hiệu suất thu hồi dịch mức tin cậy 95% Multiple Range Tests for Luong dich thu duoc by Nong thoi gian Method: 95,0 percent LSD Level Count Mean Homogeneous Groups 0,1-20' 80,25 X 0,25-50' 80,5 X 0,1-40' 81,5 XX 0,15-20' 82,5 XX 0,1-50' 82,75 XX 0,2-50' 84,25 0,25-40' 84,75 XX 0,2-20' 84,75 XX 0,15-50' 85,0 XX 0,2-30' 85,25 XX 0,25-30' 85,5 XX 0,1-30' 85,5 XX 0,2-40' 86,5 XX 0,15-30' 87,75 X 0,25-20' 88,0 X 0,15-40' 90,25 Chuyên ngành Vi Sinh Vật học XX X Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT 3.2 Khảo sát khả lên men dòng nấm men phân lập trình lên men dịch xoài. Bảng 28: Bảng phân tích ANOVA độ cồn sau lên men thí nghiệm Table for Do ruou 20oC by Dòng nấm men Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups Within groups Total (Corr.) 11,199 3,88056 15,0795 10 22 32 1,1199 0,176389 6,35 0,0002 Bảng 29: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng 11 dòng nấm men đến độ rượu sau lên men sau lên men dòng nấm men CKV1 2-1. Multiple Range Tests for Do ruou 20oC by Dòng nấm men Method: 95,0 percent LSD Dòng nam men Count Mean Homogeneous Groups X YV3D 12,4767 XX ÐÐV5 12,9667 XXX MCCK 13,0533 XXX ÐKK1 13,1442 XX ÐKK6 13,2583 XXX N3 13,4983 XXX VVÐ3 13,69 XXX 2.1 13,7333 XXX ÐÐV4 14,0073 XX ÐÐV2-1 14,3767 X CKV1 2-1 14,45 Bảng 30: Bảng phân tích ANOVA độ Brix sau lên men thí nghiệm ANOVA Table for Brix sau lên men by Dòng nấm men Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 8,32242 10 0,832242 Within groups 1,68667 22 0,0766667 Total (Corr.) 10,0091 32 F-Ratio 10,86 P-Value 0,0000 Bảng 31: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng 11 dòng nấm men đến độ rượu sau lên men sau lên men dòng nấm men CKV1 2-1. Multiple Range Tests for Brix sau lên men by Dòng nấm men Method: 95,0 percent LSD Dòng nam men Count Mean Homogeneous Groups X CKV1 2-1 6,86667 XX ÐKK6 7,06667 XX VVÐ3 7,1 XX 2.1 7,16667 XX ÐÐV5 7,23333 XX ÐÐV4 7,36667 XX ÐÐV2-1 7,53333 XX ÐKK1 7,83333 XX YV3D 7,83333 X MCCK 8,06667 X N3 8,63333 Chuyên ngành Vi Sinh Vật học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT 3.3 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ pha loãng dịch xoài lên trình lên men. Bảng 32: Bảng phân tích ANOVA độ rượu sau lên men thí nghiệm ANOVA Table for Do ruou 20oC by Nghiem thuc Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 23,6756 5,91889 33,23 0,0000 Within groups 1,78141 10 0,178141 Total (Corr.) 25,457 14 Bảng 33: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng tỷ lệ pha loãng dịch xoài với nước đến độ rượu với độ tin cậy 95% Multiple Range Tests for Do ruou 20oC by Nghiem thuc Method: 95,0 percent LSD Nghiem thuc Count Mean Homogeneous Groups X xoài - nuoc 7,878 X xoài - nuoc 9,434 xoài - nuoc xoài - nuoc 3 9,84333 11,11 xoài - nước 11,3567 X X X Bảng 34: Bảng phân tích ANOVA độ rượu sau lên men thí nghiệm ANOVA Table for Brix sau lên men by Nghiem thuc Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 6,23333 1,55833 6,55 0,0074 Within groups 2,38 10 0,238 Total (Corr.) 8,61333 14 Bảng 35: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng tỷ lệ pha loãng dịch xoài với nước đến độ rượu với độ tin cậy 95% Multiple Range Tests for Brix sau lên men by Nghiem thuc Method: 95,0 percent LSD Nghiem thuc Count Mean Homogeneous Groups X xoài-1 nuoc 12,5333 xoài-1 nuoc 12,9667 XX 100% Xoài 13,1 XX xoài-1 nuoc 13,6667 xoài-2 nuoc 14,4 XX X 3.4 Khảo sát ảnh hưởng nhân tố: mật số nấm men, độ Brix pH ban đầu đến trình lên men rượu vang xoài. Bảng 36: Bảng phân tích ANOVA độ rượu sau lên men thí nghiệm ANOVA Table for DO RUOU by NGHIEM THUC Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 108,087 26 4,15719 Within groups 2,41645 27 0,0894981 Total (Corr.) 110,503 53 Chuyên ngành Vi Sinh Vật học F-Ratio 46,45 P-Value 0,0000 Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT Bảng 37: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng nghiệm thức đến độ rượu sau lên men với độ tin cậy 95% Multiple Range Tests for DO RUOU by NGHIEM THUC Method: 95,0 percent LSD NGHIEM THUC 19 16 10 25 13 22 12 15 21 18 24 27 17 11 14 20 26 23 Count 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Mean 11,18 11,38 11,515 11,635 11,695 11,7 11,785 12,075 12,08 12,165 12,265 12,5 12,5 12,515 12,975 12,99 13,285 13,405 13,58 13,6 13,605 14,38 14,54 14,76 15,46 15,535 16,79 Homogeneous Groups X X XX XXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXX XX XX XX XX XX XXX XXX XXX XXX XX X X X X X X X Bảng 38: Bảng phân tích ANOVA độ Brix sau lên men nghiệm thức thí nghiệm ANOVA Table for DO BRIX SAU LM by NGHIEM THUC Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 318,747 26 12,2595 127,07 0,0000 Within groups 2,605 27 0,0964815 Total (Corr.) 321,352 53 Chuyên ngành Vi Sinh Vật học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT Bảng 39: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng nghiệm thức đến độ Brix sau lên men dòng nấm men CKV1 2-1 với độ tin cậy 95% Multiple Range Tests for DO BRIX SAU LM by NGHIEM THUC Method: 95,0 percent LSD NGHIEM THUC Count Mean Homogeneous Groups X 2 6,7 X 7,0 X 14 8,15 XX 11 8,4 XX 8,4 XX 8,65 XX 8,75 XX 17 8,75 X 8,85 X 8,9 X 23 10,35 XX 26 10,4 XXX 18 10,65 XXX 20 10,85 XX 11,0 XX 11,2 XX 15 11,65 X 27 12,1 X 12 12,25 X 16 12,25 X 24 13,15 X 10 13,3 X 13 13,35 X 21 13,6 X 25 14,8 XX 22 14,9 X 19 15,485 Bảng 40: Bảng kết xây dựng phương trình hồi quy độ rượu (20oC) Multiple Regression - Do ruou (Lap lai) Dependent variable: Do ruou Parameter Estimate Standard Error T Statistic P-Value CONSTANT -86,3393 59,799 -1,44382 0,1560 pH Brix 37,6516 0,6499 19,9613 2,12281 1,88623 0,306151 0,0660 0,7610 Msnm 0,522708 8,99871 0,058087 0,9539 pH*pH Brix*Brix -5,26235 -0,0346629 1,96406 0,0196406 -2,67932 -1,63274 0,0104 0,1098 Msnm*Msnm -0,505903 0,0441913 -11,448 0,0000 pH*Brix pH*Msnm 0,242824 0,900694 0,447335 2,13634 0,542824 0,421607 0,5901 0,6754 Brix*Msnm 0,173958 0,357801 0,486188 0,6293 pH*Brix*Msnm -0,03125 0,0850462 -0,367448 0,7151 Chuyên ngành Vi Sinh Vật học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT Analysis of Variance Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Model Residual 94,3805 16,1229 10 43 9,43805 0,374951 25,17 0,0000 Total (Corr.) 110,503 53 R-squared = 85,4096 percent R-squared (adjusted for d.f.) = 82,0165 percent Standard Error of Est. = 0,612332 Mean absolute error = 0,444184 Durbin-Watson statistic = 1,47823 (P=0,0011) Lag residual autocorrelation = 0,238288 The StatAdvisor The output shows the results of fitting a multiple linear regression model to describe the relationship between tot and 10 independent variables. The equation of the fitted model is tot = -86,3393 + 37,6516*pH + 0,6499*Brix + 0,522708*Msnm - 5,26235*pH*pH - 0,0346629*Brix*Brix 0,505903*Msnm*Msnm + 0,242824*pH*Brix + 0,900694*pH*Msnm + 0,173958*Brix*Msnm - 0,03125*pH*Brix*Msnm Since the P-value in the ANOVA table is less than 0,05, there is a statistically significant relationship between the variables at the 95,0% confidence level. Chuyên ngành Vi Sinh Vật học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học [...]... định được dòng nấm men có khả năng lên men mạnh để xây dựng quy trình sản xuất rượu vang xoài đạt chất lượng và có thể áp dụng sản xuất trên thực tế 1.3 NỘI DUNG Nội dung chính của đề tài như sau:  Khảo sát tỷ lệ enzyme pectinase bổ sung để trích ly dịch quả xoài  Khảo sát khả năng lên men của các dòng nấm men thuần trong lên men rượu vang xoài  Tuyển chọn dòng nấm men có khả năng lên men mạnh nhất... lên men phù hợp để áp dụng vào quy trình sản xuất thực tế góp phần nâng cao giá trị kinh tế Chính là nhiệm vụ của đề tài Tuyển chọn các dòng nấm men phân lập trong lên men rượu vang xoài Chuyên ngành Vi Sinh Vật học 1 Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36-2013 Trường ĐHCT 1.2 MỤC ĐÍCH Mục đích đề tài là khảo sát khả năng lên men rượu từ nhiều dòng nấm men đã được phân lập. .. Saccharomyces elipsodeus 18 Nấm men rượu vang 18- 19 Nấm men dại 4- 5 (*Nguồn: Bộ Công Nghiệp nhẹ, 1994) 2.3.7 Yêu cầu đối với chọn nấm men lên men rượu Các loài nấm men thuần khiết dùng nhiều trong sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces oviformis Các chủng nấm men thuần khiết này, có sự khác nhau về tốc độ sinh trưởng, khoảng nhiệt độ thích hợp để lên men, khả năng tạo cồn... 2.4 QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU 2.4.1 Cở sở khoa học của quá trình lên men rượu Lên men là một quá trình trao đổi chất dưới tác dụng của các enzyme tương ứng gọi là chất xúc tác sinh học Lên men rượu là quá trình lên men yếm khí với sự có mặt của nấm men, chúng sẽ chuyển hóa đường lên men thành ethanol và CO2 Tùy theo sản phẩm tích tụ sau quá trình lên men mà người ta chia làm nhiều kiểu lên men khác nhau... 1959) 2.5.3 Quy trình thực hiện lên men rượu vang xoài 2.5.3.1 Sơ đồ quy trình thực hiện Xoài Làm sạch Bổ sung pectinase, để thu nhận dịch quả Đo Brix, pH Tạp chất Thu nhận dịch Loại bã Dịch xoài Pha chế dịch lên men Giống nấm men Nhân giống Khử trùng Điều chỉnh Brix, pH NaHSO3 Lên men chính Lên men phụ Rượu vang thành phẩm Hình 4: Quy trình thực hiện lên men rượu vang xoài Chuyên ngành Vi Sinh Vật học... quá trình lên men (*Nguồn: Đồng Thị Thanh Thu, 1995) 2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu trái cây 2.4.2.1 Oxy Hầu hết các chủng nấm men trong lên men rượu vang thuộc giống Saccharomyces Chúng là nhóm vi sinh vật kị khí tùy tiện Khi trong môi trường đủ lượng oxy nấm men phân hủy đường dùng làm nguồn năng lượng và cấu tạo tế bào tăng sinh khối Trường hợp thiếu oxy (kị khí) nấm men sử dụng... hình thức lên men chính là lên men yếm khí (kị khí) và lên men hiếu khí Quá trình lên men rượu chia làm hai thời kỳ chính:  Thời kỳ phát triển sinh khối: giai đoạn này với sự có mặt của oxy, tế bào nấm men phát triển sinh khối  Thời kỳ lên men chuyển đường thành rượu và CO2: giai đoạn này nấm men hấp thụ các chất dinh dưỡng và sử dụng các enzyme sẵn có của mình thực hiện xúc tác sinh học trong quá... (Barsac, Sauternes) mới lên tới 70 80 g/l Đường trong rượu vang chủ yếu là fructose, glucose, một ít galactose Nếu cho thêm đường saccharose trước khi lên men thì toàn bộ bị thủy phân thành đường khử, vậy nếu phát hiện saccharose trong rượu vang thành phẩm, tức là đường pha thêm Tùy theo lượng đường khử còn lại trong rượu vang, sau khi đã lên men xong, người ta phân biệt rượu vang khô (dưới 10g đường/lít),... công trình nghiên cứu về sản xuất rượu vang đã xác định được khoảng nhiệt độ lên men rượu vang trắng thích hợp là 15 – 30oC, nếu lên men ở những thang độ thấp hơn thì càng tốt Còn lên men rượu vang đỏ (nước quả lẫn với xác quả) phải chiết xuất các chất thơm và polyphenol từ vỏ quả nên cần thang độ cao hơn, thường là 25oC Nhiệt độ lên men cao, thời gian của quá trình lên men ngắn, độ cồn có thể thấp, đường... định, nhưng đại bộ phận các chất này bị phân hủy và bị khí cacbonic kéo theo trong quá trình lên men Về phần mình, nấm men cũng sản sinh ra những chất có mùi thơm trong đó có cồn cao phân tử và este của chúng Trong quá trình lên men rượu, phát sinh một mùi thơm đặc biệt gọi là bukê (bouquet) do các chất oxy hóa khử sinh ra, nhưng chỉ ở dạng khử oxy mới thơm Giữ rượu vang quả trong bình nút kín hoàn . của 11 dòng nấm men 42 Hình 11: Biểu đồ thể hiện sự khác biệt giữa các tỷ lệ pha loãng dịch xoài với nước 44 Hình 12: Độ cồn và độ Brix sau lên men của 27 nghiệm thức bố trí thí nghiệm 47 Hình. 16,0 Xoài cát Chu 16,5 17,3 16,0 16,6 Xoài ghép 12 ,4 10 ,4 9,7 10,8 Đường khử (%) Xoài cát Hoà Lộc 7,5 7,2 4, 6 6 ,4 Xoài cát Chu 5 ,4 6,2 5,8 5,8 Xoài ghép 6,6 5,0 5,2 5,6 Luận văn tốt. Công nghệ Sinh học Độ acid (%) Xoài cát Hoà Lộc 0, 54 0, 64 0,59 0,6 Xoài cát Chu 0 ,43 0, 54 0,70 0,6 Xoài ghép 0,87 0,70 0,65 0, 74 Vitamin C (ppm) Xoài cát Hoà Lộc 83,2 96,8 80,0 86,7