TRƯỜNG ĐAỊ HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA SINH-KTNN  NGUYỄN THỊ HÀO PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN CHỦNG NẤM MEN CÓ KHẢ NĂNG LÊN MEN VANG TÁO MÈO KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: VI SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học PGS.TS Đinh Thị Kim Nhung Hà Nội, tháng năm 2010 Trường ĐHSP Hà Nội KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Trong năm gần công nghệ vi sinh ứng dụng cách rộng rãi có hiệu nhiều lĩnh vực sản xuất đời sống Nhận biết vai trò quan trọng công nghệ vi sinh sống em tìm hiểu, nghiên cứu lĩnh vực Dưới hướng dẫn tận tình chu đáo cô Đinh Thị Kim Nhung thầy cô môn vi sinh học Trường ĐHSP Hà Nội Do em hoàn thành tốt đề tài: “Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men có khả lên men vang táo mèo” Bằng lòng thành kính em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy cô giáo tận tình bảo em trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Xuân Hòa, ngày 28 tháng năm 2010 Sinh viên thực Nguyễn Thị Hào Trường ĐHSP Hà Nội KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KÝ HIỆU VIẾT TẮT STT: Số thứ tự Nxb: Nhà xuất ĐHSP: Đại học sư phạm Trường ĐHSP Hà Nội KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DANH MỤC Danh mục bảng Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Bảng 3.8 Số lượng tế bào nấm men x10 Hoạt lực lên men chủng nấm men Khả lên men chủng nấm men Khả kết lắng chủng nấm men Động thái trình lên men Ảnh hưởng nhiệt độ đến lên men vang Ảnh hưởng hàm lượng đường Ảnh hưởng độ pH Trang 19 19 20 21 24 26 27 29 Danh mục biểu đồ hình 2.1 Danh mục biểu đồ Biểu đồ 3.1 Biểuđồ 3.2 Biểu đồ 3.3 Biểu đồ 3.4 Biểu đồ 3.5 Biểu đồ 3.6 Hoạt lực lên men chủng nấm men Hàm lượng ethanol chủng nấm men Biến đổi hàm lượng ethanol, đường sót số lượng tế bào trình lên men vang táo mèo Ảnh hưởng nhiệt độ Sự biến đổi hàm lượng ethanol hàm lượng đường khác Ảnh hưởng pH Trang 20 21 25 26 28 29 2.2 Danh mục hình Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Khuẩn lạc chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TM4 Tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae TM4 kính hiển vi quang học x1000 Tế bào nấm men Saccharomyces cervisiae TM4 môi trường thạch nghiêng 22 23 23 Trường ĐHSP Hà Nội KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC MỞ ĐẦU PHẦN NỘI DUNG Chương Tổng quan tài liệu 1.1 Cây táo mèo (Docynia indica) 1.1.1 Đặc điểm sinh học sinh thái táo mèo 1.1.2 Tình hình chế biến táo mèo 1.2 Hệ vi sinh vật vang 1.2.1 Nấm men (yeast) 1.2.2 Vi khuẩn 1.2.3 Nấm mốc 1.3 Công nghệ sản xuất vang 1.3.1 Khái quát chung vang 1.3.2 Một số biến đổi trình lên men 1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến lên men vang Chương Đối tượng phương pháp nghiên cứu 2.1 Dụng cụ - Thiết bị 2.2 Môi trường 2.3 Nguyên liệu 2.4 Đối tượng nghiên cứu 2.5 Phương pháp nghiên cứu Chương Kết nghiên cứu biện luận 3.1 Phân lập tuyển chọn chủng nấm men lên vang táo mèo 3.1.1 Chỉ tiêu để tuyển chọn nấm men 3.1.2 Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men 3.2 Xác định tên chủng nấm men 3.2.1 Hình thái tế bào khuẩn lạc 3.2.2 Xác định tên khoa học 3.3 Lên men vang táo mèo qui mô phòng thí nghiệm 3.3.1 Động thái trình lên men 3.3.2 Ảnh hưởng số yếu tố đến trình lên men vang táo mèo 3.4 Qui trình sản xuất vang táo mèo qui mô phòng thí nghiệm 3.4.1 Sơ đồ trình sản xuất vang táo mèo 3.4.2 Thuyết minh trình KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 3 3 4 7 7 13 13 13 13 13 14 17 17 17 17 22 22 23 24 26 27 30 31 32 33 34 Trường ĐHSP Hà Nội KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP PHỤ LỤC Phụ lục STT Chỉ tiêu đánh giá Điểm tối đa Độ trong1 2 Màu sắc2 Vị chua Vị chát Vị Mức độ hài hòa 2 Tính đặc trưng Đánh giá chung Tổng điểm Mức độ yêu cầu Trong ánh, không cặn lắng cặn lơ lửng Màu tự nhiên Vị chua axit mẫu thử Vị tanin Vị đường Cho tiêu vị Hương bouquet sản phẩm Cho tiêu đánh giá chung sản phẩm 20 Phụ lục STT Chỉ tiêu đánh giá Độ trong1 10 Màu sắc2 11 Vị chua 12 Vị chát 13 Vị 14 Mức độ hài hòa 15 Tính đặc trưng 16 Đánh giá chung Tổng điểm TM1 1,5 1 1 2 11,5 Chủng nấm men TM2 TM3 1,5 1,5 1,5 1,5 2 2 2 2,5 13,5 17 TM4 2 1,5 2 2,5 19 Trường ĐHSP Hà Nội KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trên giới có nhiều loại đồ uống làm từ hoa không loại đồ uống ưa chuộng sản xuất với số lượng lớn vang, hầu giới có xưởng sản xuất vang Vang loại đồ uống có cồn làm từ hoa không qua trưng cất, vang nho loại đồ uống quan trọng kinh tế Nó chế biến theo qui trình công nghiệp kiểm tra cách nghiêm ngặt Vang có hương, vị đặc trưng loại đồ uống ưa chuộng khắp nơi giới Vang có thành phần hóa học phức tạp, hàm lượng chất vang tùy thuộc vào môi trường, nguồn nguyên liệu vào qui trình lên men Thành phần hóa học vang là: alcol, axit, tanin, đường sắc tố Ngoài thành phần vang có đầy đủ loại axit amin, vitamin muối khoáng Vì vang coi loại đồ uống có giá trị dinh dưỡng cao Nguồn nguyên liệu truyền thống cho sản xuất vang nho, vang sản xuất từ loại gọi vang nho Đây loại vang ưa chuộng nhất, nước phương Tây chúng thứ đồ uống thiếu cho bữa ăn hàng ngày Sở dĩ vang nho lại ưa chuộng đạt điều kiện thuận lợi cho hoạt động vi sinh vật mà chứa thành phần tạo nên hương, vị đặc trưng cho sản phẩm Trên thực tế vang sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác loại có chứa đường, axit, vitamin, khoáng không độc hại làm nguyên liệu để sản xuất vang Tuy Việt Nam ngành sản xuất vang thực chưa ý đến nguồn nguyên liệu khác mà dùng nguồn nguyên liệu nho, mơ, mận Điều Nguyễn Thị Hào KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Trường ĐHSP Hà Nội bất hợp lí nước nhiệt đới phong phú chủng loại hoa quả, giá thành rẻ, đặc biệt táo mèo Hiện nay, ngành sản xuất vang Việt Nam phát triển mạnh có nhiều sản phẩm bán thị trường (vang Thăng Long, Thanh Ba, Gia Lâm ) lại thiếu nguồn nguyên liệu phù hợp để sản xuất vang, việc tìm hiểu, nghiên cứu sử dụng táo mèo để sản xuất vang theo cần thiết, có triển vọng phù hợp với điều kiện thực tiễn Việt Nam Chính chọn đề tài: “Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men có khả lên men vang táo mèo” Mục tiêu đề tài Do thời gian có hạn nên đề nhiệm vụ luận văn sau: + Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men có khả lên vang men táo mèo + Nghiên cứu số đặc tính sinh học chủng nấm men tuyển chọn lên men vang táo mèo + Xây dựng qui trình sản xuất vang qui mô phòng thí nghiệm Nội dung đề tài - Phân lập tuyển chọn chủng nấm men lên vang táo mèo - Xác định tên chủng nấm men - Lên men vang táo mèo qui mô phòng thí nghiệm - Qui trình sản xuất vang táo mèo qui mô phòng thí nghiệm Ý nghĩa đề tài Ý nghĩa khoa học: Nhằm sâu tìm hiểu hình thái, đặc tính sinh lý, sinh hóa chúng nấm men Saccharomyces cerevisiae TM4 có khả lên men vang táo mèo Ý nghĩa thực tiễn: Nghiên cứu góp phần tìm hiểu trình sản xuất vang từ táo mèo, tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có Việt Nam Nguyễn Thị Hào Trường ĐHSP Hà Nội KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP PHẦN NỘI DUNG Chương Tổng quan tài liệu 1.1 Cây táo mèo (Docynia indica) 1.1.1 Đặc điểm sinh học sinh thái táo mèo Cây táo mèo thuộc dạng tự nhiên, chưa hóa Chúng xuất vùng rừng núi phía Bắc thuộc tỉnh Sơn La (Mường La), Yên Bái (Trạm Tấu) mọc độ cao 700-1500m, có khả chịu lạnh tốt 1.1.1.1 Rễ Rễ táo mèo phát triển mạnh, rễ ăn sâu 4-5 m, phần lớn rễ phụ tập trung tầng đất mặt 40-50 cm, mức độ ăn xa rễ thường rộng tán 1,5-2 lần nên có khả chống chịu tốt 1.1.1.2 Thân cành Táo mèo có tán rộng, nhiều cành Cành tạo thành hàng năm, số lượng cành nhiều, cành nhỏ, có gai Cây thân gỗ, dẻo, chiều cao trung bình - m 1.1.1.3 Lá Hình dạng tựa táo ta, dày hơn, mặt xanh xẫm, mặt trắng sữa có lớp lông mỏng, mọc cách, hình thành vào mùa xuân 1.1.1.4 Hoa Hoa nhỏ tựa hoa táo ta, hoa lưỡng tính, hình thành lần vào tháng 3-4 1.1.1.5 Quả hạt Kích thước trung bình lớn táo ta 1,5-2 lần Khi non có núm nhỏ phía núm hồng Khi chín có màu vàng cứng thu hoạch vào tháng 10-11 Nguyễn Thị Hào KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Trường ĐHSP Hà Nội 1.1.1.6 Biến đổi Khi non có màu xanh nhạt, hương, vị chua chát Khi chín có hương thơm đặc trưng, có vị ngọt, chát, chua giảm 1.1.2 Tình hình chế biến táo mèo Cho đến nay, táo mèo sau chín chủ yếu dùng để ăn tươi chưa có hình thức chế biến Quả táo mèo có hương thơm đặc trưng, có tên địa phương Sơn Tra Theo kinh nghiệm dân gian táo mèo có tác dụng giải nhiệt chữa bệnh đường tiêu hóa, giảm lượng mỡ máu, giảm colesteron Mặt khác hàm lượng đường táo mèo chín tương đối cao Vì mà táo mèo ưa chuộng thị trường Thịt táo mèo rắn nên cách chế biến hợp lí ngâm đường để thu dịch siro táo mèo Từ dịch siro sử dụng cách cho thêm nước pha thêm rượu để uống Ngày dịch siro sử dụng để lên men vang, hướng có triển vọng việc nâng cao giá trị kinh tế táo mèo 1.2 Hệ vi sinh vật vang Hệ vi sinh vật vang đa dạng phong phú, bao gồm vi sinh vật có lợi vi sinh vật có hại Các vi sinh vật có lợi nấm men, vi khuẩn chủng cấy vào Còn vi sinh vật có hại nấm men dại, vi khuẩn gây hỏng vang tồn tự nhiên môi trường vỏ 1.2.1 Nấm men (yeast) Nấm men tên chung để nhóm nấm có cấu tạo đơn bào, thường sinh sản nảy chồi, có theo hình thức phân cắt tế bào Nấm men đặc trưng khả phân bố rộng rãi môi trường tự nhiên, môi trường chứa đường pH thấp: đất, nước, không khí, lương thực, thực phẩm, hoa [5] Nguyễn Thị Hào Trường ĐHSP Hà Nội KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 30 25 20 Số lượng tế bào(triệu/ml) 15 10 TM1 TM2 TM3 Các chủng nấm men TM4 Biểu đồ 3.1 Hoạt lực lên men chủng nấm men Từ kết thu cho thấy chủng có khả sinh trưởng phát triển tốt khoảng pH 3,8-5 Hai chủng có hoạt lực mạnh TM3, TM4 3.1.2.2.3 Kiểm tra khả lên men hàm lượng đường cao Các chủng nấm men lên men môi trường dịch siro táo mèo có hàm lượng đường 240 g/l Đây hàm lượng đường thường dùng cho lên men vang loại quả, nhiệt độ lên men 28-300C Sau kết thúc trình lên men rượu (12-15 ngày) tiến hành phân tích số tiêu hóa lý để xác định khả lên men chủng nấm men thu kết dẫn bảng 3.3 Bảng 3.3 Khả lên men chủng Chỉ tiêu đánh giá Đơn vị TM1 Đường tổng số g/l 240 ±0,2 Đường sót Ethanol g/l %V 7,5 8,03 Nguyễn Thị Hào Chủng nấm men TM2 TM3 240 240 ±0,2 ±0,2 6,5 8,12 9,18 TM4 240 ±0,2 10,34 20 Trường ĐHSP Hà Nội KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hàm lượng ethanol (%V) 12 10 Hàm lượng ethanol (%V) TM TM TM TM Các chủng nấm men Biểu đồ 3.2 Hàm lượng ethanol chủng nấm men Kết cho thấy chủng có khả cho cồn với hàm lượng cao chủng TM4, thấp TM1 3.1.2.2.4 Khả kết lắng, tạo hương thơm độ sản phẩm chủng nấm men 3.1.2.2.4.a Khả kết lắng chủng nấm men Hòa sinh khối nấm men thu vào dung dịch đệm axit lắc máy lắc với tốc độ 200 vòng/ phút thời gian 3-5 phút để lắng 15 phút Kết thu sau: Bảng 3.4 Khả kết lắng chủng nấm men Tên chủng TM1 TM2 TM3 TM4 Chiều cao cột 12 14 16,5 18 sinh khối (mm) Theo kết ta thấy khả kết lắng tốt TM4, thứ hai TM3, đến TM2 TM1 3.1.2.2.4.b Khả tạo hương thơm độ sản phẩm chủng nấm men Sau kết thúc lên men 30 ngày, tiến hành xác định khả tạo hương thơm độ phương pháp cảm quan( phụ lục 2) Nguyễn Thị Hào 21 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Trường ĐHSP Hà Nội Từ kết cho thấy: Hai chủng TM3, TM4 đạt độ hương thơm tốt TM1, TM2 Tổng hợp kết nghiên cứu chủng nấm men, thấy chủng nấm men TM4 có khả lên men tốt tạo sản phẩm có nhiều ưu điểm Vì chọn chủng nấm men TM4 để tiếp tục nghiên cứu 3.2 Xác định tên chủng nấm men Để xác định tên khoa học chủng nấm men mẫu TM4, dựa vào đặc tính sinh học nấm men như: - Khả lên men loại đường glucose, saccarose, galactose, mantose - Khả hình thành bào tử kết hợp với việc quan sát khuẩn lạc - Đo kích thước tế bào nấm men kính hiển vi điện tử - Không đồng hóa nitrat - Sinh sản nảy chồi nhiều phía 3.2.1 Hình thái tế bào khuẩn lạc Khuẩn lạc nấm men TM4 cấy môi trường Hansen sau 3-4 ngày khuẩn lạc hình tròn, màu trắng, xung quanh nhẵn (hình 3.1) Chủng nấm men TM4 bao gồm tế bào có hình ovan (hoặc hình trứng) (hình 3.2) Sau ảnh khuẩn lạc tế bào chụp kính hiển vi quang học: Hình 3.1 Khuẩn lạc chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TM4 Nguyễn Thị Hào 22 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Trường ĐHSP Hà Nội Hình 3.2 Tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae TM4 kính hiển vi quang học x1000 Hình 3.3 Tế bào nấm men Saccharomyces cervisiae TM4 môi trường thạch nghiêng 3.2.2 Xác định tên khoa học Đối chiếu với đặc điểm phân loại nấm men theo khóa phân loại Lodder năm 1972, thấy chủng TM4 thuộc Saccharomyces cerevisiae có đặc tính sinh học [4]: - Sinh sản nảy chồi nhiều phía Nguyễn Thị Hào 23 Trường ĐHSP Hà Nội KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP - Tế bào hình trứng, ovan, hình cầu - Không đồng hóa nitrat - Lên men glucose mạnh, lên men saccarose, galactose, mantose - Điều kiện không thuận lợi hình thành 1- bào tử Từ tạm gọi tên là: Saccharomyces cerevisiae TM4 3.3 Lên men vang táo mèo qui mô phòng thí nghiệm Lên men vang trình biến đổi carbohydrate dịch thành alcol, axit hữu cơ, CO2… nhờ tác nhân nấm men vi khuẩn Chất lượng vang phụ thuộc mạnh mẽ vào thành phần hóa học vang Vì trình nghiên cứu động thái tìm hiểu biến đổi thành phần hóa học là: đường, ethanol, pH số lượng tế bào nấm men 3.3.1 Động thái trình lên men Để xác định động thái trình lên men vang, tiến hành lên men bình có dung tích lít Môi trường lên men dịch siro táo mèo pha loãng nước đến nồng độ đường tổng số 250g/l, môi trường khử trùng, sau tiến hành cấy giống với tỷ lệ 10%, pH =3,8-4,2, nhiệt độ 300C Sau ngày, lấy dịch phân tích thu kết dẫn bảng 3.5 Bảng 3.5 Động thái trình lên men Chỉ tiêu Etanol Đơn vị %V 0,25±0,1 0,54±0,1 1,16±0,1 1,94±0,1 Thời gian (ngày) Nguyễn Thị Hào Đường sót g/l 25 23 33 20 Số lượng tế bào x106 Tế bào/ml 3,8±0,2 12 ± 4±0,2 135 ± 3,89±0,2 200 ± 3,8±0,2 250 ± pH 24 Trường ĐHSP Hà Nội KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 10 11 12 13 14 2,48±0,1 3,68±0,1 4,48±0,1 5,56±0,1 7,34±0,1 8,7±0,1 9,5±0,1 9,8±0,1 10±0,1 10,3±0,1 10,5±0,1 18 16 15 14 13 12,5 12 10 9,3 8,5 7,2 3,7±0,2 3,7±0,2 3,67±0,2 3,98±0,2 4,1±0,2 4,6±0,2 4,2±0,2 4,3±0,2 4,4±0,2 3,9±0,2 3,8±0,2 265 ± 283 ± 286 ± 285± 277± 268± 246± 210± 180± 134± 87± 0 Đường sót (g/l) Etanol (%V) 300 250 200 150 100 50 0 10 12 14 14 10 12 15 10 20 10 25 12 Số lượng tế bào(Triệu/ml) 350 30 Thời gian (ngày) Thời gian (ngày) Biểu đồ 3.3 Biến đổi hàm lượng ethanol, đường sót số lượng tế bào trình lên men vang táo mèo Kết cho thấy: Tế bào nấm men sinh sản nhanh vào ngày tiếp tục trì ngày thứ 2, thứ 3, thứ 4, thứ 5, thứ sau bắt đầu giảm dần từ ngày thứ trình lên men, đến ngày thứ 14 số lượng tế bào nấm men lại 87x106 tế bào/ml Số lượng tế bào đạt cực đại vào ngày thứ 6, thứ (đây thời gian pha log) Theo ngày thứ đến thứ nấm men sinh sản nhanh môi trường có trường nhiều chất dinh dưỡng, lượng cồn thấp chưa có khả chế sinh trưởng phát triển nấm men Ngày thứ 6, thứ (thuộc pha cân động) môi trường đủ dinh dưỡng để trì số lượng tế bào nấm men Nhưng sau ngày thứ Nguyễn Thị Hào 25 Trường ĐHSP Hà Nội KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP hàm lượng cồn tăng nhanh, hàm lượng đường giảm mạnh, đặc biệt cạn kiệt nguồn đạm làm cho tế bào nấm men bị tự phân lắng xuống đáy bình Do số lượng tế bào ngày 14 87x106 tế bào/ml 3.3.2 Ảnh hưởng số yếu tố đến trình lên men vang táo mèo 3.3.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ Để xác định ảnh hưởng nhiệt độ đến trình lên men vang Chúng tiến hành lên men bình có dung tích lít Môi trường lên men dịch siro táo mèo pha loãng nuôi cấy môi trường lên men có hàm lượng đường: 240 g/l, pH= 3,8-4,2, hàm lượng men giống giống ngưỡng nhiệt độ: 200C - 240C, 300C Dịch lên men đem phân tích thu kết sau: Bảng 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ đến lên men vang Chỉ tiêu Ethanol Đường sót pH Đơn vị Nhiệt 20 - 24 độ (oC) 30 %V 9,54±0,1 8,26±0,1 g/l 3,9±0,2 3,7±0,2 Biểu đồ 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ Kết cho thấy: Hàm lượng cồn 200C – 24oC cao 30oC Theo nhiệt độ cao ức chế sinh trưởng phát triển nấm men chủng đồng thời kích thích hoạt động nấm men dại vi khuẩn Nguyễn Thị Hào 26 Trường ĐHSP Hà Nội KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP dẫn đến tiêu hao nhiều cồn theo hướng hình thành sản phẩm trung gian [7] Mặt khác, lên men nhiệt độ cao làm cho lượng CO2 thoát mạnh dẫn đến làm thất thoát cồn Ở nhiệt độ 200C – 24oC rượu vang thu có giá trị cảm quan tốt, hương thơm dễ chịu, màu sắc đẹp hấp dẫn Khi tiến hành lên men nhiệt độ thấp CO2 thoát chậm, trình biến đổi diễn từ từ điều hạn chế thất thoát hương thơm vốn có táo mèo Mặt khác lên men nhiệt độ thấp sản phẩm trung gian làm tăng thêm hương vị cho vang tạo thành diacetyl Tuy nhiên chất hàm lượng cao gây tác dụng ngược lại làm cho vang có mùi khó chịu Khi lên men nhiệt độ thấp hạn chế hình thành chất làm giảm cảm quan vang este Từ định nghiên cứu tiếp nhiệt độ 20-240C 3.3.2.2 Ảnh hưởng hàm lượng đường Để nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng đường đến trình lên men Chúng tiến hành lên men bình có dung tích lít Dịch siro táo mèo pha loãng nước cất tới nồng độ khác nhau: 150, 200, 250, 300g/l Tiến hành khử trùng môi trường tiến hành lên men 200C - 24oC , yếu tố khác đồng Quá trình lên men theo dõi chặt chẽ, mẫu dịch mang phân tích Kết dẫn bảng sau: Bảng 3.7 Ảnh hưởng hàm lượng đường Chỉ tiêu đánh giá Đường sót Đơn vị Ethanol pH %V Nguyễn Thị Hào g/l 150 7,5± 0,1 3,7 ± 0,2 Hàm lượng đường (g/l) 200 250 9,01± 0,1 3,5± 0,2 10,17± 0,1 3,3± 0,2 300 7,03± 0,1 3,2± 0,2 27 Trường ĐHSP Hà Nội Hàm lượng ethnol (%V) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 12 10 Hàm lượng ethanol (%V) 150 200 250 Hàm lượng đường (g/l) 300 Biểu đồ 3.5 Sự biến đổi hàm lượng ethanol hàm lượng đường khác Kết cho thấy: Khi hàm lượng đường dịch lên men tăng 150300g/l lượng đường khử hàm lượng acid tăng dần hàm lượng cồn độ pH lại giảm dần Theo hàm lượng đường dịch lên men tăng làm cho áp suất thẩm thấu dịch lên men tăng lên Vì hoạt động sống nấm men bị ức chế, làm cho lượng cồn dịch lên men bị giảm Nhưng hàm lượng đường dịch lên men thấp không đủ để tạo lượng cồn hợp lý dịch lên men làm cho rượu vang trở nên khó bảo quản ổn định chất lượng trình tàng trữ, tiêu thụ Theo Louis Pasteur (1875) 100 phần đường saccarose lên men tạo 51,1 phần ethanol Như môi trường có hàm lượng đường 150g/l với 3% đường sót hàm lượng cồn tạo tối đa 8,8%V ( ứng với 8,80 cồn) Kết phù hợp với nghiên cứu nhiều tác giả Về giá trị cảm quan: mẫu lên men hàm lượng đường 200-250g/l có giá trị cảm quan tốt Theo hàm lượng đường môi trường lên men có tác dụng ức chế phần phát triển tạp khuẩn gây hỏng vang Vì làm cho vang thu có chất lượng tốt Chúng Nguyễn Thị Hào 28 Trường ĐHSP Hà Nội KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP định chọn hàm lượng đường 250g/l, kết phù hợp với kết nghiên cứu mọt số tác giả [3] 3.3.2.3 Ảnh hưởng pH Việc tìm hiểu độ pH tối ưu cho hoạt động nấm men trình lên men có ý nghĩa thực tiễn sản xuất Để tìm hiểu ảnh hưởng pH đến trình lên men tiến hành lên men bình có dung tích lít Môi tường lên men đường pha loãng tới nồng độ đường tổng số 250g/l Độ pH điều chỉnh acid citric NaHCO3 Môi trường khử trùng tiến hành nuôi cấy Kết thu thể qua bảng sau: Bảng 3.8 Ảnh hưởng độ pH Chỉ tiêu đánh pH Đơn vị giá 3,7 4,5 5,2 Đường sót g/l 6,5 Ethanol %V 7,2± 0,1 9,5± 0,1 10,9± 0,1 10,4± 0,1 12 10 Hàm lượng đường sót (g/l) Hàm lượng ethanol (%V) 3.7 pH 4.5 5.2 Biểu đồ 3.6 Ảnh hưởng pH Nguyễn Thị Hào 29 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Trường ĐHSP Hà Nội Kết cho thấy: Hàm lượng cồn thay đổi lớn độ pH khác Trong khoảng 3,7-4,5 hàm lượng cồn đạt giá trị cao hàm lượng đường sót thấp Theo ion H+ làm thay đổi tính thấm màng tế bào, từ dẫn đến làm thay đổi trình trao đổi chất nấm men Vì nồng độ ion H+ định đến hàm lượng cồn rượu vang Ở độ pH = 5,2 trình lên men diễn mạnh dễ bị vi khuẩn làm cho hàm lượng cồn giảm Theo môi trường có nồng độ ion H+ cao môi trường ưu vi khuẩn Sự hoạt động vi khuẩn dẫn đến tiêu hao cồn Vì thế, mẫu trình lên men diễn mạnh hàm lượng cồn lại thấp mẫu khác Ở độ pH = 3, trình lên men diễn chậm chạp, lượng cồn đạt mức thấp Kết cho thấy chủng nấm men nghiên cứu hoạt động yếu pH =3 Nồng độ pH ảnh hưởng mạnh mẽ đến cảm qua vang Ở pH từ 3,7-4,5 giá trị cảm quan đạt cao Theo để thu vang có hàm lượng cồn cao, nồng độ đường sót thấp, hương thơm dễ chịu hấp dẫn trình lên men tiến hành nồng độ pH từ 3,7- 4,5 hợp lý Điểm pH phù hợp với dịch siro táo mèo pha loãng nồng độ đường 250g/l 3.4 Quá trình sản xuất vang táo mèo qui mô phòng thí nghiệm Nguyễn Thị Hào 30 Trường ĐHSP Hà Nội KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 3.4.1 Sơ đồ trình sản xuất vang táo mèo Táo mèo Bỏ hư, rửa sạch, ngâm đường theo tỷ lệ 1:1 Dịch siro Pha loãng nước sạch, bổ sung nhân tố vô Dịch lên men Nấm men S.cerevisiae TM4, nhiệt độ 20–240 C Vang thô Tách cặn, tàng trữ < 200 C Vang non Tách cặn, lọc Vang thành phẩm Sơ đồ trình lên men vang táo mèo 3.4.2 Thuyết minh trình Gồm giai đoạn chính: + Giai đoạn 1: Chế biến dịch lên men + Giai đoạn 2: Lên men + Giai đoạn 3: Ủ chín vang 3.4.2.1 Chế biến dịch lên men Nguyên liệu để sản xuất vang táo mèo Táo mèo thu hoạch cần phải chọn lọc lấy chín, loại bỏ non dập nát Quả chọn đem rửa nước đủ tiêu chuẩn vệ sinh Để nước, sau ngâm đường theo tỷ lệ 1:1 Sau hai, ba tháng thu dịch siro nước Pha loãng dịch siro nước nồng độ đường đạt khoảng 250g/l Nguyễn Thị Hào 31 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Trường ĐHSP Hà Nội 3.4.2.2 Lên men vang Giống nấm men nhân giống từ trước môi trường nhân giống giống đạt yêu cầu số lượng chất lượng tiến hành bổ sung nấm men S.cerevisiae TM4 vào dịch lên men Giai đoạn lên men kéo dài – tuần, nhiệt độ thùng lên men điều chỉnh 200C240C thu vang thô Trong suốt trình lên men vang phải tiến hành phân tích mẫu kiểm tra thường xuyên để điều chỉnh trình lên men cho phù hợp để hạn chế thất thoát cồn, hương thơm Vang thô sau tách cặn trình lên men phụ tiến hành chuyển hóa thành vang non Ở giai đoạn nhiệt độ trình lên men giữ 200C 3.4.2.3 Ủ chín vang Đây giai đoạn định chất lượng vang Ở giai đoạn vang non chuyển hóa thành vang thành phẩm, vang thành phẩm có độ chín thục đặc trưng hương vị vang Vang thường tàng trữ nhiệt độ 200C Trong giai đoạn tiến hành tách cặn – lần Quá trình tàng trữ lâu tốt Nguyễn Thị Hào 32 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Trường ĐHSP Hà Nội KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Chúng tuyển chọn chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TM4 từ 12 mẫu, có hoạt lực lên men mạnh tạo hàm lượng cồn cao (9,5-10,9%V), hàm lượng đường sót dịch lên men thấp (6 - 6,5g/l), sản phẩm trong, có hương vị thơm ngon - Đã nghiên cứu điều kiện thích hợp để lên men vang táo mèo cho chủng nấm men hàm lượng đường tổng số 250g/l, độ pH 3,7 - 4,5, nhiệt độ lên men 200C – 240C - Đã xây dựng qui trình công nghệ sản suất vang táo mèo quy mô phòng thí nghiệm Kiến nghị Với kết thu mong muốn chủng nấm men lựa chọn nhanh chóng áp dụng vào sản xuất rượu vang táo mèo qui mô sản xuất nhằm giải bế tắc nguồn tiêu thụ táo mèo nước ta Đồng thời đem lại sản phẩm rượu vang phù hợp với nhu cầu người Việt Nam làm phong phú thêm chủng loại thị trường Nguyễn Thị Hào 33 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Trường ĐHSP Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Lân Dũng (1986) Men gia súc men rượu Nxb Khoa Học & Kỹ Thuật Hà Nội (trang 51 - 56) [2] Nguyễn Thành Đạt (1999) Cơ sở sinh học vi sinh vật Tập Nxb Giáo dục (trang 14-15) [3] Hoàng Văn Hải (2006) Nghiên cứu chủng nấm men lên men vang táo mèo Luận văn thạc sỹ Trường ĐHSP Hà Nội [4] Đinh Thị Kim Nhung (2003) Tuyển chọn, nghiên cứu nấm men Saccharomyces cerevisiae ứng dụng vào lên men vang Báo cáo đề tài cấp Hà Nội [5] Lương Đức Phẩm (1993) Công nghệ vi sinh vật Nxb Nông nghiệp (trang 215 – 218, 221,222) [6] Lương Đức Phẩm (1998) Công nghệ vi sinh vật Nxb Nông nghiệp Hà Nội [7] Nguyễn Đình Thưởng, Nguyễn Thanh Hằng Công nghệ sản xuất kiểm tra cồn etylic Nxb Khoa học – Kỹ thuật (trang 122 – 123, 38 – 40, 128,143) Nguyễn Thị Hào 34 [...]... 3.1 Phân lập và tuyển chọn chủng nấm men lên vang táo mèo 3.1.1 Chỉ tiêu cơ bản để tuyển chọn chủng nấm men Trong thực tế sản xuất, không có một chủng nấm men nào là toàn năng Vì chất lượng của rượu vang phụ thuộc vào chủng nấm men còn phụ thuộc vào các yếu tố địa phương như: nhiệt độ, độ ẩm, dịch quả Do đó để sản xuất vang từ nguyên liệu là dịch siro quả táo mèo thì chủng nấm men chúng tôi lựa chọn. .. tiến hành các thí nghiệm trên MT2, MT3 để tuyển chọn chủng nấm men phù hợp với mục đích nghiên cứu 3.1.2.2 Tuyển chọn chủng nấm men để lên men vang táo mèo Sau khi phân lập được các chủng trên, chúng tôi tiếp tục bố trí các thí nghiệm để xác định xem chủng nào có khả năng cho vang chất lượng cao nhất 3.1.2.2.1 Kiểm tra khả năng phát triển của các chủng nấm men Môi trường nuôi cấy sau khi được khử trùng,... Hai chủng TM3, TM4 đạt độ trong và hương thơm tốt hơn TM1, TM2 Tổng hợp kết quả nghiên cứu của 4 chủng nấm men, tôi thấy chủng nấm men TM4 có khả năng lên men tốt nhất và tạo sản phẩm có nhiều ưu điểm Vì vậy chúng tôi chọn chủng nấm men TM4 để tiếp tục nghiên cứu 3.2 Xác định tên của chủng nấm men Để xác định tên khoa học của chủng nấm men ở mẫu TM4, chúng tôi dựa vào các đặc tính sinh học của nấm men. .. ethanol (%V) 4 2 0 TM 1 TM 2 TM 3 TM 4 Các chủng nấm men Biểu đồ 3.2 Hàm lượng ethanol của 4 chủng nấm men Kết quả cho thấy chủng có khả năng cho cồn với hàm lượng cao nhất là chủng TM4, còn thấp nhất là ở TM1 3.1.2.2.4 Khả năng kết lắng, tạo hương thơm và độ trong sản phẩm của 4 chủng nấm men 3.1.2.2.4.a Khả năng kết lắng của 4 chủng nấm men Hòa sinh khối nấm men thu được vào dung dịch đệm axit rồi lắc... bản sau: -Thời gian khởi đầu lên men ngắn - Lên men được ở nồng độ đường và nồng độ axit cao - Không sinh độc tố, ổn định lâu dài trong sản xuất - Mang lại hương và vị đặc trưng cho vang - Khả năng cạnh tranh tốt với các vi sinh vật khác, ổn định lâu dài trong sản xuất 3.1.2 Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men 3.1.2.1 Phân lập chủng nấm men từ dịch táo mèo Chọn những quả táo mèo to, không bị bầm dập, không... sử dụng nấm men để sản xuất rượu vang Nấm men dùng trong sản xuất rượu vang thường là các giống thuần chủng hoặc là những chủng nấm men tự nhiên có sẵn trên bề mặt quả Trong công nghiệp các nhà sản xuất vang thường dùng các giống thuần chủng, chủng nấm men quan trọng trong sản xuất vang là Saccharomyces cerevisiae Nấm men còn được sử dụng trong công nghệ sản xuất cồn, chủng phổ biến cho lên men cồn... khoảng pH 3,8-5 Hai chủng có hoạt lực mạnh nhất là TM3, TM4 3.1.2.2.3 Kiểm tra khả năng lên men ở hàm lượng đường cao Các chủng nấm men được lên men trong môi trường dịch siro táo mèo có hàm lượng đường 240 g/l Đây là hàm lượng đường thường được dùng cho lên men vang các loại quả, nhiệt độ lên men 28-300C Sau khi kết thúc quá trình lên men rượu (12-15 ngày) chúng tôi tiến hành phân tích một số chỉ... CO2 >32g/l dịch lên men +++ : Hàm lượng CO2 16÷24g/l dịch lên men ++ : Hàm lượng CO2 8÷16 g/l dịch lên men +: Hàm lượng CO2 < 8 g/l dịch lên men Nguyễn Thị Hào 19 Trường ĐHSP Hà Nội 2 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 30 25 20 Số lượng tế bào(triệu/ml) 15 10 5 0 TM1 TM2 TM3 Các chủng nấm men TM4 Biểu đồ 3.1 Hoạt lực lên men của 4 chủng nấm men Từ kết quả thu được cho thấy rằng các chủng đều có khả năng sinh trưởng... 2 1.2.1.1 Đặc điểm sinh học của nấm men Nấm men là vi sinh vật có cấu tạo đơn bào Tế bào nấm men đa số có cấu tạo hình cầu, hình trứng hoặc là hình ôvan Hình thái nấm men thay đổi phụ thuộc vào từng loại nấm men, điều kiện nuôi cấy, tuổi nấm men Kích thước tế bào nấm men cũng rất khác nhau nó phụ thuộc vào chủng, giống và điều kiện nuôi cấy Kích thước tế bào nấm men có ý nghĩa rất lớn trong quá trình... bào 1.2.2 Vi khuẩn Trong vang có nhiều chủng vi khuẩn, bao gồm những chủng vi khuẩn có lợi và những chủng vi khuẩn không có lợi gây hỏng vang Những chủng vi khuẩn có lợi là những chủng vi khuẩn tạo cho vang có vị, hương thơm đặc trưng như vi khuẩn lactic và nhiều chủng vi khuẩn khác thuộc giống Lactobacillus Ngược lại một số vi khuẩn có thể làm hỏng vang hoặc làm cho vang có mùi khó chịu Pasteur đã ... cứu biện luận 3.1 Phân lập tuyển chọn chủng nấm men lên vang táo mèo 3.1.1 Chỉ tiêu để tuyển chọn nấm men 3.1.2 Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men 3.2 Xác định tên chủng nấm men 3.2.1 Hình thái... 3.8 Số lượng tế bào nấm men x10 Hoạt lực lên men chủng nấm men Khả lên men chủng nấm men Khả kết lắng chủng nấm men Động thái trình lên men Ảnh hưởng nhiệt độ đến lên men vang Ảnh hưởng hàm lượng... chọn chủng nấm men có khả lên men vang táo mèo Mục tiêu đề tài Do thời gian có hạn nên đề nhiệm vụ luận văn sau: + Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men có khả lên vang men táo mèo + Nghiên cứu số