TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH CỐ ĐỊNH SACCHAROMYCES CEREVISIAE TRÊN TÁO VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU DÂU TẰM CBHD: PGS.TS.NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG SVTH: ĐẶNG THỊ XUÂN THÙY MSSV: 60604406 TP HCM, 1/2011 LỜI CẢM ƠN Tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến: PGS TS Nguyễn Đức Lượng – Bộ môn Công Nghệ Sinh Học, Trường Đại Học Bách Khoa TpHCM – gợi ý đề tài hướng dẫn tận tình, động viên giúp đỡ suốt trình thực đề tài Các thầy cô môn Công Nghệ Sinh Học truyền đạt cho kiến thức quý báu có liên quan đến đề tài Các bạn sinh viên lớp HC06BSH – Trường Đại Học Bách Khoa TpHCM – học tập, trao đổi kinh nghiệm giúp đỡ suốt trình làm luận văn iii Tóm tắt Quá trình lên men rượu dâu tằm thu độ cồn trung bình khoảng 1111,17%V điều kiện tối ưu là: dịch lên men có độ Brix=20, pH 4;Tỉ lệ giống nấm men sử dụng 5%, tương ứng với mật độ tế bào 1,17.107 tb/ml dịch lên men Khả cố định nấm men Saccharomyces cerevisiae chất mang táo tốt Điều kiện cố định: kích thước táo 1x1x2cm, tốc độ lắc 150rpm/phút, thời gian 24h Chế phẩm thu miếng táo có kích thước 1x1x2cm với mật độ tế bào cố định khoảng 2,9.108 tb/1g táo Khả tái sử dụng chế phẩm để lên men rượu dâu tằm chu kì Kết đánh giá cảm cho sản phẩm rượu lên men nấm men tự rượu lên men nấm men cố định cho thấy: nhìn chung khác biệt màu sắc sản phẩm, sản phẩm có màu đỏ đặc trưng dâu tằm, thích hợp làm rượu vang So với mẫu rượu lên men nấm men tự do, mẫu rượu lên men nấm men cố định có mùi vị tốt hơn, hài hòa iv Mục lục Danh mục bảng viii Danh mục hình ix Chương 1: Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài .1 1.2 Tên đề tài .2 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Nội dung đề tài Chương 2: Tổng quan tài liệu .3 2.1 Kĩ thuật cố định tế bào 2.1.1 Định nghĩa kĩ thuật cố định tế bào vi sinh vật 2.1.2 Chất mang kĩ thuật cố định tế bào vi sinh vật .3 2.1.3 Các phương pháp cố định vi sinh vật .4 2.1.4 Ưu nhược điểm vi sinh vật cố định so với vi sinh vật tự 2.1.5 Chất mang táo 2.2 Công nghệ sản xuất rượu vang 12 2.2.1 Dâu tằm 12 2.2.2 Công nghệ sản xuất rượu vang .14 2.3 Một số nghiên cứu có liên quan đến đề tài 31 2.3.1 Tình hình nghiên cứu nước 31 2.3.2 Tình hình nghiên cứu giới .32 Chương 3: Vật liệu phương pháp nghiên cứu .36 3.1 Vật liệu 36 3.1.1 Dâu tằm 36 3.1.2 Táo 36 v 3.1.3 Giống vi sinh vật 36 3.1.4 Môi trường nuôi cấy .36 3.1.5 Hóa chất- dụng cụ 36 3.2 Phương pháp thí nghiệm 37 3.2.1 Sơ đồ thí nghiệm 37 3.2.2 Phương pháp thí nghiệm .37 3.3 Phương pháp phân tích 40 3.3.1 Phương pháp xác định mật độ tế bào cố định táo 40 3.3.2 Phương pháp xác định pH 40 3.3.3 Phương pháp xác định độ Brix .40 3.3.4 Xác định độ cồn 40 3.3.5 Phương pháp cảm quan 41 Chương 4: Kết 43 4.1 Khảo sát giống vi sinh vật 43 4.1.1 Quan sát đại thể 43 4.1.2 Quan sát vi thể 43 4.1.3 Đường chuẩn S.cerevisise 44 4.1.4 Đường cong sinh trưởng S.cerevisiae 45 4.2 Lên men rượu nấm men tự 46 4.2.1 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ giống 46 4.2.2 Khảo sát ảnh hưởng độ Brix 47 4.2.3 Khảo sát ảnh hưởng pH 48 4.2.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men 49 4.3 Cố định nấm men chất mang táo 51 4.3.1 Khảo sát loại táo thích hợp để làm chất mang 51 vi 4.3.2 Khảo sát ảnh hưởng chế độ lắc đến khả cố định 52 4.4 Lên men rượu chế phẩm cố định 54 4.5 Đánh giá chất lượng sản phẩm 57 Chương 5: Kết luận kiến nghị .58 Tài liệu tham khảo .60 vii Danh mục bảng Bảng Sản lượng táo (theo tấn) quốc gia giới .9 Bảng 2 Thành phần chất có 100g táo 10 Bảng Một số đặc tính táo Granny Smith 11 Bảng Thành phần dâu tằm 14 Bảng Thành phần vitamin dâu .14 Bảng Giới hạn nồng độ cồn số loại nấm men 24 Bảng Kết lập đường chuẩn nấm men S.cerevisiae 44 Bảng Mật độ tế bào S.cerevisiae thay đổi theo thời gian .45 Bảng Ảnh hưởng tỉ lệ giống đến khả lên men rượu dâu tằm 46 Bảng 4 Ảnh hưởng độ Brix đến khả lên men rượu dâu tằm 47 Bảng Ảnh hưởng pH đến khả lên men rượu dâu tằm .48 Bảng Ảnh hưởng thời gian đến khả lên men rượu dâu tằm 49 Bảng Mật độ tế bào nấm men cố định số loại táo cấu trúc táo sau cố định 51 Bảng Ảnh hưởng chế độ lắc đến mật độ tế bào cố định 53 Bảng Kết lên men rượu nấm men cố định so sánh với lên men nấm men tự .54 Bảng 10 Kết đánh giá cảm quan .57 viii Danh mục hình Hình 2 Phương pháp cố định tế bào vi sinh vật bề mặt chất mang .5 Hình Sơ đồ phương pháp cố định tế bào Hình Phương pháp cố định tế bào vi sinh vật chất mang .6 Hình Phương pháp cố định liên kết chéo tế bào vi sinh vật .6 Hình Phương pháp cố định tế bào vi sinh vật không mang chất mang Hình Một số loại dâu tằm 12 Hình Quá trình đường phân 19 Hình Quá trình lên men rượu 20 Hình Sự tạo thành sản phẩm phụ .21 Hình Sơ đồ nghiên cứu 37 Hình Khuẩn lạc S.cerevisiae 43 Hình Tế bào S.cerevisiae quan sát kính hiển vi 43 Hình Đường chuẩn S.cerevisiae 44 Hình 4 Đường cong sinh trưởng S.cerevisiae 45 Hình Ảnh hưởng tỉ lệ giống đến khả lên men rượu dâu tằm 46 Hình Ảnh hưởng độ Brix đến khả lên men rượu dâu tằm 47 Hình Ảnh hưởng pH đến khả lên men rượu dâu tằm 48 Hình Ảnh hưởng thời gian đến khả lên men rượu dâu tằm 50 Hình Mẫu táo cố định 51 Hình 10 Mật độ tế bào nấm men cố định số loại táo 52 Hình 11 Ảnh hưởng chế độ lắc đến mật độ tế bào cố định 53 ix Hình 12 Kết lên men rượu nấm men cố định so sánh với lên men nấm men tự .55 Hình 13 Chế phẩm cố định sau lần tái sử dụng 55 x Chương 4: Kết sinh trưởng vi sinh vật nói chung nấm men nói riêng phụ thuộc vào pH môi trường pH ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme tế bào chế vận chuyển chất tế bào chất Từ hình 4.7 cho thấy khoảng pH thích hợp để lên men rượu từ 3.5 đến 4.5 mà độ cồn thu từ 11%V đến 11,34 %V Trong pH cho độ cồn cao 11,34 %V Ở pH pH 5, nấm men bị ức chế, chuyển hóa toàn đường thành cồn, nên hàm lượng chất khô lại sau lên men cao (Bx=9), với độ cồn giảm, 10,17 %V 10,67%V Như pH pH thích hợp để lên men rượu dâu tằm 4.2.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men Bảng Ảnh hưởng thời gian đến khả lên men rượu dâu tằm Ngày Bx ban pH ban Bx sau pH sau Độ cồn lên men đầu đầu lên men lên men (%V) 20 10,59 20 7.6 3.96 10,67 20 7.4 3.96 11 20 3.92 11,17 20 3.85 11,3 20 3.88 11,22 20 3.95 11,09 49 Chương 4: Kết Hình Ảnh hưởng thời gian đến khả lên men rượu dâu tằm Thời gian lên men ảnh hưởng nhiều đến độ cồn thu Kết hình 4.8 cho thấy độ cồn tăng dần từ ngày thứ (10,59%V) đến ngày thứ (11,3%V) tương ứng với hàm lượng chất khô giảm dần từ đến 7, đến ngày thứ không tăng thêm Có thể giai đầu lên men, lượng oxy hòa tan dịch lên men kích thích nấm men sử dụng phần chất dinh dưỡng vào mục đích tăng sinh, lượng oxy hết, trình lên men rượu kị khí diễn chặt chẽ hơn, kết cồn tạo ngày nhiều Đến ngày thứ độ cồn thu lớn (11,3%V) Sau dù có kéo dài thời gian lên men độ cồn không tăng thêm hoạt động lên men nấm men bị ức chế phần độ cồn cao dịch lên men, acid sinh trình lên men Như vậy, sau khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men rượu dâu tằm nấm men tự Các thông số tối ưu thu sau: dịch lên men có độ Brix=20, pH Tỉ lệ giống nấm men sử dụng 5%, tương ứng với mật độ tế bào 1,17.107 tb/ml dịch lên men 50 Chương 4: Kết 4.3 Cố định nấm men chất mang táo 4.3.1 Khảo sát loại táo thích hợp để làm chất mang Hình Mẫu táo cố định A: Táo trước cố định, B: Bắt đầu cố định, C: Dịch sau cố định, D: Dịch rửa táo sau cố định, E: Chế phẩm cố định Kết đếm số tế bào cố định loại táo sau: Bảng Mật độ tế bào nấm men cố định số loại táo cấu trúc táo sau cố định Mẫu Loại táo Mật độ tế bào cố định Cấu trúc táo sau (số tb/ 1g táo) cố định 1,59.108 + Fuji (Newzealand) Táo đỏ (Newzealand) 2,29.108 Granny Smith (Mỹ) 2,5.108 ++++ Gala ( Mỹ) 2,35.108 + +++ 51 Chương 4: Kết Hình 10 Mật độ tế bào nấm men cố định số loại táo Nhìn chung loại táo có khả cố định nấm men, mật độ tế bào cố định cao (1,59÷2,5.108 tế bào/1g táo), táo Granny Smith có khả cố định tốt nhất, mật độ tế bào cố định 2,5.108 tế bào/1g táo (hình 4.10) Quá trình cố định nấm men lên chất mang kết việc hình thành nên liên kết hydrogen, bẫy tế bào nấm men vào cấu trúc xốp táo, hấp phụ gây điện tích màng tế bào vi sinh vật tế bào táo, hình thành nên liên kết Van der Waals tế bào vi sinh vật táo [12] Do đó, mật độ tế bào cố định loại táo khác khác nhau, phụ thuộc vào cấu trúc loại táo Bên cạnh yêu cầu mật độ tế bào cố định phải cao, để chế phẩm cố định tái sử dụng nhiều lần cần phải lựa chọn loại táo có cấu trúc cứng Trong loại táo trên, táo Granny Smith đáp ứng yêu cầu độ cứng, loại táo lại mềm.Vì vậy, táo Granny Smith chọn để sử dụng làm chất mang cho thí nghiệm 4.3.2 Khảo sát ảnh hưởng chế độ lắc đến khả cố định Nhằm mục đích tăng khả cố định nấm men táo, số chế độ lắc khác tiến hành khảo sát, kết thể bảng 4.8 52 Chương 4: Kết Bảng Ảnh hưởng chế độ lắc đến mật độ tế bào cố định Mẫu Tốc độ lắc (rpm/p) Mật độ tế bào cố định (số tb/ 1g táo) 80 1,43.108 100 2,26.108 120 2,32.108 150 2,97.108 180 2,32.108 Hình 11 Ảnh hưởng chế độ lắc đến mật độ tế bào cố định Từ kết cho thấy tăng tốc độ lắc mật độ tế bào cố định tăng đạt giá trị lớn 2,97.108 tb/1g táo tốc độ lắc 150rpm/phút Tuy nhiên tăng tốc độ lắc lên 180 rpm/phút mật độ tế bào cố định không tăng thêm mà có xu hướng giảm (2,32.108 tb/1g táo) Điều lý sau: táo có cấu trúc xốp nên cho táo vào dịch nấm men, miếng táo bề mặt, việc khuấy đảo giúp cho tiếp xúc môi trường chất mang táo tốt hơn, tăng khả hấp phụ tế bào vào cấu trúc xốp táo Tuy nhiên đến lúc đó, cấu trúc xốp táo chứa đầy tế bào nấm men, tế bào không khả xâm nhập vào cấu trúc táo cản trở tế bào bên Khi dù có tăng tốc độ lắc 53 Chương 4: Kết mật độ tế bào cố định không tăng thêm Ngoài ra, tế bào liên kết bề mặt táo nhờ liên kết tĩnh điện liên kết hydrogen Do rào cản tế bào môi trường, việc khuấy đảo mạnh làm tế bào tách rời khỏi chất mang di chuyển vào môi trường Khi mật độ tế bào cố định giảm [39] Như vậy, sau khảo sát trình cố định nấm men lên táo, chế phẩm cố định thu miếng táo có kích thước 1x1x2 cm với mật độ tế bào cố định táo khoảng 2,9.108 tb/1g táo 4.4 Lên men rượu chế phẩm cố định Sau thu điều kiện tối ưu lên men rượu tế bào tự chế phẩm cố định, trình lên men rượu chế phẩm cố định thực với điều kiện tương tự lên men nấm men tự Qua đó, tiến hành so sánh với trình men rượu tế bào tự đánh giá khả ứng dụng chế phẩm cố định thông qua số lần tái sử dụng Cụ thể sau: trình lên men thực dịch dâu tằm có Bx=20, pH=4, sử dụng 4g chế phẩm cố định để lên men 100ml dịch (tương ứng với số tế bào 4x2,9.108 tế bào, mật độ tế bào 1,16.107 tb/ml dịch lên men), chu kì lên men ngày Bảng Kết lên men rượu nấm men cố định so sánh với lên men nấm men tự Bx ban pH ban Bx sau pH sau Độ cồn đầu đầu lên men lên men (%V) Tự 20 3.92 11,09 20 3.86 11,13 20 7.4 3.84 10,7 20 7.8 3.83 10,59 20 3.85 9,34 Chu kì 54 Chương 4: Kết Hình 12 Kết lên men rượu nấm men cố định so sánh với lên men nấm men tự Hình 13 Chế phẩm cố định sau lần tái sử dụng A: Chế phẩm sau lên men chu kì B: Chế phẩm sau lên men chu kì Kết cho thấy độ cồn thu lên men rượu nấm men cố định chu kì tương đương với lên men nấm men tự (11,13%V so với 11,09%V) Các chu kì tiếp theo, độ cồn có xu hướng giảm từ 11,13%V chu kì xuống 9,34%V chu kì 4, tương ứng với hàm lượng chất khô dịch sau lên men tăng dần (từ đến 9) Điều thể tích miếng táo giảm sau chu kì lên men, thể tích dịch lên men giữ không đổi Nấm men sử dụng chất mang táo để làm chất (đường táo) Do sau chu kì lên men thể tích táo giảm so với ban đầu, phần nấm men bị rửa trôi với táo dịch lên men, giai đoạn rửa chế phẩm lần tái sử dụng, đặc biệt sau chu kì 3, thể tích táo giảm đáng kể (hình 4.13) Do đó, có xảy trình tăng sinh giai đoạn đầu trình lên men, lượng nấm 55 Chương 4: Kết men không đủ để lên men triệt để lượng đường dịch lên men, kết độ cồn có xu hướng giảm Sau lên men chu kì thứ 4, thể tích miếng táo tiếp tục giảm, lúc táo chủ yếu lại cellulose Các kết tương tự báo cáo nghiên cứu trước Y Kourkoutas cộng (2001) [30] nghiên cứu cố định S.cerevisiae táo, lên men dịch nho, theo dõi thay đổi thể tích táo sau lần tái sử dụng Kết cho thấy thể tích táo lại 94,4% sau cố định, sau chu kì thể tích lại khoảng 61%, sau gần không đổi chu kì P Mallios cộng (2004) [36] khi nghiên cứu cố định S.cerevisiae lê, lên men dịch nho, cho kết tương tự, thể tích miếng lê ổn định sau chu kì lên men, thể tích lại khoảng 30% so với ban đầu Hiệu suất lên men 30oC giảm đáng kể sau chu kì đầu tiên, từ 45-47 g/l ethanol chu kì đầu xuống khoảng 20-32 g/l ethanol chu kì L Veeranjaneya Reddy cộng (2008) [32] nghiên cứu cố định S.cerevisiae vỏ dưa hấu, lên men dịch nho thấy thể tích miếng dưa giảm đáng kể sau chu kì đầu tiên, sau chu kì thể tích miếng dưa gần không thay đổi Kết hiệu suất lên men giảm, độ cồn chu kì đầu nằm khoảng 11-12%V, từ 9-11%V chu kì lại Do đủ thời gian để tiếp tục khảo sát, thí nghiệm dừng lại sau lên men chu kì thứ Toàn chế phẩm táo lại đem dập mẫu trãi đĩa để xác định lượng nấm men lại chế phẩm Kết thu lượng nấm men lại chế phẩm 5,67.107 tế bào nấm men, giảm nhiều so với ban đầu 1,16.109 tế bào/4g chế phẩm Kết lần lý giải độ cồn thu chu kì lại giảm nhiều so với chu kì Như vậy, tiếp tục tái sử dụng, chắn chắn độ cồn thu giảm so với ban đầu Để thu độ cồn cao ban đầu ổn định chu kì, cần phải tính toán để điều chỉnh thể tích dịch lên men chu kì cho phù hợp Kourkoutas cộng (2001) [30] lên men 400 ml dịch chu kì đầu tiên, sau giảm xuống 300 ml chu kì P Mallios cộng (2004) [36] thay đổi thể tích dịch lên men từ 400 ml chu kì xuống 300 ml chu kì giữ nguyên giá trị 250 ml chu kì Tương tự, L Veeranjaneya Reddy cộng (2008) [32] thay đổi thể tích dịch lên men từ 300 ml chu kì xuống 250 ml chu kì 200 ml chu kì 56 Chương 4: Kết 4.5 Đánh giá chất lượng sản phẩm Kết đánh giá cảm quan sản phẩm rượu dâu tằm lên men nấm men tự nấm men cố định sau: Bảng 10 Kết đánh giá cảm quan Tính chất Số lần đánh giá A tốt B B tốt A Màu 12 Mùi 16 Vị 17 A: rượu dâu tằm lên men nấm men tự B: rượu dâu tằm lên men nấm men cố định Dựa vào phụ lục 2: ”Các giá trị tới hạn phép thử so sánh cặp”[1] Ứng với số câu trả lời 20 phép so sánh so sánh phía, mức ý nghĩa α=5%, số câu trả lời tối thiểu cần thiết 15 Kết trả lời thu là: Màu (8:12), Mùi (4:16), Vị (3:17) Cho phép kết luận rằng: khác biệt màu sắc sản phẩm, nhìn chung sản phẩm có màu đỏ đặc trưng dâu tằm, thích hợp làm rượu vang So với mẫu rượu lên men nấm men tự do, mẫu rượu lên men nấm men cố định có mùi vị tốt hơn, hài hòa Sản phẩm rượu dâu tằm lên men nấm men cố định ưa thích 57 Chương 5: Kết luận Chương 5: Kết luận kiến nghị 5.1 Kết luận Đề tài thu kết sau: Các thông số tối ưu cho trình lên men rượu dâu tằm sau dịch lên men có độ Brix=20, pH Tỉ lệ giống nấm men sử dụng 5%, tương ứng với mật độ tế bào 1,17.107 tb/ml dịch lên men Với độ cồn trung bình thu khoảng 1111,17%V Thích hợp làm rượu vang Khả cố định nấm men chất mang táo tốt Trong loại táo khảo sát táo Granny Smith thích hợp Điều kiện cố định là: kích thước táo 1x1x2cm, tốc độ lắc 150rpm/phút, thời gian 24h Chế phẩm thu miếng táo có kích thước 1x1x2cm với mật độ tế bào cố định khoảng 2,9.108 tb/1g táo Khả tái sử dụng chế phẩm để lên men rượu dâu tằm chu kì Như khả ứng dụng vào sản xuất không cao Kết đánh giá cảm cho sản phẩm rượu lên men nấm men tự rượu lên men nấm men cố định cho thấy: nhìn chung khác biệt màu sắc sản phẩm, sản phẩm có màu đỏ đặc trưng dâu tằm, thích hợp làm rượu vang So với mẫu rượu lên men nấm men tự do, mẫu rượu lên men nấm men cố định có mùi vị tốt hơn, hài hòa 5.2 Kiến nghị Để ứng dụng vào sản xuất, đòi hỏi độ cồn chu kì lên men phải ổn định đạt giá trị cần thiết rượu vang Do cần phải tính toán thay đổi thể tích dịch lên men cho phù hợp Do thời gian thí nghiệm có hạn, nên trình lên men malolactic không khảo sát Do đó, để tăng chất lượng sản phẩm, cần tiến hành nghiên cứu thêm trình lên men malolactic, nghiên cứu sử dụng táo làm chất mang cố định vi khuẩn malolactic Kiểm tra thành phần rượu sau lên men, so sánh rượu lên men nấm men tự nấm men cố định Nếu xét chất lượng sản phẩm, việc sử dụng táo làm chất mang cố định nấm men để lên men rượu dâu tằm góp phần làm cho chất lượng cảm quan sản phẩm tăng lên Nhưng xét mặt kinh tế, để ứng dụng đề tài vào sản xuất cần phải xem xét đến số vấn đề sau: Việt nam không trồng táo (trừ táo ta) Các loại táo có mặt thị trường táo nhập Thông 58 Chương 5: Kết luận thường, táo bán thị trường đạt đến độ chín để ăn, với việc qua thời gian bảo quản Do đó, cấu trúc cứng táo không đảm bảo nữa, dẫn đến khả tái sử dụng không cao Vì để đưa vào sản xuất, cần phải nghiên cứu thêm, tìm loại táo phù hợp nghiên cứu thêm số chất mang loại trái trồng Việt Nam, nhằm đảm bảo nguồn nguyên liệu ổn định chi phí thấp 59 Tài liệu tham khảo Tài liệu tiếng việt: Hà Duyên Tư 2006 Kỹ Thuật Phân Tích Cảm Quan Thực Phẩm Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội Lương Đức Phẩm 2005 Nấm men công nghiệp Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Lương Hồng Thế Vũ 2010 Nghiên cứu sản xuất rượu vang hỗn hợp từ trái dâu tằm dưa hấu Luận văn thạc sĩ Công Nghệ Sinh Học, Đại học Bách Khoa TPHCM Nguyễn Đình Thưởng – Nguyễn Thanh Hằng 2000 Công nghệ sản xuất kiểm tra cồn etylic NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội Nguyễn Đức Lượng 2006 Công nghệ vi sinh, tập 1, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh Tài liệu tiếng anh: Ageeva, N.M.,Merzhanian, A.A., Sobolev, E.M 1985 Effect of yeast adsorption on the functional activity of the yeast cells and composition of wine Mikrobiologiya 54, 830–834 Argiriou, T., Kanellaki, M., Voliotis, S., Koutinas, A.A 1996.Kissirissupported yeast cells: high biocatalytic stability and productivity improvement by successive preservations at 0oC J Agric Food Chem 44, 4028–4031 Bakoyianis, V., Kana, K., Kalliafas, A., Koutinas, A.A 1993 Low temperature continuous wine-making by kissiris-supported biocatalyst: volatile by-products J Agric Food Chem 41, 465–468 Bakoyianis, V., Kanellaki, M., Kalliafas, A., Koutinas, A.A 1992 Low temperature wine-making by immobilized cells on mineral kissiris J Agric Food Chem 40, 1293–1296 10 Bardi, E., Koutinas, A.A 1994 Immobilization of yeast on delignified cellulosic material for room temperature and low-temperature wine making J Agric Food Chem 42, 221–226 11 Bardi, E., Koutinas, A.A., Kanellaki, M., 1997 Room and low temperature brewing with yeast immobilized on gluten pellets Process Biochem 32, 691– 696 60 12 Bardi, E., Koutinas, A.A., Soupioni, M., Kanellaki, M 1996a Immobilization of yeast on delignified cellulosic material for low temperature brewing J Agric Food Chem 44, 463–467 13 Bardi, E.P., Bakoyianis, V., Koutinas, A.A., Kanellaki, M 1996c Room temperature and low temperature wine making using yeast immobilized on gluten pellets Process Biochem 31, 425–430 14 Bardi, E.P., Soupioni, M., Koutinas, A.A., Kanellaki, M 1996b Effect of temperature on the formation of volatile by-products in brewing by immobilized cells Food Biotechnol 10, 203–217 15 Bekatorou, A., Koutinas, A.A., Kaliafas, A., Kanellaki, M 2001a Freeze-dried Saccharomyces cerevisiae cells immobilized on gluten pellets for glucose fermentation Process Biochem 36, 549–557 16 Busova, K., Magyar, I., Janky, F., 1994 Effect of immobilized yeasts on the quality of bottle fermented sparkling wine Acta Aliment.23, 9–23 17 C Le Bourvelleca, B B 2005 Non-covalent interaction between procyanidins and apple cell wall material Part III: Study on model polysaccharides Biochimica et Biophysica Acta , 1725, 10-18 18 Catherine M.G.C Renard, A B.-F 2001 Interactions between apple cell walls and native apple polyphenols: quantification and some consequences International Journal of Biological Macromolecules , 29, 115-125 19 Colagrande, O., Silva, A., Fumi, M.D 1994 Recent applications of biotechnology in wine production Rev Biotechnol Progr 10,2–18 20 Ferraro, L., Fatichenti, F., Ciani, M 2000 Pilot scale vinification process using immobilized Candida stellata cells and Saccharomyces cerevisiae Process Biochem 35, 1125–1129 21 Freeman, A 1984 Gel entrapment of whole cells and enzymes in cross-linked, repolymerized polyacrylamide hydrazide Ann N.Y Acad Sci 434, 418–426 22 Fumi, M.D., Trioli, G., Colombi, M.G., Colagrande, O 1988 Immobilization of Saccharomyces cerevisiae in calcium alginate gel and its application to bottle-fermented sparkling wine production Am J Enol Vitic 39, 267–272 23 Gordon F Bickertaff 1997 Immobilization of enzymes and cells Humana Press Inc, New Jersey 61 24 Hamdy, M.K., Kim, K., Rudtke, C.A 1990 Continuous ethanol production by yeast immobilized on to channelled alumina beads Biomass 21, 189–206 25 Iconomopoulou, M., Kanellaki, M., Psarianos, K., Koutinas, A.A 2000 Delignified cellulosic material supported biocatalyst as freeze-dried product in alcoholic fermentation J Agric Food Chem 68, 958–961 26 Iconomopoulou, M., Kanellaki, M., Soupioni, M., Koutinas, A.A 2003 Effect of freeze-dried cells on delignified cellulosic material in low temperature wine making Appl Biochem Biotechnol 104, 23–36 27 Iconomopoulou, M., Psarianos, K., Kanellaki, M., Koutinas, A.A 2002 Low temperature and ambient temperature wine making using freeze-dried immobilized cells on gluten pellets Process Biochem 37, 707–717 28 Karel, S.F., Libicki, S.B., Robertson, C.R 1985 The immobilization of whole cells engineering principles Chem Eng Sci 40,1321–1354 29 Kourkoutas, Y., Komaitis, M., Koutinas, A.A., Kaliafas, A., Kanellaki, M., Marchant, R., Banat, I.M 2003a Wine production using yeast immobilized on quince biocatalyst at temperatures between 30 and 0oC Food Chem 82 (3), 353–360 30 Kourkoutas, Y., Komaitis, M., Koutinas, A.A., Kanellaki, M., 2001.Wine production using yeast immobilized on apple pieces at low and room temperatures J Agric Food Chem 49, 1417–1425 31 Kourkoutas, Y., Koutinas, A.A., Kanellaki, M., Banat, I.M., Marchant, R., 2002a Continuous wine fermentation using a psychrophilic yeast immobilized on apple cuts at different temperatures Food Microbiol 19, 127–134 32 L Veeranjaneya Reddy, Y Harish Kumar Reddy , L Prasanna Anjaneya Reddy,O Vijaya Sarathi Reddy 2008 Wine production by novel yeast biocatalyst prepared by immobilization on watermelon (Citrullus vulgaris) rind pieces and characterization of volatile compounds Process Biochemistry 43 (2008) 748–752 33 M Victoria Moreno-Arribas, M C 2009 Wine Chemistry and Biochemistry Springer 34 Mallouchos, A., Komaitis, M., Koutinas A, A., Kanellaki, M 2003 Wine fermentations by immobilized and free cells at different temperatures Effect of immobilizationand temperature on volatile by-products Food Chem 80, 109– 113 62 35 Martin, A.M 1991 Bioconversion of Waste Materials to Industrial Products Elsevier Applied Science, London, New York, pp 63–116 36 P Mallios, Y Kourkoutas, M Iconomopoulou, AA Koutinas, C Psarianos, R Marchant and IM Banat 2004 Low-temperature wine making using yeast immobilized on pear pieces J Sci Food Agric 84:1615–1623 37 Suzzi, G., Romano, P., Vannini, L., Turbanti, L., Domizio, P 1996 Cellrecycle batch fermentation using immobilized cells of flocculent Saccharomyces cerevisiae wine strains World J Microbiol.Biotechnol 12, 25– 27 38 Takaya, M., Matsumoto, N., Yanase, H 2002 Characterization of membrane bioreactor for dry wine production J Biosci Bioeng.93, 240–244 39 Y Kourkoutasa, A B 2004 Immobilization technologies and support materials suitable in alcohol beverages production: a review Food Microbiology , 21, 377-397 40 Y.H Hui, Y B .2006 Handbook of Fruist and Fruit Processing Blackwell Publishing Tài liệu internet 41 http://en.wikipedia.org/wiki/Morus_(plant) 63 [...]... sản xuất rượu vang dâu tằm 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu quá trình cố định nấm men Saccharomyces cerevisiae trên táo và khả năng ứng dụng trong sản xuất rượu dâu tằm 1.4 Nội dung đề tài Đề tài này tập trung làm rõ những nội dung sau: Khảo sát quá trình cố định nấm men Saccharomyces cerevisiae trên táo Khảo sát quá trình lên men rượu vang dâu tằm Khảo sát khả năng ứng dụng chế phẩm nấm men cố định. .. rượu vang hỗn hợp Nhưng việc tạo ra sản phẩm rượu vang có thành phần nguyên liệu hoàn toàn từ dâu tằm vẫn chưa thực hiện được theo quy mô công nghiệp Từ đó, có thể thấy rằng việc nghiên cứu ứng dụng táo làm chất mang cố định nấm men và ứng dụng trong sản xuất rượu dâu tằm là rất cần thiết 1.2 Tên đề tài Đề tài nghiên cứu khả năng cố định nấm men Saccharomyces cerevisiae trên táo và ứng dụng trong sản. .. mặt kinh tế, việc sử dụng nấm men cố định đang rất được quan tâm Đã có rất nhiều các nghiên cứu cố định nấm men thuần khiết trên các loại chất mang khác nhau để ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất rượu vang Phần lớn các nghiên cứu đã thực hiện theo hướng tìm ra một loại chất mang thích hợp để cố định nấm men và có khả năng ứng dụng trong lên men rượu Đã có những chất mang được nghiên cứu như kissiris, các... ngon cho rượu vang, đồng thời kỹ thuật cố định đơn giản Nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng chất mang từ nguyên liệu trái cây đáp ứng được các yêu cầu trên và rất có tiềm năng trong công nghiệp sản xuất rượu Trong đó táo vừa là nguyên liệu rẻ tiền, có sẵn trong tự nhiên, đã được sử dụng để làm sản phẩm cider nổi tiếng cho hương vị thơm ngon Do đó táo hoàn toàn có thể ứng dụng làm chất mang cố định Ở nước... Chất mang dùng để cố định tế bào vi sinh vật phải đạt các yêu cầu sau:  Phải có diện tích bề mặt lớn và có các nhóm chức để vi sinh vật bám vào  Dễ sử dụng và tái sử dụng nhiều lần  Khả năng sống của tế bào và họat tính sinh học của chế phẩm cố định phải cao và duy trì trong một thời gian dài  Hoạt tính sinh học của các tế bào cố định không bị ảnh hưởng bất lợi bởi quá trình cố định  Cấu trúc xốp... men cố định trong sản xuất rượu vang dâu tằm 2 Chương 2: Tổng quan tài liệu Chương 2: Tổng quan tài liệu 2.1 Kĩ thuật cố định tế bào 2.1.1 Định nghĩa kĩ thuật cố định tế bào vi sinh vật Kỹ thuật cố định tế bào vi sinh vật được định nghĩa là kĩ thuật bao bọc hoặc định vị các tế bào nguyên vẹn vào một vùng không gian nhất định nhằm bảo vệ các hoạt tính xúc tác mong muốn [28] Hiện tượng cố định thường... sản phẩm  Sản phẩm được thu hồi dễ dàng hơn do giảm bớt quá trình tách chiết và lọc do đó làm giảm chi phí yêu cầu về thiết bị và năng lượng  Có khả năng tái sử dụng trong quá trình lên men mà không cần loại bỏ khỏi môi trường  Giảm khả năng nhiễm vi khuẩn do mật độ tế bào cao  Có khả năng sử dụng các thiết bị phản ứng đơn giản, nhỏ do đó làm giảm chi phí  Giảm thời gian tạo thành sản phẩm [39]... chứng rong kinh, rắn cắn, viêm miệng, chóng mặt, và vết thương Trái dâu có thể ăn sống hoặc nấu chín Quả có thể sử dụng để sản xuất thức uống 2.2.2 Công nghệ sản xuất rượu vang 2.2.2.1 Giới thiệu về rượu vang Khác với rượu trắng và các loại rượu pha chế, rượu vang là loại thức uống lên men trực tiếp từ nước quả Khi quá trình lên men kết thúc, không chưng cất rượu mà để lắng trong tự nhiên, gạn lọc và. .. hiện tượng xảy ra trong tự nhiên khi các tế bào có thể phát triển trên bề mặt và bên trong các cấu trúc tự nhiên [39] Cố định tế bào còn được định nghĩa là việc gắn tế bào vi sinh vật vào chất mang không hòa tan trong nước, tế bào sau khi sử dụng có thể được tái sử dụng nhiều lần, không bị lẫn vào sản phẩm và có thể chủ động ngừng phản ứng mong muốn [2] 2.1.2 Chất mang trong kĩ thuật cố định tế bào vi... cố định tế bào do sự kết tụ lại của các tế bào làm cho chúng có thể được sử dụng trong các thiết bị phản ứng Phương pháp này được xem xét là có thể xảy ra ở các loại nấm men, nấm mốc và tế bào thực vật Sự kết tụ của các tế bào nấm men là một ứng dụng quan trọng trong ngành sản xuất rượu vang do sự ảnh hưởng tới quá trình lên men và tách tế bào nấm men ra khỏi sản phẩm [39] Hình 2.4 Phương pháp cố định ... nghiên cứu ứng dụng táo làm chất mang cố định nấm men ứng dụng sản xuất rượu dâu tằm cần thiết 1.2 Tên đề tài Đề tài nghiên cứu khả cố định nấm men Saccharomyces cerevisiae táo ứng dụng sản xuất. .. dung sau: Khảo sát trình cố định nấm men Saccharomyces cerevisiae táo Khảo sát trình lên men rượu vang dâu tằm Khảo sát khả ứng dụng chế phẩm nấm men cố định sản xuất rượu vang dâu tằm Chương... cerevisiae táo ứng dụng sản xuất rượu vang dâu tằm 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu trình cố định nấm men Saccharomyces cerevisiae táo khả ứng dụng sản xuất rượu dâu tằm 1.4 Nội dung đề tài Đề tài