nghiên cứu sử dụng trái thanh long (hylocereus undatus) để chế biến nước uống lên men

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LÊ THỊ KIỀU OANH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRÁI THANH LONG (Hylocereus undatus) ĐỂ CHẾ BIẾN NƯỚC UỐNG LÊN MEN LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2005 LỜI CẢM ƠN Em xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Trần Thò Thanh – cán bộ giảng dạy của trường Đại Học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và truyền đạt cho em nhiều kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Khoa Sinh và cán bộ giảng dạy lớp cao học khóa 13 chuyên ngành Vi sinh vật đã tận tâm giảng dạy và truyền đạt cho em nhiều kiến thức quý báu trong suốt khóa học. Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô, cán bộ phụ trách phòng thí nghiệm sinh lý-sinh hóa- vi sinh đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt luận văn này. Cảm ơn các bạn cùng khóa đã đóng góp nhiều ý kiến, giúp đỡ động viên trong suốt thời gian qua. Con xin chân thành kính tỏ lòng biết ơn bố mẹ và anh Lê Kim Nhật đã động viên an ủi và là chỗ dựa tinh thần cũng như vật chất tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận văn này. Học viên Lê Thò Kiều Oanh MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan I Mục lục II Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt VI Danh mục các bảng VII Danh mục các hình X Danh mục các đồ thị XI MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………1 PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU…………………………………………… 3 Chương 1: Nấm men và lên men etylic 3 1.1 Đặc điểm hình thái nấm men 3 1.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa 3 1.3 Phân loại nấm men 12 Chương 2: Ứng dụng của nấm men trong công nghiệp chế tạo đồ uống lên men 23 2.1 Đồ uống có độ rượu nhẹ 23 2.2 Đồ uống có độ rượu cao 32 2.3 Thực trạng chế biến thức uống lên men ở Việt Nam 33 Chương 3: Những hiểu biết về trái thanh long 36 3.1 Đặc điểm của cây, trái thanh long 36 3.2 Tình hình sản xuất và sử dụng trái thanh long 37 3.3 Nhữ ng khó khăn khi sử dụng trái thanh long chế biến thành nước uống lên men 39 PHẦN II: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…………….40 Chương 4: Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị 40 4.1 Nguyên liệu 40 4.2 Hóa chất 41 4.3 Thiết bị 41 4.4 Các loại môi trường nghiên cứu 41 Chương 5: Các phương pháp nghiên cứu 45 5.1 Các phương pháp vi sinh vật 45 5.2 Các phương pháp hóa lý 51 5.3 Các phương pháp toán học 55 5.4 Phương pháp đánh giá cảm quan 55 PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 56 Chương 6: Kết quả xử lý và chế biến trái thanh long thành dịch quả làm môi trường nuôi cấy nấm men 56 6.1 Khảo sát thành phần dịch trái thanh long Bình Thuận 56 6.2 Chế biến và x ử lý trái thanh long làm môi trường nuôi cấy nấm men 58 Chương 7: Phân lập, tuyển chọn các chủng nấm men phù hợp với yêu cầu chế biến đồ uống lên men từ dịch trái thanh long 63 7.1 Phân lập và thuần khiết các chủng nấm men có nguồn gốc khác nhau 63 7.2 Tuyển chọn các chủng nấm men phù hợp với yêu cầu chế biến đồ uống lên men từ dịch trái thanh long 65 Chương 8: Nghiên cứu đặc điể m hình thái, sinh lý, sinh hóa của chủng nấm men LT 2 78 8.1 Đặc điểm hình thái 78 8.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh lý, sinh hóa của chủng nấm men LT 2 81 8.3 Khảo sát khả năng tạo chất kháng sinh của chủng nấm men LT 2 85 8.4 Tìm hiểu khả năng kháng một số kháng sinh của chủng LT 2 88 8.5 Định danh 90 Chương 9: Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 trong quá trình nhân giống 93 9.1 Xác định thời gian sinh trưởng và chế độ lắc thông khí thích hợp đối với chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 trong quá trình nhân giống 93 9.2 Ảnh hưởng của pH ban đầu 95 9.3 Ảnh hưởng của hàm lượng đường 96 9.4 Sử dụng dịch ép trái thanh long làm môi trường nhân giống 98 Chương 10: Khảo sát khả năng sử dụng chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 lên men tạo nước giải khát từ dịch trái thanh long 105 10.1 Ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường lên quá trình lên men etylic ở môi trường dịch trái thanh long của chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 105 10.2 Ảnh hưởng của thành phần môi trường lên quá trình lên men etylic ở môi trường dịch trái thanh long của chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 110 Chương 11: Khảo sát động thái lên men rượu của chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 trong quá trình lên men tạo nước giải khát từ dịch trái thanh long 115 11.1 Khảo sát giai đoạn lên men hiếu khí 115 11.2 Khảo sát giai đoạn lên men kị khí 117 11.3 Khảo sát lên men kị khí ở nhiệt độ thấp 120 11.4 Hoàn thiện sản phẩm 122 11.5 Xây dựng quy trình chế tạo nước uống lên men từ trái thanh long ở quy mô phòng thí nghiệm 129 PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 132 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT C: Cacbon [C]: Nồng độ glucose CP: Centipoise N: Nitơ P thô : Protein thô Sac: Saccharomyces cerevisiae TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TL: Thanh long TL450, TL465, TL580: lượng dịch thu được lần lượt là 450, 465, 480ml/1kg trái thanh long được trích ly bằng nhiệt độ cao. V/p: Vòng/phút DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1 Thành phần dinh dưỡng của trái thanh long Bình Thuận 37 Bảng 6.1 Thành phần hóa học dịch trái thanh long Bình Thuận 56 Bảng 6.2 Thành phần một số dịch quả được sử dụng trong sản xuất rượu vang 57 Bảng 6.3 Dịch trái thanh long (100ml) được xử lý bằng Ca(OH) 2 và lòng trắng trứng gà 61 Bảng 7.1 Đặc điểm hình thái của các chủng nấm men 64 Bảng 7.2 Khả năng tạo hương thơm của các chủng nấm men 66 Bảng 7.3 Khả năng kết lắng của các chủng nấm men 67 Bảng 7.4 Hoạt lực lên men của các chủng nấm men trên môi trường sirô (MT12) và môi trường dịch trái thanh long qua lọc (MT13) 69 Bảng 7.5 Khảo sát hoạt lực lên men và đánh giá cảm quan sả n phẩm lên men của các chủng nấm men đơn lẻ và tổ hợp các chủng nấm men trên môi trường dịch trái thanh long qua lọc (MT13) 71 Bảng 7.6 Tuyển chọn các chủng nấm men có khả năng lên men mạnh trên môi trường thanh long thích hợp 73 Bảng 7.7 Hoạt lực lên men của chủng nấm men LT 2 trên các loại môi trường nước trái thanh long đã xử lý …………… ………………… 76 Bảng 8.1 Đặc điểm hình thái của chủng nấm men LT 2 79 Bảng 8.2 Khả năng lên men các loại đường của chủng nấm men LT 2 83 Bảng 8.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự sinh trưởng của nấm men LT 2 83 Bảng 8.4 Ảnh hưởng của pH ban đầu lên sự sinh trưởng của chủng nấm men LT 2 84 Bảng 8.5 Khả năng chịu nồng độ cồn của chủng nấm men LT 2 85 Bảng 8.6 Khả năng tạo chất kháng sinh kháng các vi khuẩn kiểm định của chủng nấm men LT 2 86 Bảng 8.7 Khả năng kháng một số kháng sinh của chủng nấm men LT 2 88 Bảng 8.8 Đặc điểm sinh học và phân loại của chủng nấm men LT 2 và chủng Saccharomyces cerevisiae 91 Bảng 9.1 Sự thay đổi mật độ tế bào theo thời gian nhân giống của chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 94 Bảng 9.2 Ảnh hưởng pH ban đầu đến quá trình tăng sinh khối chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 95 Bảng 9.3 Ảnh hưởng của hàm lượng đường đến quá trình tăng sinh khối của chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 97 Bảng 9.4 Ảnh hưởng của hàm lượng đường đến quá trình nhân giống trên môi trường dịch trái thanh long 99 Bảng 9.5 Ảnh hưởng của pH ban đầu đến quá trình nhân giống trên môi trường dịch trái thanh long 100 Bảng 9.6 Ảnh hưởng của (NH 4 ) 2 SO 4 đến quá trình nhân giống trên môi trường dịch trái thanh long 101 Bảng 9.7 Ảnh hưởng của nguồn nitơ là hỗn hợp (NH 4 ) 2 SO 4 và pepton hoặc cao nấm men đến quá trình nhân giống trên môi trường dịch trái thanh long 103 Bảng 10.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng lên men của chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 106 Bảng 10.2 Ảnh hưởng của pH ban đầu đến khả năng lên men của chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 107 Bảng 10.3 Ảnh hưởng của hàm lượng giống đến khả năng lên men của chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 109 Bảng 10.4 Ảnh hưởng của hàm lượng đường đến khả năng lên men của chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 111 Bảng 10.5 Ảnh hưởng của hàm lượng hỗn hợp (NH 4 ) 2 SO 4 và vitamin B 1 đến khả năng lên men của chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 113 Bảng 11.1 Quá trình lên men tạo nước giải khát từ dịch trái thanh long trong điều kiện hiếu khí 116 Bảng 11.2 Khảo sát thời gian lên men kị khí ở 30 0 C của chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 trên môi trường dịch trái thanh long 119 Bảng 11.3 Khảo sát thời gian lên men kị khí ở 10 0 C của chủng Saccharomyces cerevisiae LT 2 trên môi trường dịch trái thanh long 121 Bảng 11.4 Kết quả phân tích các chỉ tiêu về chất lượng sản phẩm đồ uống lên men từ dịch trái thanh long 123 Bảng 11.5 Một số chỉ tiêu chất lượng nước thanh long lên men sau thời gian bảo quản 124 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 4.1 Trái thanh long ruột trắng Bình Thuận 40 Hình 8.1 Hình thái khuẩn lạc của chủng nấm men LT 2 78 Hình 8.2 Hình thái tế bào nấm men LT 2 (×100) 79 Hình 8.3 Nang bào tử của nấm men LT 2 (×100) 80 Hình 8.4 Khuẩn ty của chủng nấm men LT 2 (×40) 81 Hình 8.5 Khả năng đồng hóa các nguồn nitơ vô cơ của chủng nấm men LT 2 82 Hình 8.6 Chủng nấm men LT 2 kháng E. coli và Bacillus pimitilis 87 Hình 8.7 Chủng nấm men LT 2 kháng Salmonella typhimurium và Klebsiella 87 Hình 8.8 Chủng nấm men LT 2 kháng Serratia sp. và Streptococcus sp………………………………………………………………………87 Hình 8.9 Khả năng kháng chloramphenicol và ceftazidime 89 Hình 8.10 Khả năng kháng gentamycin và kanamycin 89 Hình 8.11 Khả năng kháng neomycin và acid nalidixic 89 Hình 11.1 Sản phẩm nước thanh long lên men 127 [...]... nghiên cứu sử dụng trái thanh long với đề tài Nghiên Cứu Sử Dụng Trái Thanh Long (Hylocereus undatus) Để Chế Biến Nước Uống Lên Men Mục tiêu của đề tài: chế biến trái thanh long làm nước uống lên men nhằm làm đa dạng hóa các sản phẩm từ trái thanh long vừa có giá trò giải khát, bổ sung dinh dưỡng vừa có tác dụng trò liệu 1 Nhiệm vụ của đề tài: 1 Phân lập các chủng nấm men để làm nguồn giống nấm men. .. loại đồ uống lên men Trong các loại quả hiện có của Việt Nam, trái thanh long ở các tỉnh của miền Nam có sản lượng lớn và chất lượng cao nhưng hiện nay trái thanh long chỉ mới được sử dụng làm thức ăn tráng miệng, chế biến coctail, thờ cúng và xuất khẩu trái tươi [17] [20] Để góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm đồ uống lên men và sử dụng có hiệu quả hơn nguồn đặc sản dồi dào là trái thanh long ở các... chủng nấm men thích hợp với yêu cầu lên men dòch trái thanh long 3 Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa của chủng nấm men chọn được, trên cơ sở đó tiến hành đònh danh 4 Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng, phát triển và lên men của chủng đã chọn trên môi trường dòch trái thanh long để tạo nước giải khát lên men đạt chất lượng cao 5 Ứng dụng chủng nấm men chọn... CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG CỦA NẤM MEN TRONG CÔNG NGHIỆP CHẾ TẠO ĐỒ UỐNG LÊN MEN Hiện nay các loại đồ uống lên men trên thế giới rất phong phú và đa dạng Dựa vào nồng độ rượu, người ta chia đồ uống lên men thành 2 nhóm: đồ uống có độ rượu nhẹ và đồ uống có độ rượu cao [8] 2.1 Đồ uống có độ rượu nhẹ Tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu chế biến mà ta có đồ uống từ tinh bột và đồ uống từ trái cây 2.1.1 Đồ uống từ tinh... các chủng nấm men 67 Biểu đồ 7.2 Hoạt lực lên men của các chủng nấm men trên mơi trường sirơ (MT12) và mơi trường dịch trái thanh long qua lọc (MT13) 69 Biểu đồ 7.3 Hoạt lực lên men của chủng nấm men đơn lẻ và tổ hợp các chủng nấm men trên mơi trường dịch trái thanh long qua lọc (MT13) 72 Biểu đồ 7.4 Hoạt lực lên men của chủng nấm men LT2 trên mơi trường dịch trái thanh long qua lọc... amin và các chất khác) Do đó các đồ uống lên men có giá trò dinh dưỡng cao 1.2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men etylic 5 Nấm men đòi hỏi phải có những điều kiện nhất đònh mới có thể lên men Trong sản xuất rượu, ngoài việc lựa chọn chủng nấm men, còn phải nghiên cứu tạo điều kiện thích hợp để đạt hiệu suất lên men cao Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men: Ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt... phẩm về đồ uống mà giờ đây chúng có mặt ở hầu hết các nước trên thế giới Đồ uống lên men thường sử dụng nguồn nguyên liệu tinh bột hoặc từ các loại trái cây Trong tất cả các loại đồ uống, đồ uống lên men từ trái cây rất được quan tâm bởi ngoài hương vò thơm ngon tự nhiên nó còn chứa các chất dinh dưỡng như các loại muối khoáng, đường, vitamin…chứa sẵn trong trái cây Việt Nam với đặc điểm là nước nông... chua 1,3 độ Sản phẩm này có màu trắng đục, vò chua ngọt đặc trưng do kết quả của kiểu lên men hỗn hợp giữa lên men rượu và lên men lactic [8] Ở Nga có Kvass là loại nước uống truyền thống làm từ malt đại mạch, malt lúa mạch đen, bột mì và thường bổ sung bạc hà Đây là loại thức uống lên men hỗn hợp cả lên men rượu và lên men lactic Kvass có nhiều loại với thành phần trung bình như sau: nồng độ chất khô... thêm nước lên men Nuruk, koji Lọc Bubju Đặc tính vật lý: dạng dung dòch, màu trắng, có cồn Đặc tính hóa học: cồn etylic 16% Vi sinh vật chủ yếu: Saccharomyces sp Sản xuất theo qui mô công nghiệp Bouza một loại đồ uống ở Ai Cập được chế biến từ lúa mì Loại đồ uống này có vò chua và có thành phần rượu 4-5% v/v Thổ Nhó Kỳ và một số nước khác có sản phẩm Bouza là một loại nước uống lên men, được chế biến. .. một số ít lên men ở nồng độ rượu 17-20% Tuy khí CO2 ức chế sự lên men nhưng việc thoát khí CO2 lại có tác dụng tốt đến quá trình lên men Sự thoát khí CO2 sẽ làm cho môi trường luôn bò khuấy động, kéo dài được trạng thái lơ lững của nấm men do đó làm tăng nhanh sự lên men Qua đó ta thấy một điều phổ biến chính sản phẩm của sự trao đổi chất khi đạt tới một nồng độ nào đó sẽ có tác dụng ức chế đối với . dụng trái thanh long với đề tài Nghiên Cứu Sử Dụng Trái Thanh Long (Hylocereus undatus) Để Chế Biến Nước Uống Lên Men . Mục tiêu của đề tài: chế biến trái. LÊ THỊ KIỀU OANH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRÁI THANH LONG (Hylocereus undatus) ĐỂ CHẾ BIẾN NƯỚC UỐNG LÊN MEN LUẬN VĂN THẠC SĨ