0986 nghiên cứu công nghệ sản xuất dấm bằng phương pháp lên men chìm sử dụng phụ phẩm trong sản xuất rượu gạo luận văn tốt nghiệp

BỘGIÁODỤCVÀĐÀOTẠO BỘCÔNGTHƯƠNG VIỆNCÔNGNGHIỆPTHỰCPHẨM ĐỖTHỊ KIMLOAN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẤM BẰNGPHƯƠNGPHÁPLÊNMENCHÌMSỬDỤNG PHỤPHẨMTRONGSẢNXUẤTRƯỢUGẠO TĨMTẮT LUẬNÁNTIẾNSĨKỸTHUẬT Chun ngành: Cơng nghệ sinh học thực phẩmMãsố: 62.54.02.05 HàNội-2016 Cơngtrìnhđượchồnthànhtại ViệnCơngnghiệpthựcphẩm Ngườihướngdẫnkhoahọc: TSNguyễnThịViệt Anh PGS.TSLê ĐứcMạnh Phản biện PGS.TS Nguyễn Thị Minh TúPhảnbiện2.TSNguyễnQuangHào Phảnbiện3.TSPhạmHươngSơn LuậnánđượcbảovệtạiHộiđồngđánhgiáluậnáncấpViệnhọptạiViệnCơng nghiệpthực phẩm Vàohồi……giờ,ngày……tháng…….năm…… Có thểtìmhiểuluậnántại: ThưviệnQuốc gia ThưviệnViệnCơngnghiệpthực phẩm MỞ ĐẦU Tínhcấpthiếtcủaluậnán Dấm mộtloạig i a v ị t r u y ề n t h ố n g d ù n g t r o n g c h ế b i ế n c c ăn nhiều nước giới Ngày nay, dấm sản xuất từnhiều loại nguyên liệu khác sử dụng phổ biến trongcông nghiệp thực phẩm với mức tiêu thụ ước tính tồn giớilêntới3, 2tỉlít d ấ m chứa5%a cid ac e ti c mỗin ă m Tr ong đó,d ấ m gạo loại phổ thơng, có hương vịđặc trưng, phù hợp vớik h ẩ u v ị củan h i ề u q u ố c g i a , d â n t ộ c t r ê n t h ế g i i , đ ặ c b i ệ t v i v ă n h ó a ẩ m thựccủangười PhươngĐông Ở Việt Nam, dấm chủyếuđượcsảnxuất phương pháp lên men bề mặt phần pha chế từacidacetictinhkhiếtnênhiệu suấtlênmenkhơngcaovàtiềmẩnnhiềunguycơ mấtantồnthực phẩm Bên cạnh nguồn ngun liệu quả, hạtn g ũ c ố c , d ấ m c ò n đ ợ c sản xuất từ số loại phụ phẩm như: rượu vang chua, hành đỏ thứphẩm, mật ong thứ phẩm,… Trong đó, nguồn dịch bã thải sau quátrình chưng cất rượu gạo cịn sót số thành phần có giá trị như:ethanol, đường, tinh bột, acid amin, vitamin, chất khoáng,… đặcbiệt chất thơm; thường tận dụng làm thức ăn chăn nuôi,men bánh mỳ, men gia súc,… Nghiên cứu tận thu nguồn phụ phẩmtrong nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm nói chung tận dụngdịch bã rượu từ qui trình sản xuất rượu gạo nói riêng để lên men dấmcó ý nghĩa thực tiễn, vừa đáp ứng nhu cầu ngày tăng thịtrường dấm, vừa giảm giá thành sản phẩm góp phần giảm thiểnhiễmmơitrường Đề tài luận án: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất dấm bằngphươngpháp lên men chìmsử dụngphụ phẩmtrongs ả n x u ấ t rượu gạo” nhằm khai thác, tận dụng nguồn phụ phẩm dịch bã rượutạorasảnphẩmdấmantồn,đápứngucầucủangườitiêudùng , góp phần nâng cao giá trị, giảm nguy gây nhiễm mơi trường từcácquitrìnhsảnxuấtrượugạolênmen Mụctiêunghiêncứu - Phân lập, tuyển chọn vikhuẩn aceticcó khản ă n g s i n h t ổ n g h ợ p acidcaovà phùhợpvớimôitrườnglênmensử dụngdịchbãrượu - Cải biến vi khuẩn acetic kỹ thuật tạo đột biến ngẫu nhiên,nhằm nâng cao khả sinh tổng hợp acid acetic, ứng dụng tronglênmendấmnồngđộcao - Xây dựng qui trình lên men dấm nồng độ acid acetic cao từ môitrường bổ sung dịch bã rượu chủng vi khuẩn acetic đột biến, theophươngphápchìm,quim p h ị n g t h í n g h i ệ m S ả n p h ẩ m dấm l ê n mentạothànhcósựkếthừavàpháttriểnnguồnchấtthơmtựnhiê ntừ dịch bã rượu, đạt chất lượng tốt, đảm bảo vệ sinh an toàn đápứngthịhiếucủa ngườitiêudùng Ý nghĩakhoahọcvàthựctiễncủaluậnán 3.1 Ý nghĩakhoahọc Luận án đãđưa cơsở khoahọcvềviệcs d ụ n g phụ p h ẩ m sản xuất rượu gạo, kết hợp với kỹ thuật sinh học việc cảibiến chủng vikhuẩnaceticcókhảnăng sinh tổng hợpa c i d a c e t i c cao,ứng dụng sản xuấtdấm antoàn,đáp ứngyêucầuc ủ a người tiêudùng.Cụthểnhư sau: - Đã phân tích, đánh giá thành phần dịch bã rượu tạo sở choviệctậndụnglàmnguyênliệuchosảnxuấtdấm - Đã tuyển chọn chủng vi sinh vật có khả lên men dấm từmôi trường bổ sung dịch bã rượu cải biến chủng vi khuẩnacetic có khả sinh tổng hợp acid acetic cao phươngpháptạo độtbiếnngẫunhiên - Xây dựng qui trình cơng nghệ sản xuất dấm từ dịch bã rượuđạt nồng độ acid acetic hiệu suất lên men cao theo phương pháplênmenchìmbởichủngvikhuẩnaceticđộtbiến 3.2 Ý nghĩathực tiễn - Xửlíhi ệ u quảphụ phẩm dịchbãr ợu từqui trìnhsảnxuấtr ợu g ạothànhsảnphẩmdấmcóíchchođờisống - Sản xuất sản phẩm dấm đạt nồng độ acid cao, chất lượng ổnđịnhvà đảmbảo yêucầu vệsinhantoànthựcphẩm - Luận án bổ sung kết nghiên cứu vi khuẩn acetic vàứng dụng lên mendấm gạo nồng độ cao;dùng làm tàil i ệ u tham khảo phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học, giảng dạy vàtrongsảnxuất Nhữngđiểmmớicủaluậnán - Từ nguồn mẫu thu thập Việt Nam Nhật Bản phân lập, tuyểnchọn,địnhtênđược04chủngvikhuẩnaceticcókhảnăngsinhtổnghợp acid acetic cao, đạt 8%w/w Bằng kỹ thuật đột biến sử dụnghóa chất NTG tia UV cải biến chủngK saccharivoransA2NV120.3cókhả nănglênmen acidaceticđạttrên10%w/w - Luậná n l c ô n g t r ì n h n g h i ê n c ứ u c ó h ệ t h ố n g v ề c ô n g n g h ệ s ả n xuấtdấmtheophươngpháplênmenchìmsửdụngphụphẩmcủasảnxuấtrượugạotừkhâuphânlập,tuyển chọn, định tên chủng, cải biếnnâng cao hoạt tính lên men tạo acid acetic chủng giống đến điềukiện lên men, thu nhận sản phẩm, phân tích thành phần hương thơmvà chấtlượngcủa sảnphẩmdấmtạothành Kết cấucủaluận án Luận án gồm 140 trang, chương, 38 bảng số liệu, 39 hình đồthị,95tàiliệuthamkhảovà5cơngtrìnhcóliênquantớiluậnánđãđượccơngbố CHƯƠNG1.TỔNGQUAN Dấm ngày trở nên phổ biến sử dụng rộng rãi trêntồn giới với vai trị gia vị, phụ gia cơng nghiệp thực phẩmvà có số lợi ích sức khỏe người Ngày nay, dấm trởnên đa dạng chủng loại với nguồn nguyên liệu, kỹ thuật sản xuấtkhác nhau, điển hình như: dấm vang, dấm thơm, dấm táo, dấm phatrộn, dấm chưng cất, dấm gạo, dấm hành, dấm hồng vàng, … Trongđó,d ấ m gạ ol l o i d ấ m phổt h n g , c ó hư ơng vị đ ặ c t r n g v p h ù hợpvớikhẩuvịcủangườitiêudùngởnhiềuquốcgia,đặcbiệtvớivănh ó a ẩ m thực ngườiChâuÁ Quá trình lên men sản xuất dấm thực theo cácphương pháp: lên men bề mặt, dịng chảy nhỏ giọt lên men chìm.Trong đó, phương pháp lên men chìm làmộtgiảip h p c ô n g n g h ệ tiên tiến với nhiều ưu điểm trội, áp dụng phổ biến sảnxuất dấm nhiều nước giới, đặc biệt sản xuất dấmnồng độ acid acetic cao Tuy nhiên, Việt Nam nay, sản xuấtdấm theo phương pháp lên men chìm cịn nhiều hạn chế, đề cậpđến số nghiên cứu sơ sản xuất thử nghiệm qui mơnhỏ Duy có nhà máy 100% vốn nước hãng Ajinomoto sảnxuất dấm gạo lên men theo phương pháp chìm, qui mơ cơng nghiệptrênhệthốngdâychuyềnthiếtbịcủa Nhật Bên cạnh nguồn nguyên liệu hạt ngũ cốc, sản xuất dấm từnguồn phụ phẩm vấn đề mới, số tác giả trênthế giới đề cập đến như: dấm hành đỏ Nhật, dấm dừa Thái Lan,dấm mật ong Tây Ban Nha,… Tuy nhiên, việc tận dụng phụ phẩmdịch bã rượu để lên men dấm chưa có nghiên cứu cơng bố Đặcbiệt, dấm lên men sử dụng dịch bã rượu khơng tận dụng đượccác thành phần dinh dưỡng có giá trị mà cịn có khả kế thừa vàpháttriểnnguồnchấtthơmtự nhiêncủa dịchbã rượu Các nghiên cứu phân lập, tuyển chọn vi khuẩn acetic (AAB)trên giới nhằm lựa chọn chủng có đặc tính cơng nghệ tốt như:khả sinh tổng hợp acid acetic cao, chịu nồng độ ethanol,chịu acid acetic, chịu nhiệt lên men nhiệt độ cao ứng dụngcóh i ệ u q u ả t r o n g sả nxuấ t d ấ m Ở V i ệ t N a m , v ấ n đ ề n y đ ợ c mộts ố t c g i ả n g h i ê n c ứ u n h n g s ố l ợ n g c ò n h n c h ế V i ệ c đ n h giá, tuyển chọn chủng AAB đáp ứng tiêu chí cơng nghệ củaquitrìnhsảnxuấtdấmítđượcquantâm.Đặcbiệt, việctuyểnchọnchủng AAB phù hợp với trình lên men dấm sử dụng phụ phẩmdịchbã rượuchưacónghiêncứutrongvà ngồinướcnàocơngbố Bên cạnh việc phân lập, tuyển chọn AAB có khả sinh tổnghợp acid acetic cao phù hợp với trình lên men dấm điềukiện khắc nghiệt, ứng dụng vi sinh vật đột biến theo phương pháptruyền thống chế biến thực phẩm hướng nghiên cứu mới, đãđạt thành công định Với mục đích chọn lọc nhanhcác dịng đột biến có khả sinh tổng hợp acid acetic cao phùhợp lên men dấm môi trường sử dụng dịch bã rượu, chúng tôitiến hành nghiên cứu cải biến chủng AAB kỹ thuật đột biến sửdụng hóa chấtNTG, tia UVvà kếthợp với tạo áp lực môit r n g acid acetic Trên cơsởđó,xây dựng quitrìnhcơng nghệlênm e n dấmtừn g u n n g u y ê n l i ệ u dị c h b ã r ợ u b i c h ủ n g v i k h u ẩ n a c e t i c độtbiến,thuđược sảnphẩmdấmantồnvà cónồngđộacidcao Vì vậy, “Nghiên cứu công nghệ sản xuất dấm phươngpháp lên men chìm sử dụng phụ phẩm sản xuất rượu gạo”với mục tiêu phân lập, tuyển chọn, định tên, cải biến vi khuẩn acetic,lên men dấm nồng độ cao môi trường sử dụng phụ phẩm dịch bãrượu theo phương pháp chìm nghiên cứu cần thiết có ý nghĩathựctiễncao CHƯƠNG2 NGUYÊNLIỆUVÀPHƯƠNGPHÁP 2.1 Nguyênliệu,hóachấtvàthiếtbị +Nguồn mẫu phân lập vi khuẩn acetic: dịch dấm loại, dấm bỗng,dịchthảinhàmáyrượu,quảchínlênmen, thuthậptừmộtsốđịa phươngtrongnướcvàtừ NhậtBản +Dịchbãrượuvàmẫudấmđốichứng:dịchbãrượuthunhậntừquitrìnhsảnxu ấtrượugạolênmenquimơcơngnghiệpvớic ơngsuất 1.500k g / m ẻ , t i V i ệ n C ô n g n g h i ệ p T h ự c p h ẩ m M ộ t s ố m ẫ u d ấ m nếphoa vàng,dấmTâmĐứcloạichaithủytinh,dấmgạolênmenAjinomotoloạichai PET trênthị trườngđượcsửdụngđểsosánh +Hóa chất:các hóa chất mơi trường, hóa chất phân tích hóa chấtsinh học phân tử đạt tiêu chuẩn sử dụng, có nguồn gốc từ Việt Nam,TrungQuốc,Pháp,Mỹ + Thiết bị: thiết bị thí nghiệm thơng thường, máy quang phổ UVVIST80,máycấtđạmVapodest10s-Gerhardt,hệthốngHPLCAGILENT1200 series, hệ thống GC-MS Shimadzu, GC-6890 Plus- hãngAgilent,máyđọctrìnhtựgen,hệthốngthiếtbịl ê n m e n Minifor1lít hãngLambda-ThụySỹ 2.2 Phươngphápnghiêncứu 2.2.1 Phươngphápvisinhvàsinhhọcphântử - Phân lập AAB môi trường GYC: glucose 1%, cao nấm men1%, ethanol 3%, CaCO32% agar 1,5% theo phương pháp phalỗngthơngthường - Sàngl ọ c A A B t r ê n m ô i t r n g Y E C ( h o ặ c Y E B ) : c a o n ấ m m e n 1%, ethanol 4%, CaCO32% (hoặc Bromecresol green 0,002%) vàagar1,5%theokiểucấychấmđiểmvà đục lỗ - Tuyển chọn AAB có khả sinh tổng hợp acid acetic cao trênmôitrườngcơbảnYGEA(1%caonấmmen,1%glucose,6% ethanolv , % a c i d a c e t i c ) v t r ê n m ô i t r n g l ê n m e n s d ụ n g 20%dịchbãrượu,bổsungcaonấmmen1%,saccarose1%,bổsungethanolđạt6%Vol acidaceticđạt0,6% - ĐịnhtênAABdựavàotrìnhtựđoạngenmãhóa16SrRNA - Phương pháp tạo đột biến AAB hóa chất NTG NTG kếthợpvớitia UV - Phươngphápxácđịnhmột sốđặctínhcơbảncủa AAB 2.2.2 Phươngphápcơngnghệ - Nghiêncứulênmendấm trênquimơbìnhtamgiác1000ml(200mldịch),lắc 150vịng/phút - Nghiên cứu vàthửnghiệm lênmen dấm hệthống thiết bị lênmenMinifor 1lítcủahãngLambda-ThụySỹ 2.2.3 Phươngpháphóalí - Xácđịnhnồngđộethanolbằngthiếtbị Dujiadin-Salleron - Xácđịnhđộnhớt củadịchbằngnhớt kế Ostwald - Địnhlượngmộtsốđườngtựdotrongdịchbãrượuvàacidhữucơtrongd ấmbằngphươngphápHPLC-RIDvàHPLC-PDAtươngứng - Xácđ ị n h c c h ợ p c h ấ t b a y h i t r o n g d ị c h b ã r ợ u v d ấ m b ằ n g phươngphápGC-MS - Xácđ ị n h h m l ợ n g m e t h a n o l t h e o A O A C 1 t r ê n h ệ t h ố n g GC-FID(detector ionhóangọnlửa) 2.2.4 Phươngpháphóahọc - Xácđịnhhàmlượngacidtổngsốbằngchuẩnđộacid-bazơ - Xác địnhtinhbộttheo phươngphápthủyphân bằngacid - XácđịnhhàmlượngnitơtổngsốtheoAOAC2001.11 - Xácđịnhhàmlượngaldehyde theoTCVN1051-71 2.2.5 Phươngphápphântíchcảmquan Theophépthử chođiểmthịhiếuvớithangđo9điểm 2.2.6 Phươngpháptốnhọc - Quihoạc ht hựcnghiệm bậcha i tốiưuhóahàm mongđợitrê n phầnmềmDesignExpertphiênbản8.0.6 - XửlísốliệutheophươngphápphântíchphươngsaiANOVA sử dụngphầnmềmStaticalAnalysis Systems(SAS)9.1 CHƯƠNG3.KẾTQUẢVÀTHẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu thành phần dịch bã thải từ qui trình sản xuấtrượugạo 3.1.1 Phântíchmộtsốthànhphầncơbảncủadịchbãrượu Đã xác định số thành phần dinh dưỡng có giá trị như:tinh bột 1,78±0,14%; protein thơ 3,52±0,43%; ethanol 0,26±0,08%;đường có khả lên men 3,27±0,62 g/l bao gồm: saccarose 1,36 ±0,74 g/l; glucose 1,09 ± 0,14 g/l; maltose 0,58 ± 0,15 g/l; maltotriose0,25± 0,12 g/l;… Bên cạnh đó, số tiêu liên quan đến vấn đềvệ sinh an toàn thực phẩm dịch bã rượu xác định:hàm lượng aldehyde 30,8± 2,7 mg/l; thành phần methanol khơng tìmthấy; tổng số vi sinhvật hiếu khí 7,4×104CFU/ml, tổng số nấm men-nấmmốc 1,6×104CFU/ml 3.1.2 Phântíchthànhphầnhợp chất bay hơicủadịchbã Kết phân tích GC-MS cho thấy, thành phần hợp chất bay hơicủa dịch bã rượu bao gồm: acid acetic, ethyl acetate, benzeneethanol,ethyllactate,2-3-Butanediol,1-ethoxy-Propane,2-methyl-Propanoicacid, ethyl succinate, caffeine, propanoic acid, ….; chúng có vai trịquan trọng tạo hương thơm dịch bã rượu Lên men dấm sửdụng phụ phẩm từ qui trình sản xuất rượu gạo khơng tận dụngđược thành phần dinh dưỡng có giá trị mà cịn có khả kếthừa vàphát triển nguồn chất thơm tựnhiên từquá trình lênm e n rượugạo saccharivoransA2N140.7và tăng26%sovớichủngK.saccharivoransA2 3.3.3 Một sốđặctínhcủachủngđộtbiến - Chủng đột biếnK saccharivoransA2 NV120.3 có khả pháttriển mạnh so vớiK saccharivoransA2 môi trường 7-11 %Vol.ethanolvàtrênmơi trường6-10%w/wacidacetic - Khả chuyển hóa lên men dấm chủng đột biếnK.saccharivoransA2 NV120.3 mạnh so với chủng tự nhiênK.saccharivoransA2: chủng đột biến có khả tạo acid acetic đạt5,73% ( w / w ) v e t h a n o l s ó t , % ( V o l ) v i h i ệ u s u ấ t 8 , % ; trongkhiđó,chủngtựnhiênlênmenđạt4,32%(w/w) acid acetic vàethanol sót 1,5 % Vol với hiệu suất 80,25 % 72 lên menđầutiên Đồng thời,xácđịnh thờiđiểm bắtđầub ổ s u n g e t h a n o l trongquátrìnhlênmenlà24giờ,liềulượngdự kiến0,5%/ 8giờ/lần 3.3.4 Xác định động học q trình lên men dấm mơi trườngbổdungdịchbãrượu Đã xác định động học trình lên men dấm chủng độtbiến thiếtbị Minifor litt h e o p h n g n b ổ s u n g dần e t h a n o l bắt đầu thời điểm 24 với liều lượng 0,5%Vol./8 giờ/lần đến 80giờ(tổnghàmlượngethanolbổsungđến10%Vol.)vàthựchiện qtrìnhlênmenchođếnkhinồngđộethanolsótkhơnglớnhơn0,5%.Đồng thời, xác định thời gian lên men dấm 120 giờ, 7,0 12,00 6,0 10,00 5,0 8,00 4,0 6,00 3,0 4,00 2,0 2,00 1,0 0,0 0,00 08 16243240485664728088961 112 120 Thời gian lên men (giờ)Ethanol(%v/v) OD Aceticacid(%) Hình3.2.Độnghọcquátrìnhlên men dấmsửdụng dịch bãrượu pH Nồngđộ acid(% a.acid)pH ồng độ ethanol (%Vol.)Tốcđộphát triểnVSV(OD) vớinồngđộacidaceticđạt10,20%(w/w) vàhiệusuấtđạt93,56% 3.3.5 Thử nghiệm lên men dấm mơi trường bổ sung dịch bãrượutheophươngpháplênmenchìm Kết thử nghiệm lên men dấm (5 mẻ) theo phương pháp chìmbởi chủngK saccharivoransA2 NV120.3 mơi trường sử dụngdịchbãrượu,trongthiếtbịMinifor1lítnhưsau:qtrìnhlênme nổn định, dịch dấm có nồng độ acid acetic cao trung bình đạt 10,19 ±0,16%(w/w) hiệusuấtlênmen93,45±1,42% 3.3.6 Đánh giá thành phần acid hữu dấm gạo lên mentừdịchbãrượu Thànhp h ầ n c c a c i d h ữ u c s i n h t ổ n g h ợ p t r o n g q u t r ì n h l ê n men dấm gạo môi trường sử dụng dịch bã rượu chủng độtbiếnK saccharivoransA2 NV120.3 chủ yếu acid acetic, chiếm99,99% tổng số acid hữu lượng nhỏ acid oxalic; kếtquảthànhphầncácacidcósự tươngđồngvới dấmgạoAjinomoto 3.4 Nghiên cứu xây dựng qui trình sản xuất dấm lên men từ mơitrườngtậndụngdịchbãrượubởichủngAABđộtbiến 3.4.1 Nghiêncứutỉlệ bổsungdịchbãrượuthíchhợp Lựachọn đượcphương án sửdụng 20% dịch bãr ợ u cho l ê n men, dấm sản phẩm có hàm lượng acid acetic cao đạt 9,28 ±0,09%(w/w)vớihiệu suất8 , hương t h m củadấmcómức ±0,84%;đồng thời, độưathíchcaonhấtvàq trìnhsảnxuấtthuậnlợi 3.4.2 Nghiêncứuđiềukiệnthanhtrùngdịchlênmen Chế độ trùng dịch trước lên men: 100°C/30ph, có khả năngtiêu diệt vi sinh vật tạp nhiễm đạt mức qui định ≤ 10 CFU/ ml vàkết qtrìnhlênmendấmđạt9,28±0,18% (w/w)acidacetic 3.4.3 Nghiêncứuđiềukiệnnhângiốngsinhkhốithíchhợp Điềukiệnkỹthuậtnhângiốngsinhkhốithíchhợpđốivớichủng K saccharivoransA2 NV120.3 là: môi trường YEG, tỉ lệ tiếp giống8%,thời gianchuyểngiống22-24giờ,nhiệtđộnuôi 300C 3.4.4 Nghiêncứuảnhhưởngcủamộtsốthànhphầnmơitrườngđ ếnqtrìnhlênmen 3.4.4.1 Khảosát ảnhhưởngcủanồngđộđườngbổsung Kếtquảkhảosátảnhhưởngcủahàmlượngđườngsaccarozabổsun gtrongkhoảng4g/l-20g/lđếnqtrìnhlênmendấmbởichủng K.saccharivoransA2NV120.3thểhiệnởbảng3.17 Bảng3.17.Ảnhhưởng nồng độđường bổsungđến trìnhlên men dấm Nồngđộ đường bổsung(g/l) 12 16 20 Nồngđộacid(% acidacetic) 8,32±0,24D 8,92±0,09C 9,66±0,16A 9,44±0,17AB 9,18±0,12BC Hiệusuấtlênmen(%) 76,32± 2,22D 81,82± 0,84C 88,61± 1,46A 86,59±1,59AB 84,21± 1,11BC Nồngđộđ n g bổ sung o m ô i t r n g 12-16g / l t h ì q u t r ì n h lênmendấmđạthàmlượngacidaceticcao9,44-9,66%(w/w)vàhiệu suất lên men đạt 86,59 - 88,61% Vì vậy, lựa chọn hàm lượngđườngsaccaroza bổsungvàodịchlênmen12g/l 3.4.4.2 Khảosát ảnhhưởngcủanồngđộacidaceticbanđầu 100,00 Hiệusuấtlênmen(%) 81.19±1.71 B 80,00 84.02±1.68 B 88.74±1.35 A 82.08±1.09 B 60,00 90.15 A 40,00 16±0 18 BC 20,00 94± 8.68±0.18 D 0,00 0,4 0,6 0,9 1,4 Hiệusuấtlênmen(%) Nồngđộacidaceticcuối(%) 10,50 74.80±1.36 C 10,00Nồ ng 9,50 độ aci 9.44±0.12 B 9,00 da 8.76±0.16 CD 8,50 ceti cc 8,00 uối (% 7,50 ) 1,2 Nồngđộacidaceticđầu (%) Hình3.24.Ảnh hưởng nồngđộ acidbanđầuđếnquá trìnhlên men dấm Ảnh hưởng nồng độ acid acetic ban đầu khoảng 0,41,4% đến trìnhlên men dấm chủngK saccharivoransA2NV120.3thểhiệntrênhình3.24chothấy:mộtlượnga cidaceticban đầu tạo điều kiện kích thích hoạt động AAB, với nồng độ acidacetic khoảng 0,6-1,2% trình lên men dấm đạt hàm lượngacid acetic hiệu suất lên men cao Vì vậy, lựa chọn khoảng acidaceticbanđầu0,6-1,2% chokhảosáttối ưu 3.4.4.3 Khảosát ảnhhưởngcủacaonấmmenbổsung Cao nấm men nguồn dinh dưỡng hữu hiệu đối vớiquá trình lên men dấm AAB Nồng độ cao nấm men bổ sungkhoảng 0,4 – 1,6 g/l có ảnh hưởng đáng kể đến q trình sinh tổnghợpacidacetic hiệusuấtlênmendấm(hình3.25) Hiệusuấtlênmen(%) 90,00 88,00 86,00 84,00 82,00 88.06±1.10A 82.92±1.68B 80.91±0.95B 80,00 78,00 9,80 9,60 N 9,40 ồn gđ 9,20 ộa 9,00 ci da 9.14±0.15B 9.02±0.09B8 ,8 ce tic 8,60 cu ối 8,40 (% 8,20 ) 1,25 1,60 83.84±1.39B 82.74±0.84B 9.60±0.12A 9.04±0.18B 8.82±0.10B 76,00 74,00 0,40 0,75 1,00 Hiệusuấtlênmen(%) Nồngđộacidaceticcuối(%) Nồngđộcaonấm men(g/l) Hình3.25.Ảnh hưởng cao nấmmenđếnquá trìnhlênmen dấm Trong đó, hàm lượng cao nấm men bổ sung 1,00 g/l trìnhlênmendấm đạthiệuquảcaovớinồngđộacidaceticđạt9,60±0,12 % (w/w) hiệu suất lên men đạt 88,06 ± 1,10 % Tuy nhiên, để tiếtkiệm tối đa chi phí sử dụng cao nấm men sản xuất mà đạthiệu lên men cao, lựa chọn khoảng nồng độ cao nấm men 0,75-1,25g/lđểnghiêncứutốiưu 3.4.4.4 Khảosátảnhhưởngcủaglycerol Ảnh hưởng hàm lượng glycerol 0-1g/l đến trình lên menbởi chủngK saccharivoransA2 NV120.3 thể bảng 3.18cho thấy: nồng độ glycerol 0,5-1 g/l hiệu trình lênmenđ t c a o n h ấ t v i h m l ợ n g a c i d a c e t i c t r o n g k hoảng9,00- 9,18%w/w, hiệu suất lên men đạt 82,56 - 84,21% Vì vậy, lựa chọnnồngđộglycerol bổsung0,5g/lchoquátrìnhlênmendấm Bảng 3.18.Ảnhhưởng củanồngđộglycerolđếnquá trìnhlên men dấm Nồngđộglycerol Nồngđộ acid(% w/w Hiệusuấtlênmen bổsung(g/l) acidacetic) (%) 8,00±0,21C 73,38± 1,93C 0,3 8,50±0,23B 77,97± 2,08B A 0,5 9,00±0,12 82,56± 1,10A A 0,7 9,18±0,26 84,21± 2,40A A 1,0 9,16±0,03 84,02± 0,32A 3.4.4.5 Khảosátảnhhưởngcủacácthànhphầnkhoángchất MgSO4.5H2O, KH2PO4, (NH4)H2PO4được lựa chọn nguồn bổsungkhốngchấtchoqtrìnhlênmendấmbởichủngK.saccharivoran sA2 NV120.3 Kếtquảkhảo sátđãlựac h ọ n đ ợ c hàm lượng chất khoáng bổ sung vào môi trường lên men sau:MgSO4.5H2O0,50 g/l;KH2PO41,50g/lvà (NH4)H2PO41,00 g/l 3.4.5 Nghiêncứuđiềukiệnthíchhợpcholênmendấmgạo 3.4.5.1 Khảosát ảnhhưởngcủanồngđộethanolbanđầu Q trình lên men dấm với nồng độ ethannol ban đầu (Vol.): 6%,7%, 8%, 9% bổ sung dần đến 10% với liều lượng 0,5% /lần mộtsốthờiđiểmtừ 24hđến80h.Kếtquả thể hiệntrongbảng3.22 Bảng3.22.Ảnhhưởng củanồng độethanolđầu đến trình lên mendấm Nồngđộethanolbanđầu (%Vol.) Nồngđộ acid acetic(%w/w) 9,03±0,44A 9,33±0,44A 7,48±0,27B 5,31±0,20C Hiệusuấtlênmen (%) 82,80± 4,04A 85,55± 4,04A 68,61± 2,48B 48,74± 1,85C Nồng độ ethanol ban đầu 6% -7%, q trình lên men dấm có nồngđộ acid acetic lớn 9,03-9,33% hiệu suât lên men đạt 82,80-85,55% Tuy nhiên,bổsung dầnthêm ethanoltrong quátrìnhl ê n ment o r a s ự p h ứ c t p v t ă n g c hi p h í s ả n x u ấ t V ì v ậy,lựachọn nồng độethanolbổ sung banđầutrong dịch trướclênmenđạt7%Vol 3.4.5.2 Khảosát ảnhhưởngcủacủanhiệtđộlênmen Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ lên men khoảng từ25-35°C đến trình lên men dấm chủngK saccharivoransA2NV120.3thểhiệntrênhình3.26: Hiệusuấtlênmen(%) 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 10,00 9.52±0.18A N 9,50 ồn gđ 8.94±0.16B 8.78±0.14B 9,00 ộa ci ±2.1 da 8.74±0.03B 87.33±2.8 A 56± ce B 2B80.17±1.00 80.54±1.63B 82.01 3.63B 82 8,50 tic (% ) 8,00 9.00±0.21B 25 27 35 Hiệusuấtlênmen(%) Nồngđộacidacetic(%) 30 33 Nhiệt độlênmen(°C) Hình3.26.Ảnh hưởngcủa nhiệtđộ đếnquá trìnhlên mendấm Nhiệt độ lên men tăng từ 27°C đến 30°C khả sinh tổnghợp acid acetic hiệu suất lên men tăng dần, nhiệt độ tiếp tục tăngtừ 30°C đến 33°C hàm lượng acid acetic hiệu suất lên mengiảm dần Để xác định nhiệt độ thích hợp cho q trình lênmenlựa chọnkhoảngnhiệtđộ27-33°Cchonghiêncứutốiưu 3.4.5.3 Khảosát ảnhhưởngcủacủanồngđộoxyhòatan Kếtquả nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng oxyhòa tan đếnquá trình lên men dấm chủngK saccharivoransA2 NV120.3trong thiết bị Minifor lít thể hình 3.27 Với nồng độ oxyhòa tan mg/l - mg/l hàm lượng acid hiệu suất lên men dấmtăng dần, nồng độ oxy 6mg/l- 7mg/l hiệu giảm đáng kể Điềunày cho thấy nồng độ oxy hòa tan ảnh hưởng đến phát triển củaAABvàqtrìnhlênmendấm.Đểlựachọnđượcnồngđộoxyhịa