1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Phân lập và tuyển chọn chủng nấm men thích hợp cho quá trình lên men đồ uống từ tinh bột

58 1 0
Tài liệu được quét OCR, nội dung có thể không chính xác

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Trang 1

2.J979gd

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO |

TRUONG DAI HOC SU PHAM TP HO CHi MINH KHOA SINH eS ogy (NAD VAN, TOT AGHIEP SRT Đề Tài :

PHAN LAP VA TUYEN CHỌN | CHUNG NAM MEN THiCH HOP

CHO QUA TRINH LEN MEN | ĐỒ UỐNG TỪ TINH BỘT ~ =

Cán bộ hướng dẫn : Th.S TRẦN THANH THỦY |

Sinh viên thực hiện : ÑGUYỄNW THỊ THƯƠNG HUYEN -

Trang 2

Loi Cam Ou

Con xin thành kính tỏ lòng biết ơn bố mẹ đã động viên an ủi và là chỗ dựa tỉnh thần cũng như vật chất cho con có điều kiện hoàn thành

tốt luận văn này

Em xin trân trọng cẩm ơn cô Trần Thanh Thủy -cán bộ giảng

dạy bộ môn VỊ Sinh , khoa Sinh lọc trường Đại lọc Sự phạm Thanh

Phố Hồ Chí Minh đã hết lòng hướng dẫn và truyền đạt cho em nhiều

kiến thức quý báu trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Em chân thành cảm ơn các thầy cô khoa Sinh học,các thầy cô

phòng thí nghiệm Sinh hóa — VI sinh — Sinh lí thực và nhà trường đá tận tâm giảng dạy và giúp đỡ em hoàn thành khóa học một cách tốt đẹp

Em xin cảm ơn chị Phạm Thị Hồng Tươi và bạn Thái Kế Quân -

khoa Vì Sinh- Sinh học phân Tử trường ĐHKHTN đã đóng góp nhiều ý

kiến, giúp đỡ và động viên em trong suốt thời gian làm luận văn

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Viện Sinh học Nhiệt

đới Miền Nam , cùng các bạn đồng môn

Sinh viên:NGUYÊN THỊ THƯƠNG HUYÊỀN

Trang 3

Trang

Đặt vấn đề - HH HH TT ng kg ngờ, l

Phần 1: Tổng quan tài liệu 5 sex SE 2c csczceở 2 I Sơ lược về đồ uống lên men - 2s s6 S3 5888 ezSzszz s2 2

lds DDT WONG quang nàgi tvSïHGIGIGIATGSSISUSAvISQQ48S4430038588 2 [ge ORR, mencrmenncsnll nese celle 2

1.3, DAC GiEM Seo 2

1.4 Nguyên liệu sản xuất đồ uống lên men 3

II Một số đặc tính của tế bào nấm men - sec se s22 4

2.1 Đặc điểm hình thái và kích thước . ‹: 4

2.2 Đặc điểm cấu tạo tế bào: . -.ccccc sec ccea 5 2.3, Đic GIẾT SÌNH BỮT ssvasesageatszssttotaooosfo000ssnsauyan 6

2.4 Sinh trưởng và phát triỂn se se v 2k serkes 7

III Các biến đối xắy ra trong quá trình lên men 8

3.1 EỊHH HEHTE, óascc<020800GU058GRãGG3lNutea 8

322 CWO 2181 G08 tieccnncaannnnnanmmnmarnmnceaw 8 3.3 Các nhóm vi sinh vật chính

tham gia vào quá trình lên men 9

IV Ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình

sinh trưởng, phát triển và lên men của nấm men 11

ALL NAIC dO occ ceeeeeseseecenesnaneeseeeeeneneeenseeeeeseneaees II 42.ĐộpH _ c.cccvccee II ÓC sodaadndatoerditdACdiN31Vi008660050160000955090033909N93034 12 4.4 Thành phần môi trường - -5<<s<+s<<s2 12 V, Vai trò của nấm men trong công nghiệp lên men thực phẩm 13 Phần 2 : Vật liệu và phương pháp nghiên cứu - 15 L, Vat ——— 15

1.1 Nguồn phân lập .- ¿- ©6552 2x cecvereeeees 15

12 n0 1001 THÔI HẨHÐ tot GGIIAGIGHGGGGIEiauig 15

Trang 4

L1 t<ng và phưitliygr NHÀ tusereoasreaeioeatindyoonlndlt9401604310666863v054 18 2.1 Phương pháp phân lập, làm thuần - «- 18

2.2 Phương pháp nghiên cứu các đặc điểm hình thai 19

2.3 Phương pháp phát hiện khả năng lên mcn 22 2.4 Phương pháp xác định khả năng

lên men các loại đường cày 23

2.5 Khảo sát sự tăng sinh khối của nấm men

bằng phương pháp đo mật độ quang 25

2.6 Ảnh hưởng của pH môi trường đến sự tăng

sinh khối của các chủng nấm men 26

2.7Ảnh hưởng đến nhiệt độ môi trường đến sự tăng

sinh khối của các chủng nấm men 27

2.8 Xác định khả năng tạo hương thơm 27

2.9 Bảo quản chủng đã tuyển chọn 27

Phần 3z Ktdua và biỂT HẠT gausseauegodgesgeoaiddiiaediidsaetdadgoridis a

3.1 Phan lap va sơ tuyển các chủng nấm men 29

3.1.1 Phân lập s©2-ceee+vrvsetrseesrrveerre 29

3.1.2 Sơ tuyển các chuẩn dựa trên khả năng lê men rượu tối

KT Ít syngyvsvigbrgntgttgy0E0i1600xtgtitttrret0u00020/000730900007402709/072001010500000190 29

3.1.3 Khảo sát tốc độ lên men qua sự thải CO; 30 3.1.4 Khảo sát khả năng tạo hương thơm của

của các chủng nấm men: <5 32 3.1.5 Nghiên cứu các đặc điểm hình thái cia nấm men 33

3.2 Khả năng lên men các loại đường a]

3.3Khảo sát khả năng tăng sinh khối của các chúng 38

3.4 Ảnh hưởng của pH của môi trường đến

khả năng tăng sinh khối của nấm men 43

3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến

khả năng tăng sinh khối 47 3.6 Bảo quản giống nấm men - 5 +++x++<+2 5] PhẩnIV Kết luận và để nghị . - 5555 S +22 £zvezzeezrerzke 52

đIKếIMUẨN scones 52

UP PHO -—- nưyyugnemrssrrernaintstvanrrravaaaeniinvigareuarntoeaww 53

Trang 5

Luan Oan C2ốt ((giiệp CBIMOD :Fh.S Frain Thanh Fhaiy

BAT OAN BE

ừ ngàn xưa, thế giới vi sinh vật nhỏ bé sống quanh ta vốn đã có mối

Ề quan hệ mật thiết, gắn bó với con người Khi ấy, dù chưa hiểu nấm

men là gì nhưng họ đã biết sử dụng chúng để tạo ra những sản phẩm cho đời sống như : rượu, bia, cồn, rượu vang, nước giải khát lên men, v v Dân dần, sự tiến bộ của khoa học và kỹ thuật ngày càng cho phép con người

hiểu rõ giá trị dinh dưỡng và hiệu quả kinh tế lớn lao của các sản phẩm này,

khiến giờ đây chúng có mặt ở hầu khắp các nước trên hành tinh và chất lượng không ngừng được hoàn thiện Trên thế giới, nếu chỉ xét riêng các đồ uống lên men có nguồn gốc từ tinh bột đã có số lượng và chủng lọai phong phú vô cùng Mỗi quốc gia, mỗi dân tộc tùy nguồn nguyên liệu có sẵn, tùy phong tục tập quán khác nhau đã tạo cho mình một loại đồ uống đặc trưng mang đậm phong cách truyền thống Bouza, một lọai đồ uống của Ai Cập được chế biến từ lúa mì Kvass, nước uống truyền thống của Nga làm từ malt đại mạch

Chicha, sản phẩm lên men từ ngô ở châu Mỹ La Tinh Ở Nhật có rượu Sakẻ

nổi tiếng, ở Trung Quốc có Shaosing Chu, ở Philippin có Basi, ở Việt Nam có

rượu nếp, rượu cần đều là những sản phẩm lên men rượu từ gạo các loại, rất

thơm ngon và giàu bổ dưỡng

Ở nước ta, bên cạnh lúa gạo, các nông phẩm giàu tỉnh bột, nghèo đạm

như ngô, sắn chiếm một tỉ trọng khá lớn trong trong cơ cấu lương thực cho người Hiện nay trình độ chế biến nông phẩm này còn nhiều hạn chế nên hiệu

suất sử dụng nguyên liệu chưa cao, chưa đáp ứng được nhu cầu người tiêu

dùng Việc cải tiến quy trình lên men và nâng cao giá trị toàn diện của sản

phẩm là mục tiêu quan trọng của công nghệ sinh học trong giai đoạn hiện nay

nên đang được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm Để đạt được mục tiêu đó

khâu đầu tiên có ý nghĩa qua trọng là chất lượng của chủng men giống Việc

sử dụng nấm men có phẩm chất tốt không những đáp ứng yêu cầu của công

nghệ chế biến mà còn góp phần cải thiện chất lượng sản phẩm, tiết kiệm thời gian và nguyên liệu ban đầu

Để góp phân nhỏ bé của mình vào việc làm có ý nghĩa trên, chúng tôi đã tiến hành phân lập và tuyển chọn chủng nấm men thích hợp cho quá trình

lên men từ nguyên liệu tỉnh bột để tạo ra các đồ uống có độ cồn thấp Đó

cũng là mục tiêu đề tài của chúng tôi

Trang 6

Luan Odn Fét Ughiép CBIOD :TFh.S Grain Shanh Fhiiy

Phan I: TONG QUAN TAI LIEU

I SO LUGC VE DO UONG LEN MEN 1.1 Đinh nghiã

Nước giải khát lên men là sản phẩm của quá trình lên men rượu chưa

kết thúc Đó là lọai đồ uống thơm ngon, giàu bổ dưỡng, có lợi cho sức khỏe

người dùng

1.2 Phân loại

Căn cứ vào nguồn nguyên liệu sản xuất, người ta chia nước giải khát lên

men thành 2 nhóm :

$ Nước giải khát lên men từ nguyên liệu tỉnh bội ® Nước giải khát lên men từ nguyên liệu nước quả

Căn cứ vào tên của nguyên liệu cụ thể và chất lượng sản phẩm mà đặt tên cho chúng Ví dụ như nước cam lên men, nước dứa lên men, hay nước

uống lên men từ ngô, sắn 1.3 Đặc điểm

Đồ uống loại này là sắn phẩm của quá trình lên men rượu chưa kết thúc

$ Các quá trình sinh học còn tiếp diễn trong thành phẩm

e Các thành phẩm không bảo quản được lâu dù ở nhiệt độ thấp ( 4"° )

e Cần sử dụng ngay khi còn tươi

Thành phần đồ uống này giàu dinh dưỡng, hương vị hài hòa, đặc trưng,

có tác dụng kính thích tiêu hóa

Đồ uống lên men có thể là sản phẩm lên men bởi nấm men như rượu

nếp, rượu Sakê (Nhật Bản ), bia, hoặc bởi tổ hợp nấm men với vi khuẩn lactic

như Kvass (Nga ), Bouza ( Ai Cập ), Kaffia ( Châu Phi )

Trang 7

Luan Oin Fét VUghiétp OBIOD : TFh.S Tran Thanh Thay

Đồ uống lên men của hầu hết các nước đều có thành phần cơ bắn và hàm lượng các chất tương tự trong khoảng sau :

® Nồng độ chất hòa tan trong sản phẩm : 5-8% khối lượng

® Độ chua : 2 - 4 độ

® Nồng độ rượu : 0,5-1,5 % theo thể tích

® Thời gian tàng trữ : 5-6 giờ

® Thời gian bảo quản: 2 ngày

1.4 Nguyên liệu để sản xuất đồ uống lên men :

Ngô, khoai, sắn ( khoai mì ) là những cây màu lương thực được trồng nhiều ở nước ta Thành phần chính trong các củ và hạt này chủ yếu là bột đường, hàm lượng protein rất thấp ( sắn, khoai lang : 2-3% protein )

Bảng |: Thanh phần hóa học các sản phẩm chính trong công nghiệp sản xuất tỉnh bột ngô ( % ) Thành phần | Tinhbột | Gluten | Bã phôi đã ép dầu Độ ẩm 10-11 10 7 Protein 0,25 65 24 Tro 0,08 l - Lipit 0,65 7 1 -2 Xd 0,02 2 10 Tinh bét 99,00 20 16

(Theo: Nguyễn Hữu Phúc -Các phương pháp lên men thực phẩm truyền thống

ở Việt Nam và các nước trong vùng,tr 202)

Trang 8

Ludn Oan Tét Ughiép CBIOD : Fh.S Fein Shanh Fhiy

Bảng 2: Thành phần hóa học của khoai mì Loại lương thực | Gluxi,% | Protein, % | Lipid, % Bột mi loai | 72,9 11,0 11 Sắn củ tươi 36,4 1,1 0,2 Sin khô 80,3 3,0 0,7

( Theo : Nguyễn Hữu Phúc -Các phương pháp lên men tực phẩm truyền thống

ở Việt Nam và các nước trong vùng, tr 204)

Trước đây các nguyên liệu từ tỉnh bột thường được dùng từ ngũ cốc các

loại như đại mạch, lúa mì, gạo Những năm gần đây, đo tình hình lương thực

khan hiếm nên các nhà nghiên cứu và sẳn xuất có xu hướng tăng cường sử

dụng các nguồn tinh bột nghèo đạm như ngô, khoai, sắn để khắc phục phần nào khó khăn trên Song, vấn để đặt ra ở đây là làm sao cải thiện được chất

lượng sản phẩm từ nguồn tinh bột ít đạm trên Đó là một bài toán khó

Để nâng cao giá trị dinh dưỡng của các sản phẩm này bằng con đường lên men, người ta thường bổ sung các nguồn đạm từ thực vật ( như đậu nành ) Tuyệt đối không dùng đạm urê hay sunphat amon để bổ sung vào đồ uống lên

men Muốn lên men nguồn tinh bột cần sử dụng enzyme của vi khuẩn hoặc nấm mốc (œ amylaza và glucoamylaza ) chuyển hóa tinh bột thành đường Sau đó thực hiện quá trình lên men đường thành rượu nhờ nấm men

II MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA TẾ BÀO NẤM MEN

Định nghĩa: Nấm men ( yeast, levure ) là tác nhân cơ bản của quá trình

lên men rượu Đây là nhóm nấm có cấu tạo đơn bào, sinh sản chủ yếu bằng

lối nảy chổi Chúng phân bố rất rộng rãi trong tự nhiên (đất, nước, không khí lương thực thực phẩm, hoa quả, ) nên dễ dàng phân lập được Người ta

thường sử dụng nấm men thuộc họ Saccharomycetaceae, loài Saccharomyces

cerevisiae để lên men rượu

2.1 Đặc điểm hình thái và kích thước :

Khuẩn lạc nấm men thường ở 2 dạng : khuẩn lạc lồổitròn đều, nhô cao và khuẩn lac dẹt, tròn đều, nhô không cao

Trang 9

Luin Odin Fét Ughiép CBIOD :Th.S Fein Shanh Fhiiy

Nấm men có nhiều hình dạng khác nhau : hình trứng hay hình bầu dục

(Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces elipsoideus ), hinh elip ( Candidu tropicalis ) , hinh tron ( Torulopsis utilis ) Kich thudéc khodng 3-5 um x 5-10 um

2.2 Đặc điểm cấu tạo tế bào :

Nam men đại diện điển hình cho các vị sinh vật có nhân thật và khá hoàn

chỉnh Cấu tạo gồm :

Thành tế bào : gồm 2 lớp, dày khoảng 1500 — 2000 A” chiếm 25 -

30% trọng lượng khô của tế bào Thành được cấu tạo chủ yếu từ

Hemixenluloza chiếm 60 — 70% trọng lượng khô ( 31% manan và 29%

glucan) Đây là cơ quan bảo vệ, duy trì hình dạng tế bào và có tính thấm chọn

lọc

Màng nguyên sinh chất : ( màng tế bào ) có cấu tạo từ protein

(60% va 40% lipit ), day 80 A° Chức năng chính là điều khiển quá trình trao

đổi chất qua màng

Tế bào chất : có trạng thái keo, bán lỏng có độ nhớt cao thay đổi

tùy thuộc vào trạng thái tuổi sinh lý giống Bên trong chứa nhân, mạng lưới nội chất riboxom, bộ máy gôlgi, lizoxom, ty thể, hạt volutin, glycogen, các hạt

lipid và không bào Đây là nơi diễn ra mọi hoạt động sống cuả tế bào

Nhân : được bao bọc bởi hai lớp màng mỏng, kich thuéc 1-2 pm,

trên màng có nhiều riboxom và nhiều lỗ thủng nhỏ đảm bảo sự liên hệ giưã nhân và tế bào chất Thành phần chính của nhân là nhiễm sắc thể Vai trò

của nhân là truyền đạt và bảo vệ thông tin di truyền tronh quá trình phân chia

tế bào

Ty thể : có cấu tạo đa hình (sợi, hạt, phân nhánh), kích thước

0,2 - 0,6um Chức năng của nó là thực hiện qúa trình liên quan tới cung cấp

năng lượng, tổng hợp prôtein

Riboxơm : nấm men có hai loại riboxom 1a 80S trong té bào chất

và 70S trong ty thể Là nơi tổng hợp protein và enzim

Mạng lưới nội chất: là một hệ thống ống phức, dày 40 -50 nm

Chức năng chủ yếu là tham gia vào quá trình tổng hợp lipid và vận chuyển

các chất trong tế bào

Trang 10

“tuân (Qăn Fét Ughiép CBIOD :Th.S Tran Thanh Shay

Ngoài ra trong tế bào chất còn có các bào quan khác :bộ máy golgi có vai trò quan trọng trong việc đào thải các sản phẩm dị hóa và có liên quan đến quá trình sinh tổng hợp các bộ phận của thành tế bào ; các hạt dự trữ

glycogen, hat volutin tham gia vao viéc tổng hợp acid nucleic và quá trình

sinh sản cuả tế bào 2.3.Đặc điểm sinh sản:

2.3.1 Sinh sản bằng cách nảy chổi:

Đây là hình thức sinh sản phổ biến nhất của tế bào nấm men Khi tế

bào phát triển đến một mức độ nhất định thì trên cơ thể của nó đâm ra một chổi nhỏ ( ở vị trí lệch tâm của tế bào mẹ) Cùng một lúc tế bào mẹ có thể

đâm ra nhiều chổi ở nhiều phía khác nhau Mỗi chổi sẽ nhận một phần chất

nhân từ tế bào mẹ Sau khi nảy mầm, tế bào con có thể tách khỏi tế bào mẹ sống độc lập hoặc có thể không tách khỏi tế bào mẹ mà tiếp tục nảy chổi tạo ra một tập hợp tế bào nấm men Trong điều kiện thuận lợi, thời gian một tế bào con được hoàn chỉnh và tách khỏi tế bào mẹ là 20 - 30 phút Kiểu sinh

sản này thường gặp ở nấm men Szccharomyces, Candida,

Bo

{ Co

2.3.2 Sinh sản bằng cách phân chia tế bào :

Phương pháp sinh sản này thường gặp ở giống Schizosaccaromyces Lúc

đầu tế bào dài ra va từ từ thắt lại ở chính giữa Nơi thắt này nhỏ dần đến khi tạo thành 2 tế bào con, hoặc dính với nhau tạo thành một chuỗi tế bào

\ Ỷ ‘ ae ` ă Ea a

Trang 11

Luan Odin Fét Vghiép CBIOD :Th.S Fran Shanh Fhiy

2.3.3 Sự sinh sản bằng bào tử và sự hình thành bào tử :

Nhiều loại nấm men có khả năng hình thành bào tử Bào tử túi được

sinh ra trong những túi nhỏ gọi là túi ( nang) Mỗi túi chứa từ I - 8 bào tử

(thường là I - 4) Bào tử túi có nhiều hình dạng khác nhau : hình cầu, hình

bầu dục, )Túi có thể được sinh ra theo 3 cách là : ® Tiếp hợp đẳng giao

® Tiếp hợp dị giao

® Sinh sản đơn tính

Ở Saccharomyces cerevisiae, tế bào dinh dưỡng đơn bội sinh sản theo cách nảy chổi Sau đó hai tế bào kết hợp với nhau tạo thành tế bào dinh

dưỡng lưỡng bội Tế bào này nảy chổi sinh ra tế bào lưỡng bội khác và sau đó

chuyển thành bào tử túi Nhân phân cắt giảm nhiễm sinh ra 4 bào tử túi rồi

chuyển thành tế bào dinh dưỡng và tiếp tục sinh sản bằng cách nảy chổi 2.4 Sự sinh trưởng và phát triển :

Tế bào nấm men được phát triển qua 4 pha cơ bản :

Pha tiểm tàng ( lag phase ) : giai đoạn các tế bào phù hợp với điều kiện

môi trường và phát triển chậm

Pha log ( log phase ) : sự tăng trưởng bắt đầu và số lượng tế bào tăng lũy tiến

Pha ổn định ( stationary phase ) : sự tăng trưởng dừng lại

Trang 12

Ludn Otin Fét Wghiép OCOBIOD :Th.S Frain Shanh Chủ

II CAC BIEN DOI CHU YEU XAY RA TRONG QUA TRINH LEN MEN

3.1 Dinh nghia

Lên men rượu là quá trình hô hấp kị khí, trong đó đường bị phân giải

thành rượu ( C›H;OH ) và CO; dưới tác dụng của vi sinh vật, đặc biệt là nấm

men

Phương trình phản ứng :

C¿H;;O, _ sr, 2 C;H;:OH + 2CO; + 113,4 KJ

3.2 Cac giai doan

Rượu Etylic là một trong những sản phẩm phổ biến của quá trình lên

men đường gây ra bởi vi sinh vật Tác nhân chính của quá trình lên men rượu

là các chủng nấm men thuộc giống Saccharomyces Cơ chế hóa học của quá trình lên men rượu rất phức tạp, bao gồm một chuỗi các phản ứng với sự tham

gia của nhiều enzyme và chia thành 5 giai đọan chính

® Giai đoạn photphoryl hóa : thực hiện nhờ sự tham gia cua enzyme hexokinaza va ATP C4H¡;O, — 2222 › C.H¡¡O¿P ( glucoza — 6P ) isomeraza Glucoza-6P<—" Fructoza-6P

Fructoza-6P photphofructokinaza C6HoO¢P2 (fructo- 1,6 diphotphat)

@ Giai doan cat déi mach:

C,H;oO;P› = — C;H;O¿P ( 3- photphoglyceraldehyt )

Trang 13

Luan (ăn CZốt Vghiép CBIOD : TFh.S$ Fran Thanh Thuy $ Giai đoạn oxy hóa : COOH CH; I enolaza CH-OP C—-OP +H;ạO i | CH, —- OH COOH (phosphoenolpyruvic )

¢ Giai doan tao acid pyruvic :

C;H:O:P + ADP ———» C3H,O; + ATP

$ Giai đoạn acid puruvic tạo thành rượu :

CH:COCOOH decacboxylaza , yé'm khí ‘ CH;CHO + CO;

( axetalđehyd )

CH;CHO + NADH, alcol dehydroge naza_| =9(CH,CH,OH + NAD

Như vậy, sản phẩm của quá trình lên men rượu ngoài etanol và CO»,

còn xuất hiện nhiều hợp chất khác gọi là sản phẩm bậc 2 Đồng thời còn tạo

ra các sản phẩm phụ mà nguồn gốc là amin và các hợp chất khác

3.3 Các nhóm vi sinh vật chính tham gia vào quá trình lên men

Để lên men các sản phẩm đồ uống có độ cồn thấp từ nguyên liệu tỉnh

bột, người ta thường sử dụng hầu hết các đại diện của 3 nhóm vi sinh vật :

nấm mốc, vi khuẩn và nấm men

3.3.1 Nấm mốc :

Một số loài chính có khả năng tạo enzyme amylaza để phân giải tỉnh

bột thành đường

Aspergillus usamii : là mốc màu xám trắng, giàu enzyme amylaza, hiện

nay được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất rượu

Aspergillus awamori : mau xám, giàu hệ enzyme amylaza

Trang 14

Luan Oan Fét Vghiép COBIOD :Fh.S Fran Shanh Thy

Mucor rouxii : mau x4m trắng, được sử dụng rộng rãi trong nhà máy

rượu sản xuất theo phương pháp amylo Chúng phát triển tốt trong môi trường

lỏng, tạo nhiều enzyme amyloza

3.3.2 Vị khuẩn

Một trong những yêu cầu đối với nước giải khát lên men là phải có độ chua xác định nhưng khi sử dụng nấm men thì yêu cầu này khó đạt được và

không ổn định Để khắc phục, người ta thường sử dụng một số vi khuẩn lên men lactic Thường là vi khuẩn lactic không điển hình , ví dụ nhu Leuconostoc

có khả năng lên men đường thành axit lactic và một lượng lớn axit acetic, CO: và rượu

3.3.3 Nấm men

Nấm men là tác nhân cơ bản gây ra quá trình lên men rượu, thường sử

dụng nấm men thuộc họ Saccharơmycetaceae, loài Saccharomyces cereviside

Theo đặc tính lên men, người ta chia loài này ra làm 2 nhóm :

Nấm men lên men nổi : là những nấm men lên men mạnh và nhanh ở

nhiét d6 20 — 28° Trong khi lên men tạo nhiều bọt, tế bào nấm men thường

nổi trên bể mặt dịch lên men Nhóm này sử dụng trong sản xuất rượu và nấm

men bánh mì

Nấm men lên men chìm : ( thường lên men ở nhiệt độ thấp ).Trong quá

trình lên men, nấm men không chuyển lên bề mặt mà ở dưới đáy của dịch

lên men chậm, yếu ở nhiệt độ 5 — 10% Sau khi lên men, chúng kết lắng xuống dưới đáy tạo thành lắng cặn Nhóm này thường dùng trong sản xuất

bia

Để sản xuất rượu từ các nguyên liệu chứa tỉnh bột, ngày nay người ta

thường sử dụng các chủng sau :

¢ Ching 12: ( tach từ nhà máy men bánh mì 1902 ) : tế bào hình thoi hình elip, kích thước 0,2 — 5 x 5 —- 8 um Sinh sản bằng cách nảy chồi, nhiệt độ

25°° trong vòng 1 ngày để tạo bào tử ( 1 - 4 bào tử ) Tế bào già chứa nhiều

glycogen va metaxromatin Sinh san manh 12 giờ đầu nuôi cấy, sau đó chậm

dần và lên men rất mạnh Chúng có khả năng lên men các lọai đường :

glucoza, maltoza, fructoza, galactoza, cazaroza, 1/3 rafinga Khi lên men co khả năng tích lũy trong môi trường 13% rượu

Trang 15

Luan Oan Fét Ughiép CBIOD : TFh.S Fein Thanh Thy

® Chúng số 2 : ( tách ra từ 1889 do Linder trong nhà máy rượu ) Tế

bào hình dài, lớn, sinh sản nảy chổi Ở 25°€ trong 30 giờ nuôi cấy có thể tạo

thành bào tử ( 3 bào tử ) Lên men được các loại đường như chủng 12 nhưng khả năng sinh sản kém hơn

¢ Ching B : té bào hình trụ, hình oval, kích thước 3,9 - 9,7 x 3,9 - 8,9 um Lên men rượu rất tốt

Hiện nay nhờ phương pháp di truyền học mà người ta đã chọn được

nhiều thế hệ mới và ứng dụng rộng rãi trong sản xuất rượu

( 72 - 174, Công nghệ vi sinh vật — T1 - NÐ Lượng )

Iv ANH HUGNG CUA MOT SO YEU TO DEN QUA TRINH SINH

TRUONG, PHAT TRIEN VA QUA TRINH LEN MEN CUA NAM MEN

4.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ có ảnh hưởng quyết định đến đời sống của nấm men, đến quá

trình lên men và chất lượng sản phẩm Mỗi giống, mỗi loài nấm men có khả

năng chịu nhiệt khác nhau Đối với nấm men lên men rượu, nhiệt độ tối ưu để

nấm men phát triển là 28 - 30°“ Nếu giảm nhiệt độ quá thấp sẽ ức chế sự

phát triển của nấm men và sự lên men kéo dài Ở nhiệt độ quá cao tốc độ

sinh trưởng phát triển của tế bào mạnh, dễ bị tiêu diệt

Trong quá trình lên men, nấm men có thể chịu được nhiệt độ từ 4— 10" nhưng thích hợp nhất là 25 — 30°“ Ở nhiệt độ lớn hơn 35°“ coi như sự lên men không an toàn, từ 36 —- 38°“ sự lên men bị hạn chế và ngừng ở 40“ Sự lên

men ở nhiệt độ thấp tốt hơn sự lên men ở nhiệt độ cao Vì khi lên men ở

nhiệt độ thấp sẽ ức chế sự phát triển của vi khuẩn và nấm men dại, tạo hương

vị thơm ngon cho sản phẩm Còn ở nhiệt độ cao thích hợp cho vi khuẩn và

nấm men đại phát triển ( vi khuẩn acetic, vi khuẩn lactic ) nên rượu thu được

không ngon 4.2 Độ pH

Nấm men có thể phát triển trong môi trường có chỉ số pH từ 2 - 8

nhưng thích hợp nhất là 4 -5 Ở pH nhỏ, từ 2 - 3 hoặc lớn, từ 6,5 - 7,5, sự sinh trưởng của nấm men bị ức chế, đồng thời quá trình lên men bị yếu đi

Trang 16

Lugn Oan Fét VUohiép CBIOD :TFh.S Fein Fhanh Fhuiy

4.3 Oxy

Su thông khí ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất và sự tích lũy các

sản phẩm trong môi trường Khi có đủ oxy, nấm men phân hủy đường làm

nguồn năng lượng cho tế bào và tăng sinh khối

C¿H¡zO, +6CO; _ "ế"“ 6CO,+6H20 + Q

Trong điều kiện yếm khí, nấm men phân giải đường thành rượu và giải

phóng năng lượng

C¿H¡2O, —yêm khi 2C,H;oOs + 2CO; + Q

Nhu cầu thông khí phụ thuộc vào tốc độ phát triển của nấm men và

điều kiện môi trường Ở giai đoạn đầu của quá trình lên men ( giai đoạn nhân

giống ) phải cung cấp oxy liên tục bằng cách nuôi trên máy lắc để tăng nhanh

số lượng, còn giai đoạn sau phải đảm bảo điều kiện yếm khí để tăng sự tạo

rượu và ức chế sự phát triển của nấm men

4.4 Thành phần môi trường

Thành phần chất dinh dưỡng của môi trường ảnh hưởng quan trọng đến

sự sinh trưởng, phát triển của nấm men, do đó ảnh hưởng trực tiếp đến thành phần và chất lượng sản phẩm sau này Thành phần chính của môi trường ảnh

hưởng đến chất lượng sản phẩm ( rượu ) là : đường, các muối khoáng, vitamin,

đạm

4.4.1 Hàm lương đường

Đường là nguyên liệu để lên men, nồng độ đường ảnh hưởng đến năng

lực lên men của nấm men và ảnh hưởng trực tiếp tới tế bào nấm men Do đó, hàm lượng đường tỉ lệ thuận với áp suất thẩm thấu có trong dịch lên men

Nồng độ đường thích hợp nhất trong dịch lên men là 10 - 20% Nếu

ngoài giới hạn trên thì tế bào ngừng phát triển và năng lực lên men giảm, chất

lượng sản phẩm kém Về lý thuyết, khi nồng độ đường tới 35 —40% thì sự lên

men gần như đình chỉ

Trang 17

Luan Oin Fét Wghiép CBIOD :TFh.S- Fein Shanh Thuy

4.4.2 Ham lượng đạm

Nấm men cũng như các cơ thể sống khác cần nitơ trong quá trình sống để xây dựng tế bào Nitơ là thành phần hóa học của nấm men Do vậy, trong quá trình sinh trưởng của nấm men cần phải được cung cấp nitơ để tạo thành

nhóm amin ( -NH; ), nhóm Imin ( -NH- ) trong phân tử các acid amin, các

nucleotit purin và pirimidin, trong nhiều vitamin và một số hợp chất khác Bổ sung nitơ sẽ làm nâng cao tốc độ phát triển của nấm men Hiện nay trong sản xuất sinh khối, người ta thường dùng nitơ vô cơ là (NH,);HPO,, (NH.)›SO,, NH,NO,, vi day 14 nguồn nitơ mà nấm men dễ hấp thụ

4.4.3 Muối khoáng và vitamin :

Muối khoáng cần thiết cho nấm men để xây dựng cấu trúc tế bào, hoạt

hóa các enzyme, là tác nhân gây ra các phản ứng sinh hóa Các nguyên tố khoáng chủ yếu là S, P, Mg, Fe, Ca, Zn, Na, K, Cl, SO,” gitip cho việc ổn

định sự lên men của tế bào nấm men

Vitamin có tác dụng kích thích sự sinh trưởng hoặc cần thiết đối với quá

trình sinh trưởng, phát triển của nấm men Các vitamin quan trọng là vitamin

nhóm B ( Bị, Bạ, Be, biotin, PP, wea)

V VAI TRO CUA NAM MEN TRONG CÔNG NGHIỆP LÊN MEN

THUC PHAM

Trong suốt nhiều thé ky qua, nấm men được sử dụng vào nhiều mục đích kinh tế khác nhau Khi kể đến phạm vi ứng dụng của nấm men, người ta

cơ thể kể đến một số ngành sản xuất:

® Cơng nghệ sản xuất bánh mì

® Cơng nghệ sản xuất cồn, đồ uống có độ rượu cao và độ rượu thấp

® Sản xuất các sản phẩm giàu dinh dưỡng, các phức hệ vitamin, các

axit amin, cdc enzyme

® Công nghệ lên men rượu bia

Đặt biệt trong chế biến thực phẩm, từ nấm men, người ta đã tạo ra các

loại sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao: cốm bổ, bột dinh dưỡng trẻ

em thậm chí cả trong việc chế biến thức ăn cho gia súc, gia cầm Đặc biệt

Trang 18

Luin Oan Fé (giiệp CBIOD : TFh.S Fein Shanh Thuy là đã tạo ra các loại đồ uống lên men: rượu, bia, rượu vang, rượu cần, nước

uống có ga

Sở dĩ nấm men có được ứng dụng rộng rải như vậy là do chúng có thể

chuyển hoá nhanh chóng và biến đổi có hiệu quả các loại đường thành rượu

va CO;, chẳng hạn như đường có trong các dịch chiết ngũ cốc, dịch nho, nhờ

vậy có thể làm tăng giá trị dinh dưỡng của thực phẩm và tạo ra được nhiều

huơng vị khác nhau thỏa mãn nhu cầu đa dạng của con người

Sau quá trình chế biến, sản phẩm tiếp tục được bảo quan trongthời gian

dài hơn đồng thời hương vị của sản phẩm cũng được tích lũy nhiều hơn

Trong những năm tới, số lượng các chúng loại sản phẩm từ nấm men còn tăng lên nhanh chóng do việc áp dụng kỹ thuật di truyền, đưa những gen

xác định từ động vật, thực vật vào nhiễm sắc thể nhân tạo nấm men YAC

(plasmid dạng vòng có nhiều trong tế bào nấm men Saccharomyces

cerevisiae) và sử dụng nấm men như những “nhà máy tí hon” nhưng năng suất

cao để sản xuất những hoạt chất mà trước đây chỉ tách chiết ở số lượng ít ỏi,

khó khăn từ các bộ phận của thực vật, động vật như các enzyme, hormon

Trang 19

Luin Oan Fét Ughiép OCBIOD : Fh.S Fein Shanh Fhiiy

Thành phần môi trường giống như môi trường Hansen đặc nhưng khơng có agar

® Mơi trường nước chiết khoai tây :

Dịch chiết khoai tây : 500 ml

Đường kính 50g

Nước cất thêm vào cho đủ 1000 ml Cách chế tạo dịch chiết khoai tây :

Khoai tây gọt vỏ, rửa, cân 30 g, thái nhỏ Thêm 500 ml nước, đun

sôi 30 phút, lọc lấy nước trong, thu được dịch chiết khoai tây

® Mơi trường Sabouraund : Glucose 40 g Pepton I0Og Agar 20g Nước cất 1000 ml pH=5

Trong 3 loại môi trường trên, thì môi trường Hansen đặc là thu được kết quả phân lập nhanh và phù hợp với điều kiện của phòng thú nghiệm Do

đó, chúng tôi chọn môi trường này để nghiên cứu

Để ức chế sự phát triển của một số vi sinh vật khác ( vi khuẩn, nấm

mốc ), trong quá trình phân lập cần bổ sung Rose - bengal với tỉ lệ 10 mg /1 vào thành phần môi trường Sau khi đã khử trùng xong, lắc cho Rose — bengal

tan đều mới phân phối ra thạch đĩa

Trang 20

Luan Oan Fét Wghiép CBIOD : Fh.S Fein Thanh TFhiy Nước cất 1000 ml pH =5,5 1.2.3 Môi trường nhân giống : Cao nấm men lg Glucose 50 g Pepton lOg KH;PO, 3g Nước cất 1000 ml pH =6 1.2.4 Môi trường lên men : Glucose 200g KH;PO, 1,5 g (NH.);SO; 25 Ø Cao nấm men 5g Nước cất 1000 ml

1.2.5 Môi trường thử khả năng lên men các loại đường :

Nước chiết giá đậu 1000 ml

Đường nghiên cứu 40g

Cách chế tạo : Cân 200 g giá và 200 ml nước cất, đun sôi 30 phút Lọc

lấy nước trong và thêm nước cất cho đủ 1000 ml Bổ sung đường nghiên cứu

theo tỉ lệ 4% Hấp vô trùng ở 1 atm / 15 phút

Trang 21

Luin Odin Fét VUghiép CBIOD :TFh.S Fein Fhanh Fhuiy 1.3 Hóa chất : Thuốc nhuộm xanh methylen 0,1% ; l % Dầu soi kính Thuốc nhuộm Fuchin Ziehl Glycerine 40% H:SO., đặc Acid citric NaOH 0,1 N

Keo dan parafilm

I NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU :

2.1 Phân lập làm thuần 2.1.1 Phan lap :

® Nguồn phân lập :

Nguồn phân lập là cơ chất ở dạng đặc, thực hiện cần | g mẫu,

nghiền nát, cho vào bình tam giác chứa 99 ml nước cất vô trùng, ta

được độ pha loãng 107 Lắc đều, rồi tiếp tục hút 1 ml dung dịch

mẫu chuyển sang ống nghiệm chứa 9 ml nước cất vô trùng, ta được độ pha loãng 10” Tiến hành tương tự cho đến khi mẫu được pha loãng ở nồng độ thích hợp

Nguồn phân lập là cơ chất dạng lỏng hay dạng sệt : thực hiện pha

loãng bằng cách hút | ml mau chuyển sang ống nghiệm chứa sẵn 9 mÌ nước cất vơ trùng, ta được độ pha loãng 10 ˆ Lắc đều và tiếp

tục pha loãng như vậy cho tới khi đạt hệ số pha loãng thích hợp

Nguồn phân lập là những giống gốc được bảo quản ở trạng thái

Trang 22

-uậm “Uăm Cốt (2(giiệp CBIOD : Th.8 Fein Thanh Fhiy

Dung pipet v6 tring hút và nhỏ một giọt mẫu nghiên cứu vào giữa mặt

thạch ( hé mở nắp hộp petri sát ngọn lửa đèn côn ) Dùng que trang đã khử

trùng dàn đều dịch tế bào nấm men khắp mặt thạch Cấy một mẫu 3 hộp, cấy

xong đậy nắp hộp lại, bao gói và nuôi cấy ở nhiệt độ 28-30°C trong 3 ngày Sau đó lấy ra quan sát và phân biệt các khuẩn lạc khác nhau về kích thước

màu sắc,hình dạng trên thạch đĩa

Chọn những khuẩn lạc có đường kính lớn, tròn, trắng đục, bóng, mọc riêng

rẽ và khác nhau để cấy chuyền sang thạch nghiêng

2.1.2 Làm thuần các chủng nấm men :

Dùng que cấy vô trùng lấy một ít giống nấm men từ ống thạch nghiêng mới phân lập, cho vào ống nghiệm chứa 10 ml nước cất vô trùng Lắc thật đều được dịch huyền phù nấm men Dùng pipet hút 0,1 ml dịch huyền phù này nhỏ

lên bề mặt thạch đĩa Sử dụng que trang vô trùng gạt đều giọt dịch đó, rồi gạt

đều tiếp lên thạch đĩa thứ 2, thứ 3 mà không lấy thêm dịch nấm men

Các tế bào nấm men nhờ đó được tách riêng rẽ và mỗi tế bào cho mét

khuẩn lạc thuần chúng Nuôi cấy ở nhiệt độ 28- 30 °“ trong 3 ngày Để kiểm

tra khuẩn lạc vừa thu được có thuần chủng hay không , làm tiêu bản nhuộm đơn với thuốc nhuộm xanh methylen 0,1 % và quan sát ở vật kính X100

Chọn các khuẩn lạc thuần chủng sau 3 ngày tuổi, cấy chuyền sang ống

thạch nghiêng Sau đó bảo quản các ống giống ở nhiệt độ 4-5°“ để sử dụng

dân ( Sau 2 tháng cấy chuyền một lần )

2.2 Phương pháp nghiên cứu các đặc điểm hình thái 2.2.1 Hình thái tế bao

Việc xác định hình thái và kích thước tế bào nấm men tiến hành khi tế bào còn trẻ Đó là thời kỳ hình thái của chúng tương đối ổn định nhất

Các chủng nghiên cứu được cấy chuyền từ thạch nghiêng sang ống nghiệm

Trang 23

Luin Van Fét UAghiép CBD : Th.S Gein Thanh Thiry

Số lượng tế bào nẩy chồi Số lượng tế bào chết

( Dùng phòng đếm Thoma- Goriaev )

Muốn phân biệt tế bào sống chết ta tiến hành làm tiêu bản giọt ép bằng thuốc nhuộm xanh Methylen 1%

Tế bào sống không bắt màu hoặc bắt màu xanh nhạt Tế bào chết bắt

màu xanh đậm hơn

Muốn xác định tế bào trẻ, ta tiến hành nhuộm đơn tiêu bản bằng

thuốc nhuộm lugol Do tác dụng của lugol, hạt dự trữ glycogen có màu đỏ

nâu, tế bào nấm men có màu vàng nhạt

@ Yéu cau:

Xác định tỉ lệ % tế bào nảy chổi so với tổng số tế bào trong l ml

Xác định tỉ lệ % tế bào chết so với tổng số tế bào trong 1 ml 2.2.2 Đo kích thước tế bào

$ Các dụng cụ đo:

Thước đo vật kính là một phiến kính tốt, ở giữa có một vạch

khắc dài 1 mm, chia thành 100 khoảng, mỗi khoảng dai 10 pm

® Cách đo :

Nuôi nấm men trên môi trường Hansen lỏng sau 48 giờ đem

làm tiêu bản giọt ép để đo

Đặt thước đo vật kính lên bàn kính ( chỗ để tiêu bản ), điều chỉnh sao cho vạch chia nằm giữa quang trường

Lắp thước đo thị kính vào, quay thước đo thị kính sao cho các vạch chia của nó nằm song song các vạch chia của thước đo vật kính Làm trùng 1 vạch chia của thước đo vật kính với l vạch của thước đo thị kính, sau đó tìm vạch trùng tiếp theo

Trang 24

Luin Odn Fét Vghiép CBIOD : TFh.S Tein Shanh Thuy Xác định bao nhiêu khoảng chia của thước đo vật kính, tương ứng với một vạch của thước do thị kính và tính giá trị mỗi khoảng

chia bằng um

Thước đo vật kính

Ví dụ : Trong 4 vạch của thước đo vật kính ( 40 um ), chứa 13 vạch của

thước đo thị kính => mỗi vạch của thước đo thị kính ở độ phóng đại tương ứng 40/13= 3,08 ( um )

Bỏ thước đo vật kính ra, thay bằng tiêu bản vi sinh vật, điều chỉnh thước đo thị kính trùng hướng tiêu bản muốn đo

Kích thước tế bào bằng số khoảng chia của thước đo thị kính nhân với hệ

~

số đo

$ Yêu cầu : mỗi tế bào được đo chiều dài và chiều rộng, mỗi mẫu đo nhiều tế bào, sau đó lấy trị số trung bình

2.2.3 Đếm số lương tế bào :

Sử dụng khung đếm Thoma-Goriaev (phòng đếm hồng cầu ) Khung

đếm là một phiến kính dày, ở giữa có một chỗ lõm phẳng, tại đây có kẻ | lưới

gồm 400 hình vuông, có diện tích tổng cộng ImniẺ -> điện tích 1 ô vuông nhỏ

=1/400 mm”, và một ô vuông lớn =1/25 mm

e Cách đếm :

Pha loãng dịch huyền phù nấm men đến nồng độ thích hợp

Trang 25

Luan Oan C7ốt ()(giiệp OBIOD :TFTh.S Fein Shanh Thuy

*Chú ý : Sau khi nhỏ giọt dịch vào khung đếm, để 3-5 phút, các tế

bào lắng xuống và cùng nằm trên một mặt phẳng mới bắt đầu xác định số lượng ® Cáchtính N ='ax 25x 10'xn N : S6 té bao /ml

a : Số tế bào trung bình trong | 6 lớn n : độ pha loãng huyền phù

2.2.4 Hình thái khuẩn lạc :

* Quan sát đại thể :

Nuôi cấy nấm men trên môi trường Hansen đặc ( ở thạch đĩa ) ở nhiệt

độ 28 — 30 °€ trong 3 ngày Sau đó lấy ra, quan sát và mô tả đặc điểm : Hình dạng, kích thước Màu sắc khuẩn lạc Bề mặt khuẩn lạc Mép của khuẩn lạc * Quan sát vi thể :

Nuôi cấy nấm men trong ống nghiệm chứa 5 ml môi trường mạch nha

lỏng, lắc với tốc độ 130 vòng /phút ở nhiệt độ 28 - 30“ trong 24 giờ

Trang 26

Luin Oan TFét Aghiép CBIOD : Th.S Fein Thanh Thuy

Khả năng lên men rượu được xác định bằng số lượng CO: bay ra từ

một thể tích môi trường nhất định trong một đơn vị thời gian

CH Oy —S a > ACH + 8CO; + 27 Real,

Số lượng CO; được xác định bằng sự giảm trọng lượng của bình có lắp

ống thoát Tính xem có bao nhiêu gram CO; đã bay ra từ 100 ml môi trường trong I giờ ở mỗi khoảng cách giữa hai lần cân

Nhân giống trong ống nghiệm chứa 5 ml môi trường nhân giống, nuôi trên máy lắc 28 — 30 trong 24 gid

Chuẩn bị bình lên men loại 250 ml với 100 ml môi trường lên men đã

được vô trùng Cấy giống từ môi trường nhân giống với tỷ lệ 10% ( số tế bào / I ml của các chủng phải tương đương nhau ) Nắp bình là một nút cao su đã khử trùng có nối với một ống thoát ( giống như hình vẽ ) dùng

để thu hồi nước bốc hơi từ môi trường ra Trong ống thoát, ta cho vào

H;SO¿ đặc để hấp thụ lượng nước bốc hơi Do đó, sự giảm trọng lượng

của bình chỉ do CO; thoát ra

-_ Xác định lượng CO; thoát ra bằng phương pháp cân bình tại các thời điểm :

0 giờ, 24 giờ, 36 giờ, 48 giờ lên men

- Dé rit ngắn thời gian thực nghiệm, trong giai đoạn sơ tuyển các chủng

nấm men ban đầu, có thể xác định tốc độ lên men của các chủng bằng phương pháp đơn giản hơn :

Trang 27

Luin Oin Fét Wghiép CBIOD : Th.8 Grin Thanh hủy

+ Cay cdc chủng nấm men đã nhân giống vào ống nghiệm (loại 25 ml

) chứa đầy môi trường lên men Dùng tay úp ngược ống nghiệm này xuống

bô-can cũng chứa môi trường lên men tương tự ( động tác phải khéo léo, phải

nhanh và dứt khoát ) Lượng CO; tạo ra trong ống sẽ tạo thành áp lực đẩy dịch

lên men từ ống nghiệm ra ngồi bơ-can Khoảng trống ở đáy ống nghiệm

càng lớn chứng tổ lực lên men của các chủng càng mạnh

a pa x

L | i

Theo dõi trong điều kiện nhiệt độ, và ghi nhận kết quả ở các thời điểm tương

tự như phương pháp trên ( 0 giờ, 24 giờ, 36 giờ, 48 giờ )

2.4 Phương pháp xác định khả năng lên men các loại đường :

Đây là chỉ tiêu quan trọng để phân loại nấm men và định hướng sử

dụng trong các nguồn cơ chất khác nhau

Chuẩn bị bình tam giác loại 250 ml chứa 100 ml môi trường nước chiết giá

đậu với 4% đường nghiên cứu

Cấy nấm men đã được nhân giống với tỷ lệ 10% so với môi trường lên men ( số lượng tế bào / 1 ml của mỗi chủng được điều chỉnh bằng nhau )

Thông qua sự biến đổi màu sắc, bọt khí, độ đục của môi trường để ghi nhận

kết quả

++ +: Lên men mạnh ( môi trường chuyển màu rõ, nhiều bọt khí,

đục )

++ : Lên men trung bình

+: Lên men yếu ( môi trường chuyển màu không rõ, ít bọt khí )

: Không lên men ( môi trường không chuyển màu, không có

bọt khí )

Trang 28

Luin Oan Fét Aghiép COBID : TFh.8 Fein Thanh Thuy

2.5 Khảo sát sự tăng sinh khối của nấm men bằng phương pháp đo mật

độ quan

Sự tăng trưởng của vi sinh vật là sự gia tăng số lượng vi sinh vật trong

quần thể Với nấm men, sự tăng trưởng của chúng được biểu thị bằng sự gia

tăng sinh khối theo thời gian nuôi cấy @ Chuan bi:

Chọn phiến kính lọc ánh sáng sao cho ánh sáng đi qua huyền phù nay

ở mức độ tối đa ( có trị số mật độ quang cao nhất )

Giống được hoạt hóa trên máy lắc 24 giờ ở nhiệt độ 28 - 30°“, tốc độ

130 vòng/phút

Môi trường Hansen lỏng được vô trùng, dùng để pha loãng mẫu

Chọn cuvette làm sao để chỉ cần một kích cỡ và một phiến lọc ánh

sáng đo được các trị số mật độ quang cả dãy độ pha loãng

2.5.1.Xây dựng đường cong chuẩn :

Pha các dịnh huyền phù nấm men có nồng độ khác nhau và điều chỉnh độ pha loãng để mật độ quang của chúng đạt các giá trị : 0,05 ; 0,1 ; 0.2

:0D3;04) 05:

Dùng phòng đếm Thoma - Goriaêv để xác định số lượng tế bào cho

mỗi giá trị mật độ quang ở trên và tính ra số tế bào / 1 ml ( cách tính ở phần

B; )

Vẽ đường cong chuẩn với chỉ số trên trục tung là giá trị mật độ quan,

trục hòanh là số tế bào / 1 ml vừa tương ứng với mỗi giá trị mật độ quang

e Mỗi chủng lập một đường cong chuẩn riêng

2.5.2 Xác định số lượng tế bào dưa trên đường cong chuẩn :

Đo trị số mật độ quang của huyền phù nấm men cần nghiên cứu

Tìm điểm tương ứng với đô thị trên trục tung Qua điểm này vẽ đường thẳng song song với trục hoành và cắt đường cong chuẩn Tại giao điểm này

vẽ đường thẳng góc với trục hoành

Trang 29

Luin Odn Fit Aghiép OBIHD : Th.S Trin Thank Thay

Căn cứ vào giao điểm (cắt trục hoành) ta xác định được số lượng tế

bào/I ml mẫu phân tích Nếu có pha loãng thì phải nhân với hệ số pha lỗng

nấm men:

® Chuẩn bị môi trường Hansen lỏng vơ trùng

® Dùng NaOH 0,1N hoặc acid citric điều chỉnh pH môi trường đạt

các giá trị 3; 3,5; 4; 4,5: 5; 5,5

® Dùng máy đo mật độ quang xác định chỉ số mật độ quang của

mỗi chủng để điểu chỉng lượng giống đưa vào bằng nhau

(10%),(~ 2 triệu tế bào/ml)

® Ni cấy ở 28-30” trong 24 giờ

Trang 30

Luin Odin Fét Wghiép CBIOD : Fh.S Fran Fhanh Thy

2.7 Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến sự tăng sinh khối của các chủng nấm men: Cách bố trí thí nghiệm tương tự như mục 2.6, chỉ khác yếu tố cần thay đổi là nhiệt độ Xác định số lượng tế bào tại các thời điểm tương tự thí nghiệm 2.6 ở các nhiét d6: 25°C; 28%; 30%; 32° 35°

2.8 Xác đỉnh khả năng tạo hương thơm:

Để tiết kiệm thời gian và nguyên liệu, chúng tôi đã kiểm tra khả năng

tạo hương thơm của các chủng nấm men bằng giác quan như sau:

Cấy nấm men cần thử vào môi trường thạch đĩa Hansen đặc, nuôi ở 28-

30 trong 4-5 ngày Sau đó lấy ra, mở nắp hộp petri để ngửi và đánh giá

khả năng tạo hương của các chúng

So với phương pháp cổ điển, phương pháp này cho phép thu kết quả

nhanh chóng, ít tốn kém và khá chính xác 2.9 Bảo quản giống đã tuyển chọn:

Sau khi đã chọn ra những chủng đạt các tiêu chuẩn của yêu cầu đề tài, cần giữ giống để phục vụ cho thời gian thí nghiệm và bảo quản giống

trong thời gian dài

Có rất nhiều phương pháp giữ giống khác nhau Trong đó bảo quản

giống bằng glycerin 40% ở tủ âm là phương pháp bảo quản có hiệu quả và phù hợp với cơ sở vật chất của phòng thí nghiệm

* Cách làm:

Chuẩn bị ống eppendorf chứa Iml glycerin 40% đã được khử trùng ớ

latm trong 30 phút

Trang 32

Luan Oan Fét Wghiép CBIOD : TFh.S Fein Thanh Fhiiy

Phan III

KET QUA VA BIEN LUAN

3.1 Phân lập và sơ tuyển các chủng nấm men :

3.1.1 Phân lập:

Tiến hành phân lập các chủng nấm men từ các nguồn nguyên liệu theo phương pháp Koch ( phần 2 - II - 4.1.1 ) Thực hiện ở nồng độ pha loãng thích hợp, chúng tôi thu được 16 chủng nấm men (vì chưa đi vào phần

phân loain nén chúng tôi tạm gọi là chủng để tiện cho việc nghiên cứu) Sau

khi làm thuần và kiểm tra sơ bộ các chủng trên kính hiển vi, rồi loại bớt còn

I3 chúng Các chủng được ký hiệu như sau :

Nguồn phân lập Số chủng Ký hiệu các chủng

Bánh men hiệu “Con Mèo” 5 CM,, CM2, CM; CM, CM; Banh men “ Mori Langa” 2 M,, M2

Men bánh mì l BM

Nước dứa lên men 2 Dị và Dạ

Nước nho lên men 2 N;vàN;

Bánh men thuốc Bắc l TB

3.1.2 Sơ tuyển các chủng nấm men dưa trên khả năng lên men rượu

Sơ tuyển các chủng nấm men dựa trên khả năng lên men rượu Từ I3 chủng nấm men vừa phân lập được, thực hiện lên men rượu với từng chủng

bằng phương pháp lên men nhanh trong ống nghiệm như đã nêu trên ( phần

2.3) trong môi trường chứa nồng độ đường 20% Sau 24 giờ lên men, hầu hết các chủng đều lên men được nhưng mức độ có khác nhau Chúng tôi chọn

Trang 33

-“Đuận “ăn Fét Wghiép CBIOD : Fh.S Fein Shanh Fluiy

5/13 chủng có biểu hiện lên men mạnh nhất đó là :BM, D;, CM, M và TB để

tiếp tục nghiên cứu cùng với chủng Saccharomyces cerevisiae ( có ký hiệu là

Sac lấy từ bộ sưu tập Viện Công nghệ Thực phẩm 3.1.3 Khảo sát tốc đô lên men qua sư thải CO; :

Hoạt lực lên men là một trong những chỉ tiêu quan trọng để lựa chọn chủng

nấm men vì nó cho biết khả năng lên men mạnh hay yếu của chủng đó Hoạt

lực lên men mạnh ngoài tác dụng rút ngắn thời gian lên men, nó còn làm hạn

chế sự phát triển của các vi sinh vật không có lợi cho quá trình lên men nhờ

khả năng nhanh chóng sử dụng các chất dinh dưỡng có trong môi thường lên men, sinh ra sản phẩm của quá trình lên men là rượu, mà rượu là chất hạn chế

sự phát triển của nhiều vi sinh vật

Đối với quá trình lên men rượu nói chung, để xác định hoạt lực lên men của

mỗi chủng nấm men, người ta thường căn cứ vào lượng CO; tạo thành sau

khoảng thời gian xác định Trình tự thí nghiệm được tiến hành như phần 2.3

Tốc độ lên men được khảo sát qua sự thải CO; bằng phương pháp cânbình lên men sau 24 giờ, 48 giờ, 72 giờ Kết quả được ghi trong bảng sau:

Bảng 3 : Khả năng lên men của các chủng nấm men

Trang 35

Lugn Odin Fét Wghiép CBIOD : Fh.S- Fein Thanh Thy

Nhân xét : Khả năng lên men của các chủng đều khá mạnh Trong đó chủng

Sac có tốc độ lên men cao nhất ở cả 3 thời điểm 24 giờ ( 5,5 g CO: ) ; 48 giờ

(6,2 g CO; ) ; 72 giờ ( 6,75 g CO; ) Chủng TB cho kết quả thấp nhất ở 3 thời

điểm tương ứng cho 3 g ; 3,7 g; 4,95 g CO> Kết quả gần với kết quả thu được

của Nguyễn Lân Dũng ( 1992 ) là 4,48 g CO; /100 ml ; của Nguyễn Hải

Phương ( 1994 ) 1a 4,75 g CO, /100ml trong quá trình lên men bởi nấm men tại

thời điểm 48 giờ Như vậy kết quả của chúng tôi bước đầu có cơ sở Dựa vào

bảng trên, có thể xếp khả năng lên men của các chúng theo thứ tự giảm dần

như sau :

Sac > Dạ >BM >M è>CM >TB

3.1.4 Khảo sát khả năng tao hương thơm của các chủng nấm men :

Khả năng tạo hương thơm là một chỉ tiêu quan trọng của một chủng nấm men có khả năng lên men rượu Chỉ tiêu này đặc biệt có ý nghĩa với các

chủng được sử dụng để lên men các sản phẩm đồ uống.Chúng tôi xác định

khả năng này bằng khứu giác sau khi tiến hành lên men các chủng trong môi

trường dịch thể ở 72 giờ và trên môi trường thạch đĩa khi nuôi cấy ở 30“ / 72-

96 giờ Kết quả được ghi trong bảng dưới đây :

Bảng 4 : Khả năng tạo hương thơm của các chủng nấm men Hương cảm quan Ký hiệu chủng | Trên môi trường lên men | Trên thạch đĩa dịch thể

BM Thơm Mùi thơm nhẹ

Da Thơm địu Thơm diu ngọt

Sac Không thơm Không thơm

Trang 36

-“uận “Qdăn <Zốt WUghiép CBIOD :TFh.S Frain C7lautit C7 lui, Nhân xét : Chỉ có 3 trong 6 chủng nấm men có khả năng tạo mùi thơm nhẹ

Các chủng còn lại không có khả năng tạo mùi hoặc gây mùi nồng khó chịu Kết quả này tương đối thống nhất ở cả 2 loại môi trường lên men và môi

trường thạch đĩa

Kết hợp với kết quả khảo sát khả năng lên men, chúng tôi quyết định chọn 3 chủng sau đây vừa có khả năng lên men tốt vừa có khả năng tạo mùi thơm để

tiếp tục nghién ctfu 14 CM, BM, D3

3.1.5 Nghiên cứu các đặc điểm hình thái của nấm men :

Đây là những chỉ tiêu ban đầu và cần thiết cho người nghiên cứu trước khi

tìm hiểu các đặc tính sinh lý, sinh hóa của nấm men Bằng việc quan sát bằng

mắt thường, quan sát dưới kính lúp không gian 3 chiểu, dưới kính hiển vi

quang học, các đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào được mô tả trong bảng sau : Bảng 5 : Đặc điểm hình thái khuẩn lạc của nấm men ý hiệu chủng BM D; CM Đặc điểm Nguồn gốc Bánh men Nước dứa lên men Bánh men “Con mèo * Hình dạng Tròn lồi Tròn lôi Tròn lồi Kích thước ( cm ) 3—5 25-4 2-3

Màu sắc Trắng sữa Trắng ngà Trắng trong | Bề mặt Trơn, ướt nhô cao | Trơn, bóng và nhô cao | Trơn,không ướt

Trang 38

Luin Oan Fét Aghiép CBIOD : Fh.8.Gutin Thanh Fhiy

Hình 4: hình thái khuẩn lạc của chủng CM

Tỷ lệ tế bào nảy chổi và tế bào sống được xác định trên phòng hồng cầu sau 24 giờ nuôi cấy

Trang 40

-uậum “du Cốt (X(giuệp CBID : 7h.Š Fean Fhank They

Hình 7: hình thái tế bào ching CM ( x 100 )

Nhân xét :

Về hình thái khuẩn lạc, chủng CM có kích thích lớn hơn cả Về hình thái tế bào, chủng BM có những đặc điểm tiêu chuẩn của một chủng men dùng trong

công nghiệp, đó là : tế bào có kích thước lớn ( 10um x 7uụm ), dạng tròn, tỷ lệ nảy chổi khá cao ( 3% ) ( Theo Vương Trọng Hào - 1994) Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Lê Thị Thanh Hà ( 1994 ) Khi nuôi cấy Sac vini Việt Nam đạt tỷ lệ nảy chồi đạt 30 — 35%

3.2 Khả năng lên men các loại đường

Việc nghiên cứu khả năng lên men các loại đường khác nhau của các chủng được thực hiện trong môi trường ( 1.2.5) Khảo sát khả năng tạo CO:

trong môi trường có 4% đường bằng phương pháp cân bình lên men tại các

thời điểm 24, 48, 72 giờ Kết quả ghi trong bắng 7 :

-

Ngày đăng: 01/09/2023, 13:42

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w