Tuyển chọn chủng nấm men, nghiên cứu ảnh hưởng của ph, nhiệt độ và KH2PO4 tới quá trình lên men vang táo mèo, dâu và mơ

Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ Lời cảm ơn Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn cô PGS.TS Đinh Thị Kim Nhung thầy ThS Nguyễn Khắc Thanh tận tình hướng dẫn em thời gian qua Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo khoa Sinh-KTNN tạo điều kiện cho em thực đề tài Cảm ơn tất bạn sinh viên giúp đỡ để hoàn thành khoá luân cách tốt đẹp Hà Nội, ngày tháng năm 2008 Sinh viên Nguyễn Thị Huệ Trường ĐHSP Hà Nội K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ BảN CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài: Tuyển chọn chủng nấm men, nghiên cứu ảnh hưởng pH, nhiệt độ KH2PO4 tới trình lên men vang táo mèo, dâu mơ thực hiện, trùng lặp với tác giả khác Nếu sai xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày tháng năm 2008 Sinh viên Nguyễn Thị Huệ Trường ĐHSP Hà Nội 2 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ Mục lục Lời cảm ơn Bản cam đoan2 Mục lục Dang mục chữ viết tắt, bảng , đồ thị, biểu thị, hình vẽ ặt vấn đề Lý chọn đề tài Mục tiêu công trình 10 Đối tượng nghiên cứu 10 ý nghĩa lý luận thực tiễn công trình 10 Chương 1: Tổng quan tài liệu 11 1.1 Khái quát chung rượu vang 11 1.1.1.Thành phần rượu vang 11 1.1.2 Các loại rượu vang 11 1.1.3 Nguyên liệu sản xuất rượu vang nước ta 11 1.1.4 Tàng trữ rượu vang 11 1.2 Một số đặc tính sinh học tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae 12 1.2.1 Sơ lược nấm men 12 1.1.2 Hình thái kích thước tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae 12 1.1.3 Cấu tạo tế bào nấm men 13 1.2.4 Sinh sản tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae 14 1.3 Những biến động sinh lý sinh hóa, vi sinh lên men rượu vang, khả lên men đường Saccharomyces cerevisiae 15 1.4 Vi sinh vật tham gia vào trình lên men rượu vang, bệnh vang 18 1.4.1 Nấm men 18 1.4.2 Nấm mốc 18 Trường ĐHSP Hà Nội K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ 1.4.3 Vi sinh vật làm hỏng vang 18 1.4.4 Bệnh vang 19 1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình sinh trưởng nấm men 19 1.5.1 Nguồn Cacbon 19 1.5.2 Nguồn nitơ vô hữu 20 1.5.3 Nguồn photpho vô 20 1.5.4 Nguồn nguyên tố khoáng 20 1.5.5 Nguồn oxi 20 1.6 Các yếu tố ảnh hưởng tới trình lên men 21 1.6.1 ảnh hưởng nhiệt độ 21 1.6.2 ảnh hưởng nồng độ cồn 21 1.6.3 ảnh hưởng pH 21 1.6.4 ảnh hưởng nồng độ đường áp suất thẩm thấu 21 1.6.5 ảnh hưởng hàm lượng giống 22 1.6.6 ảnh hưởng SO2 22 1.6.7 ảnh hưởng nồng độ oxi 22 Chương 2: Đối tượng phương pháp nghiên cứu 23 2.1.Đối tượng nghiên cứu 23 2.2 Hoá chất thiết bị 23 2.2.1.Hoá chất 23 2.2.2 Thiết bị 23 2.3 Môi trường 23 2.3.1 Môi trường Hansen (MT1) g/l 23 2.3.2 Môi trường nhân giống (MT2) g/l 23 2.3.3.Môi trường lên men (MT3) g/l 24 2.4 Phương pháp nghiên cứu 24 2.4.1 Các phương pháp vi sinh 24 Trường ĐHSP Hà Nội K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ 2.4.1.1 Phương pháp phân lập , tuyển chọn chủng nấm men 24 2.4.1.2 Phương pháp hoạt hoá giống 25 2.4.1.3 Phương pháp xác định hoạt lực lên men nấm men 25 2.4.1.4 Phương pháp xác định số lượng tế bào nấm men 25 2.4.1.5 Xác định khả kết lắng 26 2.4.1.6 Quan sát hình dạng tế bào nấm men kính hiển vi 26 2.4.2 Phương pháp hoá học 26 2.4.3 Phương pháp toán học 26 2.5 Phạm vi nghiên cứu 27 2.6 Địa điểm thực đề tài 27 2.7 Thời gian thực đề tài 27 Chương 3: Kết nghiên cứu thảo luận 28 3.1 Thành phần hoá học táo mèo, dâu mơ 28 3.2 Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men có khả lên men vang táo mèo, dâu mơ 28 3.2.1 Tiêu chuẩn chọn chủng 28 3.2.2 Phân lập chủng nấm men từ dịch 28 3.3 Tuyển chọn chủng nấm men lên men vang táo mèo, dâu mơ 31 3.3.2 Khả lên men hàm lượng đường cao 32 3.3.3 Khả kết lắng hai chủng nấm men 33 3.3.4 Nghiên cứu động thái phát triển hai chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TD5 TD7 môi trường nhân giống 33 3.3.5 Xác định tên khoa học hai mẫu nấm men TD5 TD7 34 3.4 ảnh hưởng số nhân tố trình nhân giống 34 3.4.1 ảnh hưởng pH đến trình nhân giống 34 3.4.2 ảnh hưởng hàm lượng đường đến trình nhân giống 35 Trường ĐHSP Hà Nội K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ 3.5 ảnh hưởng số yếu tố môi trường dinh dưỡng đến phát triển hai chủng nấm men TD5, TD7 môi trường lên men 36 3.5.1 Động thái lên men vang táo mèo, dâu mơ 36 3.5.2 Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng tới trình lên men vang táo mèo , dâu mơ 39 3.5.2.1 ảnh hưởng độ pH tới trình lên men 39 3.5.2.2 ảnh hưởng nhiệt độ tới trình lên men 40 3.5.2.3 ảnh hưởng nồng độ KH2PO4 tới trình lên men 42 3.6 Quy trình công nghệ lên men vang táo mèo, dâu mơ 44 3.6.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất vang táo mèo, dâu mơ 44 3.6.2 Thuyết minh công nghệ 45 3.6.2.1 Giai đoạn 1: chế biến dịch lên men 45 3.6.2.2 Giai đoạn 2: lên men 45 3.6.2.3 Giai on 3: Lên men phụ 45 3.6.2.4 Giai đoạn 4: Hoàn thiện tiêu thụ sản phẩm 45 Kết luận đề nghị 46 Kết luận 46 Đề nghị 46 Tài liệu tham khảo 47 Trường ĐHSP Hà Nội K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ Dang mục chữ viết tắt, bảng hình vẽ Danh mục chữ viết tắt Nxb: nhà xuất HLTB : Hàm lượng tế bào Danh mục bảng Bảng 3.1 Thành phần hoá học táo mèo, dâu mơ Bảng 3.2 tỉ lệ phối hợp nguyên liệu Bảng 3.3 Hàm lượng CO2 giải phóng sau 72h lên men hai chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TD5 TD7 Bảng 3.4 khả lên men hàm lượng đường cao Bảng 3.5 ảnh hưởng hàm lượng oxy hoà tan trình nhân giống Bảng 3.6 ảnh hưởng hàm lượng đường đến trình nhân giống hai chủng nấm men TD5 TD7 Bảng 3.7 ảnh hưởng độ pH tới trình lên men chủng TD5 Bảng 3.8 ảnh hưởng độ pH tới trình lên men chủng TD7 Bảng 3.9 ảnh hưởng nhiệt độ tới trình lên men chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TD5 Bảng 3.10 ảnh hưởng nhiệt độ tới trình lên men chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TD7 Bảng 3.11 ảnh hưởng nồng độ KH2PO4 tới trình lên men hai chủng nấm men TD5 TD7 Danh mục hình Hình 3.1 Chủng nấm men TD5 TD7 môi trường thạch nghiêng Hình3.2 Tế bào nấm men hai chủng nấm men kính hiển vi quang học Hình 3.3 Khuẩn lạc hai chủng nấm men Trường ĐHSP Hà Nội K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn động thái phát triển hai chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TD5 TD7 môi trường nhân giống Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn biến thiên hàm lượng đường hàm lượng cồn chủng TD7 Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn biến thiên hàm lượng đường hàm lượng cồn chủng TD5 Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn biến thiên số lượng tế bào chủng TD5 TD7 Hình 3.8 Biểu đồ biểu diễn số lượng tế bào trung bình sau 28h nuôi cấy giá trị pH khác Hình 3.9 Biểu đồ biểu diễn hàm lượng đường sót dịch lên men nồng độ KH2PO4 khác Hình 3.10 Biểu đồ biểu diễn hàm lượng cồn sinh dịch lênmen nồng độ KH2PO4 khác Trường ĐHSP Hà Nội K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ đặt vấn đề Lý chọn đề tài Rượu vang (wine) biết đến từ thời Hy Lạp Cổ ại, người lần biết sử dụng đồ uống lên men tự nhiên từ dịch trái nho Rượu vang có độ cồn thấp, nhiều vitamin chất khoáng có mùi thơm dễ chịu, có hương vị đặc trưng cho loại Rượu vang kích thích tiêu hóa, tuần hoàn, thần kinh [3] Việt Nam ngành sản xuất rượu vang thực bắt đầu năm 80 kỷ XX, đánh dấu diện vang Thăng Long Sau số sở sản xuất rượu vang khác vang Gia Lâm, vang Thanh Ba, vang Đà lạt [8] Thực tế cho thấy phần lớn loại có chứa đường, axit, vitamin, khoáng không độc hại sử dụng để lên men vang để có vang tốt loại làm Trước nguồn nguyên liệu để sản xuất vang hầu hết quốc gia nho chín trồng số vùng định số giống cụ thể Ngày phát triển mạnh mẽ công nghệ sinh học mà nguồn nguyên liệu để sản xuất rượu vang chuyển sang số loại khác dâu, táo, lê, mơ, vải Nước ta nằm khu vực nhiệt đới có điều kiện khí hậu thích hợp với nhiều loại ăn có nhiều loại sử dụng để lên men vang Song để có loại vang có chất lượng cao loại sử dụng để sản xuất vang Vì vy việc lựa chọn nguyên liệu phù hợp với yêu cầu công nghệ chất lượng sản phẩm nâng cao hiệu suất lên men phù hợp với nhu cầu thị hiếu người tiêu dùng nước vấn đề cấp thiết ngành sản xuất rượu vang Việt Nam Xuất phát từ yêu cầu chọn đề tài: Tuyển chọn chủng nấm men, nghiên cứu ảnh Trường ĐHSP Hà Nội K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ hưởng pH, nhiệt độ KH2PO4 tới trình lên men vang táo mèo, dâu mơ Mục tiêu công trình Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men phù hợp cho lên men vang phối hợp táo mèo, dâu mơ Nghiên cứu số đặc tính sinh học chủng nấm men Lên men phối hợp với quy mô phòng thí nghiệm, xây dựng quy trình lên men vang táo mèo, dâu mơ Đối tượng nghiên cứu Quả táo mèo (Docynia indica), Dâu (Morus alba L.) [5], mơ (Prunus armeniaca L.) Chủng nấm men có khả lên men vang phối hợp táo mèo, dâu mơ ý nghĩa lý luận thực tiễn công trình Nghiên cứu đặc tính sinh lý, sinh hóa chủng nấm men có khả lên men vang phối hợp, góp phần bổ sung cho nghiên cứu nấm men ứng dụng nấm men đời sống Tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có địa phương nhằm sản suất loại vang phù hợp thị hiếu người tiêu dùng góp phần làm phong phú thị trường vang nước Trường ĐHSP Hà Nội 10 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ Qua bảng ta thấy hai chủng có hiệu suất lên men hàm lượng đường cao gần 3.3.3 Khả kết lắng hai chủng nấm men Hoà sinh khối nấm men vào dung dịch đệm axetat lắc máy lắc với tốc độ 200 vòng/phút thời gian 3-5 phút để lắng 10 phút thu kết quả: Chủng TD5 có chiều cao sinh khối 16 (mm) Chủng TD7 có chiều cao sinh khối 17,5 (mm) 3.3.4 Nghiên cứu động thái phát triển hai chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TD5 TD7 môi trường nhân giống Giai đọan nhân giống chiếm thời gian ngắn 24-28h lại có vai trò quan trọng trình sản xuất rượu vang, giai đoạn làm tăng nhanh số lượng tế bào nấm men giúp ta chọn nấm men có chất lượng tốt ( tế bào trẻ nảy chồi nhiều nhất) để đáp ứng cho trình lên men vang Tôi tiến hành nuôi cấy môi trường số điều kiện nhiệt độ 280C, số lượng tế bào ban đầu 3,4.106tb/ml Sau 4h kiểm tra lần, kết nghiên cứu biểu diễn hình 3.4 SLTB x106tb/ml 150 100 SLTB-TD5 SLTB-TD7 50 0 12 16 20 24 28 32 Thời gian (h) Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn động thái phát triển hai chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TD5 TD7 môi trường nhân giống Trường ĐHSP Hà Nội 33 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ Qua đồ thị cho ta thấy hai chủng phát triển tốt môi trường nhân giống Trong 4h đầu chúng tăng chậm, sau 12-16h chúng tăng nhanh 20h số lượng tế bào đạt tối đa 125.106-135.106 tế bào Sau 24h-32h số lượng tế bào giảm dần Vì định chọn thời điểm 20h thời điểm nhân giống thích hợp Vì giai đoạn hai chủng TD5 TD7 giai đoạn logarit [6], [7] 3.3.5 Xác định tên khoa học hai mẫu nấm men TD5 TD7 Dựa vào khoá phân loại Lodder (1972) Theo khoá phân loại hai mẫu nấm men nghiên cứu có đặc tính [6]: Sinh sản nảy chồi nhiều phía; Tế bào hình trứng, hình ovan, hình cầu; Không đồng hoá nitrat; Lên men glucoza mạnh, lên men hầu hết loại đường saccaroza, galactoza, mantoza; Điều kiện lên men không thuận lợi hình thành 1- bào tử; Mỗi nang chứa2- bào tử Từ xác định tên khoa học mẫu nấm men Saccharomyces cerevisiae TD5 TD7 3.4 ảnh hưởng số nhân tố trình nhân giống Việc nghiên cứu ảnh hưởng số nhân tố trình nhân giống để tìm điều kiện phù hợp với đặc tính sinh học chủng nấm men, để thời gian định nấm men đạt số lượng tế bào nhiều với chất lượng tốt Trong công trình nghiên cứu nghiên cứu yếu tố như: ảnh hưởng độ pH, ảnh hưởng hàm lượng đường 3.4.1 ảnh hưởng pH đến trình nhân giống Tôi tiến hành cấy chủng nấm men TD5, TD7 vào môi trường nhân giống với số lượng tế bào ban đầu 3,4.106 tb/ml, nhiệt độ 24-280C Độ pH thay đổi mức 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5 kết thí nghiệm dẫn hình 3.5 Trường ĐHSP Hà Nội 34 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ SLTBx106tb/m 60 50 40 30 20 10 SLTB-TD5 SLTB-TD7 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 pH hình 3.5 biểu đồ biểu diễn s lng t bo trung bình sau 28 nuôi cấy giá trị pH khác Như vậy, qua biểu đồ ta thấy số lượng tế bào nấm men đạt giá trị lớn pH = 4,0 4,5 Đối với giá trị pH lớn 4,5 số lượng tế bào nấm men giảm mạnh nhiễm khuẩn hạn chế phát triển tế bào nấm men Đối với giá trị pH nhỏ 4,0 tế bào nấm men phát triển chậm Do vậy, để hạn chế phát triển yếu tố tạp nhiễm để tạo điều kiện phát triển cao tế bào nấm men chọn pH thích hợp cho trình lên men chủng TD5, TD7 4,0 - 4,5 Kết phù hợp với nghiên cứu tác giả Nguyễn Thuý Bạch, Vũ Thanh Thuỷ, Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Ngọc Linh [1], [8] 3.4.2 ảnh hưởng hàm lượng đường đến trình nhân giống Cacbon giúp tế bào nấm men tạo sinh khối tế bào, nguồn cacbon có tế bào chất, thành tế bào, enzym, axit nucleic sản phẩm trao đổi chất Trong trình nhân giống đường giúp tế bào nấm men không dùng trình lên men rượu Do trình nhân giống không cần nhiều đường trình lên men rượu vang Để xác định hàm lượng đường thích hợp cho trình nhân giống, tiến hành thí nghiệm môi trường Trường ĐHSP Hà Nội 35 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ nhân giống nhiệt độ 24 - 280C, pH = 4, hàm lượng đường thay đổi mức 6%, 8%,10%, 12%, 14%, 16% kết thí nghiệm diễn bảng 3.6 Bảng 3.6 ảnh hưởng hàm lượng đường đến trình nhân giống chủng nấm men TD5, TD7 (24h) Hàm lượng đường (%) SLTB - TD5 (M.106tb/ml SLTB TD7 M.106tb/ml 6% 8% 10% 12% 14% 16% 105 117 124 132 119 115 115 126 138 153 125 116 Qua bảng 3.6 ta thấy chủng nấm men có số lượng tế bào tăng dần từ hàm lượng đường 6%- 12%, hàm lượng đường từ 14% - 16% số lượng tế bào lại giảm Số lượng tế bào đạt giá trị cao hàm lượng đường 12% (132.106 153.106tb/ml) Do định chọn hàm lượng đường thích hợp cho trình nhân giống hai chủng nấm men TD5,TD7 12% 3.5 ảnh hưởng số yếu tố môi trường dinh dưỡng đến phát triển hai chủng nấm men TD5, TD7 môi trường lên men Môi trường dinh dưỡng có ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng nấm men, cần biết đổi yếu tố môi trường dinh dưỡng phạm vi định ảnh hưởng tới sinh trưởng phát triển tế bào nấm men 3.5.1 Động thái lên men vang táo mèo, dâu mơ Tôi tiến hành lên men quy mô thí nghiệm bình lên men có dung tích 1l Môi trường lên men môi trường 3, hàm lượng đường 200g/l, hàm lượng giống 12%, pH = 4,0, nhiệt độ 24-280C, số lượng giống ban đầu 3,4.106 tb/ml Tiến hành phân tích mẫu ngày lần 15 ngày liên tục Tôi thu kết thông qua hình 3.5, hình 3.6 hình 3.7 Trường ĐHSP Hà Nội 36 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ 25 20 15 HL cồn-TD7 HL đường TD7 10 0 10 15 Thời gian (ngày) Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn biến thiên hàm lượng đường hàm lượng cồn chủng nấm men TD7 25 20 15 HL cồn-TD5 HL đường-TD5 10 0 10 15 Thời gian (ngày) hình 3.6 Đồ thị biểu diễn biến thiên hàm lượng đường hàm lượng cồn chủng TD5 Trường ĐHSP Hà Nội 37 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ SLTBx 106tb/ml 250 200 150 SLTB-TD5 SLTB-TD7 100 50 0 10 15 Ngày Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn biến thiên số lượng tế bào chủng TD5 TD7 Qua đồ thị cho thấy hai chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae sinh sản nhanh vào ngày thứ đến ngày thứ tương ứng pha logarit trì ổn định ngày thứ đến ngày thứ 9, pha cân Từ ngày thứ 10 trở số lượng tế bào nấm men giảm dần tương ứng với pha suy vong, lúc số lượng tế bào nấm men đạt khoảng 135.106 tb/ml-142.106 tb/ml Điều giải thích: ngày thứ đến ngày thứ môi trường có nhiều dinh dưỡng, hàm lượng cồn thấp chưa có khả ức chế sinh trưởng phát triển nấm men Từ ngày thứ đến ngày thứ môi trường đủ dinh dưỡng để trì số lượng tế bào nấm men, ngày thứ 10 trở hàm lượng cồn tăng nhanh, hàm lượng đường giảm mạnh, đặc biệt cạn kiệt nguồn đạm làm cho tế bào nấm men bị tự phân lắng xuống đáy bình nên số lượng tế bào giảm nhanh Cùng với biến đổi tế bào nấm men độ cồn tăng dần, hàm lượng đường giảm đường chuyển thành rượu Ngoài lượng đường chuyển hoá thành axit hữu Trường ĐHSP Hà Nội 38 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ để trì hoạt động sống tế bào nấm men Do vậy, hàm lượng axit tổng số tăng dần nhiên không lớn 3.5.2 Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng tới trình lên men vang táo mèo , dâu mơ 3.5.2.1 ảnh hưởng độ pH tới trình lên men Độ pH không ảnh hưởng tới khả sinh sản phát triển tế bào nấm men mà ảnh hưởng đến giá trị cảm quan vang Để nghiên cứu ảnh hưởng độ pH ban đầu tiến hành thí nghiệm môi trường số với hàm lượng đường 200g/l, nhiệt độ 24-280C, pH thay đổi mức : 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; thu kết bảng 3.7 bảng 3.8 Bảng 3.7 ảnh hưởng độ pH tới trình lên men chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TD5 Chỉ tiêu phân Đơn pH tích vị Thời gian lên men h HL đường sót g/l Hàm lượng cồn %V 10,2 0,1 115 0,2 12,50,1 11.80,1 9,7 0,1 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 100 -110 87-95 83-95 82-90 80-86 5,6 0.2 5,3 0,2 4,5 0,2 4,8 0,2 5,9 0,2 Bảng 3.8 ảnh hưởng độ pH tới trình lên men chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TD7 Chỉ tiêu phân tích Đơn pH vị 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 Thời gian lên men h 100-110 84-95 82-92 78-90 76-86 HL đường sót g/l 5,4 0.2 5,0 0,2 4,2 0,2 4,7 0,2 5,6 0,2 Hàm lượng cồn %V 11,2 0,1 11,90,2 13 0,1 12,50,1 9,5 0,1 Trường ĐHSP Hà Nội 39 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ Kết nghiên cứu cho thấy pH tăng thời gian lên men giảm pH = 4,0- 4,5 thời gian lên men lâu lại có hàm lượng đường sót thấp (4,2-4,8g/l) hàm lượng cồn cao (11,8- 13,0 %V) nên hiệu suất lên men cao Đối với mẫu pH = 3,0- 3,5 có hiệu suất lên men giảm ( hàm lượng cồn 10,2- 11,9%V) hàm lượng axit tăng ( độ pH thấp) áp suất thẩm thấu tăng gây ức chế hoạt động sống nấm men Đối với mẫu có pH = 5,0 có hàm lượng đường sót cao ( 5,6- 5,9g/l) hàm lượng cồn thấp (9,5- 9,7%V) vị dư thừa nên không phù hợp thị hiếu người tiêu dùng Như vậy, độ pH thích hợp cho lên men vang táo mèo, dâu mơ là: 4,0 4,5 với kết thu nhận thấy hai chủng nấm men TD5 TD7 lên men độ pH thích hợp cho nấm men nói chung kết phù hợp với kết nghiên cứu tác giả Đinh Thị Kim Nhung [7], [8] 3.5.2.2 ảnh hưởng nhiệt độ tới trình lên men Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn tới trình lên men Chính vậy, tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ tới trình lên men vang phối hợp táo mèo, dâu mơ nhằm tìm nhiệt độ thích hợp cho trình lên men để nâng cao chất lượng vang Thí nghiệm tiến hành môi trường lên men (MT3) số lượng giống ban đầu 3,4 106tb/ml , pH = 4,0, nhiệt độ thay đổi từ 200 , 240 , 280 , 320 Theo dõi liên tục 10 ngày, kết dẫn bảng 3.9 bảng 3.10 Trường ĐHSP Hà Nội 40 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ Bảng 3.9 ảnh hưởng nhiệt độ tới trình lên men chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TD5 Chỉ tiêu phân tích Thời gian lên men HL đường sót Hàm lượng cồn Axit tổng số pH Đơn vị Ngày g/l %V g/l Nhiệt độ (0C) 200 240 280 10 10 10 6,1 0,2 5,7 0,5 5,2 0,2 8,8 1,1 10,21,3 12,8 1,1 5,7 0,2 6,1 0,2 6,3 0,1 4,35 4,2 4,1 320 10 7,2 0,3 8,5 1,2 5,5 0.2 4,5 Bảng 3.10 ảnh hưởng nhiệt độ tới trình lên men chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TD7 Chỉ tiêu phân tích Nhiệt độ (0C) Đơn vị 200 240 280 320 Thời gian lên men Ngày 10 10 10 10 HL đường sót g/l 6,2 0,2 5,5 0,2 Hàm lượng cồn %V 8,6 1,1 11,2 1,3 12,51,1 8,3 1,2 Axit tổng số g/l 5,6 0,2 6,25 0,2 6,270,1 5,3 0.2 pH 4,3 4,1 5,250,2 7,5 0,3 4,0 4,6 Qua bảng ta thấy nhiệt độ tăng từ 200- 280 hàm lượng rượu sinh tăng từ 8,6%- 12,8% với hàm lượng rượu tăng hàm lượng đường sót giảm ( 5,2g/l- 7,5g/l) Đặc biệt nhiệt độ giá trị cảm quan tốt, nói cách khác nhiệt độ ảnh hưởng tới trình lên men hợp chất hình thành Do vậy, nói nhiệt độ yếu tố quan trọng định chất lượng rượu vang Mẫu có hàm lượng rượu tạo lớn chất lượng cảm quan tốt mẫu lên men 280C Mẫu có hiệu suất lên men giá trị cảm quan thấp Trường ĐHSP Hà Nội 41 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ mẫu lên men 320 Do nhiệt độ cao ức chế hoạt động sống nấm men, thoát CO2 mạnh làm cho phát triển nhiều loại vi khuẩn gây hỏng vang, đồng thời làm cho hàm lượng cồn bị hao hụt tăng lên, sản phẩm trung gian (axetalđêhyt, axeton) tạo nhiều làm giảm giá trị cảm quan sản phẩm Như nhiệt độ thích hợp cho trình lên men hai chủng nấm men TD5 TD7 280C 3.5.2.3 ảnh hưởng nồng độ KH2PO4 tới trình lên men Trong trình lên men chất khoáng đóng vai trò quan trọng Để có lượng chất khoáng cần thiết cho nấm men phát triển cần phải bổ sung KH2PO4 Để xác định nồng độ KH2PO4 thích hợp cho trình lên men chủng nấm men tiến hành thí nghiệm môi trường số có hàm lượng đường 200g/lit, pH = 4,5, nhiệt độ 280C KH2PO4 nồng độ 0,6 0/00; 0,8 /00; 1; 1,2 Xác định tiêu hàm lượng cồn, hàm lượng đường sót Kết dẫn bảng 3.11, hình 3.9 hình 3.10 Bảng 3.11 ảnh hưởng nồng độ KH2PO4 tới trình lên men hai chủng nấm men TD5 TD7 Chỉ tiêu Hàm lượng đường sót (g/l) Hàm lượng cồn (%V) Nồng độ KH2PO4 0,6 0,8 TD5 6,5 ,2 5,2 7,2 9,0 TD7 6,3 6,1 4,9 6,9 9,1 Trường ĐHSP Hà Nội 1,2 0,6 0,8 42 1,2 9,2 11,8 8,6 9,3 12,3 8,8 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ Hàm lượng đường sót (g/l) TD5 TD7 0.6 0.8 1.2 KH2PO4 Hình 3.9 Biểu đồ biểu diễn hàm lượng đường sót dịch lên men nồng độ KH2PO4 khác Hàm lượng cồn (%V) 15 10 TD5 TD7 0.6 0.8 1.2 KH2PO4 Hình 3.10 Biểu đồ biểu diễn hàm lượng cồn sinh dịch lên men nồng độ KH2PO4 khác Qua bảng 3.11 đồ thị 3.9; 3.10 ta thấy bổ sung từ 0,6- KH2PO4 tốc độ lên men hai chủng nấm men TD5 TD7 tăng lên đạt lớn nồng độ KH2PO4 Lúc hàm lượng cồn chủng TD5 đạt 11,8%, chủng TD7 12,3% nồng độ KH2PO4 1,2 hiệu suất lên men lại giảm thấp nhất, hàm lượng cồn chủng TD5 8,6%, chủng TD7 8,8% Sở dĩ lại bổ sung vào môi trường lượng nhỏ Trường ĐHSP Hà Nội 43 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ KH2PO4 có nghĩa ta cung cấp nguyên liệu cho trình tổng hợp hợp phần tế bào có chứa P, đồng thời điều chỉnh hệ enzym đồng hoá loại thức ăn cacbon, thúc đẩy trình trao đổi chất tế bào nấm men Tuy nhiên, bổ sung nhiều làm rối loạn trình sinh tổng hợp chất tế bào ngược lại làm trình trao đổi chất diễn chậm chạp, tốc độ lên men yếu Kết trùng với nghiên cứu tác giả Nguyễn Quang Thảo [9] Vì chọn nồng độ KH2PO4 thích hợp 3.6 Quy trình công nghệ lên men vang táo mèo, dâu mơ 3.6.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất vang táo mèo, dâu mơ [10] Quả chín Rửa sạch, ngâm đường 1:1 Dịch Phối hợp tỉ lệ thích hợp Bổ sung nhân tố vô Dịch lên men Vang non men giống ,lên men (15-17 ngày) Lọc, lên men phụ Vang thô Tách cặn (2-3 lần) lọc Vang thành phẩm Tàng trữ Trường ĐHSP Hà Nội 44 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ Đóng chai tiêu thụ 3.6.2 Thuyết minh công nghệ Gồm giai đoạn - giai đoạn 1: chế biến dịch lên men - Giai đoạn 2: lên men - Giai đoạn 3: Lên men phụ - Giai đoạn 4: hoàn thiện chất lượng tiêu thụ sản phẩm 3.6.2.1 Giai đoạn 1: chế biến dịch lên men Quả thu hoạch cần phải chọn lọc, chọn chín, không dập nát đem rửa để nước Sau ngâm đường theo tỉ lệ 1:1 khoảng ngày khuấy trộn lần Sau tháng thu siro có nồng độ đường khoảng 60- 80%và nhiều dưỡng chất khác chiết từ thịt 3.6.2.2 Giai đoạn 2: lên men Bổ sung nấm men vào dịch lên men, điều chỉnh nhiệt độ phù hợp cho trình lên men vang 24-280C suốt trình lên men vang phải tiến hành phân tích mẫu kiểm tra nấm men thường xuyên trình lên men kết thúc sau 15- 17 ngày 3.6.2.3 Lên men phụ Quá trình nên giữ nhiệt độ 16- 200C sau kết thúc lên men vang 80-90 ngày tiến hành tách cặn đáy bình sau bổ sung phụ gia lắng cách : pha loãng chất phụ gia với cồn (12-15%) cho từ từ vào bình, vừa cho vừa khuấy theo chiều cố định khoảng 10-15 phút Việc tách cặn đáy bình phải tiến hành 2-3 lần suốt thời gian tàng trữ 3.6.2.4 Giai đoạn 4: Hoàn thiện tiêu thụ sản phẩm Để tăng cường giá trị cảm quan sản phẩm ( độ trong) cần tiến hành lọc vang sản phẩm đạt đến độ hoàn thiện Việc đóng chai tiêu thụ sản phẩm thường tiến hành sau lọc vang lần cuối Thông thường rượu bị nhiễm khâu đóng chai, yêu cầu vệ sinh giai đoạn phải nghiêm ngặt Vang đóng chai cất giữ bảo quản thời gian dài Trường ĐHSP Hà Nội 45 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ Kết luận đề nghị Kết luận Đã phân lập, tuyển chọn hai chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TD5 TD7 có khả lên men vang táo mèo, dâu mơ Nghiên cứu động thái phát triển hai chủng nấm men môi trường nhân giống môi trường lên men Lựa chọn pH, nhiệt độ KH2PO4 phù hợp cho trình lên men hai chủng Saccharomyces cerevisiae TD5 TD7 Đề nghị Qua việc nghiên cứu hai chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TD5 TD7 dựa vào kết thu mong muốn góp phần vào nghiên cứu để sản xuất rượu vang, nhằm giải khó khăn việc tiêu thụ sản phẩm cho người dân đồng thời tạo loại vang làm đa dạng rượu vang nước phù hợp với nhu cầu thị hiếu người Việt Nam Trường ĐHSP Hà Nội 46 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ TàI LIệU THAM KHảO Nguyễn Thị Thuý Bạch, Vũ Thị Thanh Thuỷ, Nguyễn Ngọc Linh, Đinh Thị Kim Nhung, 2000 Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến trình phát triển chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae P4 ứng dụng vào lên men rượu vang với quy mô phòng thí nghiệm, thông báo khoa học trường ĐHSPHN2, Số trang 377-382 Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị áng, 2004 Hoá sinh học, Nxb Giáo dục Mai Danh Côn, 1972 Sản xuất sử dụng thức ăn lên men chăn nuôi, Nxb Nông Thôn Nguyễn Thành Đạt, 2000-2002 Cơ sở sinh học vi sinh vật, tập 2, Nxb Giáo Dục Trần văn Long, Nguyễn Huy Trí, Bùi Thị Điển, Trần Thị Ngọc, 2005 Giáo trình dâu tằm - ong mật, Nxb Nông Nghiệp Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Ngọc Linh, 2001 Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố vô đến sinh trưởng Saccharomyces cerevisiae H2 H8, thông báo khoa học trường ĐHSPHN2, số trang 300- 310 Đinh Thị Kim Nhung, 2003 Tuyển chọn nghiên cứu nấm men Saccharomyces cerevisiae ứng dụng vào lên men rượu vang, báo cáo đề tài cấp Đinh Thị Kim Nhung, 2001 Nghiên cứu động thái phát triển trình lên men rượu vang phối hợp cho hai chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae N9 P6, thông báo khoa học trường ĐHSPHN2, trang293-397 Nguyễn Quang Thảo, 2000 Nghiên cứu lên men vang vải thiều, luận án tiến sĩ trường ĐHSPHN 10 Nguyễn Đình Thường, Nguyễn Thanh Hằng, 2000 Công nghệ sản xuất kiểm tra cồn etylic, Nxb khoa học kỹ thuật Hà Nội Trường ĐHSP Hà Nội 47 K30C - Sinh [...]... lên men 1.6.1 ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng, phát triển của nấm men và ảnh hưởng đến quá trình lên men cũng như chất lượng của rượu thành phẩm Nhiệt độ < 200C sự lên men chậm chạp, độ rượu tạo thành thấp; Nhiệt độ 350C quá. .. nước của 3 loại quả đều phù hợp để sử dụng lên men vang Do vậy, tôi tiến hành nghiên cứu việc lên men vang phối hợp của các loại quả trên 3.2 Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men có khả năng lên men vang táo mèo, dâu và mơ Tác nhân chính để thực hiện việc chuyển hoá đường thành rượu là nấm men Vì vậy, để có được chủng nấm men tốt nhất chúng ta cần phải tuyển chọn 3.2.1 Tiêu chuẩn chọn chủng [6] Nấm men. .. mèo Dâu Mơ TD5 50 30 20 TD7 70 10 20 Một số hình ảnh của hai chủng nấm men: Chủng TD5 Chủng TD7 Hình 3.1 chủng nấm men TD5 và TD7 trên môi trường thạch nghiêng Trường ĐHSP Hà Nội 2 30 K30C - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Huệ Chủng TD5 Chủng TD7 Hình 3.2 Tế bào nấm men của hai chủng trên kính hiển vi quang học Chủng TD5 Chủng TD7 Hình 3.3 Khuẩn lạc của chủng nấm men TD5 và TD7 3.3 Tuyển chọn chủng. .. triển của tế bào nấm men, tiếp đó là fructoza và đường saccaroza Vì vậy, quả có chứa hàm lượng đường khử càng cao càng có lợi cho quá trình lên men và chất lượng vang thành phẩm [4] , [10] 1.6.5 ảnh hưởng của hàm lượng giống Men giống là tác nhân của quá trình lên men vì vậy hàm lượng giống nhiều hay ít ảnh hưởng rất lớn đến quá trình lên men Nếu hàm lượng giống thấp thì thời gian nhân giống và lên men. .. Phương trình tổng quát của quá trình lên men là: C6H12O6 + 2ADP +2H3PO4 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP+ H2O Như vậy, sự lên men chuyển đường thành rượu là một dãy quá trình oxi hóa khử có enzym trong tế bào nấm men tham gia 1.4 Vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men rượu vang, bệnh vang 1.4.1 Nấm men Nấm men được sử dụng rộng rãi nhất trong sản xuất là chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae Nấm men chứa... hoạt động sống của tế bào nấm men, ức chế, kìm hãm quá trình đồng hóa hiđratcacbon và nitơ 1.6.3 ảnh hưởng của pH Ban đầu pH của dịch lên men giảm do hình thành các axit hữu cơ, sau đó pH hơi tăng do khan hiếm chất dinh dưỡng và hoạt lực lên men lớn pH ở các mức khác nhau thì quá trình lên men diễn ra với tốc độ khác nhau: pH = 2,3 thì quá trình lên men yếu ; pH = 6,5- 7,5 quá trình lên men ngừng lại;... lạc được chọn cấy vào ống thạch nghiêng để ở 24-280C trong vòng 24h được giống cấp 1 Nấm men lấy từ các ống thạch nghiêng để đưa vào dịch lên men phải qua hoạt hoá giống trong môi trường nhân giống để được giống cấp 2 có số lượng nấm men lớn, tế bào nấm men to khoẻ và trẻ và được dùng để lên men 2.4.1.3 Phương pháp xác định hoạt lực lên men của nấm men Tôi xác định hoạt lực lên men của nấm men thông... và TD7 3.3 Tuyển chọn chủng nấm men lên men vang táo mèo, dâu và mơ 3.3.1 Xác định hoạt lực lên men Hoạt lực lên men được đánh giá bằng hàm lượng CO2 sinh ra trong quá trình lên men Lượng CO2 sinh ra càng nhiều, thoát ra ngoài môi trường thì trọng lượng bình lên men giảm Điều đó chứng tỏ hoạt lực lên men càng mạnh Tôi tiến hành xác định hoạt lực lên men của 2 chủng TD5 và TD7 với số lần nhắc lại là... thời gian nhất định nấm men có thể đạt số lượng tế bào nhiều nhất với chất lượng tốt nhất Trong công trình nghiên cứu này tôi nghiên cứu các yếu tố như: ảnh hưởng của độ pH, ảnh hưởng của hàm lượng đường 3.4.1 ảnh hưởng của pH đến quá trình nhân giống Tôi tiến hành cấy chủng nấm men TD5, TD7 vào môi trường nhân giống với số lượng tế bào ban đầu là 3,4.106 tb/ml, ở nhiệt độ 24-280C Độ pH thay đổi ở các... gian lên men ngắn hơn, hạn chế được khả năng nhiễm khuẩn nhưng nó lại làm thay đổi thành phần môi trường lên men và sẽ không có lợi cho qúa trình lên men và chất lượng rượu vang hàm lượng giống thích hợp nhất trong dịch lên men là 8-10% 1.6.6 ảnh hưởng của SO2 Nấm men có khả năng chịu đựng được sự ức chế bởi so2 làm tăng hiệu suất lên men 1.6.7 ảnh hưởng của nồng độ oxi Nồng độ oxi hòa tan giúp nấm men ... 3.5.2.2 ảnh hưởng nhiệt độ tới trình lên men Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn tới trình lên men Chính vậy, tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ tới trình lên men vang phối hợp táo mèo, dâu mơ nhằm tìm nhiệt. .. ảnh hưởng độ pH tới trình lên men chủng TD7 Bảng 3.9 ảnh hưởng nhiệt độ tới trình lên men chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TD5 Bảng 3.10 ảnh hưởng nhiệt độ tới trình lên men chủng nấm men. .. ảnh hưởng tới trình lên men vang táo mèo , dâu mơ 39 3.5.2.1 ảnh hưởng độ pH tới trình lên men 39 3.5.2.2 ảnh hưởng nhiệt độ tới trình lên men 40 3.5.2.3 ảnh hưởng nồng độ KH2PO4