Phân lập, tuyển chọn, nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng men giống tới quá trình lên men vang táo mèo và mơ

Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ trường đại học sư phạm hà nội khoa sinh ktnn ********** Phạm thị thủy PhÂn lập, Tuyển chọn, nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng men giống tới trình lên men vang táo mèo mơ khóa luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: Vi sinh học Hà Nội - 2008 Trường ĐHSP Hà Nội K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ Mở Đầu Rượu vang biết đến từ thời Hy Lạp cổ đại, người lần biết sử dụng đồ uống lên men tự nhiên từ dịch trái nho Song phải đến hàng ngàn năm sau, nhờ phát triển khoa học kĩ thuật mà việc sản xuất rượu vang trở thành nghề thực mang tính thương mại nhiều quốc gia giới [14] Hàng năm giới sản xuất khoảng 29 tỷ lít rượu vang Trong nước sản xuất nhiều là: Pháp, ý, Angiêri [13] Tuyệt đại đa số loại rượu vang sản xuất từ nho nên danh từ vang nho đồng nghĩa với danh từ vang nước nhiệt đới nóng ẩm nước ta, diện tích trồng nho hạn hẹp, chất lượng nho thấp mà loại hoa nhiệt đới giàu đường, axit, vitamin, khoáng lại phong phú Do đó, sản xuất rượu vang từ loại khác như: vải, táo, mơ, có chất lượng cao hương vị đặc trưng cho loại Việt Nam, ngành sản xuất rượu vang thực năm 80 kỉ XX đánh dấu xuất nhà máy vang Thăng Long, sau số nhà máy khác như: vang Gia Lâm, vang Thanh Ba, vang Đà Lạt Thực tế cho thấy phần lớn loại chứa đường, axit, vitamin, khoáng không độc hại sử dụng để lên men vang, để có vang tốt loại làm Do việc lựa chọn nguyên liệu phù hợp với yêu cầu công nghệ cho sản phẩm vang có chất lượng cao, bước hội nhập vào thị trường khu vực quốc tế vấn đề cấp thiết ngành sản xuất vang nước ta Hiện số tỉnh miền núi phía Bắc nước ta có táo mèo cho có vị hương thơm đặc trưng Tổng diện tích trồng táo mèo vào khoảng 40.000 [13], [14] Nơi có diện tích trồng táo mèo nhiều tỉnh Yên Bái, Sơn La, Lào Cai, Lạng Sơn.Tổng diện tích trồng táo mèo tiếp tục tăng Trường ĐHSP Hà Nội 2 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ năm gần Sản lượng táo mèo thu hàng năm tương đối lớn Nhưng có khoảng 30% - 35% tổng sản lượng thu hoạch sử dụng với hình thức ăn trực tiếp, ngâm rượu, ngâm dịch siro Số lại thường bị bỏ phí nguồn tiêu thụ chỗ, vận chuyển khó khăn giá thành rẻ Trong đó, đời sống bà dân tộc nơi gặp nhiều khó khăn Mơ loại quý, có tính hàn, giải nhiệt nhân dân ta ưa chuộng dùng làm ô mai, ngâm dịch sirô ngâm với rượu Mơ có vị chua mát, thơm thích hợp để làm rượu vang Mỗi loại lên men cho loại vang riêng với hương vị đặc trưng Nhưng kết hợp khéo léo loại khác (ví dụ mơ táo mèo) tạo loại vang có chất lượng cao hương vị độc đáo Ngành sản xuất vang Việt Nam đà phát triển với ngày nhiều sản phẩm phong phú chủng loại lẫn chất lượng Tuy nhiên, ngành sản xuất đường tìm kiếm nguồn nguyên liệu phù hợp Nguồn nguyên liệu phải dồi dào, dễ tìm, giá thành rẻ mà phải đảm bảo lạ thu hút ý thị trường rượu vang giới Táo mèo mơ hai loại nguyên liệu hoàn toàn đáp ứng yêu cầu Mặt khác việc khai thác hai loại cho ngành công nghiệp chế biến rượu vang góp phần nâng cao thu nhập cải thiện đời sống cho người dân vùng cao Chính lí nên chọn tiến hành nghiên cứu đề tài: Phân lập, tuyển chọn, nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng men giống tới trình lên men vang táo mèo mơ * Mục tiêu công trình nghiên cứu + Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men có khả lên men vang hỗn hợp táo mèo mơ + Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng men giống tới trình lên men Trường ĐHSP Hà Nội K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ vang táo mèo mơ với quy mô phòng thí nghiệm + Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất rượu vang từ táo mèo mơ * Đối tượng nghiên cứu + Quả táo mèo (Docynia indica), họ hoa hồng (Rosaceae) + Quả mơ (prunus armenia ), họ hoa hồng (rosaceae) + Chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae chủng phân lập từ dịch hỗn hợp táo mèo mơ tiến hành phân lập khoảng 40 mẫu chọn chủng tốt chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 * ý nghĩa khoa học đề tài Đề tài nghiên cứu nhằm đáp ứng yêu cầu khoa học lý luận thực tiễn sau: + Nghiên cứu đặc tính sinh lý, sinh hóa chủng nấm men có khả lên men vang hỗn hợp táo mèo mơ Đây dẫn liệu góp phần bổ sung cho nghiên cứu vế nấm men ứng dụng nấm men đời sống + Tận dụng nguồn nguyên liệu có sẵn địa phương nhằm sản xuất loại vang phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng, góp phần làm phong phú thêm thị trường vang nước nâng cao thu nhập cho đồng bào dân tộc vùng cao Trường ĐHSP Hà Nội K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ CHƯƠNG TổNG QUAN TàI LIệU 1.1 Khái quát chung rượu vang 1.1.1 Thành phần chủ yếu rượu vang Thành phần chủ yếu rượu vang bao gồm: + Cồn êtanol: Do lên men tự nhiên từ dịch trái không lẫn anđehyt, este Độ cồn rượu vang từ 10% - 13%V, nhiều người uống + Chất bổ dưỡng: Đường rượu vang từ 6,2 g/l 13,2 g/l, chủ yếu đường fructozơ, glucozơ galactozơ + Axit vô axit hữu cơ: Axit tatric, axit malic, axit citric, axit oxalic Hàm lượng axit tổng số từ g/l g/l (quy axit malic) + Trong rượu vang có chứa lượng phong phú loại muối với hàm lượng thấp chúng giữ vai trò quan trọng làm tăng hương vị giá trị dinh dưỡng rượu, cung cấp nguồn vi lượng cho thể + Rượu vang giàu vitamin: Vitamin có nước hoa không bị trình lên men phân hủy 1.1.2 Phân loại vang Rượu vang loại nước giải khát thơm ngon giàu chất bổ dưỡng với độ cồn nhẹ có hương thơm từ trái giữ lại rượu [3] Rượu vang theo nghĩa rượu lên men từ nước ép nho (không chưng cất) Gần người ta mở rộng khái niệm rượu vang để loại rượu lên men từ loại hoa khác như: mơ, táo, dứa, vải, nhãn, xoài, Sự phong phú loại vang kết biến đổi sinh hóa lên men Rượu vang chia làm hai loại vang có gas (trong vang có CO2), vang gas (trong vang CO2) Hai loại vang lại chia làm nhiều loại tùy theo màu sắc, hàm lượng đường, hương vị sản phẩm [1], [2], [4] - Theo màu sắc có vang trắng vang đỏ Trường ĐHSP Hà Nội K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ - Theo hàm lượng đường có vang khô (không ngọt), vang vang nửa khô (ít ngọt) - Theo hương vị sản phẩm có vang thơm rượu vang có pha thêm hương liệu, pháp có loại rượu thơm dubonet tiếng 1.1.3 Nguyên liệu sản xuất rượu vang Có nhiều nguồn nguyên liệu dùng để sản xuất rượu vang Chất lượng rượu vang phụ thuộc vào nhiều yếu tố thành phần hóa học quả, điều kiện chăm sóc, đất đai, khí hậusau bảng thành phần hoá học số loại dùng sản xuất rượu vang nước ta Bảng 1.1 Thành phần hóa học loại thường dùng để lên men rượu [6] Thành phần hóa học Tên Đường Axit tổng số 73,1 9,88 Dâu 84,74 9,19 Vải 84, 28 Dứa 54, 3,9 Táo 84, Mơ 73,8 Nho Nước Pectin Talin 0,56 0,92 0,07 0,49 0,31 0,035 - 0, 83 0,6 - - 4,81 1,47 - - 9,0 1,1 - - 16,1 0,39 5,16 0,01 1.1.4 Tàng trữ rượu vang Vang tàng trữ từ đến năm, tàng trữ hàng kỉ Trong thời gian xảy trình oxi hóa-khử làm chuyển màu vang từ màu tím sang màu đỏ tía, vang trắng chuyển sang vang vàng chí đỏ nâu Đồng thời thành phần axit tăng, độ cồn giảm, este hương vị tăng lên [6], [10] Trong thực tế sản xuất, nhà sản xuất tiến hành xử lý tăng tốc độ tàng Trường ĐHSP Hà Nội K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ trữ giải pháp công nghệ như: lọc, li tâm, nạp khí CO2, làm lạnh 1.2 Một số đặc tính tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae Nấm men đóng vai trò định sản xuất rượu vang trình trao đổi chất tế bào nấm men trình chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm 1.2.1 Sơ lược nấm men Saccharomyces cerevisiae Nấm men tên chung để nhóm nấm có cấu tạo đơn bào, sinh sản chủ yếu phương pháp nảy chồi Ngay từ năm 1857, Pasteur có nghiên cứu kỹ nấm men rượu Nấm men phân bố rộng rãi tự nhiên (đất, nước, không khí, thực phẩm, hoa quả) có nhiều loại nấm men có khả lên men rượu Vì từ lâu người biết sử dụng chúng để sản xuất rượu bia Nấm men sinh sản nảy chồi nhanh chóng, sinh khối chúng giàu protein, vitamin nên chúng sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp sản xuất thức ăn bổ sung cho người sản xuất protein đơn bào, tạo hương nước chấm, sản xuất dược phẩm, gần sử dụng để sản xuất lipit [6] Tuy nhiên bên cạnh nấm men có ích có số loại nấm men dại có hại cho người, gia súc làm hỏng sản phẩm 1.2.2 Hình dạng, kích thước tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae - Hình dạng: tuỳ loài nấm men mà tế bào có dạng hình cầu, hình trứng hình ôvan, hình chanh , hình elip, hình mụn cơm [4] - Kích thước: Tế bào nấm men có kích thước khoảng 2,5-10 m x 521 m thấy rõ kính hiển vi quang học [4] Hình dạng, kích thước tế bào nấm men điển hình tạo điều kiện môi trường phù hợp Khi điều kiện bất lợi tế bào già hình dạng, kích thước tế bào bị biến dạng môi trường nghèo chất dinh dưỡng tế bào nấm men có hình đế giày Nấm men có màu vàng, hồng nhạt Trường ĐHSP Hà Nội K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ màu trắng, bề mặt tế bào thường khô căng, đứng riêng lẻ dính với tạo thành chuỗi 1.2.3 Cấu tạo tế bào nấm men Các tế bào nấm men khác có cấu tạo, thành phần khác nhiều nhìn chung bao gồm: thành tế bào, màng nguyên sinh chất, nguyên sinh chất, riboxom, ti thể, không bào, hạt volutin, glycogen, giọt lipit, nhân tế bào Tế bào nấm men Saccharomyces bao bọc lớp thành tế bào dày khoảng 25nm [4] Cấu tạo chủ yếu thành tế bào hemixenlulozơ, chiếm 70% trọng lượng khô (trong 31% mannan, 29% glucan) chứa 3% kitin, 10% protein, 8,5% lipit, 7% chất khoáng Thành tế bào có cấu tạo nhiều lớp quan bảo vệ trì hình dạng tế bào, tạo khả kết dính có ý nghĩa lớn công nghệ sản xuất bia rượu vang [5] Bên chất nguyên sinh tế bào màng nguyên sinh, màng ăn sâu vào chất nguyên sinh tế bào, tạo thành mạng lưới nội chất Quan sát kính hiển vi điện tử thấy có kết cấu tầng khác Cấu tạo chủ yếu protein (chiếm 50% khối lượng khô), phần lại lipit (40%) polysaccarit [4] Nhiệm vụ màng tế bào bảo vệ hình dạng tế bào, trì áp suất thẩm thấu bên tế bào điều hòa trình trao đổi chất Các chất dinh dưỡng hấp thụ, chọn lọc qua màng tế bào nhờ có hệ enzim pecmease Không giống với tế bào vi khuẩn, tế bào nấm men có ti thể Ti thể nấm men có dạng hạt thay đổi tùy điều kiện nuôi cấy trạng thái sinh lý tế bào Kích thước ti thể khoảng 0,2 m 0,6 m , có màng bọc suốt, có tính thấm cao Màng có cấu tạo hai lớp, hai lớp có cấu trúc khác nhau, lớp hình thành nếp gấp ống nhỏ hình lược Ti thể có cấu tạo chủ yếu hợp chất protein, lipit chiếm lượng lớn nucleoprotein, photpholipit Số lượng ti thể tế bào nấm men có từ 10 20, Trường ĐHSP Hà Nội K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ chúng tham gia vào trình sinh trưởng tế bào, hình thành nảy chồi bào tử Trong tế bào nấm men có chứa một hệ thống không bào hình thành từ thể golgi hay mạng lưới nội chất Không bào có tính thẩm thấu cao nơi tích lũy sản phẩm trao đổi chất có chứa hệ thống keo bao gồm điện tử, enzim, protein, hydrocacbon, muối canxi, kali , phenolflavin, riboflavin Hình dạng không bào thường thay đổi co rút chất nguyên sinh Không bào nơi xảy trình oxi hóa - khử nhờ hệ thống enzim xitocrom, oxidase Khi nấm men sống môi trường giàu hydratcacbon photpho vô không bào chứa chất dự trữ volutin, glicogen, trihalogen Tế bào nấm men có nhân thật hình ovan hình tròn nằm gần không bào trung tâm bao bọc màng nhân Nhân có kích thước lớn khoảng 1-2,4 m , cấu tạo protein, ADN, ARN nhiều enzim Nhân tế bào có vai trò quan trọng việc định tính chất di truyền tham gia điều khiển hoạt động sống tế bào nấm men 1.2.4 Sinh sản tế bào nấm men Saccharomyces Trong điều kiện bình thường, tế bào nấm men sinh sản lối nảy chồi Khi gặp điều kiện không thuận lợi số tế bào chuyển sang hình thức sinh sản bào tử Nảy chồi nấm men hình thức sinh sản phổ biến Khi tế bào phát triển đến mức độ định thể đâm chồi nhỏ gọi mầm Mầm (tế bào con) đâm vị trí lệch tâm đầu tế bào mẹ Cùng lúc tế bào mẹ đâm nhiều chồi nhiều phía khác nhau, chồi nhận phần chất nhân chất nguyên sinh tế bào mẹ Sau nảy mầm, tế bào tách khỏi tế bào mẹ sống độc lập không tách để tạo tập hợp tế bào nấm men có dạng hình cành Trong điều kiện thuận lợi, tế bào hoàn chỉnh tách khỏi Trường ĐHSP Hà Nội K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ tế bào mẹ sau 20 đến 30 phút Nấm men Saccharomyces có khả hình thành bào tử, bào tử túi sinh túi nhỏ gọi túi nang, túi nang chứa từ đến bào tử Những bào tử hình thành theo lối sinh sản vô tính Đó trình tạo bào tử trực tiếp từ tế bào riêng rẽ, không qua tiếp hợp Bào tử túi sau khỏi túi gặp điều kiện thuận lợi phát triển thành tế bào nấm men Sự hình thành bào tử túi có hai ý nghĩa: vừa sinh sản, vừa tạo dạng bền vững để chống chịu với điều kiện môi trường bất lợi (vì bào tử túi có lớp vỏ dày có khả chịu nhiệt độ cao khô hạn) [4] 1.3 Những biến động sinh lý, sinh hóa, vi sinh trình lên men rượu vang Lên men trình sinh hóa phức tạp, diễn tác dụng xúc tác hàng loạt enzim khác tế bào nấm men Trong từ đường đơn đường đôi (glucozơ, fructozơ, galactozơ, maltozơ, sacarozơ) biến đổi thành rượu etylic CO2 Bên cạnh nhiều sản phẩm phụ khác glyxerin, axit axetic, ete, rượu bậc cao Trong giai đoạn đầu trình lên men, nấm men bắt đầu sinh sản môi trường dịch ban đầu oxi kích thích phát triển tế bào nấm men Chúng hô hấp thể hiếu khí bậc cao Khi môi trường hết oxi phân tử (oxi hòa tan dịch lên men) chúng tiến hành lên men để tạo thành rượu, tức chuyển sang hô hấp kị khí lên men Như vậy, nấm men thể hô hấp hiếu khí tùy tiện Sự lên men rượu etylic biểu diễn theo phương trình hóa học: C6H1206 2C2H5OH + 2CO2 + 113, KJ [5] Năng lượng sinh trình lên men sử dụng cho hoạt động sống tế bào nấm men tổn thất dạng nhiệt (phần lớn) Quá trình lên men rượu bao gồm giai đoạn [5]: Trường ĐHSP Hà Nội 10 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ 250 200 150 HL đường 100 HL CO2 50 10 11 12 13 14 15 Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn hàm lượng đường, hàm lượng CO2 dịch lên men sau 15 ngày lên men Saccharomyces cerevisiae TM3 Từ bảng 3.12, hình 3.6 hình 3.7 ta thấy chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 phát triển mạnh ngày thứ hai trở đi, đánh dấu giảm hàm lượng đường tăng lượng CO2 dịch lên men, sinh trưởng tiếp tục trì ngày thứ 6; 7; 8, sau chậm dần Sự biến đổi số lượng tế bào nấm men có liên quan chặt chẽ với biến đổi hàm lượng cồn, độ pHhàm lượng cồn tăng nhanh vào ngày thứ lượng đường tổng số lại giảm mạnh vào thời điểm Từ ngày thứ 10 trở đi, độ cồn tăng tốc độ chậm hàm lượng đường giảm chậm Độ pH giảm chậm dần, điều giải thích trình lên men rượu, việc tạo sản phẩm rượu tạo số axit axit xucxinic, axit axetic, axit lactic[4] 3.4.2 ảnh hưởng hàm lượng men giống Men giống tác nhân trình lên men, có ý nghĩa lớn tron trình sản xuất rượu vang Để xác định hàm lượng men giống thích hợp cho lên men nhằm đạt hiệu suất lên men cao thu vang có chất lượng tốt đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng, tiến hành thí nghiệm với chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 môi trường lên men với: hàm lượng đường 25%, NaCl 20/00, KH2PO4 10/00, (NH4)2SO4 1%, pH=4,5 Còn hàm lượng men giống thay đổi với hàm lượng sau 8%, 10%, 12%, 15%, Trường ĐHSP Hà Nội 36 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ 20% Theo dõi sinh trưởng, phát triển Saccharomyces cerevisiae TM3 cách đếm số lượng tế bào 72h (cứ 12h đếm lần), phân tích nồng độ cồn, hàm lượng đường sót dịch lên men sau 15 ngày Kết dẫn bảng hình sau: Bảng 3.13 ảnh hưởng hàm lượng men giống đến biến động số lượng tế bào (M.106m tb/ml) thời gian 72h chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 Hàm lượng men giống (%) Thời 10 12 15 18 0,00 0,00 4,5 0,00 0,00 7,5 0,00 12 0,14 7,5 0,14 8,7 0,03 12,1 0,02 15,6 0,13 24 9,5 0,05 12,7 0,23 14,2 0,05 20,3 0,05 35,7 0,05 36 54,4 0,07 80,1 0,05 90,3 0,15 92,4 0,16 105,7 0,12 48 87,6 0,06 110 0,14 120 0,20 126,5 0,07 136,8 0,24 60 94,5 0,14 116 0,04 130 0,06 133 0,02 142,2 0,14 72 95,3 0,04 117 0,04 132 0,14 137 0,04 146 0,24 SLTB TM3 (Mx106/ml) Gian(h) 160 140 120 8% 100 10% 80 12% 60 15% 40 18% 20 0 12 24 36 48 60 72 Thời gian (h) Hình 3.8 đồ thị biểu diễn tốc độ phát triển chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 72 h hàm lượng men giống khác Trường ĐHSP Hà Nội 37 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ Bảng 3.14 ảnh hưởng hàm lượng men giống tới trình lên men vang táo mèo mơ sau 15 ngày chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 Chỉ tiêu phân tích Hàm lượng giống (%) Đơn vị 10 12 15 18 Thời gian lên men Ngày 15 15 15 15 15 Hàm lượng cồn %V 10,7 0,03 11,2 0,02 12,1 0,02 11, 0,02 10,2 0,02 0,63 0,55 0,51 0,58 0,8 Hàm lượng đường sót pH % 3,8 0,01 Hương vị sản phẩm thơm 3,9 0,01 4,0 0,01 thơm thơm 4,2 0,01 thơm 4,3 0,01 thơm Từ kết thí nghiệm cho ta thấy hàm lượng men giống ban đầu tăng từ 8% -18% trình lên men xảy mạnh mẽ, biểu đường sót giảm, độ rượu tăng Đặc biệt hàm lượng giống 12%, qua 360 h lên men (15 ngày) dịch lên men hàm lượng đường sót thấp nhất, hàm lượng rượu tạo thành cao (12,1% V), đồng thời giá trị cảm quan thu tốt Đối với mẫu lên men có hàm lượng men giống thấp (8%) thời gian lên men kéo dài, hàm lượng cồn thu thấp mẫu khác Ngược lại, mẫu có hàm lượng men giống cao 15% -18% thời gian lên men rút ngắn hơn, trình lên men diễn nhanh hơn, nhiệt độ trình lên men tăng cao lại làm giảm hiệu suất lên men Trong sản xuất phải tính đến hiệu kinh tế cho lớn nhất, chọn hàm lượng giống Saccharomyces cerevisiae TM3 phù hợp để bổ sung vào dịch lên men 12% Hàm lượng giống giống với kết nghiên cứu tác giả Nguyễn Quang Thảo [15] 3.5 Lên men với quy mô phòng thí nghiệm xây dựng quy trình sản xuất rượu vang táo mèo mơ Trường ĐHSP Hà Nội 38 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ 3.5.1 Lên men với quy mô phòng thí nghiệm Sau nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố đến trình lên men tiến hành lên men vang táo mèo mơ với quy mô phòng thí nghiệm với điều kiện tối thích là: hàm lượng đường ban đầu 250 g/l; pH = 4; hàm lượng giống 12%, NaCl 2; nhiệt độ khoảng 26oC - 28oC Kết thí nghiệm dẫn bảng 3.15 Bảng 3.15 kết phân tích rượu thành phẩm Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết %V 12,1 Đường sót % 0,53 Axit tổng số g/l 4,8 Độ rượu pH 3,7 Độ trong, hương vị sản phẩm Trong, thơm dịu 14 12 10 Độ rượu(%V) Đường sót(%) axit tổng số(g/l) pH Hình 3.9 Biểu đồ biểu diễn kết phân tích rượu thành phẩm Qua nghiên cứu sơ hy vọng góp phần vào việc đáp ứng nhu cầu ngày đa dạng cuả ngườu tiêu dùng Trường ĐHSP Hà Nội 39 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ 3.5.2 Quy trình công nghệ sản xuất rượu vang táo mèo mơ Môi trường nhân giống Quả táo mèo chín Quả mơ chín Cấy giống Rửa khía múi Bổ sung đường Giống cấp Cấy giống Rửa Dịch (có pha tỷ lệ) Bổ sung nhân tố vô Giống cấp ( K2S2O5) Môi trường lên men Lên men (15 17 ngày) Vang non Lọc,lên men phụ (3 tháng) Vang khô Lọc Vang thành phẩm tàng trữ Tiêu thụ 3.5.3 Thuyết minh công nghệ sản xuất vang táo mèo mơ Quy trình sản xuất vang táo mèo mơ gồm giai đoạn chính: * Giai đoạn 1: chế biến dịch lên men Quả thu hoạch cần phải chọn lấy chín vừa tới, loại bỏ non, dập nát, thối Quả chọn đem rửa nước đạt tiêu chuẩn, vệ sinh để nước Sau cho loại vào ang riêng ngâm triết li đường theo tỷ lệ 1:1 Với táo mèo ta khía đường nhỏ quanh để giúp cho việc triết rút dịch nhanh hơn, khoảng ngày khuấy trộn lần Sau tháng Trường ĐHSP Hà Nội 40 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ ta thu nước có nồng độ đường khoảng 60 80% nhiều dưỡng chất khác chất khoáng, vitamin, axit hữu * Giai đoạn 2: lên men Dịch sau phối trộn theo tỷ lệ thích hợp pha loãng làm giảm hàm lượng đường xuống 250g/l Bổ sung giống vào dịch lên men (10 %V 12%V) điều chỉnh nhiệt độ phù hợp cho trình lên men 26 28oC Quá trình lên men kết thúc sau khoảng 15 17 ngày * Giai đoạn 3: lên men phụ Quá trình lên men phụ nên giữ nhiệt độ từ 19 20oC Sau kết thúc giai đoạn lên men phụ khoảng 80 ngày đến 90 ngày ta tiến hành tách cặn Việc tách cặn tiến hành từ đến lần suốt thời gian dự trữ * Giai đoạn 4: hoàn thiện tiêu thụ sản phẩm Để tăng cường giá trị cảm quan sản phẩm ta cần tiến hành lọc vang sản phẩm đạt độ hoàn thiện tiến hành đóng chai Vang đóng chai cất trữ thời gian dài tiêu thụ Trường ĐHSP Hà Nội 41 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ Chương Kết luận đề nghị 4.1 Kết luận Từ dịch nước phối trộn theo tỉ lệ khác nhau, phân lập tuyển chọn chủng nấm men Saccharomyces kí hiệu TM3, TM2, TM3 Qua nghiên cứu số đặc tính sinh học, hình dạng, xác định chúng thuộc loài Saccharomyces cerevisiae Sau nghiên cứu tiếp hoạt lực lên men, khả lên men đường, khả tạo hương thơm độ chủng rút kết luận chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 chủng tốt chủng TM3 chọn đối tượng cho nghiên cứu Đã nghiên cứu ảnh hưởng số nhân tố tới sinh trưởng phát triển chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 môi trường nhân giống ảnh hưởng hàm lượng men giống tới trình lên men vang táo mèo mơ Từ xác định hàm lượng men giống phù hợp để bổ sung vào dịch lên men 12%, đồng thời xây dựng quy trình công nghệ sản xuất vang táo mèo mơ tạo sản phẩm vang có chất lượng cao 4.2 Đề nghị Với kết nghiên cứu trên, mong chủng nấm men mà lựa chọn áp dụng vào sản xuất rượu vang táo mèo mơ, nhằm giải khó khăn tiêu thụ táo mèo Việt Nam, góp phần đem lại hiệu kinh tế cao cho người dân vùng cao Đồng thời làm phong phú chủng loại rượu vang thị trường Trường ĐHSP Hà Nội 42 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ TàI LIệU THAM KHảo Nguyễn Lân Dũng (1983), Thực tập vi sinh vật học, Nxb Mis Maxxcowva Nguyễn Lân Dũng (1986), Men gia súc men rượu, Nxb KHKT, Hà nội Nguyễn Lân Dũng, Phạm VănTy, Ngô Kế Sương (1970), Cơ sở sinh lý học vi sinh vật, Nxb KHKT, Hà Nội, tr.143 169 Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (1997), Vi sinhvật học, Nxb GD, Hà Nội Nguyễn Thành Đạt (2005), Vi sinh vật học T1,2, Nxb ĐHSP, Hà Nội Vũ Công Hậu (1982), Chế vang trái gia đình, Nxb nông nghiệp Phan Nguyên Hồng, Lương Ngọc Toản (1972), Phân loại thực vật học T1, 2,3 Nxb GD, Hà Nội Lê Khả Kế (1962), Phân loại thực vật học, Nxb GD, Hà Nội 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 ĐHSP Hà Nội 2, 1(tr.300 310) 10 Đinh Thị Kim Nhung (2003), Tuyển chọn nghiên cứu nấm men Saccharomyces ứng dụng vào lên men rượu vang, Báo cáo đề tài cấp 11 Lê Văn Nhương (1977), Bạn thù kính hiển vi, Nxb KHKT, Hà Nội 12.Đoàn Văn tân (2004), Tuyển chọn chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae ứng dụng lên men phối hợp Khoá luận tốt nghiệp trường ĐHSP Hà Nội 13 Trần Thị Thanh (2001), Công nghệ vi sinh, Nxb GD,Hà Nội 14 Nguyễn Quang Thảo, Nguyễn Thành Đạt, Nguyễn Quang Hào (1999), Một số kết lên men vang từ vải thiều, Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc 15 Nguyễn Quang Thảo (2000), Nghiên cứu lên men vang vải thiều, tóm tắt luận án tiến sĩ sinh học, ĐHSP Hà Nội Trường ĐHSP Hà Nội 43 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ MụC LụC Trang Lời cảm ơn Bản cam đoan Mở đầu Chương Tổng quan tài liệu 1.1 Khái quát chung rượu vang 1.2 Một số đặc tính tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae 1.3 Những biến động sinh lý, sinh hoá, vi sinh lên men rượu vang 1.4 Hệ vi sinh vật tham gia vào trình lên men rượu vang, bệnh vang 11 1.5 Yêu cầu việc lựa chọn chủng lên men rượu vang 12 1.6 Các yếu tố ảnh hưởng tới trình sinh trưởng nấm men 13 1.7 Các yếu tố ảnh hưởng tới trình lên men 14 Chương Đối tượng phương pháp nghiên cứu 17 2.1 Đối tượng nghiên cứu 17 2.2 Phương pháp nghiên cứu 18 2.3 phạm vi nghiên cứu 21 2.4 địa điểm nghiên cứu 21 2.5 Thời gian nghiên cứu 21 Chương Kết nghiên cứu thảo luận 22 3.1 Phân lập, tuyển chọn, xác định tên khoa học chủng nấm men lên men vang táo mèo mơ 22 3.1.1 Thành phần hoá học dịch táo mèo mơ 22 3.1.2 tỉ lệ phối hợp nguồn nguyên liệu táo mèo mơ 23 3.1.3 Tiêu chuẩn chọn chủng có khả lên men vang táo mèo mơ 23 3.1.4 Phân lập xác định tên khoa học mẫu nấm men TM1, TM2, TM3 Trường ĐHSP Hà Nội 24 44 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ 3.1.5 Tuyển chọn chủng nấm men có khả lên men vang hỗn hợp táo mèo mơ 26 3.2 Nghiên cứu động thái phát triển chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TM3 môi trường nhân giống 28 3.3 Nghiên cứu số nhân tố ảnh hưởng tới sinh trưởng phát triển chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TM3 môi trường nhân giống 30 3.3.1 ảnh hưởng pH đến trình nhân giống 30 3.3.2 ảnh hưởng hàm lượng đường đến trình nhân giống 31 3.3.3 ảnh hưởng nguồn nitơ vô đến trình nhân giống 32 3.4 ảnh hưởng hàm lượng men giống tới trình lên men vang táo mèo mơ 33 3.4.1 Động thái lên men vang táo mèo mơ 33 3.4.2 ảnh hưởng hàm lượng men giống tới trình lên men vang táo mèo mơ 35 3.5 Lên men với quy mô phòng thí nghiệm xây dựng quy trình sản xuất rượu vang táo mèo mơ 37 3.5.1 Lên men với quy mô phòng thí nghiệm 37 3.5.2 Quy trình công nghệ sản xuất rượu vang 39 3.5.3 Thuyết trình công nghệ sản xuất vang táo mèo mơ 39 Chương Kết luận đề nghị 41 Tài liệu tham khảo 42 Trường ĐHSP Hà Nội 45 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ DANH MụC CHữ VIếT TắT, BảNG hình vẽ Danh mục chữ viết tắt Nxb GD : Nhà xuất giáo dục Nxb KHKT : Nhà xuất khoa học kĩ thuật đhsp : đại học sư phạm ĐV : Đơn vị HL : Số lượng tg :thời gian tb : Tế bào V : Thể tích Danh mục bảng Bảng 1.1 Thành phần hoá học loại thường dùng để lên men rượu Bảng 3.1 Thành phần hoá học dịch táo mèo Bảng 3.2 Thành phần hoá học dich mơ Bảng 3.3 Các tỉ lệ phối hợp nguyên liệu táo mèo mơ Bảng 3.4 Thử hoạt lực lên men chủng nấm men Bảng 3.5 Khả lên men đường chủng nấm men Bảng 3.6 Khả tạo hương thơm độ chủng nấm men Bảng 3.7 Tổng hợp kết tuyển chọn chủng nấm men Bảng 3.8 Động thái phát triển chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TM3 môi trường nhân giống Bảng 3.9 ảnh hưởng pH đến trình nhân giống Bảng 3.10 ảnh hưởng hàm lượng đường đến trình nhân giống chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TM3 Bảng 3.11 ảnh hưởng nguồn nitơ vô đến sinh trưởng phát triển Trường ĐHSP Hà Nội 46 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 Bảng 3.12 Nồng độ cồn, hàm lượng đường, hàm lượng CO2 giải phóng, độ pH dịch lên men nấm men Saccharomyces cerevisiae TM3 15 ngày Bảng 3.13 ảnh hưởng hàm lượng men giống đến biến động số lượng tế bào theo thời gian chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 Bảng 3.14 ảnh hưởng hàm lượng men giống tới trình lên men vang táo mèo mơ Bảng 3.15 Kết phân tích rượu thành phẩm 3.Danh mục hình Hình 3.1 ảnh chụp nấm men Saccharomyces cerevisiae TM3 môi trường thạch nghiêng Hình 3.2 ảnh chụp khuẩn lạc nấm men Saccharomyces cerevisiae TM3 môi trường thạch đĩa Hình 3.3 ảnh chụp tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae TM3 kính hiển vi quang học x1000 lần Hình 3.4 Đồ thị động thái phát triển chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TM3 môi trường nhân giống Hình 3.5 Biểu đồ biểu diễn số lượng tế bào trung bình sau 28h nuôi cấy giá trị pH khác Hình 3.6 Động thái trình lên men vang táo mèo mơ Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn hàm lượng đường, hàm lượng CO2 dịch lên men sau 15 ngày lên men chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 Hình 3.8 Biểu đồ biểu diễn kết phân tích rượu thành phẩm Trường ĐHSP Hà Nội 47 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ LờI CảM ƠN Công tác nghiên cứu khoa học điều cần thiết hệ trẻ, sinh viên chúng em Trong có sinh viên khoa Sinh-KTNN-Trường ĐHSP Hà Nội Để hoàn thành tốt nội dung đề tài, nỗ lực cố gắng thân sinh viên có giúp đỡ lớn từ phía nhà trường, khoa đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy, cô giáo Qua đây, em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy, cô giáo môn vi sinh nói riêng thầy, cô khoa Sinh-KTNN, công tác giúp đỡ bạn nhóm luận văn vi sinh Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo PGS.TS Đinh Thị Kim Nhung thầy giáo ThS Nguyễn Khắc Thanh tận tình bảo, giúp đỡ em trình nghiên cứu hoàn thành khoá luận Là sinh viên lần đầu làm công tác nghiên cứu khoa học nên không tránh khỏi bỡ ngỡ, sai sót Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô để khoá luận hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày tháng năm 2008 Sinh viên Phạm Thị Thuỷ Trường ĐHSP Hà Nội 48 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ BảN CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài phân lập, tuyển chọn, nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng men giống tới trình lên men vang táo mèo mơ không trùng với đề tài trước Nếu sai xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Hà Nội, Ngày tháng năm 2008 Sinh viên Phạm Thị Thuỷ Trường ĐHSP Hà Nội 49 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội Phạm Thị Thuỷ 50 K30A - Sinh [...]... hưởng tới sự sinh trưởng và phát triển của tế bào nấm men Đường cung cấp cacbon cho tế bào nấm men dùng làm nguồn nguyên liệu cho quá trình lên men Ngoài đường thì NaCl, KH2PO4, pH, nhiệt độ, hàm lượng men giống cũng ảnh hưởng lớn tới quá trình lên men, ở phạm vi đề tài này tôi chỉ đi nghiên cứu sự ảnh hưởng của hàm lượng men giống 3.4.1 Động thái lên men táo mèo Môi trường tôi dùng trong lên men là... thì quá trình lên men cũng diễn ra với tốc độ khác nhau cụ thể: pH= 2 đến 3 quá trình lên men yếu, pH=6,5 đến 7,5 quá trình lên men ngừng lại, pH thích hợp cho sự lên men là từ 3,5 đến 4,5 Ban đầu pH trong môi trường lên men cao, về sau giảm dần do sự tạo thành một số axit hữu cơ 1.7.4 ảnh hưởng của hàm lượng giống Men giống là tác nhân của quá trình lên men Vì vậy nó ảnh hưởng rất lớn đến quá trình lên. .. 3.4.2 ảnh hưởng của hàm lượng men giống Men giống là tác nhân của quá trình lên men, vì vậy nó có ý nghĩa rất lớn tron quá trình sản xuất rượu vang Để xác định hàm lượng men giống thích hợp cho lên men nhằm đạt hiệu suất lên men cao và thu được vang có chất lượng tốt đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, tôi đã tiến hành thí nghiệm với chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 trên môi trường lên men với: hàm lượng. .. trong môi trường có hàm lượng (NH4)2SO4 là 30/0050/00 và hàm lượng (NH4)2HPO4 là 20/00-30/00 Trong đó nguồn nilơ lấy từ (NH4)2SO4 tốt hơn so với (NH4)2HPO4 [6], [9], [10] Vì vậy, tôi quyết định chọn nguồn nitơ vô cơ từ (NH4)2SO4 với hàm lượng 30/00 -50/00 để bổ sung vào quá trình nhân giống 3.4 ảnh hưởng của hàm lượng men giống tới quá trình lên men vang táo mèo và mơ của chủng nấm men Saccharomyces... trường lên men Quá trình lên men là một quá trình quan trọng quyết định chất lượng của vang trong đó môi trường dinh dưỡng là nhân tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp tới sự sinh trưởng của nấm men Do đó việc nghiên cứu các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình lên men trong rượu vang là vấn đề thực sự cần thiết Sự biến đổi của một yếu tố nào đó trong môi trường lên men ở một phạm vi nhất định sẽ ảnh hưởng. .. 9,0 (mơ) ; pH 2,9 (táo) 3,4 (mơ) ; axit tổng số 1,47% (táo) , 1,1 % (mơ) chứng tỏ có thể sử dụng quả táo mèo và mơ để lên men vang hỗn hợp Do vậy tôi đã chọn quả táo mèo và mơ làm nguyên liệu để lên men rượu vang 3.1.2 Các tỉ lệ phối hợp hai nguyên liệu táo mèo và mơ dùng trong thí nghiệm Trong quá trình nghiên cứu tôi đã kết hợp thử nghiệm hai nguồn nghuyên liệu táo mèo và mơ theo các tỉ lệ phối hợp khác... Kết quả nghiên cứu động thái lên men vang táo mèo và mơ được dẫn ra ở bảng và đồ thị sau: Trường ĐHSP Hà Nội 2 34 K30A - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Phạm Thị Thuỷ SLtbx106tb/ml 250 200 150 100 50 0 1 5 10 15 Thời gian ( ngày) Hình 3.6 động thái của quá trình lên men vang táo mèo và mơ Bảng 3.12 Biểu diễn nồng độ cồn, hàm lượng đường, hàm lượng CO2 giải phóng, độ pH trong dịch lên men rượu vang của chủng... thuộc vào rất nhiều yếu tố 1.7.1 ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp tới các phản ứng sinh hóa diễn ra khi thực hiện quá trình lên men Do đó nó ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của nấm men và chất lượng của vang Nhiệt độ ... đến trình nhân giống 32 3.4 ảnh hưởng hàm lượng men giống tới trình lên men vang táo mèo mơ 33 3.4.1 Động thái lên men vang táo mèo mơ 33 3.4.2 ảnh hưởng hàm lượng men giống tới trình lên men vang. .. hành nghiên cứu đề tài: Phân lập, tuyển chọn, nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng men giống tới trình lên men vang táo mèo mơ * Mục tiêu công trình nghiên cứu + Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men có... cho trình lên men Ngoài đường NaCl, KH2PO4, pH, nhiệt độ, hàm lượng men giống ảnh hưởng lớn tới trình lên men, phạm vi đề tài nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng men giống 3.4.1 Động thái lên men táo