Tuyển chọn chủng nấm men, tìm điều kiện tối ưu cho quá trình lên men vang táo mèo

1 LờI CảM ƠN Trc trỡnh by ti nghiờn cu ca mỡnh, em xin c gi n cụ giỏo TS inh Th Kim Nhung li cm n chõn thnh v sõu sc nht Cụ ó tn tỡnh hng dn, ch bo v to iu kin tt nht em hon thnh ti ny Bng tm lũng thnh kớnh, em xin c gi li cm n sõu sc ti cỏc thy giỏo, cụ giỏo khoa Sinh KTNN ó to iu kin thun li em hon thnh khoỏ lun ny Mt ln na em xin cm n s giỳp ca cỏc thy cụ cựng ton th cỏc bn Em rt mong nhn c ý kin úng gúp ca quý thy cụ ti ca em c hon thin hn Em xin chõn thnh cm n! HSPHN2, ngy 14 thỏng nm 2007 Sinh viờn Nguyễn Thị Hồng K29A SINH Mở Đầu A Lý chn ti Ru l mt nhng sn phm lờn men u tiờn ca nhõn loi, mc dự ban u ngi ta khụng h bit n cỏc vi sinh vt ó thc hin quỏ trỡnh chuyn hoỏ ng thnh ru Trờn cỏc di vt lu ch c tỡm thy cú cỏc hỡnh v t thi c Hy Lp minh ho quỏ trỡnh nu ru Cỏc hỡnh v trờn Kim T Thỏp cho thy ngh nu ru ó ht sc phỏt trin vựng ny Riờng ngh lm ru vang ó cú trc ngi phỏt hin nm men (th k XVII) v trc Louis Pasteur khỏm phỏ bn cht ca quỏ trỡnh lờn men (1854 - 1864 ) Ru vang ó tr thnh mt loi ung c a thớch hu ht cỏc nc trờn th gii Ngi ta bit n ru vang nh mt sn phm lờn men t nhiờn t nc ộp trỏi nho Mi nc u cú sn phm vang ni ting v ó tr thnh thng hiu c th gii bit n nh cỏc loi vang ca Phỏp, Italia, Tõy Ban Nha, B o Nha, M, H Lan vi cỏc loi ru ni ting nh Brandy, Champagne, Sherry (Fino, Oloroso, Amontillado), Port, Medeira, Venmouth [15] Ngy nay, vi nhng hiu bit v bn cht ca quỏ trỡnh lờn men ru v nhng hiu bit v nm men thỡ ru vang cũn c lờn men t cỏc ngun hoa qu khỏc Vit nam v mt s nc trờn th gii ó sn xut c mt s loi ru vang t cỏc ngun nguyờn liu nh: Anh o, M, Dõu, Vi Thiu Th trng vang nc v th gii hin ht sc phong phỳ Tuy vy, ru vang Vit Nam c bit n cha nhiu v cha cú c sn phm c sc ni ting Vi tõm nguyn to cho Vit Nam mt sn phm vang c trng v ni ting nh cỏc nc trờn th gii, chỳng tụi ó tin hnh tỡm kim ngun nguyờn liu lờn men vang Thụng qua vic quan sỏt v phõn tớch s b mt s ch tiờu, chỳng tụi nhn thy: Qu tỏo mốo rt cú trin vng vic s dng lm ngun nguyờn liu sn xut vang Cng ó cú mt s cụng trỡnh nghiờn cu v vang Tỏo Mốo, nhng chỳng tụi nhn thy cũn rt nhiu yu t quan trng nh hng n quỏ trỡnh lờn men cha c khỏm phỏ k i tng nm men phõn lp t qu Tỏo Mốo cha c nghiờn cu sõu Do vy, chỳng tụi quyt nh tin hnh ti nghiờn cu: Tuyn chn chng nm men, tỡm iu kin ti u cho quỏ trỡnh lờn men vang Tỏo Mốo Vi mong mun nhng ch tiờu v kt qu phõn tớch c s h tr cho nhng nghiờn cu tip theo v nm men V quy trỡnh lờn men s c m rng trờn quy mụ sn xut Ru vang Tỏo Mốo s l sn phm c trng b sung vo s phong phỳ cho th trng vang Vit Nam B Mc tiờu nghiờn cu Phõn lp v tuyn chn c chng nm men lờn men vang t dch Tỏo Mốo nh loi chng nm men ny Nghiờn cu mt s c tớnh sinh hc ca chng ó tuyn chn Tỏch chit DNA tng s Lờn men ru vang Tỏo Mốo trờn quy mụ phũng thớ nghim, xõy dng quy trỡnh lờn men C i tng nghiờn cu - Qu Tỏo Mốo (Docynia indica) - Chng nm men cú kh nng lờn men vang Tỏo Mốo D í ngha lớ lun v thc tin ca cụng trỡnh - Nghiờn cu c tớnh sinh lớ, sinh hoỏ ca chng nm men cú kh nng lờn men vang Tỏo Mốo Tỏch chit DNA tng s Kt qu nghiờn cu ny l dn liu gúp phn b sung cho cỏc nghiờn cu v nm men v ng dng ca nm men i sng - To sn phm vang mi lm phong phỳ th trng vang nc v th gii E Cu trỳc lun Ngoi phn m u, mc lc, ph lc, danh mc, ti liu tham kho, ti gm chng: Chng Tng quan ti liu Chng Nguyờn liu v phng phỏp nghiờn cu Chng Kt qu nghiờn cu v tho lun Chng Kt lun v ngh CHNG TNG QUAN TI LIU 1.1 Tỡm hiu chung v ru vang 1.1.1 Khỏi nim ru vang Ru vang l mt sn phm lờn men khụng qua chng ct t nc ộp cỏc loi hoa qu nh: Nho, Dõu, M, Vi Thiu, Tỏo Theo t in vin hn lõm m thc Phỏp, ru vang c nh ngha nh sau: L mt cht lng sinh ng, ru vang cú th mang bnh, cú th gi v cht Thnh phn ch yu ca ru vang gm cú: - Ru Etylic: õy l sn phm ca quỏ trỡnh lờn men, quỏ trỡnh chuyn hoỏ ng thnh ru iu kin k khớ Hm lng Etanol ru vang thng mc 10 14 ru õy l sn phm ca giai on lờn men chớnh Phng trỡnh hoỏ hc biu din s chuyn hoỏ ng thnh ru: C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 33KCal - Cỏc cht b dng cú vang: ng vang t 62-132g/l Ch yu l glucoza, fructoza .v galactoza - Cỏc axit vụ c v hu c: axit malic, axit tartaric, axit citric, axit axalic hm lng axit tng s t 4-7 g/l(quy axit tartaric) 1.1.2 Phõn loi ru vang Cú nhiu cỏch phõn loi ru vang Hin cú th chia ru vang thnh cỏc loi sau: - Vang khụng gaz (still wines) Ni ting l vang khụng bt ca Phỏp, ngoi k n í, c, B o Nha, Tõy Ban Nha, Nga, M - Vang cú gaz (Spanking wine) tiờu biu nht l Champagne Champagne ni ting Phỏp, ngi ta phõn bit loi Champagne: + Loi khụng ngt (brut) + Loi rt ớt ng (extra dry, extra see) + Loi ngt (sec;dry) Ngoi cú cỏc loi ru c pha trn t nhiu loi vang khỏc to thnh nh: Brandy, sherry, ru thm (ch yu l vermouth) [15] - Cn c vo mu sc cú th chia ru vang (ch yu l vang nho) thnh cỏc loi: + Vang : lờn men t nho cú xỏc qu + Vang trng: lờn men t nc ộp nho trng hoc nc ộp nho + Vang hng: lờn t nho v xỏc qu nhng thi gian tip xỳc gia xỏc qu v dch ộp ngn hn [14] 1.1.3 Ngun nguyờn liu sn xut vang Nguyờn liu sn xut vang l dch ộp cỏc loi trỏi cõy ti hoc dch chit siro ca cỏc loi trỏi cõy nh: Nho, M, Dõu, Tỏo, Vi, Anh o Thnh phn hoỏ hc mt s loi trỏi cõy dựng lờn men vang bng 1.1 v bng 1.2 Bng 1.1 Thnh phn hoỏ hc mt s loi qu Thnh phn hoỏ hc c bn (%) Tờn qu Nc n axit Pectin Tanin g Nho 73,1 9,88 0,56 0,092 0,07 Vi 84,28 16,1 5,16 0,249 0,83 Da 54,3 3,9 0,6 0,249 0,83 M 73,8 9,0 1,1 0,249 0,83 Dõu 84,74 9,19 0,49 0,31 0,035 Bng 1.2 Thnh phn hoỏ hc ca dch tỏo mốo STT Thnh phn húa hc Ni thu mu n v Yờn Bỏi Sn La Trung bỡnh ng tng s % 4,8 4,82 4,81 Axit tng s % 1,45 1,48 1,47 Vitamin C mg/l 11,0 11,4 11,22 Nc % 84,0 85,1 84,6 Protein ton phn % 0,92 0,92 0,92 Ph 2,8 3,0 2,9 Cỏc ch tiờu c bn nh hm lng ng, pH, axit tng s cho thy cú th dựng tỏo mốo lm nguyờn liu cho lờn men ru vang 1.2 H vi sinh vt tham gia vo quỏ trỡnh lờn men vang v bnh vang 1.2.1 Nm men 1.2.1.1 Cu to v hỡnh thỏi t bo nm men - Cu to t bo: Nm men thuc loi Saccharomyces l i tng chớnh tham gia vo quỏ trỡnh chuyn hoỏ ng thnh ru Nm men l vi sinh vt nhn thc, cú cu to n bo v cu to phc hn vi khun Thnh t bo l c quan bo v v trỡ hỡnh dng t bo Thnh cha cht cú kh nng kt dớnh iu ny cú ý ngha ln cụng ngh sn xut bia, ru Thnh cú thnh phn hoỏ hc ch yu l hemixenluloza(70% trng lng khụ) Ngoi cũn cú kitin 1- 3%, protein 6- 10%, lipit 8- 8,5%, khoỏng7% Thnh phn ni bo quan trng ca nm men ú l ty th, khụng bo v nhõn S lng ty th khong 10- 20/ t bo Chỳng cú vai trũ quan trng quỏ trỡnh sinh trng v sinh sn ca nm men Khụng bo c hỡnh thnh t th golgi hay mng li ni cht Khụng bo cha h thng keo bao gm: enzym, protein, hydrocacbon, mui canxi, kali, phenolflavin, ribo flavin, axit nucleic v cỏc cht d tr khỏc Nhõn cú hỡnh ovan, hỡnh trũn nm gn khụng bo trung tõm vi kớch thc khong 2,4àm Nhõn cha ton b h gen tham gia iu khin quỏ trỡnh sinh tng hp ca t bo nm men - Hỡnh thỏi t bo: a s cú hỡnh trng, cu hay hỡnh Ovan Kớch thc t bo t 3-10àm, 5-12àm Hỡnh thỏi v kớch thc t bo thay i theo iu kin mụi trng nuụi cy Khi mụi trng nghốo dinh dng nm men thng cú dng hỡnh giy 1.2.1.2 Sinh sn ca t bo nm men Nm men sinh sn vụ tớnh bng hỡnh thc õm chi v gia cỏc quỏ trỡnh ny cú xen ln hỡnh thc sinh sn hu tớnh Ny chi l hỡnh thc sinh sn ph bin nht Khi t bo phỏt trin n mt mc nht nh thỡ trờn c th ny mt chi nh l mm Mm (t bo con), phỏt trin trờn c th m, cng cú th tỏch c th m phỏt trin c lp Trong iu kin thun li ch 20 n 30 phỳt cú mt th h t bo c hon chnh Nm men Saccharomyces cú kh nng hỡnh thnh bo t Bo t tỳi c sinh nhng tỳi nh gi l tỳi nang Mi tỳi nang cha 1-8 bo t Nm men Saccharomyces c hỡnh thnh theo li sinh sn vụ tớnh ú l quỏ trỡnh to bo t trc tip t mt t bo riờng r khụng qua tip hp Bo t tỳi sau tỳi gp iu kin thun li s phỏt trin thnh mt t bo nm men mi Tip theo t bo ny li sinh sn theo li ny chi * Nm men c dựng lờn men ru vang ú l Saccharomyces cerevisiae Theo quan im kinh t ngi ta chia thnh cỏc chng: - Chng lờn men vi hiu sut cao thi gian ti u sn sinh ti 20%V cn - Chng lờn men thi gian ngn, lờn men to 8-12%V cn - Chng chu nng cn cao, lờn men ru vang di 30% ng to 10-13%V cn 1.2.2 Vi khun Trong nc qu v ru vang cú th phỏt trin nhng dng vi khun cú tớnh n nh ln vi ru v axit hu c Chỳng cú th l nguyờn nhõn gõy nờn nhng bin i sõu sc ru vang v v chua, mựi, cú loi cũn gõy c vang ú thng l cỏc loi vi khun: Acetobacter xyllium, Acetobacter aceti Louis Pasteur ó tỡm c ch lm hng vang ru vang tip xỳc vi khụng khớ cú vi khun Bacillus Do vy, bo qun ru vang ngi ta cú th trựng Pasteur Nhng phng phỏp ny cú th lm gim cht lng ca vang Ngoi ra, ngi ta cũn dựng phng phỏp vi lc hoc dựng mt s cht bo qun nh SO2 (75120mg/l) 1.2.3 Nm mc Nm mc phỏt trin qu cht bó ca sn xut ru vang, thựng thit b hoc khụng khớ Mt s loi nm mc hay gp thuc cỏc chi: Rhizopus, Aspergillus 1.2.4 Vi sinh vt lm hng vang Cú khụng ớt vi sinh vt lm cho vang b c, b chua gt cú mựi khú chu, lm cho vang b hng nh: Acetobacter xylium, Acetobacter aceti [8] Cỏc vi khun k khớ: cỏc vi khun lactic nh: Lb.brevia, Lb.pastoerianus, Lb.plantarum ó lm cho vang b c, chỳng tỏc ng lm chuyn hoỏ axit citric, to lng ln axit lactic, axit axetic v 2,3 butadiol Cỏc vi khun hiu khớ: mt s loi nm men to mng trờn b mt vang nh: Candida, Zygopichia, Pichia phõn gii ng thnh cỏc axit hu c: xitric, axetic lm cho vang b c, chua tng, v khụng ngon [11] 10 1.3 nh hng ca cỏc yu t ti quỏ trỡnh sinh trng v phỏt trin ca nm men 1.3.1 Ngun cacbon - Cacbon l ngun nguyờn liu c bn kin to nờn b khung t bo nm men L thnh phn quan trng ca tt c cỏc cht trao i Cacbon l ngun dinh dng hng u cho vi sinh vt - Ngun cacbon cung cp cho nm men Saccharomyces cerevisiae c ly ch yu t cỏc ngun ng: Glucoza, saccaroza, fructoza - Ngun cacbon ỏp ng nhu cu c bn ca nm men + Sn sinh nng lng thụng qua quỏ trỡnh oxi hoỏ kh + To thnh nhng tin cht + Tham gia vo cỏc quỏ trỡnh oxi hoỏ kh 1.3.2 Ngun nit v khoỏng cht Nit l thnh phn quan trng t bo vi sinh vt, nú l mt nhng nguyờn t cu thnh lờn axit nucleic Nit cung cp cho vi sinh vt ch yu t ngun: ngun vụ c v ngun hu c 1.3.3 nh hng ca oxy Quỏ trỡnh tng sinh ca nm men l quỏ trỡnh hiu khớ vỡ vy oxy l ngun quan trng nm men tng sinh giai on nhõn ging 1.4 Cỏc yu t nh hng ti quỏ trỡnh lờn men 1.4.1 Hm lng cn v pH Nm men lờn men luụn sn sinh mt lng cn Nng cn thớch hp cho nm men phỏt trin tt l 9-14%V Kh nng chu cn v lờn men tt mụi trng cú nng cn thớch hp l mt tiờu tuyn chn chng nm men cho quỏ trỡnh sn xut ru 32 Dựng pipet 10àl hỳt 3àl dung dch DNA trn u vi 2àl dung dch m 6x Sucarose , dựng pipet 10àl np mu vo ging gel thao tỏc phi chớnh xỏc trỏnh mt mu - Bc 3: Chy in di Sau np gel xong ni dũng in dn vo bn vi ngun, tin hnh chy in di 50V vũng 60 phỳt - Bc 4: X lý gel sau in di Sau chy in di gel c ly v soi bng tia uv, di ỏnh sỏng uv ta thy cỏc gii bng sỏng phỏt hunh quang cú mu vng cam Ta quan sỏt c nhiu gii hunh quang cú kớch thc khỏc bao gm: cỏc phõn on DNA genom cú cựng phõn t gam, cỏc phõn t RNA v cỏc DNA b t góy Sau ú tin hnh thu DNA genom t gel thu DNA genom ta tin hnh ct cỏc on gel cha DNA genom ri ngõm vo dung dch m thớch hp, DNA s khuych tỏn t gel dung dch m Sau ú tin hnh tinh sch DNA dựng chy PCR 3.4.4 Nhõn gen bng PCR v c trỡnh t gen cũn ang ch kt qu * Kt qu v kt lun Chỳng tụi ó tin hnh tỏch chit v thu c DNA genom ca nm men chng TM4 phõn lp t dch tỏo mốo (Hỡnh 3.3) Trờn õy l nhng nghiờn cu bc u thu DNA tng s s dng cho cỏc bc tip theo quy trỡnh gii trỡnh t ca on DNA quy nh RNA-18S 33 Hỡnh 3.3nh chp gel sau in di soi trờn tia uv 3.5 NGHIấN CU NG THI LấN MEN VANG TO MẩO ng thỏi lờn men vang l quỏ trỡnh chuyn hoỏ ng v cỏc hp cht hu c cú dch qu thnh ru, cỏc axit hu c, vitamin, cht thm lm cho vang cú hng v c trng khỏc hn nhiu loi ru khỏc ng thỏi lờn men vang l quỏ trỡnh bin i ht sc phc ca cỏc hp cht, nh hng quyt nh n cht lng ca sn phm cui cựng Trong phm vi nghiờn cu ca ti, chỳng tụi chung nghiờn cu mt s bin i c bn ca mt s cht hu c quỏ trỡnh lờn men vang tỏo mốo ú l nhng bin i ca ng, axit tng s, pH, hm lng ru, s lng t bo nm menthụng qua nghiờn cu ng thỏi lờn men vang 28 gi u v ngy u ca quỏ trỡnh lờn men vang tỏo mốo 3.5.1 ng thỏi lờn men vang quỏ trỡnh nhõn ging (24 gi) Chỳng tụi tin hnh lờn men vang quy mụ thớ nghim cỏc bỡnh lờn men cú dung tớch lớt Mụi trng lờn men l dch siro tỏo mốo c pha loóng bng nc sch ti nng ng tng s 25% ( 250 g/l ) Tin hnh kh trựng mụi trng bng K2S2O5 ( cha 55% SO2 ) vi hm lng 50 mg/l Sau ting b sung K2S2O5 vo mụi trng thỡ tin hnh cy ging vi t l 34 5% v/v ( tng ng khong 12.106 t bo/ml ) Cỏc bỡnh sau cy ging c chuyn vo t m 300C, giỏ tr pH khong t 3,8-4,2 Tin hnh phõn tớch mu gi mt ln 24 gi liờn tc, chỳng tụi thu c kt qu sau Bng 3.5.1 ng thỏi lờn men vang quỏ trỡnh nhõn ging(24 gi) Ch tiờu n Thi gian (gi) v 12 16 20 HLcn %V 0.250.01 0.260.01 0.280.01 0.30.01 0.320.01 0.50.01 HLaxit tng s g/l 4.60.01 4.650.01 4.70.01 4.760.01 4.820.01 4.90.01 HL ng tng s g/l 250.1 25.50.1 240.1 23.50.1 230.1 22.50.1 HLng kh g/l 62.60.02 61.50.02 60.00.02 59.80.02 58.20.02 57.80.02 3.80.1 4.00.1 4.010.1 3.950.1 4.00.1 3.840.1 121.1 161.1 381.1 481.1 821.1 1601.1 pH SL t bo x106/ ml Kt qu cho thy : na ngy u tiờn hm lng ng gim chm, s lng t bo nm men tng dn, hm lng etylic cú tng nhng rt ớt, cỏc thụng s khỏc cú bin i nhng khụng rừ rt Theo chỳng tụi na ngy u tiờn l thi gian nm men lm quen vi mụi trng, mt s nm men khỏng yu vi SO2 s b tiờu dit Nhng nm men thớch nghi hn s tn ti v sinh sn nờn iu ny ó dn n hin tng na ngy u tiờn s lng t bo nm men tng lờn chm chp, cỏc thụng s khỏc bin i khụng nhiu l lỳc ny nm men ang thc hin sinh sn l ch yu Hm lng etylic tng t 0,25 ( nm men di hot ng chm chp dch siro to thnh ) n 0,540,01 iu ny cho thy ngy u tiờn etylic ó c sn xut nhng vi hm lng rt ớt ú l ngy u tiờn nm men thc hin trao i cht theo kiu hiu khớ bng cỏch dựng oxy phn t lu li bỡnh lờn men 35 Thi im t 12h- 24h s lng t bo tng lờn rt nhanh, c cỏch ting s lng t bo li tng gp ụi, pH gim v hm lng axit tng s cú tng nhng khụng ỏng k V mt sinh trng, chỳng tụi cú th khng nh : 24h u tiờn k t cy ging, thỡ giai on t - 8h ng vi pha tim phỏt, cũn giai on t - 12h ng vi pha phỏt v pha cp s m (logarit) Kt qu trờn cng phự hp vi nghiờn cu ca cỏc tỏc gi khỏc [6], [9] nghiờn cu v c im sinh sn, phỏt trin ca Saccaromyces cerevisiae nghiờn cu lờn men vang nú 3.5.2 ng thỏi ca quỏ trỡnh lờn men vang tỏo mốo xỏc nh ng thỏi ca quỏ trỡnh lờn men vang tỏo mốo, chỳng tụi tin hnh lờn men cỏc bỡnh cú dung tớch lớt Mụi trng lờn men l dch siro tỏo mốo ( cú hm lng ng tng s khong 50% ) c pha loóng bng nc sch ti nng ng tng s 25 % ( 250 g/l ) Tin hnh kh trựng mụi trng bng K2S2O5 ( cha 55 % SO2 ) vi hm lng 50 mg/l Sau ting b sung K2S2O5 vo mụi trng thỡ tin hnh cy ging vi t l % v/v ( tng ng khong 12.106 t bo/ml ) Cỏc bỡnh sau cy ging c chuyn vo t m 300C, giỏ tr pH khong t 3,8-4,2 Tin hnh phõn tớch mu mi ngy mt ln 14 ngy liờn tc, chỳng tụi thu c kt qu sau: 36 Biu 3.5.2 ng thỏi ca quỏ trỡnh lờn men vang tỏo mốo 30 25 20 15 10 SL t bo 400 300 200 100 0 10 Thi gian (ngy) 15 HL cn HL ng tng s 11 13 Thi gian(ngy) SL t bo Kt qu trờn cho thy : t bo nm men sinh sn nhanh nht vo ngy th n ngy th v tip tc trỡ cho n ngy th 6, th 7, th 8, nhng sau ú thỡ bt u gim dn v gim nhanh nht t ngy th n ngy th 12 ca quỏ trỡnh lờn men, n ngy th 14 s lng t bo nm men ch cũn li l 47.106 t bo/ml S lng t bo t cc i vo ngy th vi s lng t bo l: 168.106 t bo (õy l thi gian ca pha log ) Theo chỳng tụi ngy th v ngy th nm men sinh sn nhanh l mụi trng cú nhiu dinh dng, hm lng cn cũn thp cha cú kh nng c ch s sinh trng v phỏt trin ca nm men Ngy th v th ( thuc pha cõn bng ng ) mụi trng cũn dinh dng trỡ s lng t bo nm men Nhng t ngy th tr i hm lng cn tng nhanh, hm lng ng gim mnh, c bit l s cn kit ngun m ó lm cho t bo nm men b t phõn v lng xung ỏy bỡnh Do ú s lng t bo vo nhng ngy cui gim rt nhanh v n ngy th 14 ch cũn 47.106 t bo/ml V s bin i ca hm lng cn, chỳng tụi nhn thy cn tng nhanh 37 vo ngy th 3, ng thi ng tng s cng gim mnh vo thi im ny T ngy th tr i cn tng chm v hm lng ng cng gim chm Quan sỏt bng mt thng cng cho thy t ngy th n ngy th s lng bt khớ CO2 to rt nhiu, nhng t ngy th tr i s lng bt khớ bt u gim dn Nh vy kt qu thớ nghim cho thy : s bin i ca hm lng cn v hm lng ng cú liờn quan cht ch vi theo s bin ng ca s lng t bo nm men Hm lng axit tng s cng tng dn, nhiờn s thay i v hm lng axid tng s l khụng ln lm iu ny c gii thớch nh sau : quỏ trỡnh lờn men ru, ngoi vic to sn phm chớnh l ru thỡ cũn to nờn cỏc axit nh xucxinic, axetic, lactic Theo CH.Barthomenf (1986) nu i t 100 phn ng saccaroza s thu c 105,4 phn ng t v sau thy phõn s thu c 0,7 phn axit xucxinic[8] S to thnh acid quỏ trỡnh lờn men ó dn n lm gim pH ca dch lờn men Kt qu ny cng phự hp vi nghiờn cu ca cỏc tỏc gi nghiờn cu v nm men núi chung [9], [12] 3.6 NGHIấN CU TèM IU KIấN TI U CHO QU TRèNH LấN MEN VANG TO MẩO Quỏ trỡnh lờn men vang núi chung rt nhiu ca cỏc yu t cú mụi trng ca dch lờn men nh: nhit , hm lng ng, pH, t l men ging Trong phm vi ti ny, tụi tin hnh nghiờn cu yu t hm lng ng v nng NH4(SO4)2 3.6.1 Hm lng ng Hm lng ng cú dch lờn men khụng ch nh hng n hot ng sng ca nm men m cũn nh hng n giỏ tr cm quang ca sn phm, vỡ ng to v ngt cựng vi v chua ca axit t l thớch hp s lm tng giỏ tr cm quang v hng v c trng ca vang 38 Dch lờn men l dch tỏo mốo c b sung ng saccaroza hm lng ng ban u t cỏc mc 190g/l, 210g/l, 230g/l, 250g/l, 280g/l, pH=4, tin hnh lờn men nhit 28-30oC Kt qu thu c dn bng 3.6.1 Bng 3.6.1 Hm lng ng quỏ trỡnh lờn men Ch tiờu phõn tớch n v Hm lng ng(g/l) 180 210 230 250 280 Thi gian lờn men Ngy 10 10 10 10 10 HL ng sút g/l 6,1 5,3 5,3 6,2 7,3 HL cn %V 8,8 9,8 10,85 12.1 11,9 4,0 3,85 3,75 3,8 3,7 pH Qua nghiờn cu chỳng tụi thy hm lng ng dch lờn men tng 180-280g/l thỡ hm lng ng sút tng dn nhng pH gim Theo chỳng tụi: hm lng ng dch lờn men tng ó lm cho ỏp sut thm thu ca dch lờn men tng lờn Hn na hm lng cn c to quỏ trỡnh lờn men tng dn ó c ch quỏ trỡnh trao i cht v hot ng sng ca nm men cng nh c ch hot ng ca nhiu loi enzym lm hiu sut lờn men b gim Khi hm lng ng dch lờn men 180-230g/l hm lng cn thp rt khú bo qun v n nh cht lng cht lng quỏ trỡnh tng tr v tiờu th Hm lng ng dch lờn men l 280g/l l cao mc dự nm men cú th tn ti mụi trng cú hm lng ng cao Song hiu sut lờn men v kh nng to cn li cú gii hn Do ú hm lng ng dch lờn men tng cao thỡ hm lng ng sút cng tng 7,3g/l l trỡnh chuyn hoỏ ng thnh ru b gim, m nguyờn nhõn chớnh l hot ng sng ca nm men b c ch T kt qu trờn cho thy hm lng ng 250g/l l phự hp cho quỏ trỡnh lờn men vang tỏo mốo 39 3.6.2 Nng (NH4)2SO4 nghiờn cu nh hng ca nng (NH4)2SO4 ti quỏ trỡnh lờn men chỳng tụi phi b xung vo dch lờn men mt hm lng (NH4)2SO4 cỏc nng : 0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4%; 0,5% pH=4, hm lng ng 250g/l, hm lng men ging 10% Kt qu nghiờn cu ti bng 3.6.2 Bng 3.6.2 Nng NH4(SO4)2 mụi trng lờn men (NH4)2SO4 Ch tiờu phõn tớch 0,1% 0,2% 0,3% 0,4% 0,5% Ngy 9 9 Hm lng ng sút G/l 6,00,2 5,60,2 5,70,2 6,30,2 7,00,2 Hm lng cn %V 10,20,2 110,2 11,20,2 100,2 9,50,2 3,80,2 3,80,2 3,70,2 3,50,2 3,20,2 n v Thi gian lờn men PH Qua õy ta nhn thy: (NH4)2SO4 khong 0,2-0,3% quỏ trỡnh lờn men cho kt qu hm lng ng sút thp (5,6%), hm lng cn cao (1111,2%V), pH khỏ cao 3,7- 3,8 Cú c nh vy l vi hm lng (NH4)2SO4: 0,2-0,3% l hm lng thớch hp Nú cung cp nguyờn liu cho quỏ trỡnh tng hp cỏc phn t bo cha Nit ng thi hm lng ny nú iu chnh hot tớnh Enzym ng hoỏ cỏc loi thc n cha cacbon, thỳc y quỏ trỡnh trao i cht ca t bo nm men Tuy nhiờn, nu b xung quỏ nhiu s lm gim pH ( mc 0,5%Ph thp = 3,2) lm di lon quỏ trỡnh trao i cht ca t bo Nu quỏ ớt (0,1%) tc lờn men yu, hm lng cn thp, hm lng ng sút cao Kt lun: nng 0,2-0,3% (NH4)2SO4 l thớch hp cho quỏ trỡnh lờn men vang Tỏo Mốo 40 3.7 NG DNG LấN MEN VANG TO MẩO VI QUY Mễ PHềNG TH NGHIM Qua kt qu nghiờn cu chỳng tụi tin hnh lờn men vang tỏo mốo vi mụi trng lờn men TM3 nhng thc nghim quỏ trỡnh lờn men : nhit 28oC v pH: 4,5, t l men ging 10% vi quy mụ phũng thớ nghim bỡnh lờn men lit sau 17 ngy kt thỳc giai on lờn men chớnh ỏnh giỏ ru thnh phm bng cm quan sau ú chuyn tip lờn men ph Kt qu phõn tớch c dn bng 3.7 Bng 3.7 Kt qu phõn tớch ru thnh phm Ch tiờu phõn tớch n v Mu ru %V 12,5 ng sút % 5,0 Acid(%) % 0,48 pH 4,2 Sn phm c ỏnh giỏ cao Trờn c s ú chỳng tụi xõy dng quy trỡnh cụng ngh lờn men vang tỏo mốo 41 3.8 QUY TRèNH CễNG NGH LấN MEN VANG TO MẩO 3.8.1 S quy trỡnh cụng ngh sn xut vang tỏo mốo Mụi trng nhõn ging Ging Qu tỏo mốo chớn Ra sch b sung ng Ging cp Dch qu Ging cp Ging cp Mụi trng lờn men Lờn men chớnh (15 dn 17 ngy) Vang non Lờn men ph Lc Tng tr Lc úng chai 42 3.8.2 Thuyt minh cụng ngh Quy trỡnh sn xut vang tỏo mốo bao gm giai on chớnh l: - Giai on 1: Ch bin dch lờn men - Giai on 1: Lờn men chớnh - Giai on 3: Lờn men ph ( chớn vang ) - Giai on 4: Hon thiờn cht lng v tiờu th sn phm 3.8.2.1 Giai on 1: Ch bin dch lờn men Qu thu hoch v cn phi c chn ly cỏc qu ó chớn, loi b cỏc qu non, qu dp nỏt thi Qu ó chn em sch bng nc t tiờu chun v sinh ri rỏo nc Sau ú cho vo cỏc ang thựng ngõm ng theo t l 1:1 Qu tỏo mốo ta khớa cỏc ng nh quanh qu Khong hai ngy khuy trn mt ln Sau mt thỏng ta thu c mt th siro nc qu cú nng ng khong 60-80 % v nhiu dng cht khỏc c chit t tht qu 3.8.2.2 Giai on 2: Lờn men chớnh B sung nm men vo dch lờn men (thng t l 5-7%V) iu chnh nhit phự hp cho quỏ trỡnh lờn men vang tỏo mốo l 26-28oC, sut quỏ trỡnh lờn men vang phi tin hnh phõn tớch mu v kim tra nm men thng xuyờn iu chnh quỏ trỡnh lờn men cho phự hp v hn ch s tht thoỏt cn, hng thmtrong quỏ trỡnh lờn men chớnh, cn thit phi lờn men gn y bỡnh, nờn gi ỏp lc mc thp Quỏ trỡnh lờn men chớnh vang tỏo mốo thng kt thỳc sau 15-17 ngy 3.8.2.3 Giai on 3: Lờn men ph ( chớn vang) Quỏ trỡnh lờn men ph ( vang) nờn gi nhit [...]... hữu cơ trong quá trình lên men vang táo mèo đó là những biến đổi của đường, axit tổng số, độ pH, hàm lượng rượu, số lượng tế bào nấm men thông qua nghiên cứu động thái lên men vang trong 28 giờ đầu và trong ngày đầu của quá trình lên men vang táo mèo 3.5.1 Động thái lên men vang trong quá trình nhân giống (24 giờ) Chúng tôi tiến hành lên men vang ở quy mô thí nghiệm trong các bình lên men có dung tích... 396,6±1,1 505±1,1 bình của bốn chủng nấm men 32h 248±1,1 310±1,1 390±1,1 498±1,1 Kết quả thí nghiệm cho thấy: Chủng có tốc độ sinh sản trung bình cao nhất là chủng TM4 Chủng có tốc độ sinh sản trung bình thấp nhất là chủng TM1 3.2.2.2 Nghiên cứu khả năng lên men, thử hoạt lực lên men của bốn chủng nấm men đã tuyển chọn Các chủng nấm men được lên men trong môi trường dịch sirô táo mèo có hàm lượng đường 240... chủng nấm men đã chọn là TM1, TM2, TM3, TM4 3.2.2 Tuyển chọn chủng nấm men có khả năng lên men vang táo mèo Nấm men đóng vai trò quan trọng đối với toàn bộ quy trình sản xuất và chất lượng của vang Nấm men sử dụng lên men rượu vang từ dịch táo mèo phải đạt các yêu cầu sau: [12] 1 Lên men được ở nồng độ đường và nồng độ axit khá cao 2 Có hiệu suất lên men cao 3 Có khả năng kết lắng tốt và làm trong sản... đường thường được dùng cho lên men rượu vang của các loại quả, nhiệt độ lên men 28-300C Sau khi kết thúc quá trình lên men rượu ( 15- 17 ngày ) chúng tôi tiến hành phân tích một số chỉ tiêu hoá lý để xác định khả năng lên men của các chủng nấm men và kết quả thí nghiệm được dẫn ra ở bảng 3.2.2.2a 19 Bảng 3.2.2.2a Khả năng lên men của bốn chủng nấm men Chỉ tiêu đánh giá Đơn Chủng nấm men vị TM1 TM2 TM3... bào nấm men 12 có trong dịch lên men càng thấp thì thời gian lên men càng kéo dài hơn, dễ bị nhiễm khuẩn, ngược lại hàm lượng men giống trong dịch lên men cao thì thời gian lên men ngắn hơn, hạn chế được khả năng nhiễm khuẩn do sự áp đảo của tế bào nấm men Nhưng hàm lượng tế bào men giống quá cao sẽ làm thay đổi thành phần môi trường lên men và sẽ không có lợi cho quá trình lên men và chất lượng vang. .. nghiên cứu về đặc điểm sinh sản, phát triển của Saccaromyces cerevisiae trong nghiên cứu lên men vang nó 3.5.2 Động thái của quá trình lên men vang táo mèo Để xác định động thái của quá trình lên men vang táo mèo, chúng tôi tiến hành lên men trong các bình có dung tích 1 lít Môi trường lên men là dịch siro táo mèo ( có hàm lượng đường tổng số khoảng 50% ) được pha loãng bằng nước sạch tới nồng độ đường... TÌM ĐIỀU KIỆN THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH NHÂN GIỐNG Mục đích cơ bản của quá trình nhân giống nấm men để sản xuất vang là: tìm các điều kiện phù hợp với những đặc tính sinh học của chủng nấm men để trong một thời gian nhất định nấm men có thể sinh sản (có số lượng tế bào/ml dịch nhân giống là nhiều nhất), chất luợng tốt nhất ( tỷ lệ các tế bào trẻ và tế bào nẩy chồi nhiều nhất) để đáp ứng quá trình lên men. .. tác giả cho thấy: glucoza là loại đường phù hợp nhất cho sự sinh sản và phát triển của tế bào nấm men cũng như quá trình tạo rượu , tiếp đó là đường fructoza và đường sacaroza… 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[9] Hàm lượng men giống cũng ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình sinh trưởng cũng như quá trình lên men của nấm men Hàm... Trong quá trình lên men pH môi trường luôn biến đổi Ở giai đoạn cuối pH hơi tăng do nấm men tự phân huỷ giải phóng ra NH3 Ở pH=2,3 quá trình lên men yếu pH > 6,5 – 7,5 khả năng lên men không còn pH thích hợp là 4-5 1.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt độ có ảnh hưởng khá lớn đến quá trình lên men - Nhiệt độ < 200C: sự lên men chậm chạp, độ rượu tạo thành thấp - Nhiệt độ < 100C: không diễn ra quá trình lên. .. chúng tôi gọi tên chủng nấm men này là S cerevisiae TM4 (viết tắt TM4) Sau đây là ảnh khuẩn lạc và tế bào chụp trên kính hiển vi quang học x 1000 lần của chủng nấm men TM4 Khuẩn lạc chủng TM4 Hình 3.1 Chủng nấm men TM4 Hình 3.2 3.2.3.2 Đặc điểm sinh học của chủng nấm men S cerevisiae TM4 3.2.3.2a Khả năng lên men các loại đường Để xác định khả năng lên men các loại đường của chủng nấm men S cerevisiae ... axit tng s cho thy cú th dựng tỏo mốo lm nguyờn liu cho lờn men ru vang 1.2 H vi sinh vt tham gia vo quỏ trỡnh lờn men vang v bnh vang 1.2.1 Nm men 1.2.1.1 Cu to v hỡnh thỏi t bo nm men - Cu to... nm men ó chn l TM1, TM2, TM3, TM4 3.2.2 Tuyn chn chng nm men cú kh nng lờn men vang tỏo mốo Nm men úng vai trũ quan trng i vi ton b quy trỡnh sn xut v cht lng ca vang Nm men s dng lờn men ru vang. .. Lờn men chớnh B sung nm men vo dch lờn men (thng t l 5-7%V) iu chnh nhit phự hp cho quỏ trỡnh lờn men vang tỏo mốo l 26-28oC, sut quỏ trỡnh lờn men vang phi tin hnh phõn tớch mu v kim tra nm men