MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Dấm là một loại gia vị truyền thống dùng trong chế biến các món ăn ở nhiều nước trên thế giới. Ngày nay, dấm được sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau và được sử dụng rất phổ biến trong công nghiệp thực phẩm với mức tiêu thụ ước tính trên toàn thế giới lên tới 3,2 tỉ lít dấm chứa 5% acid acetic mỗi năm. Trong đó, dấm gạo là loại phổ thông, có hương vị đặc trưng, phù hợp với khẩu vị của nhiều quốc gia, dân tộc trên thế giới, đặc biệt với văn hóa ẩm thực của người Phương Đông. Ở Việt Nam, dấm chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp lên men bề mặt và một phần được pha chế từ acid acetic tinh khiết nên hiệu suất lên men không cao và tiềm ẩn nhiều nguy cơ mất an toàn thực phẩm. Bên cạnh nguồn nguyên liệu quả, hạt ngũ cốc, dấm còn được sản xuất từ một số loại phụ phẩm như: rượu vang chua, hành đỏ thứ phẩm, mật ong thứ phẩm,…. Trong đó, nguồn dịch bã thải sau quá trình chưng cất rượu gạo còn sót một số thành phần có giá trị như: ethanol, đường, tinh bột, acid amin, vitamin, chất khoáng,…. và đặc biệt là các chất thơm; thường được tận dụng làm thức ăn chăn nuôi, men bánh mỳ, men gia súc,… Nghiên cứu tận thu nguồn phụ phẩm trong nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm nói chung và tận dụng dịch bã rượu từ qui trình sản xuất rượu gạo nói riêng để lên men dấm có ý nghĩa thực tiễn, vừa đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường về dấm, vừa giảm giá thành sản phẩm và góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Đề tài luận án: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất dấm bằng phương pháp lên men chìm sử dụng phụ phẩm trong sản xuất rượu gạo” nhằm khai thác, tận dụng nguồn phụ phẩm dịch bã rượu tạo ra sản phẩm dấm an toàn, đáp ứng yêu cầu của người tiêu dùng, góp phần nâng cao giá trị, giảm nguy cơ gây ô nhiễm môi trường từ các qui trình sản xuất rượu gạo lên men. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Phân lập, tuyển chọn vi khuẩn acetic có khả năng sinh tổng hợp acid cao và phù hợp với môi trường lên men sử dụng dịch bã rượu. - Cải biến vi khuẩn acetic bằng kỹ thuật tạo đột biến ngẫu nhiên, nhằm nâng cao khả năng sinh tổng hợp acid acetic, ứng dụng trong lên men dấm nồng độ cao. - Xây dựng qui trình lên men dấm nồng độ acid acetic cao từ môi trường bổ sung dịch bã rượu bởi chủng vi khuẩn acetic đột biến, theo phương pháp chìm, qui mô phòng thí nghiệm. Sản phẩm dấm lên men tạo thành có sự kế thừa và phát triển nguồn chất thơm tự nhiên từ dịch bã rượu, đạt chất lượng tốt, đảm bảo vệ sinh an toàn và đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỖ THỊ KIM LOAN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẤM BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN CHÌM SỬ DỤNG PHỤ PHẨM TRONG SẢN XUẤT RƯỢU GẠO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Công nghệ sinh học thực phẩm Mã số: 62.54.02.05 Hà Nội - 2016 Công trình hoàn thành Viện Công nghiệp thực phẩm Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thị Việt Anh PGS.TS Lê Đức Mạnh Phản biện PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú Phản biện TS Nguyễn Quang Hào Phản biện TS Phạm Hương Sơn Luận án bảo vệ Hội đồng đánh giá luận án cấp Viện họp Viện Công nghiệp thực phẩm Vào hồi …… giờ, ngày …… tháng …… năm…… Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia Thư viện Viện Công nghiệp thực phẩm MỞ ĐẦU Tính cấp thiết luận án Dấm loại gia vị truyền thống dùng chế biến ăn nhiều nước giới Ngày nay, dấm sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu khác sử dụng phổ biến công nghiệp thực phẩm với mức tiêu thụ ước tính toàn giới lên tới 3,2 tỉ lít dấm chứa 5% acid acetic năm Trong đó, dấm gạo loại phổ thông, có hương vị đặc trưng, phù hợp với vị nhiều quốc gia, dân tộc giới, đặc biệt với văn hóa ẩm thực người Phương Đông Ở Việt Nam, dấm chủ yếu sản xuất phương pháp lên men bề mặt phần pha chế từ acid acetic tinh khiết nên hiệu suất lên men không cao tiềm ẩn nhiều nguy an toàn thực phẩm Bên cạnh nguồn nguyên liệu quả, hạt ngũ cốc, dấm sản xuất từ số loại phụ phẩm như: rượu vang chua, hành đỏ thứ phẩm, mật ong thứ phẩm,… Trong đó, nguồn dịch bã thải sau trình chưng cất rượu gạo sót số thành phần có giá trị như: ethanol, đường, tinh bột, acid amin, vitamin, chất khoáng,… đặc biệt chất thơm; thường tận dụng làm thức ăn chăn nuôi, men bánh mỳ, men gia súc,… Nghiên cứu tận thu nguồn phụ phẩm nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm nói chung tận dụng dịch bã rượu từ qui trình sản xuất rượu gạo nói riêng để lên men dấm có ý nghĩa thực tiễn, vừa đáp ứng nhu cầu ngày tăng thị trường dấm, vừa giảm giá thành sản phẩm góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường Đề tài luận án: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất dấm phương pháp lên men chìm sử dụng phụ phẩm sản xuất rượu gạo” nhằm khai thác, tận dụng nguồn phụ phẩm dịch bã rượu tạo sản phẩm dấm an toàn, đáp ứng yêu cầu người tiêu dùng, góp phần nâng cao giá trị, giảm nguy gây ô nhiễm môi trường từ qui trình sản xuất rượu gạo lên men Mục tiêu nghiên cứu - Phân lập, tuyển chọn vi khuẩn acetic có khả sinh tổng hợp acid cao phù hợp với môi trường lên men sử dụng dịch bã rượu - Cải biến vi khuẩn acetic kỹ thuật tạo đột biến ngẫu nhiên, nhằm nâng cao khả sinh tổng hợp acid acetic, ứng dụng lên men dấm nồng độ cao - Xây dựng qui trình lên men dấm nồng độ acid acetic cao từ môi trường bổ sung dịch bã rượu chủng vi khuẩn acetic đột biến, theo phương pháp chìm, qui mô phòng thí nghiệm Sản phẩm dấm lên men tạo thành có kế thừa phát triển nguồn chất thơm tự nhiên từ dịch bã rượu, đạt chất lượng tốt, đảm bảo vệ sinh an toàn đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án 3.1 Ý nghĩa khoa học Luận án đưa sở khoa học việc sử dụng phụ phẩm sản xuất rượu gạo, kết hợp với kỹ thuật sinh học việc cải biến chủng vi khuẩn acetic có khả sinh tổng hợp acid acetic cao, ứng dụng sản xuất dấm an toàn, đáp ứng yêu cầu người tiêu dùng Cụ thể sau: - Đã phân tích, đánh giá thành phần dịch bã rượu tạo sở cho việc tận dụng làm nguyên liệu cho sản xuất dấm - Đã tuyển chọn chủng vi sinh vật có khả lên men dấm từ môi trường bổ sung dịch bã rượu cải biến chủng vi khuẩn acetic có khả sinh tổng hợp acid acetic cao phương pháp tạo đột biến ngẫu nhiên - Xây dựng qui trình công nghệ sản xuất dấm từ dịch bã rượu đạt nồng độ acid acetic hiệu suất lên men cao theo phương pháp lên men chìm chủng vi khuẩn acetic đột biến 3.2 Ý nghĩa thực tiễn - Xử lí hiệu phụ phẩm dịch bã rượu từ qui trình sản xuất rượu gạo thành sản phẩm dấm có ích cho đời sống - Sản xuất sản phẩm dấm đạt nồng độ acid cao, chất lượng ổn định đảm bảo yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm - Luận án bổ sung kết nghiên cứu vi khuẩn acetic ứng dụng lên men dấm gạo nồng độ cao; dùng làm tài liệu tham khảo phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học, giảng dạy sản xuất Những điểm luận án - Từ nguồn mẫu thu thập Việt Nam Nhật Bản phân lập, tuyển chọn, định tên 04 chủng vi khuẩn acetic có khả sinh tổng hợp acid acetic cao, đạt 8%w/w Bằng kỹ thuật đột biến sử dụng hóa chất NTG tia UV cải biến chủng K saccharivorans A2 NV120.3 có khả lên men acid acetic đạt 10%w/w - Luận án công trình nghiên cứu có hệ thống công nghệ sản xuất dấm theo phương pháp lên men chìm sử dụng phụ phẩm sản xuất rượu gạo từ khâu phân lập, tuyển chọn, định tên chủng, cải biến nâng cao hoạt tính lên men tạo acid acetic chủng giống đến điều kiện lên men, thu nhận sản phẩm, phân tích thành phần hương thơm chất lượng sản phẩm dấm tạo thành Kết cấu luận án Luận án gồm 140 trang, chương, 38 bảng số liệu, 39 hình đồ thị, 95 tài liệu tham khảo công trình có liên quan tới luận án công bố CHƯƠNG TỔNG QUAN Dấm ngày trở nên phổ biến sử dụng rộng rãi toàn giới với vai trò gia vị, phụ gia công nghiệp thực phẩm có số lợi ích sức khỏe người Ngày nay, dấm trở nên đa dạng chủng loại với nguồn nguyên liệu, kỹ thuật sản xuất khác nhau, điển hình như: dấm vang, dấm thơm, dấm táo, dấm pha trộn, dấm chưng cất, dấm gạo, dấm hành, dấm hồng vàng,… Trong đó, dấm gạo loại dấm phổ thông, có hương vị đặc trưng phù hợp với vị người tiêu dùng nhiều quốc gia, đặc biệt với văn hóa ẩm thực người Châu Á Quá trình lên men sản xuất dấm thực theo phương pháp: lên men bề mặt, dòng chảy nhỏ giọt lên men chìm Trong đó, phương pháp lên men chìm giải pháp công nghệ tiên tiến với nhiều ưu điểm trội, áp dụng phổ biến sản xuất dấm nhiều nước giới, đặc biệt sản xuất dấm nồng độ acid acetic cao Tuy nhiên, Việt Nam nay, sản xuất dấm theo phương pháp lên men chìm nhiều hạn chế, đề cập đến số nghiên cứu sơ sản xuất thử nghiệm qui mô nhỏ Duy có nhà máy 100% vốn nước hãng Ajinomoto sản xuất dấm gạo lên men theo phương pháp chìm, qui mô công nghiệp hệ thống dây chuyền thiết bị Nhật Bên cạnh nguồn nguyên liệu hạt ngũ cốc, sản xuất dấm từ nguồn phụ phẩm vấn đề mới, số tác giả giới đề cập đến như: dấm hành đỏ Nhật, dấm dừa Thái Lan, dấm mật ong Tây Ban Nha,… Tuy nhiên, việc tận dụng phụ phẩm dịch bã rượu để lên men dấm chưa có nghiên cứu công bố Đặc biệt, dấm lên men sử dụng dịch bã rượu tận dụng thành phần dinh dưỡng có giá trị mà có khả kế thừa phát triển nguồn chất thơm tự nhiên dịch bã rượu Các nghiên cứu phân lập, tuyển chọn vi khuẩn acetic (AAB) giới nhằm lựa chọn chủng có đặc tính công nghệ tốt như: khả sinh tổng hợp acid acetic cao, chịu nồng độ ethanol, chịu acid acetic, chịu nhiệt lên men nhiệt độ cao ứng dụng có hiệu sản xuất dấm Ở Việt Nam, vấn đề số tác giả nghiên cứu số lượng hạn chế Việc đánh giá, tuyển chọn chủng AAB đáp ứng tiêu chí công nghệ qui trình sản xuất dấm quan tâm Đặc biệt, việc tuyển chọn chủng AAB phù hợp với trình lên men dấm sử dụng phụ phẩm dịch bã rượu chưa có nghiên cứu nước công bố Bên cạnh việc phân lập, tuyển chọn AAB có khả sinh tổng hợp acid acetic cao phù hợp với trình lên men dấm điều kiện khắc nghiệt, ứng dụng vi sinh vật đột biến theo phương pháp truyền thống chế biến thực phẩm hướng nghiên cứu mới, đạt thành công định Với mục đích chọn lọc nhanh dòng đột biến có khả sinh tổng hợp acid acetic cao phù hợp lên men dấm môi trường sử dụng dịch bã rượu, tiến hành nghiên cứu cải biến chủng AAB kỹ thuật đột biến sử dụng hóa chất NTG, tia UV kết hợp với tạo áp lực môi trường acid acetic Trên sở đó, xây dựng qui trình công nghệ lên men dấm từ nguồn nguyên liệu dịch bã rượu chủng vi khuẩn acetic đột biến, thu sản phẩm dấm an toàn có nồng độ acid cao Vì vậy, “Nghiên cứu công nghệ sản xuất dấm phương pháp lên men chìm sử dụng phụ phẩm sản xuất rượu gạo” với mục tiêu phân lập, tuyển chọn, định tên, cải biến vi khuẩn acetic, lên men dấm nồng độ cao môi trường sử dụng phụ phẩm dịch bã rượu theo phương pháp chìm nghiên cứu cần thiết có ý nghĩa thực tiễn cao CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Nguyên liệu, hóa chất thiết bị + Nguồn mẫu phân lập vi khuẩn acetic: dịch dấm loại, dấm bỗng, dịch thải nhà máy rượu, chín lên men, thu thập từ số địa phương nước từ Nhật Bản + Dịch bã rượu mẫu dấm đối chứng: dịch bã rượu thu nhận từ qui trình sản xuất rượu gạo lên men qui mô công nghiệp với công suất 1.500 kg/mẻ, Viện Công nghiệp Thực phẩm Một số mẫu dấm nếp hoa vàng, dấm Tâm Đức loại chai thủy tinh, dấm gạo lên men Ajinomoto loại chai PET thị trường sử dụng để so sánh + Hóa chất: hóa chất môi trường, hóa chất phân tích hóa chất sinh học phân tử đạt tiêu chuẩn sử dụng, có nguồn gốc từ Việt Nam, Trung Quốc, Pháp, Mỹ + Thiết bị: thiết bị thí nghiệm thông thường, máy quang phổ UVVIS T80, máy cất đạm Vapodest 10s-Gerhardt, hệ thống HPLC AGILENT 1200 series, hệ thống GC-MS Shimadzu, GC-6890 Plushãng Agilent, máy đọc trình tự gen, hệ thống thiết bị lên men Minifor lít hãng Lambda- Thụy Sỹ 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp vi sinh sinh học phân tử - Phân lập AAB môi trường GYC: glucose 1%, cao nấm men 1%, ethanol 3%, CaCO3 2% agar 1,5% theo phương pháp pha loãng thông thường - Sàng lọc AAB môi trường YEC (hoặc YEB): cao nấm men 1%, ethanol 4%, CaCO3 2% (hoặc Bromecresol green 0,002%) agar 1,5% theo kiểu cấy chấm điểm đục lỗ - Tuyển chọn AAB có khả sinh tổng hợp acid acetic cao môi trường YGEA (1% cao nấm men, 1% glucose, 6% ethanol 0,6% acid acetic) môi trường lên men sử dụng 20% dịch bã rượu, bổ sung cao nấm men 1%, saccarose 1%, bổ sung ethanol đạt 6%Vol acid acetic đạt 0,6% - Định tên AAB dựa vào trình tự đoạn gen mã hóa 16S rRNA - Phương pháp tạo đột biến AAB hóa chất NTG NTG kết hợp với tia UV - Phương pháp xác định số đặc tính AAB 2.2.2 Phương pháp công nghệ - Nghiên cứu lên men dấm qui mô bình tam giác 1000ml (200ml dịch), lắc 150 vòng/phút - Nghiên cứu thử nghiệm lên men dấm hệ thống thiết bị lên men Minifor lít hãng Lambda- Thụy Sỹ 2.2.3 Phương pháp hóa lí - Xác định nồng độ ethanol thiết bị Dujiadin-Salleron - Xác định độ nhớt dịch nhớt kế Ostwald - Định lượng số đường tự dịch bã rượu acid hữu dấm phương pháp HPLC-RID HPLC-PDA tương ứng - Xác định hợp chất bay dịch bã rượu dấm phương pháp GC-MS - Xác định hàm lượng methanol theo AOAC 972.11 hệ thống GC-FID (detector ion hóa lửa) 2.2.4 Phương pháp hóa học - Xác định hàm lượng acid tổng số chuẩn độ acid-bazơ - Xác định tinh bột theo phương pháp thủy phân acid - Xác định hàm lượng nitơ tổng số theo AOAC 2001.11 - Xác định hàm lượng aldehyde theo TCVN 1051-71 2.2.5 Phương pháp phân tích cảm quan Theo phép thử cho điểm thị hiếu với thang đo điểm 2.2.6 Phương pháp toán học - Qui hoạch thực nghiệm bậc hai tối ưu hóa hàm mong đợi phần mềm Design Expert phiên 8.0.6 - Xử lí số liệu theo phương pháp phân tích phương sai ANOVA sử dụng phần mềm Statical Analysis Systems (SAS) 9.1 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu thành phần dịch bã thải từ qui trình sản xuất rượu gạo 3.1.1 Phân tích số thành phần dịch bã rượu Đã xác định số thành phần dinh dưỡng có giá trị như: tinh bột 1,78±0,14%; protein thô 3,52±0,43%; ethanol 0,26±0,08%; đường có khả lên men 3,27±0,62 g/l bao gồm: saccarose 1,36 ± 0,74 g/l; glucose 1,09 ± 0,14 g/l; maltose 0,58 ± 0,15 g/l; maltotriose 0,25± 0,12 g/l;… Bên cạnh đó, số tiêu liên quan đến vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm dịch bã rượu xác định: hàm lượng aldehyde 30,8± 2,7 mg/l; thành phần methanol không tìm thấy; tổng số vi sinh vật hiếu khí 7,4×104 CFU/ml, tổng số nấm mennấm mốc 1,6×104 CFU/ml 3.1.2 Phân tích thành phần hợp chất bay dịch bã Kết phân tích GC-MS cho thấy, thành phần hợp chất bay dịch bã rượu bao gồm: acid acetic, ethyl acetate, benzeneethanol, ethyl lactate, 2-3-Butanediol, 1-ethoxy-Propane, 2-methyl-Propanoic acid, ethyl succinate, caffeine, propanoic acid, ….; chúng có vai trò quan trọng tạo hương thơm dịch bã rượu Lên men dấm sử dụng phụ phẩm từ qui trình sản xuất rượu gạo tận dụng thành phần dinh dưỡng có giá trị mà có khả kế thừa phát triển nguồn chất thơm tự nhiên từ trình lên men rượu gạo 11 phenylethyl alcohol, hexadecanoic acid ethyl ester, butanoic acid Nồng độ ethanol (%Vol.) 7,00 8,28 6,00 6,00 8,00 6,78 4,25 5,00 4,00 2,00 12 24 4,00 1,50 1,10 0,90 0,80 1,00 0,60 0,00 36 6,00 5,00 1,80 2,10 1,00 7,00 4,92 3,48 2,30 2,80 7,26 7,77 8,10 5,97 3,30 3,00 9,00 48 60 3,00 2,00 0,25 0,60 72 Nồng độ cồn (% v/v) Nồng độ acid (% acid acetic) 0,40 0,30 84 96 108 1,00 0,00 0,00 Nồng độ acid (% a acetic) ethyl ester, phenylethyl acetate,… 120 Thời gian (h) Hình 3.11 Sự biến đổi nồng độ ethanol acid acetic trình lên men dấm 3.3 Cải biến AAB kỹ thuật đột biến ngẫu nhiên 3.3.1.Khảo sát ảnh hưởng NTG, UV đến tỉ lệ tế bào chết Kết khảo sát xác định mốc thời gian cho xử lí tạo đột biến NTG 40, 60, 80, 100, 120, 140 phút; xử lí tạo đột biến kết hợp NTG UV 60, 80, 100, 120 phút với tỉ lệ tế bào chết cao 3.3.2 Đánh giá khả sinh acid dòng đột biến - Sau trình xử lí đột biến hóa chất NTG, sàng lọc lựa chọn dòng đột biến K saccharivorans A2 N140.7 có khả sinh tổng hợp acid acetic cao chủng gốc K saccharivorans A2 17% môi trường YGEA - Kết xử lí đột biến tích lũy NTG tia UV chủng K saccharivorans A2 N140.7 sàng lọc dòng đột biến K saccharivorans A2 NV120.3 có khả lên men acid acetic cao môi trường YGEA, tăng 16 % so với K saccharivorans A2 N140.7 tăng 26% so với chủng K saccharivorans A2 3.3.3 Một số đặc tính chủng đột biến 12 - Chủng đột biến K saccharivorans A2 NV120.3 có khả phát triển mạnh so với K saccharivorans A2 môi trường 7-11 % Vol ethanol môi trường 6-10% w/w acid acetic - Khả chuyển hóa lên men dấm chủng đột biến K saccharivorans A2 NV120.3 mạnh so với chủng tự nhiên K saccharivorans A2: chủng đột biến có khả tạo acid acetic đạt 5,73 % (w/w) ethanol sót 0,4 % (Vol.) với hiệu suất 88,93 %; đó, chủng tự nhiên lên men đạt 4,32 % (w/w) acid acetic ethanol sót 1,5 % Vol với hiệu suất 80,25 % 72 lên men Đồng thời, xác định thời điểm bắt đầu bổ sung ethanol trình lên men 24 giờ, liều lượng dự kiến 0,5%/8 giờ/lần 3.3.4 Xác định động học trình lên men dấm môi trường bổ dung dịch bã rượu Đã xác định động học trình lên men dấm chủng đột biến thiết bị Minifor lit theo phương án bổ sung dần ethanol bắt đầu thời điểm 24 với liều lượng 0,5%Vol./8 giờ/lần đến 80 (tổng hàm lượng ethanol bổ sung đến 10% Vol.) thực trình lên men nồng độ ethanol sót không lớn 0,5% Đồng thời, xác định thời gian lên men dấm 120 giờ, với 7,0 12,00 6,0 10,00 5,0 8,00 4,0 4,00 2,0 pH 6,00 3,0 2,00 1,0 0,0 0,00 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112 120 Thời gian lên men (giờ) Ethanol (% v/v) OD Acetic acid (%) pH Hình 3.2 Động học trình lên men dấm sử dụng dịch bã rượu Nồng độ acid (% a.acid) Nồng độ ethanol (%Vol.) Tốc độ phát triển VSV (OD) nồng độ acid acetic đạt 10,20% (w/w) hiệu suất đạt 93,56% 13 3.3.5 Thử nghiệm lên men dấm môi trường bổ sung dịch bã rượu theo phương pháp lên men chìm Kết thử nghiệm lên men dấm (5 mẻ) theo phương pháp chìm chủng K saccharivorans A2 NV120.3 môi trường sử dụng dịch bã rượu, thiết bị Minifor lít sau: trình lên men ổn định, dịch dấm có nồng độ acid acetic cao trung bình đạt 10,19 ± 0,16% (w/w) hiệu suất lên men 93,45 ± 1,42% 3.3.6 Đánh giá thành phần acid hữu dấm gạo lên men từ dịch bã rượu Thành phần acid hữu sinh tổng hợp trình lên men dấm gạo môi trường sử dụng dịch bã rượu chủng đột biến K saccharivorans A2 NV120.3 chủ yếu acid acetic, chiếm 99,99% tổng số acid hữu lượng nhỏ acid oxalic; kết thành phần acid có tương đồng với dấm gạo Ajinomoto 3.4 Nghiên cứu xây dựng qui trình sản xuất dấm lên men từ môi trường tận dụng dịch bã rượu chủng AAB đột biến 3.4.1 Nghiên cứu tỉ lệ bổ sung dịch bã rượu thích hợp Lựa chọn phương án sử dụng 20% dịch bã rượu cho lên men, dấm sản phẩm có hàm lượng acid acetic cao đạt 9,28 ± 0,09% (w/w) với hiệu suất 85,13 ±0,84%; đồng thời, hương thơm dấm có mức độ ưa thích cao trình sản xuất thuận lợi 3.4.2 Nghiên cứu điều kiện trùng dịch lên men Chế độ trùng dịch trước lên men: 100°C/30ph, có khả tiêu diệt vi sinh vật tạp nhiễm đạt mức qui định ≤ 10 CFU/ml kết trình lên men dấm đạt 9,28±0,18 % (w/w) acid acetic 3.4.3 Nghiên cứu điều kiện nhân giống sinh khối thích hợp Điều kiện kỹ thuật nhân giống sinh khối thích hợp chủng K saccharivorans A2 NV120.3 là: môi trường YEG, tỉ lệ tiếp giống 8%, thời gian chuyển giống 22-24 giờ, nhiệt độ nuôi 300C 14 3.4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng số thành phần môi trường đến trình lên men 3.4.4.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đường bổ sung Kết khảo sát ảnh hưởng hàm lượng đường saccaroza bổ sung khoảng 4g/l - 20g/l đến trình lên men dấm chủng K saccharivorans A2 NV120.3 thể bảng 3.17 Bảng 3.17 Ảnh hưởng nồng độ đường bổ sung đến trình lên men dấm Nồng độ đường bổ sung (g/l) 12 16 20 Nồng độ acid (% acid acetic) 8,32 ± 0,24D 8,92 ± 0,09C 9,66 ± 0,16A 9,44 ± 0,17AB 9,18 ± 0,12BC Hiệu suất lên men (%) 76,32 ± 2,22D 81,82 ± 0,84C 88,61 ± 1,46A 86,59 ± 1,59AB 84,21 ± 1,11BC Nồng độ đường bổ sung vào môi trường 12-16 g/l trình lên men dấm đạt hàm lượng acid acetic cao 9,44 - 9,66%(w/w) hiệu suất lên men đạt 86,59 - 88,61% Vì vậy, lựa chọn hàm lượng đường saccaroza bổ sung vào dịch lên men 12 g/l 3.4.4.2 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ acid acetic ban đầu 80,00 10,50 84.02±1.68 B 88.74±1.35 A 82.08±1.09 B 81.19±1.71 B 74.80±1.36 C 10,00 9.44±0.12 B 9.16±0.18 BC 40,00 20,00 9,50 9.94±0.15 A 60,00 8.68±0.18 D 8.76±0.16 CD 9,00 8,50 8,00 0,00 7,50 0,4 0,6 0,9 Hiệu suất lên men (%) Nồng độ acid acetic cuối (% ) 1,2 1,4 Nồng độ acid acetic đầu (%) Nồng độ acid acetic cuối (%) Hiệu suất lên men (%) 100,00 Hình 3.24 Ảnh hưởng nồng độ acid ban đầu đến trình lên men dấm Ảnh hưởng nồng độ acid acetic ban đầu khoảng 0,41,4% đến trình lên men dấm chủng K saccharivorans A2 NV120.3 thể hình 3.24 cho thấy: lượng acid acetic ban 15 đầu tạo điều kiện kích thích hoạt động AAB, với nồng độ acid acetic khoảng 0,6-1,2% trình lên men dấm đạt hàm lượng acid acetic hiệu suất lên men cao Vì vậy, lựa chọn khoảng acid acetic ban đầu 0,6-1,2 % cho khảo sát tối ưu 3.4.4.3 Khảo sát ảnh hưởng cao nấm men bổ sung Cao nấm men nguồn dinh dưỡng hữu hiệu trình lên men dấm AAB Nồng độ cao nấm men bổ sung khoảng 0,4 – 1,6 g/l có ảnh hưởng đáng kể đến trình sinh tổng hợp acid acetic hiệu suất lên men dấm (hình 3.25) 9,80 88.06±1.10 A 88,00 86,00 84,00 9,60 82.92±1.68 B 80.91±0.95 B 83.84±1.39 B 82.74±0.84 B 9.60±0.12 A 82,00 80,00 78,00 9.04±0.18 B 9.14±0.15 B 9,40 9,20 9,00 9.02±0.09 B 8,80 8.82±0.10 B 8,60 76,00 8,40 74,00 8,20 0,40 0,75 1,00 Hiệu suất lên men (%) Nồng độ acid acetic cuối (% ) 1,25 Nồng độ acid acetic cuối (%) Hiệu suất lên men (%) 90,00 1,60 Nồng độ cao nấm men (g/l) Hình 3.25 Ảnh hưởng cao nấm men đến trình lên men dấm Trong đó, hàm lượng cao nấm men bổ sung 1,00 g/l trình lên men dấm đạt hiệu cao với nồng độ acid acetic đạt 9,60± 0,12 % (w/w) hiệu suất lên men đạt 88,06 ± 1,10 % Tuy nhiên, để tiết kiệm tối đa chi phí sử dụng cao nấm men sản xuất mà đạt hiệu lên men cao, lựa chọn khoảng nồng độ cao nấm men 0,751,25 g/l để nghiên cứu tối ưu 3.4.4.4 Khảo sát ảnh hưởng glycerol Ảnh hưởng hàm lượng glycerol 0-1g/l đến trình lên men chủng K saccharivorans A2 NV120.3 thể bảng 3.18 cho thấy: nồng độ glycerol 0,5-1 g/l hiệu trình lên men đạt cao với hàm lượng acid acetic khoảng 9,00- 16 9,18%w/w, hiệu suất lên men đạt 82,56 - 84,21% Vì vậy, lựa chọn nồng độ glycerol bổ sung 0,5g/l cho trình lên men dấm Bảng 3.18 Ảnh hưởng nồng độ glycerol đến trình lên men dấm Nồng độ glycerol Nồng độ acid (% w/w Hiệu suất lên men bổ sung (g/l) acid acetic) (%) 8,00 ± 0,21C 73,38 ± 1,93C 0,3 8,50 ± 0,23B 77,97 ± 2,08B 0,5 9,00 ± 0,12A 82,56 ± 1,10A A 0,7 9,18 ± 0,26 84,21 ± 2,40A A 1,0 9,16 ± 0,03 84,02 ± 0,32A 3.4.4.5 Khảo sát ảnh hưởng thành phần khoáng chất MgSO4.5H2O, KH2PO4, (NH4)H2PO4 lựa chọn nguồn bổ sung khoáng chất cho trình lên men dấm chủng K saccharivorans A2 NV120.3 Kết khảo sát lựa chọn hàm lượng chất khoáng bổ sung vào môi trường lên men sau: MgSO4 5H2O 0,50 g/l; KH2PO4 1,50 g/l (NH4)H2PO4 1,00 g/l 3.4.5 Nghiên cứu điều kiện thích hợp cho lên men dấm gạo 3.4.5.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ ethanol ban đầu Quá trình lên men dấm với nồng độ ethannol ban đầu (Vol.): 6%, 7%, 8%, 9% bổ sung dần đến 10% với liều lượng 0,5% /lần số thời điểm từ 24 h đến 80 h Kết thể bảng 3.22 Bảng 3.22 Ảnh hưởng nồng độ ethanol đầu đến trình lên men dấm Nồng độ ethanol ban đầu (% Vol.) Nồng độ acid acetic (%w/w) 9,03 ± 0,44A 9,33 ± 0,44A 7,48 ± 0,27B 5,31 ± 0,20C Hiệu suất lên men (%) 82,80 ± 4,04A 85,55 ± 4,04A 68,61 ± 2,48B 48,74 ± 1,85C Nồng độ ethanol ban đầu 6% -7%, trình lên men dấm có nồng độ acid acetic lớn 9,03-9,33% hiệu suât lên men đạt 82,8085,55% Tuy nhiên, bổ sung dần thêm ethanol trình lên men tạo phức tạp tăng chi phí sản xuất Vì vậy, lựa chọn 17 nồng độ ethanol bổ sung ban đầu dịch trước lên men đạt 7%Vol 3.4.5.2 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên men Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ lên men khoảng từ 25-35°C đến trình lên men dấm chủng K saccharivorans A2 NV120.3 thể hình 3.26: 95,00 10,00 Hiệu suất lên men (%) 90,00 9,50 9.00±0.21 B 85,00 80,00 75,00 8.94±0.16 B 8.78±0.14 B 9,00 8.74±0.03 B 87.33±2.82 A 82.01±2.12 B 80.17±1.00 B 80.54±1.63 B 82.56±3.63 B 8,50 70,00 Nồng độ acid acetic (%) 9.52±0.18 A 8,00 25 27 Hiệu suất lên men (%) Nồng độ acid acetic (% ) 30 33 35 Nhiệt độ lên men (°C) Hình 3.26 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình lên men dấm Nhiệt độ lên men tăng từ 27°C đến 30°C khả sinh tổng hợp acid acetic hiệu suất lên men tăng dần, nhiệt độ tiếp tục tăng từ 30°C đến 33°C hàm lượng acid acetic hiệu suất lên men giảm dần Để xác định nhiệt độ thích hợp cho trình lên men lựa chọn khoảng nhiệt độ 27-33°C cho nghiên cứu tối ưu 3.4.5.3 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ oxy hòa tan Kết nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng oxy hòa tan đến trình lên men dấm chủng K saccharivorans A2 NV120.3 thiết bị Minifor lít thể hình 3.27 Với nồng độ oxy hòa tan mg/l - mg/l hàm lượng acid hiệu suất lên men dấm tăng dần, nồng độ oxy 6mg/l- 7mg/l hiệu giảm đáng kể Điều cho thấy nồng độ oxy hòa tan ảnh hưởng đến phát triển AAB trình lên men dấm Để lựa chọn nồng độ oxy hòa 18 tan thích hợp cho trình lên men dấm thiết bị lên men chìm Minifor lít, lựa chọn khoảng giá trị nồng độ oxy 83.47±1.14A 80.91±0.55AB 90,00 10,00 78.70±1.10B 74.48±1.38C 80,00 68.61±1.16D 68.80±0.55D 9.10±0.12A 8,00 70,00 8.58±0.18B 8.82±0.06AB 60,00 8.12±0.15C 7.48±0.18D 7.50±0.06D 6,00 50,00 Nồng độ acid acetic (%) Hiệu suất lên men (%) hòa tan 3-7mg/l cho nghiên cứu tối ưu 40,00 30,00 20,00 4,00 2,00 10,00 0,00 0,00 2,00 3,00 5,00 Hiệu suất lên men (%) Nồng độ acid acetic (% ) 6,00 7,00 8,00 Nồng độ oxy hòa tan (mg/l) Hình 3.27 Ảnh hưởng nồng độ oxy hòa tan đến trình lên men dấm 3.4.6 Nghiên cứu tối ưu hóa trình lên men dấm gạo 3.4.6.1 Thiết lập mô hình kiểm định ý nghĩa thống kê Qui hoạch thực nghiệm thiết lập theo kiểu kế hoạch hóa bậc hai tâm xoay (CCOD) với yếu tố đầu vào: nồng độ oxy hòa tan A, nhiệt độ lên men B, nồng độ cao nấm men bổ sung C nồng độ acid acetic ban đầu D; yếu tố tiến hành mức Hàm lượng acid acetic dấm Y1 (%w/w) hiệu suất lên men Y2 (%) biểu diễn mô hình bậc sau: Y1 = 10,66 - 0,40A + 0,21B + 0,022C + 0,12D - 0,041AB + 0,019AC - 0,034AD + 0,019BC - 0,079BD + 0,026CD - 0,97A2 - 0,74B2 - 0,43C2 - 0,23D2 ; (3.1) Y2 = 95,16 - 3,55A + 1,85B - 1,84C + 1,05D - 0,37AB + 0,26AC - 0,30AD + 0,12BC - 0,70BD + 0,21CD - 8,64A2 - 6,57B2 - 3,77C2 - 2,08D2 ; (3.2) Xét ảnh hưởng yếu tố (các yếu tố khác giữ mức trung bình) đến trình lên men cho thấy: nồng độ oxy hòa tan (A) nhiệt độ lên men (B) ảnh hưởng lớn đến hàm lượng acid acetic dấm Y1 hiệu suất lên men Y2; ngược lại, nồng độ acid đầu (D) yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men (hình 3.28) 19 Perturbation Perturbation 100 11 C A 10 D C B D 95 B A 90 D C D A CB B Y2 85 A Y1 80 75 70 -1.000 -1.000 -0.500 0.000 0.500 -0.500 0.000 0.500 1.000 1.000 Deviation from Reference Point (Coded Units) Deviation from Reference Point (Coded Units) Hình 3.28 Ảnh hưởng yếu tố A, B, C, D đến hàm Y1 Y2 3.4.6.2 Tối ưu hóa kiểm chứng mô hình Giải toán tối ưu phương pháp chập mục tiêu theo thuật toán hàm mong đợi phần mềm Design Expert 8.0.6 Kết sau: với nồng độ oxy hòa tan 4,6mg/l; nhiệt độ lên men 31°C; nồng độ cao nấm men bổ sung 1g/l; nồng độ acid ban đầu 0,9% (w/w) hàm lượng acid acetic hiệu suất lên men lớn theo dự đoán 10,70% (w/w) 95,44% Thực nghiệm điều kiện tối ưu xác định để kiểm chứng lại mô hình; kết quả, hàm lượng acid acetic lớn dịch dấm đạt 10,66 ± 0,07% (w/w) hiệu suất lên men đạt 95,16 ± 0,67% Như vậy, khác biệt thực nghiệm dự đoán phần mềm; mô hình hoàn toàn phù hợp với thực tế sản xuất 3.4.7 Nghiên cứu điều kiện trùng dịch dấm Lựa chọn chế độ trùng dấm gạo nồng độ cao: 85°C/12 phút; vừa tiêu diệt vi sinh vật đạt yêu cầu, vừa giữ màu sắc hương vị đặc trưng dấm trình bảo quản 3.4.8 Hoàn thiện qui trình sản xuất dấm Đã xây dựng qui trình sản xuất dấm gạo lên men môi trường bổ sung dịch bã rượu theo phương pháp chìm thiết bị Minifor lit chủng K saccharivorans A2 NV120.3 (hình 3.34) Quá trình lên men dấm kéo dài ngày, đạt nồng độ acid acetic 10,66 ± 0,07% (w/w) hiệu suất lên men 95,16 ± 0,67% 20 Dịch bã Nước/ Dịch bã = 4/1 Glycerol 0,5 g/l Muối khoáng Phối chế với nước Pha chế môi trường Thanh trùng MT 100°C/20ph Đường 12g/l Cao nấm men: 1g/l Làm nguội nhanh đến 31°C Acid acetic 99,6% Bổ sung ethanol khoảng từ 40 đến 80 LM; 0,5%Vol./lần/8 Bổ sung ethanol đến 7%, acid acetic 0,9%; giống VK acetic 10% 10% Lên men: 31°C; 4,6mg/l O2, 120giờ Thanh trùng dấm: 85°C/12 phút Lọc dấm ethanol 99,9% Nhân giống cấp 2: 100 ml/YEG Nhân giống cấp 1: ml/YEG Chủng NV120.3 Tàng trữ Lọc tinh Dấm thành phẩm Hình 3.34 Sơ đồ qui trình sản xuất dấm gạo lên men từ dịch bã rượu 21 3.5 Đánh giá chất lượng dấm gạo lên men nồng độ cao 3.5.1 Phân tích số thành phần hóa học Một số thành phần dấm gạo lên men môi trường sử dụng dịch bã rượu phân tích đánh giá với dấm gạo Tâm Đức, Ajinomoto thể bảng 3.32 Bảng 3.32 Thành phần số sản phẩm dấm Thành phần Dấm thí nghiệm Acid tổng số (%w/w acid 10,66 ± 0,07 acetic) Acid vô (Định tính) Âm tính Ethanol (%Vol.) 0,1 ± 0,08 Aldehyde (mg/l) 7,04 ± 0,04 Methanol (mg/l) KPH Dấm Tâm Đức Dấm Ajinomoto 3,74 ± 0,03 4,98 ± 0,05 Âm tính 6,37 ± 0,07 KPH Âm tính 8,65 ± 0,08 KPH Kết cho thấy, dấm thí nghiệm có hàm lượng acid acetic cao đạt 10,66 ± 0,07% w/w; acid vô methanol không phát thấy tất mẫu dấm; hàm lượng aldehyde khoảng 6,378,65 mg/l, thấp nhiều so với tiêu aldehyde rượu mùi rượu trắng [TCVN7043-7044 2009] Như vậy, sản phẩm dấm thí nghiệm đánh giá an toàn 3.5.2 Phân tích chất lượng hương thơm dấm Kết phân tích GC-MS mẫu dấm gạo lên men môi trường sử dụng dịch bã rượu D1, D2 mẫu dấm Ajinomoto DAji cho thấy, số lượng lớn hợp chất dễ bay mẫu dấm, bao gồm: acid, ester, aldehyde, cetone, ketone, ether số hợp chất tạp chức khác Trong đó, acetic acid, ethyl acetate isobutyric acid thành phần chiếm tỉ lệ lớn mẫu dấm gạo: với tổng số 97,78% mẫu D1; 95,11% mẫu D2 98,61% mẫu DAji Trong đó, mẫu dấm đối chứng lên men môi trường không bã D0 có thành phần chủ yếu acid acetic với tỉ lệ 79,28%; hợp chất thơm khác không thấy xuất 22 Căn vào kết phân tích hợp chất dễ bay dịch bã rượu B1, B2 mẫu dấm gạo lên men D1, D2 tương ứng cho thấy, số chất thơm như: acetic acid, ethyl acetate, isobutyric acid, phenylethyl alcohol kế thừa từ nguồn chất thơm dịch bã rượu phát triển trình lên men Ngoài ra, xuất số hợp chất dễ bay khác như: propanoic acid, acetic oxide, 2.4.5-Trimethyl-1.3-dioxolane, acetaldehyde diethyl acetal Trong đó, số cấu tử chất thơm xuất số loại dấm thơm Ý, dấm vang đỏ Pháp Tây Ban Nha 3.5.3 Đánh giá chất lượng cảm quan dấm Chất lượng cảm quan: màu sắc, hương thơm, vị chua, mùi vị khó chịu, mức độ ưa thích chung dấm gạo thí nghiệm đánh giá với mẫu dấm gạo Ajinomoto, dấm gạo Tâm Đức theo phép thử cho điểm thị hiếu (bảng 3.35) Bảng 3.35 Điểm đánh giá mức độ ưa thích số tiêu chất lượng cảm quan mẫu dấm Chỉ tiêu cảm quan Ajinomoto Màu sắc 6,27 ±0,78b Hương thơm 7,57±0,63a Vị chua 7,17 ±0,99a Mùi vị khó chịu 5,43 ±0,94a Mức độ ưa thích 7,73 ±0,69a chung Các mẫu dấm Thí nghiệm 6,93 ±0,91a 7,53±0,57a 7,33 ±0,84a 5,30 ±0,92a Tâm Đức 6,30 ±0,75b 6,60±0,62b 7,03 ±0,96a 5,37 ±0,76a F0,01 LSD0,01 6,3 24,5 0,7 0,1 0,56 0,41 0,63 0,60 7,77 ±0,73a 6,87 ±0,78b 17 0,50 Kết cho thấy, chất lượng cảm quan dấm gạo lên men từ môi trường bổ sung 20% dịch bã rượu chủng đột biến K saccharivorans A2 NV120.3 đánh giá có mức độ ưa thích tương đương với dấm gạo Ajinomoto Nhật có mức độ ưa thích cao dấm gạo Tâm Đức 23 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận án đạt số kết sau: Đã tuyển chọn định tên 04 chủng vi khuẩn acetic có khả sinh tổng hợp acid acetic cao, đạt 8,0%w/w: K saccharivorans A2, K saccharivorans A4, K europaeus M3, A pomorum M5 Trong đó, lựa chọn chủng K saccharivorans A2 phù hợp với lên men dấm môi trường sử dụng dịch bã rượu đạt 8,11±0,23 % (w/w) acid acetic hiệu suất lên men 82,19±2,28 % với tổng nồng độ ethanol bổ sung 9% Vol Đã cải biến chủng kỹ thuật đột biến ngẫu nhiên sàng lọc chủng đột biến K saccharivorans A2 NV120.3 có khả sinh tổng hợp acid acetic cao 26% so với chủng tự nhiên K saccharivorans A2 lên men dấm sử dụng dịch bã rượu Đã đánh giá ảnh hưởng số yếu tố đến trình lên men xác định điều kiện tối ưu trình lên men dấm nồng độ cao môi trường sử dụng 20% dịch bã rượu theo phương pháp chìm sau: nồng độ oxy hòa tan 4,6 mg/l; nhiệt độ lên men 31°C; nồng độ cao nấm men bổ sung 1,0 g/l; hàm lượng acid acetic ban đầu 0,9% Khi đó, trình lên men dấm đạt 10,69% (w/w) acid acetic hiệu suất đạt 95,36% với tổng nồng độ ethanol 10% Vol Đã xây dựng qui trình công nghệ lên men dấm nồng độ cao từ môi trường sử dụng dịch bã rượu theo phương pháp lên men chìm hệ thống lên men Minifor lít hãng Lambda- Thụy Sỹ Đã xác định số thành phần hợp chất tạo hương thơm dấm gạo lên men môi trường bổ sung 20% dịch bã rượu: acetic acid, ethyl acetate, isobutyric acid, phenylethyl alcohol, propanoic acid,… Đánh giá số tiêu chất lượng mức độ ưa thích chất lượng cảm quan dấm gạo thí nghiệm, dấm gạo Ajinomoto dấm gạo Tâm Đức 24 KIẾN NGHỊ Cần có thêm nghiên cứu thử nghiệm chủng đột biến K saccharivorans A2 NV120.3 lên men dấm từ môi trường tận dụng dịch bã rượu qui mô lớn nhằm ứng dụng hiệu sản xuất dấm qui mô công nghiệp theo phương pháp lên men chìm Chủng K saccharivorans A2 NV120.3 sàng lọc từ trình xử lí tạo đột biến ngẫu nhiên NTG tia UV, chưa nghiên cứu chuyên sâu chế gen đột biến Vì vậy, xác định gen bị đột biến vị trí đột biến để đưa chế trình Quá trình lên men dấm kèm theo tăng nhiệt độ, nghiên cứu cải biến chủng vi khuẩn acetic nhằm cải thiện khả chịu nhiệt lên men nhiệt độ cao hơn, phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam vấn đề cần thiết CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Nguyen Thi Viet Anh, Ha Thi Phuong, Bui Thi Thuy Ha, Nguyen Thi Hong Tu, Do Dinh Hai, Do Thi Kim Loan (2013), “Selection of acetic acid bacteria strains producing high acid acetic for rice vinegar production by submerged fermentation method”, International workshop on Agricultural engineering and postharvest Technology for Asia subtainability (KC.07/11-15), Ministry of Science and Technology- Ministry of Agriculture and Rural Development, Hanoi, Vietnam, tr.450-458 Đỗ Thị Kim Loan, Nguyễn Thị Việt Anh, Lê Đức Mạnh, Bùi Thị Thúy Hà (2014), “Nghiên cứu kĩ thuật lên men dấm gạo thơm theo phương pháp lên men chìm từ phụ phẩm trình sản xuất rượu gạo”, Tạp chí Khoa học Công nghệ, Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, 52(5C), tr 352-358 Đỗ Thị Kim Loan, Nguyễn Thị Việt Anh, Vũ Văn Hạnh, Bạch Hoàng My (2015), “Cải biến chủng vi khuẩn axit axetic kỹ thuật đột biến ngẫu nhiên nhằm nâng cao khả sinh tổng hợp axit axetic ứng dụng sản xuất dấm lên men nồng độ cao môi trường bổ sung dịch bã rượu”, Tạp chí Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, Tạp chí Khoa học Công nghệ Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, 267(12), tr 78-85 Do Thi Kim Loan, Nguyen Thi Viet Anh, Le Duc Manh (2015), “Optimization of high-acidity vinegar fermentation from byproduct of rice spirit production”, Journal of Science and Technology, Vietnam Academy of Science and Technology, 53(4B), tr.95-102 Do Thi Kim Loan, Nguyen Thi Viet Anh (2016), “Study on Use of By-Product from Rice Spirit Processing for High-Acidity Vinegar Production by Submerged Fermentation Method”, Journal of Science and Technology, Technical Universities, 111, tr.36-41 [...]... đồ qui trình sản xuất dấm gạo lên men từ dịch bã rượu 21 3.5 Đánh giá chất lượng dấm gạo lên men nồng độ cao 3.5.1 Phân tích một số thành phần hóa học cơ bản Một số thành phần cơ bản của dấm gạo lên men trên môi trường sử dụng dịch bã rượu được phân tích và đánh giá cùng với dấm gạo Tâm Đức, Ajinomoto thể hiện trong bảng 3.32 Bảng 3.32 Thành phần cơ bản của một số sản phẩm dấm Thành phần Dấm thí nghiệm... lượng và mức độ ưa thích về chất lượng cảm quan của dấm gạo thí nghiệm, dấm gạo Ajinomoto và dấm gạo Tâm Đức 24 KIẾN NGHỊ 1 Cần có thêm các nghiên cứu thử nghiệm chủng đột biến K saccharivorans A2 NV120.3 trong lên men dấm từ môi trường tận dụng dịch bã rượu ở qui mô lớn hơn nhằm ứng dụng hiệu quả trong sản xuất dấm qui mô công nghiệp theo phương pháp lên men chìm 2 Chủng K saccharivorans A2 NV120.3 sàng... 3.3.5 Thử nghiệm lên men dấm trên môi trường bổ sung dịch bã rượu theo phương pháp lên men chìm Kết quả thử nghiệm lên men dấm (5 mẻ) theo phương pháp chìm bởi chủng K saccharivorans A2 NV120.3 trên môi trường sử dụng dịch bã rượu, trong thiết bị Minifor 1 lít như sau: quá trình lên men ổn định, dịch dấm có nồng độ acid acetic cao trung bình đạt 10,19 ± 0,16% (w/w) và hiệu suất lên men 93,45 ± 1,42%... khi lên men dấm sử dụng dịch bã rượu 3 Đã đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình lên men và xác định được điều kiện tối ưu của quá trình lên men dấm nồng độ cao trên môi trường sử dụng 20% dịch bã rượu theo phương pháp chìm như sau: nồng độ oxy hòa tan 4,6 mg/l; nhiệt độ lên men 31°C; nồng độ cao nấm men bổ sung 1,0 g/l; hàm lượng acid acetic ban đầu 0,9% Khi đó, quá trình lên men dấm đạt... hưởng của cao nấm men đến quá trình lên men dấm Trong đó, hàm lượng cao nấm men bổ sung 1,00 g/l thì quá trình lên men dấm đạt hiệu quả cao với nồng độ acid acetic đạt 9,60± 0,12 % (w/w) và hiệu suất lên men đạt 88,06 ± 1,10 % Tuy nhiên, để tiết kiệm tối đa chi phí sử dụng cao nấm men trong sản xuất mà vẫn đạt hiệu quả lên men cao, lựa chọn khoảng nồng độ cao nấm men 0,751,25 g/l để nghiên cứu tối ưu 3.4.4.4... của dấm gạo lên men từ dịch bã rượu Thành phần các acid hữu cơ sinh tổng hợp trong quá trình lên men dấm gạo trên môi trường sử dụng dịch bã rượu bởi chủng đột biến K saccharivorans A2 NV120.3 chủ yếu là acid acetic, chiếm 99,99% tổng số các acid hữu cơ và một lượng rất nhỏ acid oxalic; kết quả thành phần các acid có sự tương đồng với dấm gạo Ajinomoto 3.4 Nghiên cứu xây dựng qui trình sản xuất dấm lên. .. và hương vị đặc trưng của dấm trong quá trình bảo quản 3.4.8 Hoàn thiện qui trình sản xuất dấm Đã xây dựng qui trình sản xuất dấm gạo lên men trên môi trường bổ sung dịch bã rượu theo phương pháp chìm trong thiết bị Minifor 1 lit bởi chủng K saccharivorans A2 NV120.3 (hình 3.34) Quá trình lên men dấm kéo dài 5 ngày, đạt nồng độ acid acetic 10,66 ± 0,07% (w/w) và hiệu suất lên men 95,16 ± 0,67% 20 Dịch... xuất dấm lên men từ môi trường tận dụng dịch bã rượu bởi chủng AAB đột biến 3.4.1 Nghiên cứu tỉ lệ bổ sung dịch bã rượu thích hợp Lựa chọn được phương án sử dụng 20% dịch bã rượu cho lên men, dấm sản phẩm có hàm lượng acid acetic cao nhất đạt 9,28 ± 0,09% (w/w) với hiệu suất 85,13 ±0,84%; đồng thời, hương thơm của dấm có mức độ ưa thích cao nhất và quá trình sản xuất thuận lợi 3.4.2 Nghiên cứu điều kiện... với tổng nồng độ ethanol là 10% Vol 4 Đã xây dựng được qui trình công nghệ lên men dấm nồng độ cao từ môi trường sử dụng dịch bã rượu theo phương pháp lên men chìm trên hệ thống lên men Minifor 1 lít của hãng Lambda- Thụy Sỹ 5 Đã xác định được một số thành phần hợp chất tạo hương thơm của dấm gạo lên men trên môi trường bổ sung 20% dịch bã rượu: acetic acid, ethyl acetate, isobutyric acid, phenylethyl... lên men chìm từ phụ phẩm của quá trình sản xuất rượu gạo , Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 52(5C), tr 352-358 3 Đỗ Thị Kim Loan, Nguyễn Thị Việt Anh, Vũ Văn Hạnh, Bạch Hoàng My (2015), “Cải biến chủng vi khuẩn axit axetic bằng kỹ thuật đột biến ngẫu nhiên nhằm nâng cao khả năng sinh tổng hợp axit axetic ứng dụng trong sản xuất dấm lên men nồng độ cao trên