Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, hàm lượng, men giống, nồng độ (NH4)2SO4 tới quá trình lên men vang táo mèo

Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết Mở đầu Hàng năm giới sản xuất khoảng 29 tỷ lít r-ợu vang Trong n-ớc sản xuất nhiều là: Pháp, I-tali-a, Angie-ri [12] Tuyệt đại đa số loại r-ợu vang sản xuất từ nho nên danh tõ “Vang nho” ®ång nghÜa víi danh tõ “Vang” ë n-ớc nhiệt đới nóng ẩm nh- n-ớc ta, diện tích đất trồng nho hạn hẹp chất l-ợng nho thấp Ng-ợc lại, sản xuất r-ợu vang từ loại khác nh-: vải, táo, dâu có chất l-ợng h-ơng vị đặc tr-ng cho loại [4] Việt Nam, việc sản xuất vang nho bắt đầu xuất phát từ số sở nhỏ, lẻ, sau phát triển thành nhà máy nh- nhà máy vang Thăng Long, Gia Lâm, Thanh Ba, Đà Lạt Trong sản xuất r-ợu vang tuỳ ph-ơng thức sản xuất loại chế biến mà cho loại vang khác N-ớc ta khí hậu nhiệt đới nên loại hoa phong phú, nhiều loại nguồn nguyên liệu tốt cho sản xuất r-ợu vang Miền núi phía Bắc n-ớc ta có táo mèo cho có vị h-ơng thơm đặc tr-ng Hiện nay, táo mèo chủ yếu ăn t-ơi, ngâm r-ợu, ngâm dịch si rô Tổng diện tích trồng táo mèo khoảng 40.000 [14,15] Nơi có diện tích táo mèo nhiều tỉnh Yên Bái, Lạng Sơn, Sơn La, Điện Biên, Lai Châu Nh-ng có số vấn đề tồn sản l-ợng hàng năm lớn mà số l-ợng mang tiêu thụ không đáng kể (khoảng 35%) Số lại th-ờng bị bỏ phí nguồn tiêu thụ chỗ, vận chuyển khó khăn giá thành rẻ Trong đó, đời sống bà dân tộc vùng gặp nhiều khó khăn Ngành sản xuất r-ợu vang Việt Nam phát triển có nhiều sản phẩm bán thị tr-ờng Tuy nhiên, ngành sản xuất mới, đ-ờng tìm kiếm nguồn nguyên liệu phù hợp Trong đó, n-ớc ta lại có Tr-ờng ĐHSP Hà Nội K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết nguồn táo mèo lớn nên tận dụng đ-ợc loại đem lại nguồn nguyên liệu lớn Hơn góp phần nâng cao thu nhập cho ng-ời dân dân tộc vùng cao Vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng táo mèo để sản xuất r-ợu vang theo cã triĨn väng phï hỵp víi thùc tiƠn ViƯt Nam Chúng chọn tiến hành công trình nghiên cứu: Nghiên cứu ảnh h-ởng nhiệt độ, hàm l-ợng men giống, nồng độ (NH4)2SO4 tới trình lên men vang táo mèo * Mục tiêu đề tài - Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men có khả lên men vang táo mèo - Nghiên cứu số nhân tố nhiệt độ, hàm l-ợng men giống, nồng độ (NH4)2SO4 đ-ợc dùng cho lên men vang táo mèo, lên men vang táo mèo với quy mô phòng thí nghiệm - Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất r-ợu vang từ táo mèo * Đối t-ợng nghiên cứu - Quả táo mèo (Docynia indica), họ hoa hồng (Rosaceae) - Chủng nấm nem Saccharomyces cerevisiae chủng phân lập đ-ợc từ táo mèo Chúng tiến hành phân lập đ-ợc 38 mẫu chọn đ-ợc chñng Saccharomyces cerevisiae D2 * ý nghÜa khoa häc cña đề tài Công trình nghiên cứu nhằm đáp ứng yêu cầu khoa học ý nghĩa lý luận thực tiễn nh- sau: Tr-ờng ĐHSP Hà Nội 2 K29B - Sinh Kho¸ ln tèt nghiƯp Bïi Thị Tuyết Nghiên cứu nhằm sâu tìm hiểu hình thái, đặc điểm sinh lý, sinh hoá chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae D2 có khả lên men vang táo mèo Tận dụng nguồn nguyên liệu có sẵn nhằm sản xuất loại r-ợu vang phù hợp với thị hiếu ng-ời tiêu dùng, góp phần làm phong phú thị tr-ờng vang n-ớc Công trình mang ý nghĩa thực tế tạo nguồn tiêu thụ táo mèo nhằm nâng cao thu nhập cho bà dân tộc vùng cao Tr-ờng ĐHSP Hà Néi K29B - Sinh Kho¸ ln tèt nghiƯp Bùi Thị Tuyết Ch-ơng Tổng quan tài liệu 1.1 Khái quát chung r-ợu vang 1.1.1 Thành phần r-ợu vang Thành phần chủ yếu r-ợu vang bao gồm: Cồn (etanol): lên men tự nhiên từ dịch trái không lẫn aldehit, este Độ cồn r-ợu vang từ 10 -> 12 độ nên nhiều ng-ời uống đ-ợc Chất bổ d-ỡng: đ-ờng vang có tõ 62 – 132g/l, chđ u lµ fructoza, glucoza, vµ galactoza Axit vô axit hữu cơ: axit malic, axit tartaric, axit xitric, axit oxalic hàm l-ợng axit tæng sè tõ – 7g/l (quy axit tartaric) R-ợu vang giàu vitamin: vitamin có n-ớc không bị trình lên men phân huỷ mà điều chỉnh lại thành phần 1.1.2 Phân loại vang Có nhiều cách phân loại khác vào màu sắc sản phẩm mà phân thành loại: vang đỏ, vang hồng, vang trắng t-ơng ứng loại vang có tiêu giới hạn màu sắc định Chẳng hạn vang đỏ vang có màu đỏ, đỏ lựu, đỏ thắm; vang trắng vang có màu vàng rơm đến vàng ánh; vang hồng có màu hồng đến đỏ t-ơi Căn vào độ r-ợu, hàm l-ợng đ-ờng, hàm l-ợng axit có vang mà phần thành loại vang: vang khô, vang dịu, vang Xu h-ớng chung vang phân thành hai nhóm vang gas (trong vang thành phẩm CO2) vang có gas (trong vang thành phẩm có CO2) Tr-ờng ĐHSP Hà Nội K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết 1.1.3 Nguyên liệu sản xuất r-ợu vang Nguyên liệu để sản xuất dịch trái từ loại quả: Mơ, táo mèo, vài, dứa, lê, nho (Bảng 1.1.3) Bảng 1.1.3 Thành phần hoá học loại Thành phần hoá học Tên N-ớc §-êng Axit tæng sè Pectin Tanin Nho ngät 73,1 9,88 0,56 0,092 0,07 V¶i 84,28 16,1 5,16 0,249 0,83 Døa 54,3 3,9 0,6 - - M¬ 73,8 9,0 1,1 - - Dâu 84,74 9,19 0,49 0,31 0,035 1.1.4 Thành phần hoá học dịch táo mèo Theo kết phân tích thành phần táo mèo đ-ợc tiến hành Viện công nghiệp thực phẩm táo mèo bao gồm thành phần sau: Bảng 1.1.4 Thành phần táo mèo Nơi thu mẫu STT Thành phần hoá học Đơn vị Đ-ờng tổng số Trung bình Yên Bái Sơn La % 4,8 4,82 4,81 Axit tổng số % 1,45 1,48 1,47 VitaminC mg/l 11,0 11,4 11,22 N-ớc % 84,0 85,1 84,6 Protein toàn phần 0,92 0,92 0,92 pH 2,8 3,0 2,9 Tr-êng §HSP Hà Nội K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết Qua bảng nhận thấy tiêu nh- hàm l-ợng đ-ờng: 24,81%; pH = 2,9; axit tổng số:1,47% táo mèo phù hợp với yêu cầu lựa chọn làm nguyên liệu để lên men r-ợu vang 1.1.5 T ng trữ r-ợu vang Vang đ-ợc t ng trữ từ đến năm t ng trữ hàng trăm năm Trong thời gian xảy trình oxy hoá - khử màu tím sang màu đỏ tía, vang trắng chuyển sang vang vàng chí đỏ nâu Thành phần axit tăng, độ cồn giảm, este h-ơng vị tăng lên [4,8] 1.2 Một số đặc tính sinh học tế bào nấm men 1.2.1 Sơ l-ợc nấm men Saccharomyces Nấm men (Yearst) tên chung nhóm nấm th-ờng có cấu tạo đơn bào, sinh sản lối nảy chồi Từ năm 1857, Pasteur nghiên cứu tỷ mỉ r-ợu vang Nấm men phân bố rộng rãi tự nhiên (trong đất, n-ớc, không khí, thực phẩm, hoa quả), nhiều loại nấm men có khả lên men r-ợu Vì vậy, từ lâu ng-ời sử dụng nấm men để sản xuất r-ợu, bia NÊm men sinh s¶n n¶y chåi nhanh chãng, sinh khối chúng giàu protein, vitamin Vì vậy, chúng đ-ợc dùng rộng rãi ngành công nghiệp thực phẩm Nấm men đ-ợc sử dụng làm nở bột mì, gây h-ơng n-ớc chấm, sản xuất số d-ợc phẩm, gần đ-ợc sử dụng để sản xuất lipit [4] Tuy nhiên, bên cạnh nấm men có ích có số loại gây bệnh cho ng-ời, gia súc làm hỏng thực phẩm 1.2.2 Hình thái vµ kÝch th-íc cđa tÕ bµo nÊm men Saccharomyces TÕ bào nấm men có cấu tạo hình cầu, hình trứng hình ô van Kích th-ớc tế bào khoảng – 10 mm x – 12 mm H×nh dạng kích th-ớc tế bào điển hình đ-ợc tạo điều kiện môi tr-ờng phù hợp Khi điều kiện Tr-ờng ĐHSP Hà Nội K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết bất lợi hình dạng, kích th-ớc tế bào bị biến dạng (khi môi tr-ờng nghèo dinh d-ỡng nấm men có hình đế giày) Nấm men có cấu tạo đơn bào nh-ng phức tạp vi khuẩn Về mặt hoá học có phân bố rõ ràng Tế bào Saccharomyces đ-ợc bao bäc bëi líp thµnh tÕ bµo, thµnh tÕ bµo lµ quan bảo vệ trì hình dạng tế bào Thành tế bào có khả kết dính, có ý nghĩa lớn công nghệ sản xuất bia Bên màng nguyên sinh ăn sâu vào màng l-ới nội chất Cấu tạo chủ yếu tế bào hemixenluloza chiếm 70% trọng l-ợng khô (trong 31% manman, 29% glucan) ngoµi chøa 1- 3% kitin, – 10% protein, 8,5% lipit, 7% chất khoáng Không giống với tế bào vi khuẩn, tế bào nấm men có ty thĨ Ty thĨ cđa nÊm men cã d¹ng h¹t, thay đổi tùy điều kiện nuôi cấy nhtrạng thái sinh lý tế bào, kích th-ớc ty thể khoảng 0,2 0,6 mm, có màng bọc suèt, máng 60 – 80, cã tÝnh thÊm cao Mµng có cấu tạo hai lớp, lớp hình thành nếp gấp ống nhỏ hình l-ợc Lớp có cấu trúc nhiều đơn vị hình thái Ty thể có cấu tạo chủ yếu hợp chất protein, lipit chiếm l-ợng lớn nucleoprotein, photpho lipit Số l-ợng ty thể tế bào nấm men khoảng từ 10 20, chúng tham gia vào trình sinh tr-ởng tế bào, hình thành nảy chồi bào tử Ngoài ra, tế bào nấm men chứa hệ thống không bào đ-ợc hình thành từ thể golgi hay mạng l-ới nội chất Không bào có tính thấm cao nơi tích luỹ sản phẩm trao đổi chất Không bào chứa hệ thống keo bao gồm điện tử, enzym, protein, hydrocacbon, c¸c muèi canxi, kali, phenolflavin, riboflavin, axit nucleic Hình dạng không bào th-ờng thay đổi co rút chất nguyên sinh Trong không bào th-ờng xảy phản ứng oxy hoá - khử nhờ hệ thống xitocrom oxidaza Tr-ờng ĐHSP Hà Nội K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết không bào Trong môi tr-ờng giàu hydrocacbon tế bào dự trữ glicogen, glicogen tế bào nấm men đ-ợc tích luỹ nhiều Khác với tế bào vi khuẩn, tế bào nấm men có nhân thật Nhân có hình ô van, hình tròn gần không bào trung tâm với kích th-ớc khoảng 2,4 mm Nhân tế bào đ-ợc bao bọc hai lớp màng, màng có cấu trúc gần nh- màng sở gồm lớp phân tử Những lớp có liên hệ gần lỗ màng nhân Lỗ màng nhân tham gia việc kiểm tra trình trao đổi chất tế bào 1.2.4 Sinh sản tế bào nấm men Saccharomyces Trong điều kiện bình th-ờng, tế bào nấm men sinh sản lối nảy chồi Trong điều kiện không thuận lợi, số chuyển sang sinh sản bào tử Sinh sản nảy chồi nấm men hình thức phổ biến Khi tế bào phát triển đến mức độ định thể đâm chồi nhỏ gọi mầm (chồi) 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 đ-ợc phần chất nhân chất nguyên sinh tế bào mẹ Sau nảy mầm, tế bào tách khỏi tế bào mẹ sống độc lập, không tách khỏi tế bào mẹ để tạo tập hợp tế bào nấm men hình cành Trong điều kiện thuận lợi, tế bào hoàn chỉnh tách khỏi tế bào mĐ lµ 20 – 30 NÊm men Saccharomyces cã khả hình thành bào tử, bào tử túi đ-ợc sinh túi nhỏ gọi túi nang, túi nang chứa bào tử Nấm men Saccharomyces đ-ợc 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 Tiếp theo, bào tử lại sinh sản theo lối nảy chồi Tr-ờng ĐHSP Hà Nội K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết 1.3 Các biến động sinh lý, sinh hoá, vi sinh lên men r-ợu vang Quá trình sản xuất r-ợu vang đ-ợc bắt đầu công đoạn ép n-ớc Trong trình lên men r-ợu vang, giai đoạn đầu nấm men bắt đầu sinh sản Môi tr-ờng dịch ban đầu oxy, kích thích phát triển nấm men Sau tạo điều kiện cho lên men etylic yếm khí nhanh chóng đ-ợc thiết lập, cacbonic tạo chiếm chỗ toàn khoảng không Quá trình lên men r-ợu etylic CO2 đ-ợc hình thành mạnh mẽ th-ờng đ-ợc hình thành sau vài ngày Sự lên men r-ợu etylic đ-ợc biểu diễn theo ph-ơng trình hoá học: C6H12O6 đ 2C2H5OH + 2CO2 + 33 kcal Năng l-ợng sinh phục vụ cho hoạt động sống tế bào nấm men tổn thất d-ới dạng nhiệt lên men r-ợu Sự lên men r-ợu xảy qua giai đoạn: * Giai đoạn 1: Là giai đoạn hoạt hoá phân tử hecxoza Biến đổi glucoza thành fructoza 1.6 diphotphat d-ới xúc tác enzim hecxokinase izomerase *Giai đoạn 2: Quá trình biến đổi fructoza 1.6 diphotphat tạo thành photphoglixeraldehit photphodioxiaxetol nhờ xúc tác enzym aldolase *Giai đoạn 3: Tr-ớc hết photpho glixeraldehit biến đổi thành glyxeraldehit nhờ xúc tác enzym photpho glyxeromutase Giai đoạn cuối trình biến đổi photpho glyxerat thành axit pyruvic nhờ xúc tác enzym aldolase photphopherase *Giai đoạn 5: Tạo thành etanol từ axetaldehit có xúc tác enzym alcoldehidrogenaza Tr-ờng ĐHSP Hà Nội K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết Trong giai đoạn cuối lên men, đ-ờng lại môi tr-ờng nên nấm men sử dụng glycogen đ-ợc tích luỹ Do hàm l-ợng glycogen tế bào giảm dần Với loại đ-ờng khác tốc độ lên men chủng Saccharomyces khác Tốc độ lên men đ-ờng glucoza fructoza nhanh đ-ờng saccaroza Tốc độ lên men đ-ợc xác định l-ợng CO2 bay từ thể tích môi tr-ờng định đơn vị thời gian Kết trình lên men r-ợu có thành phần phức tạp, vật chất dịch chịu biến đổi lớn, đạm chịu nhiều biến đổi hoá học Từ axit amin t-ơng ứng tạo r-ợu bậc cao nh- amylic, propylic, izobutylic Những r-ợu bậc cao có vang với số l-ợng không lớn nh-ng đóng vai trò định trình tạo h-ơng r-ợu vang Sự cân sản phẩm lên men đ-ợc Pasteur nghiên cứu cho kết quả: 100g glucoza tạo 40g etylic; 46,5g CO2; 3,3g glixeryl; 0,6g axit xucxinic; 1,2g axit lactic axit axetic Thực tế, r-ợu etylic tạo thấp lý thuyết khoảng 5% Đ-ờng tiêu thụ để tạo sản phẩm phụ 1% nuôi nấm men 1.4 Vi sinh vật tham gia vào trình lên men r-ỵu vang, bƯnh vang 1.4.1 NÊm men NÊm men phổ biến đ-ợc dùng rộng rãi sản xuất loài Saccharomyces cerevisiae Nấm men chứa trung bình 75% n-ớc, 25% chất khô Theo quan điểm kinh tế, ng-ời ta chia nấm men thành chủng: - Chủng lên men víi hiƯu st cao, ë thêi gian tèi -u sản xuất tới 20% V cồn Tr-ờng ĐHSP Hà Nội 10 K29B - Sinh Kho¸ ln tèt nghiƯp Bïi Thị Tuyết Từ ngày thứ 10, độ cồn tăng chậm hàm l-ợng đ-ờng giảm chậm Nh- vậy, kết thí nghiệm cho thấy biến đổi hàm l-ợng đ-ờng hàm l-ợng cồn có liên quan chặt chẽ với theo biến động số l-ợng tế bào nấm men Độ pH giảm dần nh-ng không đáng kể Điều đ-ợc giải thích trình lên men r-ợu việc tạo sản phẩm r-ợu tạo số axit nh- xucxinic, axetic, lactic [15] 3.5 Nghiên cứu ảnh h-ởng số yếu tố đến trình lên men vang táo mèo Quá trình lên men vang nói chung chịu ảnh h-ởng nhiều yếu tố nh-: hàm l-ợng đ-ờng, pH, tỷ lệ men giống, nhiệt độ 3.5.1 ảnh h-ởng hàm l-ợng men giống Men giống giữ vai trò quan trọng đến thành công hay thất bại trình lên men Vì vậy, tỷ lệ men giống phù hợp với trình lên men vang nhằm thu đ-ợc hiệu suất lên men chất l-ợng vang đạt giá trị cao yêu cầu cần thiết quy trình công nghệ sản xuất vang Để lựa chọn hàm l-ợng men giống thích hợp, tiến hành thí nghiệm môi tr-ờng dịch lên men với tỷ lệ giống ban đầu 5, 10, 15, 20, 25%V KÕt qu¶ dÉn ë b¶ng 3.5.1 B¶ng 3.5.1 ¶nh h-ëng cđa tû lƯ men giống tới trình lên men vang táo mèo Tr-ờng ĐHSP Hà Nội 33 K29B - Sinh Khoá luận tèt nghiƯp Bïi ThÞ Tut HL gièng ( x 106 tb/ml) Đơn Chỉ tiêu phân tích vị 10 15 20 25 Thêi gian lªn men h 105 – 110 90 – 100 85 – 90 80- 85 70 – 75 HL ®-êng sãt g/l 5,2 ± 0,2 4,5 ± 0,3 4,9 ± 0,2 5,1 ± 0,2 5,5 ± 0,3 HL cån %V 10,2 ± 0,03 12,5 ± 0,02 12,2 ± 0,02 12,0 ± 0,02 11,5 ± 0,03 3,8 ± 0,01 pH 4,0 ± 0,01 4,1 ± 0,01 4,15 ± 0,01 4,2 ± 0,01 KÕt qu¶ thÝ nghiƯm cho ta thấy: tỷ lệ men giống ban đầu tăng từ 25%V thời gian lên men ngắn dần Hàm l-ợng cồn, hiệu suất lên men, giá trị cảm quan chung đạt giá trị cao mẫu lên men có tỷ lệ men giống ban đầu 10%V §èi víi mÉu lªn men cã tû lƯ men gièng thấp 5%V, thời gian lên men kéo dài mẫu khác hàm l-ợng cồn thấp Ng-ợc lại, mẫu có tỷ lệ men giống cao 15 25%V thời gian lên men ngắn Mặt khác, bổ sung nấm men tỷ lệ cao làm cho trình lên men diễn nhanh hơn, làm cho nhiệt độ trình lên men tăng cao so với mẫu khác.Vì vậy, làm giảm hiệu suất trình lên men Nh- vậy, theo l-ợng men giống bổ sung ban đầu chủng Saccharomyces cerevisiae D2 sử dụng với tỷ lệ 10%V phù hợp cho trình lên men vang táo mèo 3.5.2 ảnh h-ởng nhiệt độ Để nghiên cứu ảnh h-ởng nhiệt độ đến trình lên men, tiến hành thí nghiệm môi tr-ờng dịch táo mèo có hàm l-ợng đ-ờng 210g/l, pH = 4, nhiệt độ: 240C, 260C, 280C, 300C Kết đ-ợc dẫn bảng 3.5.2 Tr-ờng ĐHSP Hà Nội 34 K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết Bảng 3.5.2 ảnh h-ởng nhiệt độ tới trình lên men vang táo mèo chủng Saccharomyces cerevisiae D2 Chỉ tiêu phân tích Nhiệt độ Đơn vị 22 24 26 30 Thêi gian lªn men h 100- 105 95 – 100 HL ®-êng sãt g/l 6,0 ± 0,2 5,9 ± 0,2 5,7 ± 0,2 HL cån %V 10,2 ± 0,1 10,5 ± 0,1 10,75 ± 0,1 11,5 ± 0,1 10 ± 0,1 3,8 ± 0,2 pH 3,85 ± ,2 85- 90 28 3,9 ± 0,2 83 – 90 83 – 87 5,5 ± 0,2 6,5 ± 0,2 4,0 ± 0,2 4,1 ,2 12 10 Hàm l-ợng đ-ờng sót ( g/l) Hàm l-ợng cồn (%V) 22 24 26 28 30 NhiƯt ®é (0C) BiĨu đồ 3.5.2 Biểu diễn biến thiên hàm l-ợng đ-ờng sót hàm l-ợng cồn so với nhiệt độ ban đầu trình lên men Kết nghiên cứu cho thấy, nhiệt tăng thời gian lên men giảm Tuy mẫu có nhiệt độ 26 - 280C thời gian lên men có lâu mẫu khác nh-ng lại đạt tiêu cần thiết hàm l-ợng đ-ờng sót, hàm l-ợng cồn, có hiệu suất cao Vì vậy, chọn nhiệt độ mức 26 280C phù hợp cho qúa trình lên men 3.5.3 ảnh h-ởng nồng độ (NH4)2 SO4 Tr-ờng ĐHSP Hà Nội 35 K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết Để nghiên cứu ảnh h-ởng nồng độ (NH4)2 SO4 tới trình lên men phải bổ sung vào dịch lên men (NH4)2 SO4 nồng độ 0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4%; 0,5% pH = 4, hàm l-ợng đ-ờng 210g/l, hàm l-ợng men gièng 10%V KÕt qu¶ dÉn ë b¶ng 3.5.3 B¶ng 3.5.3 ảnh h-ởng nồng độ (NH4)2 SO4 tới trình lên men vang táo mèo chủng Saccharomyces cerevisiae D2 Chỉ tiêu phân tích Thời gian lên men HL đ-ờng sót HL cồn (NH4)2 SO4 Đơn vị 0,1% 0,2% 0,3% 0,4% 0,5% 10 10 10 10 10 Ngµy g/l 6,1 ± 0,1 5,6 ± 0,1 %V 10,1 ± 0,2 11,2 ± 0,2 11,5 ± 0,2 10 ± 0,2 3,8 ± 0,2 pH 3,8 ± 0,2 5,5 ± 0,2 3,7 ± 0,2 6,2 ± 0,1 7,0 ± 0,2 9,8 ± 0,2 3,6 ± 0,2 3,5 ± 0,2 Qua b¶ng 3.5.3 cho thÊy, (NH4)2 SO4 ë c¸c møc 0,2 – 0,3% hàm l-ợng đ-ờng sót thấp (5,5 5,6) g/l, hàm l-ợng cồn cao (11,2 11,5) %V Nguyên nhân bổ sung vào dung dịch lên men l-ợng (NH4)2 SO4 vừa đủ cung cấp nguyên liệu cho trình tổng hợp hợp phần tế bào chứa N (axit nucleic), tế bào chất Đồng thời, điều chỉnh hoạt tính hệ enzym đồng hoá loại thức ăn cacbon, thúc đẩy trình trao đổi chất tế bào nấm men Tuy nhiên, bổ sung nhiều làm giảm pH dung dịch, làm rối loạn trình trao đổi chất tế bào nấm men, làm tốc lên men yếu tạo điều kiện cho yếu tố khác làm hỏng trình lên men Nh- vậy, qua nghiên cứu, chọn l-ợng (NH4)2 SO4 từ 0,2 0,3% thích hợp cho trình lên men 3.6 Lên men vang táo mèo với quy mô phòng thí nghiệm xây dựng qui trình sản xuất r-ợu vang Tr-ờng ĐHSP Hà Nội 36 K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết 3.6.1 Lên men với quy mô phòng thí nghiệm Qua kết nghiên cứu, tiến hành lên men vang táo mèo với môi tr-ờng lên men (MT3) điều kiƯn nhiƯt ®é: 280C; pH = 4,5; tû lƯ men giống: 10% với quy mô phòng thí nghiệm bình lên men 5l Sau 17 ngày kết thúc giai đoạn lên men đánh giá r-ợu thành phẩm cảm quan sau chuyển sang lên men phụ Kết phân tích đ-ợc dẫn bảng 3.6.1 Bảng 3.6.1 Kết phân tích r-ợu thành phẩm Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Mẫu %V 12,2 HL đ-ờng sót % 5,0 A xít % 0,48 Độ r-ợu Độ pH 4,2 Sản phẩm đ-ợc đánh giá cao Trên sở đó, xây dựng đ-ợc quy trình sản xuất vang táo mèo 3.6.2 Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất vang táo mèo 3.6.2.1 Xây dựng sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất vang táo mèo Tr-ờng ĐHSP Hà Nội 37 K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết Sơ đồ công nghệ sản xuất vang táo mèo Môi tr-ờng nhân giống Quả táo mèo chín Giống Rửa bổ sung đ-ờng Giống cấp Dịch Giống cấp Giống cấp Môi tr-ờng lên men Lên men ( 15 17) ngày Vang non Lên men phụ Lọc Tàng trữ Đóng chai Tr-ờng ĐHSP Hà Nội 38 K29B - Sinh Khoá ln tèt nghiƯp Bïi ThÞ Tut 3.6.2.2 Thut minh quy trình công nghệ sản xuất vang táo mèo Quy trình sản xuất vang táo mèo gồm giai đoạn là: - Giai đoạn 1: Chế biến dịch lên men - Giai đoạn2: Lên men - Giai đoạn 3: Lên men phụ (ủ chín men) - Giai đoạn 4: Hoàn thiện chất l-ợng tiêu thụ sản phẩm 3.6.2.2.1 Giai đoạn 1: Chế biến dịch lên men Quả thu hoạch cần phải chọn lấy chín, loại bỏ non, dập nát, thối Quả chọn đem rửa n-ớc đạt tiêu chuẩn vệ sinh để n-ớc Sau đó, cho vào ang, thùng ngâm đ-ờng theo tỉ lệ 1:1 Quả táo mèo ta khía đ-ờng nhỏ quanh khoảng hai ngày khuấy trộn lần Sau tháng ta thu đ-ợc thứ siro n-ớc có nồng độ đ-ờng khoảng 60 80% nhiều d-ỡng chất khác đ-ợc chiết từ dịch 3.6.2.2.2 Giai đoạn 2: Lên men Bổ sung giống vào dịch lên men (tỉ lệ 5-7%V) Điều chỉnh nhiệt độ phù hợp cho trình lên men 26-280C Qúa trình lên men kết thúc sau 15-17 ngày 3.6.2.2.3 Giai đoạn 3: Lên men phụ (ủ chín vang) Qúa trình lên men vang phụ (ủ vang) nên giữ nhiệt độ 16-200C Sau kết thúc giai đoạn lên men phụ (80-90 ngày) ta tiến hành tách cặn.Việc tách cặn đ-ợc tiến hành 2-3 lần suốt thời gian dự trữ 3.6.2.2.4 Giai đoạn 4: Hoàn thiện tiêu thụ sản phẩm Để tăng c-ờng giá trị cảm quan sản phẩm (nhất độ trong) cần tiến hành lọc vang sản phẩm đạt độ hoàn thiện tiến hành đóng chai Vang đóng chai đ-ợc cất trữ thời gian dài tiêu thụ sau Tr-ờng ĐHSP Hà Nội 39 K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết ch-ơng kết luận đề nghị 4.1 Kết luận Sau hoàn thiện đề tài, phân lập, tuyển chọn đ-ợc chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae D2 có khả chịu độ cồn cao, hoạt lực lên men tốt, hàm l-ợng đ-ờng sót dịch lên men thấp, tạo độ cồn cao, độ tốt, h-ơng vị thơm Chúng nghiên cứu đ-ợc số yếu tố môi tr-ờng nhân giống ảnh h-ởng đến sinh tr-ởng phát triĨn cđa chđng nÊm men Saccharomyces cerevisiae D2 nh- cao men, nhiệt độ, độ pH, nguồn nitơ vô Đồng thời, nghiên cứu động thái lên men vang táo mèo nghiên cứu ảnh h-ởng yếu tố nh-: hàm l-ợng men giống, nhiệt độ, nồng độ (NH4)2SO4 cho trình lên men vang t¸o mÌo cđa chđng Saccharomyces cerevisiae D2 Tõ dã, chóng xây dựng đ-ợc quy trình công nghệ sản xuất vang táo mèo tạo sản phẩm vang có chất l-ợng tốt 4.2 Đề nghị Với kết thu đ-ợc đề nghị đ-a chủng nấm men đ-ợc lựa chọn đ-ợc áp dụng vào quy trình sản xuất vang táo mèo Việt Nam để đem lại sản phẩm r-ợu vang có chất l-ợng cao phù hợp với thị hiếu ng-ời Việt Đồng thời, góp phần làm phong phú chủng loại r-ợu vang thị tr-ờng n-ớc Tr-ờng ĐHSP Hà Nội 40 K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết tài liệu tham khảo 1.nguyễn lân dũng (1993), Thực tập vi sinh vật học, Nxb Mir maxcơva 2.nguyễn lân dũng, phạm văn ty, d-ơng đức tiến (1994), vi sinh vật học, Nxb gd 3.nguyễn thành đạt (2001), sở sinh vật học,Tr-ờng đhsp Hà Nội vũ công hậu (1982), chế vang trái gia đình, Nxb Nông nghiệp phan nguyên hồng, l-ơng ngọc toản (1972), phân loại thực vật học, tập 1,2,3 nxb gd lê khả kế (1962), phân loại thực vật học, nxb GD nguyễn thị tố nga (2004), tuyển chọn nghiên cứu ®Ỉc tÝnh sinh häc cđa chđng nÊm men Saccharomyces cerevisiae ứng dụng lên men vang vải thiều Luận văn tốt nghiệp, tr-ờng đhsp hà nội đinh thị kim nhung (2005), báo cáo tổng kết đề tài cấp bộ, nghiên cứu nấm men lên men vang vải thiều, tr-ờng đhsp hà nội đinh thị kim nhung, nguyễn ngọc linh (2001), nghiên cứu ảnh h-ởng đến sinh tr-ởng Saccharomyces cerevisiae H2 H8, thông báo khoa học tr-ờng, tr-ờng đhsp hà nội 2, số 1, trang 300-310 10 Lê văn nh-ơng (1977), Bạn thù d-ới kính hiển vi, Nxb KHKT Hà Nội 11 nguyễn đình quyến (1990), giảng vi sinh vật học, Nxb GD 12 Trần Thị Thanh (2001), Công nghệ vi sinh, nxb GD 13 nguyễn quang thảo (2000), nghiên cứu lên men vang vải thiều, tóm tắt luận án tiến sĩ sinh học, đhsp hà nội-đhqg Tr-ờng ĐHSP Hà Nội 41 K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết 14 nguyễn quang thảo, nguyễn thành đạt, nguyễn quang hào (1990), số kết lên men vang từ vải thiều, Hội nghị sinh học toàn quốc 15 trần linh th-ớc (2002), ph-ơng pháp phân tích vi sinh vật học n-ớc mỹ phẩm, nxb Gd Tr-ờng ĐHSP Hà Nội 42 K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết Mục lục Mở đầu Ch-ơng Tổng quan tài liệu Ch-ơng Đối t-ợng ph-ơng pháp nghiên cứu Ch-ơng Kết nghiên cứu thảo luận 3.1 Phân lập, tuyển chọn, xác định tên khoa học chủng nấm men lên men vang táo mèo 3.1.1 Phân lập chủng nấm men có khả lên men vang táo mèo 3.1.2 Tuyển chọn chủng nấm men có khả lên men vang táo mèo 3.1.3 định tên khoa học chủng D2 3.2 Nghiên cứu ®éng th¸i ph¸t triĨn cđa chđng Saccharomyces cerevisiae D2 3.3 Nghiên cứu số yếu tố ảnh h-ởng tới ph¸t triĨn cđa chđng nÊm men Saccharomyces cerevisiae D2 trình nhân giống 3.3.1 ảnh h-ởng hàm l-ợng cao men 3.3.2 ảnh h-ởng nhiệt độ 3.3.3 ảnh h-ởng độ pH 3.3.4 ảnh h-ởng nguồn nitơ vô 3.4 Nghiên cứu động thái trình lên men vang táo mèo 3.5 Nghiên cứu ảnh h-ởng số yếu tố đến trình lên men vang táo mèo 3.5.1 ảnh h-ởng hàm l-ợng men giống 3.5.2 ảnh h-ởng nhiệt độ 3.5.3 ảnh h-ởng nồng độ (NH4)2SO4 3.6 Lên men vang táo mèo với quy mô phòng thí nghiệm xây dựng quy trình sản xuất r-ợu vang 3.6.1 Lên men với quy mô phòng thí nghiệm 3.6.2 Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất vang táo mèo Chng Kết luận đề nghị Tài liệu tham khảo Tr-ờng ĐHSP Hà Néi 43 15 19 19 19 21 X¸c 21 24 26 27 28 29 30 31 33 33 34 36 37 37 37 40 41 K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết Lời cảm ơn Công tác nghiên cứu khoa học điều kiện cần thiết hệ trẻ nói chung sinh viên khoa Sinh KTNN nói riêng hoàn thành tốt nội dung đề tài, thân sinh viên chúng em tự thực đ-ợc mà cần có tạo điều kiện nhà tr-ờng, khoa đặc biệt h-ớng dẫn tận tình thầy, cô giáo Qua đây, em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy, cô giáo môn Vi sinh vật thầy, cô giáo khoa Sinh KTNN cộng tác, giúp đỡ bạn nhóm luận văn Vi sinh Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo TS Đinh Thị Kim Nhung thầy giáo ThS Nguyễn Khắc Thanh tận tình bảo, giúp đỡ em trình học tập, nghiên cứu hoàn thành khoá luận Là sinh viên, lần em tham gia làm đề tài nghiên cứu khoa học không tránh khỏi sai sót Vì vậy, em mong giúp đỡ đóng góp ý kiến thầy, cô bạn để khoá luận em đ-ợc hoàn thiện Hà Nội, ngày tháng năm 2006 Sinh viên Bùi Thị Tuyết Tr-ờng ĐHSP Hà Nội 44 K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết Bản cam đoan Tôi xin cam đoan khoá luận tốt nghiệp đề tài Nghiên cứu ảnh h-ởng nhiệt độ, hàm l-ợng men giống, nồng độ (NH4)2SO4 tới trình lên men vang táo mèo không trùng với đề tài khác Nếu sai xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày tháng năm 2007 Sinh viên Bùi Thị Tuyết Tr-ờng ĐHSP Hà Nội 45 K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết Danh mục chữ viết tắt, bảng, biểu đồ đồ thị Nxb GD: Nhà xuất giáo dục Nxb KHKT: Nhà xuất khoa học kĩ thuật ĐV: Đơn vị HL: Hàm l-ợng SL: Số l-ợng ảnh: 3.1.1.a ảnh chụp khuẩn lạc nấm men Saccharomyces cerevisiae môi tr-ờng thạch đĩa ảnh 3.1.1.b: ảnh chụp tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae kính hiển vi quang học x 1000 Bảng 1.1.3: Thành phần hoá học loại Bảng 1.1.4: Thành phần táo mèo Bảng 3.1.2.1: Thử hoạt lực lên men ba chủng nấm men Bảng 3.1.2.2: Khả lên men ba chủng nấm men Bảng 3.1.2.3: Khả tạo h-ơng thơm ba chủng nấm men Bảng 3.1.2: Tổng hợp kết tuyển chọn chủng nấm men Bảng 3.1.3.1: Khả lên men loại đ-ờng chủng D2 Bảng 3.3.1: ảnh h-ởng hàm l-ợng cao men bổ sung trình nhân giống Bảng 3.3.2: ảnh h-ởng nhiệt độ tới trình nhân giống Bảng 3.3.4: ảnh h-ởng nguồn nitơ vô đến sinh tr-ởng phát triĨn cđa chđng Saccharomyces cerevisiae D2 (x106 tb/ml) Tr-êng §HSP Hà Nội 46 K29B - Sinh Khoá luận tốt nghiệp Bùi Thị Tuyết Bảng 3.5.1: ảnh h-ởng tỷ lệ men giống tới trình lên men vang táo mèo Bảng 3.5.2: ảnh h-ởng nhiệt độ tới trình lên men vang táo mèo chủng Saccharomyces cerevisiae D2 Bảng 3.5.3: ảnh h-ởng của`nồng độ (NH4)2SO4 tới trình lên men vang táo mèo chủng Saccharomyces cerevisiae D2 Bảng 3.6.1: Kết nghiên cứu thảo luận Đồ thị 3.2: Động thái phát triển chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae D2 Biểu đồ 3.3.3: Số l-ợng tế bào trung bình sau 28h nuôi cấy có giá trị pH khác Biểu đồ 3.4: Động thái trình lên men vang táo mèo Biểu đồ 3.5.2: Biểu diễn biến thiên hàm l-ợng đ-ờng sót hàm l-ợng cồn so với nhiệt độ ban đầu trình lên men Tr-ờng ĐHSP Hà Nội 47 K29B - Sinh ... công trình nghiên cứu: Nghiên cứu ảnh h-ởng nhiệt độ, hàm l-ợng men giống, nồng độ (NH4)2SO4 tới trình lên men vang táo mèo * Mục tiêu đề tài - Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men có khả lên men vang. .. vang táo mèo - Nghiên cứu số nhân tố nhiệt độ, hàm l-ợng men giống, nồng độ (NH4)2SO4 đ-ợc dùng cho lên men vang táo mèo, lên men vang táo mèo với quy mô phòng thí nghiệm - Xây dựng quy trình. .. vậy, định chọn nguồn nitơ vô từ (NH4)2SO4 với hàm l-ợng 3- 5g/l để bổ sung vào trình lên men 3.4 Nghiên cứu động thái lên men vang táo mèo Động thái lên men vang trình chuyển hoá đ-ờng hợp chất