Nghiên cứu sự thay đổi của vi sinh vật và các yêu tố hóa lý trong quá trình lên men rượu nếp cẩm

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Văn Điệp NHỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Hồ Thị Thuỷ Mã số sinh viên: 0852040427 Khóa: 49 Ngành : Công nghệ Thực phẩm Tên đề tài: “ Nghiên cứu thay đổi vi sinh vật yếu tố hố lý q trình lên men rượu nếp cẩm” Nội dung nghiên cứu: Đề tài tiến hành với nội dung sau: - Xác định thay đổi tổng số vi sinh vật hiếu khí q trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi tổng số vi khuẩn lactic trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi tổng số vi khuẩn sinh nội bào tử trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi độ pH trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi nhiệt độ trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi hàm lượng axit tổng số trình lên men rượu nếp cẩm Họ tên cán hướng dẫn : TS Lê Văn Điệp Ngày giao nhiệm vụ đồ án : Ngày tháng năm 2012 Ngày hoàn thành đồ án : Ngày tháng 12 năm 2012 Ngày Chủ nhiệm môn (Ký, ghi rõ họ tên) tháng năm 2012 Cán hƣớng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) Sinh viên hoàn thành nộp đồ án tốt nghiệp ngày tháng 12 năm 2012 Ngƣời duyệt (Ký, ghi rõ họ tên) SVTH: Hồ Thị Thủy Lớp: 49K – Hóa Thực Phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Văn Điệp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Hồ Thị Thuỷ Mã số sinh viên: 0852040427 Khóa: 49 Ngành : Công nghệ Thực phẩm Cán hướng dẫn : TS Lê Văn Điệp Cán duyệt: Nội dung nghiên cứu: Đề tài tiến hành với nội dung sau: - Xác định thay đổi tổng số vi sinh vật hiếu khí q trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi tổng số vi khuẩn lactic trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi tổng số vi khuẩn sinh nội bào tử trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi độ pH trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi nhiệt độ trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi hàm lượng axit tổng số trình lên men rượu nếp cẩm Nhận xét cán hƣớng dẫn: Ngày tháng 12 năm 2012 Cán hƣớng dẫn (Ký, ghi rỗ họ tên) SVTH: Hồ Thị Thủy Lớp: 49K – Hóa Thực Phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Văn Điệp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Hồ Thị Thuỷ Mã số sinh viên: 0852040427 Khóa: 49 Ngành : Công nghệ Thực phẩm Cán hướng dẫn : TS Lê Văn Điệp Cán duyệt: Nội dung nghiên cứu: Đề tài tiến hành với nội dung sau: - Xác định thay đổi tổng số vi sinh vật hiếu khí q trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi tổng số vi khuẩn lactic trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi tổng số vi khuẩn sinh nội bào tử trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi độ pH trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi nhiệt độ trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi hàm lượng axit tổng số trình lên men rượu nếp cẩm Nhận xét cán hƣớng dẫn: Ngày tháng 12 năm 2012 Cán hƣớng dẫn (Ký, ghi rỗ họ tên) SVTH: Hồ Thị Thủy i Lớp: 49K – Hóa Thực Phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Văn Điệp LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo TS Lê Văn Điệp, giảng viên khoa Nông Lâm Ngư thầy giáo PGS.TS Trần Đình Thắng, phó trưởng khoa Hóa, Trường Đại học Vinh tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình nghiên cứu hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Th.S Đào Thị Thanh Xuân thầy cơ, cán hướng dẫn thí nghiệm Phịng hóa thực phẩm Trường Đại học Vinh tạo điều kiện tận tình giúp đỡ em suốt trình nghiên cứu hồn thành đồ án tốt nghiệp Tôi xin gửi lời cảm ơn tới bạn lớp 49K - Hoá Thực Phẩm bạn lớp 50K - Hoá Thực Phẩm tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành đồ án Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn vơ hạn tới gia đình, người thân bạn bè động viên giúp đỡ tơi suốt q trình học tập làm đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Nghệ An , ngày 12 tháng 12 năm 2012 SVTH: Hồ Thị Thuỷ SVTH: Hồ Thị Thủy i Lớp: 49K – Hóa Thực Phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Văn Điệp MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài Nội dung đề tài PHẦN TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan thực phẩm lên men truyền thống .3 1.1.1 Nguồn gốc thực phẩm lên men truyền thống 1.1.2 Tình hình sản xuất thực phẩm lên men Việt Nam giới 1.2 Rượu nếp cẩm 1.2.1 Nguyên liệu sản xuất rượu nếp cẩm 1.2.2 Quy trình sản xuất rượu nếp cẩm 11 1.2.3 Những biến đổi trình lên men rượu .16 1.2.4 Giá trị dinh dưỡng rượu nếp cẩm 18 1.2.5 Vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm .18 1.3 Hệ vi sinh vật rượu nếp cẩm 19 1.3.1 Giới thiệu chung vi sinh vật 19 1.3.2 Vi sinh vật tổng số hiếu khí 26 1.3.3 Vi khuẩn lactic .26 1.3.4 Vi kuẩn sinh nội bào tử 29 PHẦN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Đối tượng, địa điểm thời gian nghiên cứu 30 2.2 Vật liệu, hoá chất, thiết bị dụng cụ nghiên cứu 30 2.2.1 Thiết bị 30 2.2.2 Hoá chất .30 2.2.3 Môi trường dinh dưỡng dùng để nuôi cấy 30 2.3 Phương pháp nghiên cứu 32 2.3.1 Phương pháp đếm số lượng khuẩn lạc 32 2.3.2 Phương pháp chuẩn độ xác định hàm lượng axit tổng số 41 2.3.3 Phương pháp đo độ pH máy 42 2.3.4 Phương pháp xác định nhiệt độ bình ủ rượu 43 SVTH: Hồ Thị Thủy ii Lớp: 49K – Hóa Thực Phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Văn Điệp 2.3.5 Phương pháp xử lý số liệu 43 PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44 3.1 Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí .44 3.2 Xác định tổng số vi khuẩn Lactic 45 3.3 Xác định số tổng số vi khuẩn sinh nội bào tử .46 3.4 Xác định hàm lượng axit tổng số rượu nếp cẩm 48 3.5 Xác định độ pH rượu nếp cẩm 49 3.6 Xác định nhiệt độ bình ủ rượu nếp cẩm 50 PHẦN KẾT LUẬN 52 KIẾN NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 SVTH: Hồ Thị Thủy iii Lớp: 49K – Hóa Thực Phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Văn Điệp DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Sản phẩm rượu nếp cẩm Hình 1.2 Nguyên liệu gạo nếp cẩm Hình 1.3 Men lên men rượu 10 Hình 1.4 Nấu nếp cẩm 12 Hình 1.5 Trộn men với nếp cẩm sau nấu 13 Hình 1.6 Vắt rượu 14 Hình 1.7 Hãm cồn 15 Hình Sản phẩm rượu nếp cẩm 16 Hình 1.9 Vi sinh vật .26 Hình 1.10 Ba dạng chủ yếu vi khuẩn Hình 1.11 Vi khuẩn Lactobacillus .28 Hình 1.12 Vi khuẩn sinh nội bào tử .29 Hình 2.1 Sơ đồ chuẩn bị môi trường PCA 33 Hình 2.2 Sơ đồ chuẩn bị mơi trường MRS 34 Hình 2.3 Sơ đồ chuẩn bị mơi trường Agar 2% 35 Hình 2.4 Pha loãng mẫu theo dãy thập phân 38 Hình 2.5 Sơ đồ nuôi cấy môi trường MRS PCA .39 Hình 2.6 Sơ đồ ni cấy mơi trường PCA có phủ lớp Agar 40 Hình 2.7 Pha lỗng cấy mẫu vào đĩa 40 Hình 2.8 Buret dùng để chuẩn độ 42 Hình 2.9 Máy đo độ pH- metre 43 Hình 2.10 Nhiệt kế đo nhiệt độ bình ủ rượu 43 Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn số lượng khuẩn lạc vi sinh vật tổng số hiếu khí 44 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn số lượng khuẩn lạc vi khuẩn lactic .45 Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn số lượng khuẩn lạc vi khuẩn sinh nội bào bào tử .47 Hình 3.4 Hình ảnh khuẩn lạc mọc môi trường 48 Hình 3.5 Đồ thị thể hàm lượng axit tổng số ngày đo 48 Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn độ pH 50 Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn giá trị nhiệt độ bình ủ rượu .51 SVTH: Hồ Thị Thủy iv Lớp: 49K – Hóa Thực Phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Văn Điệp DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thành phần hoá học rượu nếp cẩm Bảng 3.1 Số lượng khuẩn lạc vi sinh vật tổng số hiếu khí 44 Bảng 3.2 Số lượng khuẩn lạc vi khuẩn lactic lần nuôi cấy .45 Bảng 3.3 Số lượng khuẩn lạc vi khuẩn sinh nội bào tử ngày nuôi cấy .46 Bảng 3.4 Hàm lượng axit tổng số lần đo 48 Bảng 3.5 Giá trị độ pH lần đo 49 Bảng 3.6 Giá trị nhiệt độ bình ủ rượu theo dõi ngày 50 SVTH: Hồ Thị Thủy v Lớp: 49K – Hóa Thực Phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Văn Điệp MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong năm gần đây, với sách Đảng nhà nước, kinh tế nước ta ngày phát triển, đời sống nhân dân không ngừng nâng cao, nhu cầu người dân lương thực, thực phẩm ngày gia tăng đáp ứng phần lượng chất Những sản phẩm có chất lượng cao thức ăn đồ uống thiếu đời sống hàng ngày Để đáp ứng nhu cầu ngày gia tăng xã hội sản phẩm này, ngành thực phẩm nước ta đă không ngừng gia tăng phát triển có ngành sản xuất đồ uống (rượu, bia, nước giải khát…) mà đặc biệt ngành sản xuất rượu truyền thống Các sản phẩm lên men truyền thống Việt Nam nhân dân ta sử dụng từ lâu đời, chúng trở nên quen thuộc có dấu ấn rõ nét văn hóa ẩm thực Việt Nam như: Nem chua Thanh Hóa, tương Nam Đàn, rượu nếp cẩm bà người Thái huyện miền miền Tây Nghệ An sản phẩm điển hình khu vực Bắc Trung Bộ Trong số rượu nếp cẩm biết đến khơng đơn loại thức uống mà rượu cịn xem liều thuốc giúp tăng cường sức khoẻ đặc sản dân tộc Rượu nếp cẩm cách gọi người dân miền Bắc, người miền Nam gọi nếp than Rượu sản xuất hồn tồn phương pháp thủ cơng từ ngun liệu loại gạo nếp đặc biệt gọi nếp cẩm Các sản phẩm sản xuất quy mơ hộ gia đình theo phương pháp truyền thống dựa kinh nghiệm dân gian Do đó, chất lượng sản phẩm thường khơng đồng đều, khơng kiểm sốt nguy an toàn thực phẩm Ở Việt Nam nghiên cứu sản phẩm thực phẩm lên men truyền thống cịn chủ yếu tập trung vào việc kiểm tra chất lượng sản phẩm cuối Cho đến nghiên cứu sâu chất trình lên men giai đoạn, để làm sở cho việc bảo tồn phát triển sản phẩm thực phẩm lên men truyền thống mà giữ đặc trưng sản phẩm lên men truyền thống chưa có Cũng có số nghiên cứu nhằm cải thiện chất lượng sản phẩm lên men cách sử dụng chủng phân lập khiết, sử dụng chế phẩm enzym để nâng cao hiệu suất trình lên men Những nghiên cứu với mục đích phát triển sản phẩm truyền thống quy mô công nghiệp lại làm giảm hương vị đặc trưng mà sản phẩm SVTH: Hồ Thị Thủy Lớp: 49K – Hóa Thực Phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Văn Điệp truyền thống có nhờ q trình lên men tự nhiên Những thay đổi trình lên men sản phẩm nhà khoa học tập trung nghiên cứu từ thay đổi yếu tố vi sinh vật, lý hóa sản phẩm trao đổi chất vi sinh vật tạo trình lên men hay sản phẩm tạo từ phản ứng hóa sinh[17] Từ kết nghiên cứu giúp nhà sản xuất biết vai trị nhóm vi sinh vật thơng qua giai đoạn q trình lên men, yếu tố lý hóa ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Từ ứng dụng vào kiểm sốt q trình lên men theo hướng có lợi Từ thực tế em lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thay đổi vi sinh vật yếu tố hoá lý q trình lên men rƣợu nếp cẩm‟‟ Đó sở cho việc phát triển sản phẩm ổn định nâng cao chất lượng sản phẩm rượu nếp cẩm Mục tiêu đề tài - Bảo tồn phát triển sản phẩm rượu nếp cẩm - Để hiểu chất trình lên men, sở để kiểm sốt q trình lên men đạt chất lượng ổn định Nội dung đề tài - Xác định thay đổi tổng số vi sinh vật hiếu khí q trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi tổng số vi khuẩn lactic trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi tổng số vi khuẩn sinh nội bào tử trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi độ pH trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi nhiệt độ trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi hàm lượng axit tổng số trình lên men rượu nếp cẩm SVTH: Hồ Thị Thủy Lớp: 49K – Hóa Thực Phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Văn Điệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Điệp and HAN Bei-Zhong (2012) Sự thay đổi yếu tố lý hóa q trình ủ bánh men rượu phần Trung Quốc Tạp chí Nơng nghiệp & Phát triển nơng [2] Nhân Hà (2010) Nếp cẩm – Siêu thực phẩm chống ung thư http://dantri.com.vn/suc-khoe [3] BS Hoàng Xuân Đại Rượu nếp cẩm – Vị thuốc http://www.camnangbep.com/mon-an-ngon1/ruou-nep-cam-vi-thuoc [4] Lê Thanh Mai, Hồ Phú Hà, Trần Thị Minh Khánh cộng (2011) Khai thác hệ vi sinh vật thực phẩm lên men truyền thống Việt Nam để cải thiện chất lượng an tồn thực phẩm Tạp chí khoa học công nghệ, 49, pp 93 -101 [5] Nguyễn Minh Thu, Phạm Văn Thiêm, Nguyễn Thanh Hằng (2011) Nghiên cứu cải tiến quy trình sản xuất bánh men truyền thống (phần 2) Tạp chí khoa họcvà cơng nghệ, 49, pp 291 - 295 [6] Lƣơng Đức Phẩm, Nguyễn Thể Trang, Nguyễn Phƣơng Nhuệ, Nguyễn Văn Hiếu (2000) Tuyển chọn chủng vi sinh vật từ sản phẩm lên men truyền thống Báo cáo khoa học Hội nghị Sinh học quốc gia, pp.139 - 142 [7] Nguyễn Thế Trang, Nguyễn Phƣơng Nhuệ (1999) Nghiên cứu sản xuất bánh men rượu từ nấm mốc nấm men chủng Nông nghiệp Công nghiệp Thựcphẩm, pp 422 - 424 [8] Trần Thị Thanh (2000) Công nghệ vi sinh NXB Giáo dục [9] Đồng Thị Thanh Thu (1996) Hoá sinh ứng dụng Tủ sách khoa học đại học Khoa Học Tự Nhiên [10] Trịnh Thị Hồng (1993) Vai trò đặc điểm Amylomyces lên men cơm rượu Luận án tiến sĩ khoa học [11] Kim, E K.; An, S Y ; Lee, M S.; Kim, T H., et al (2011) Fermented kimchi reduces body weight and improves metabolic parameters in overweight and obese patients Nutrition Research, pp 436 - 443 [12] Nose, A.; Myojin M.; Hojo M.; Ueda and Okuda, T (2005) Proton nuclear magnetic resonance and Raman spectroscopic studies of Japanese sake, an alcoholic beverage Journal of Bioscience and Bioengineering, pp 493 - 501 SVTH: Hồ Thị Thủy 54 Lớp: 49K – Hóa Thực Phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Văn Điệp [13] Zhu, S.; Lu X.; Ji K., et al (2007) Characterization of flavor compounds in Chinese liquor Moutai by comprehensive two-dimensional gas chromatography/time-offlight mass spectrometry Analytica Chimica Acta, pp 340 - 348 [14] Choi, H.-K.; Yoon J H.; Kim Y S., et al (2007) Metabolomic profiling of Cheonggukjang during fermentation by 1H NMR spectrometry and principal components analysis Process Biochem., pp 263 - 266 [15] Le Van-Diep; Zheng Xiao-Wei; Kai Ma; Chen Jing-Yu; Han Bei-Zhong, et al (2011) Characterization of Fen-Daqu through multivariate statistical analysis of 1H NMR spectroscopic data Journal of the Institute of Brewing, pp 516 - 522 [16] Han, B.-Z.; Cao C F.; Rombouts F M., et al (2004) Microbial changes during the production of Sufu––a Chinese fermented soybean food Food Control, pp 265 - 270 [17] Zheng, X.-W.; Yan Z.; Han B Z., et al (2012) Complex microbiota of a Chinese “Fen” liquor fermentation starter (Fen-Daqu), revealed by culture-dependent and culture-independent methods Food Microbiology, pp 293 - 300 [18] Endo, H.M.a.S.O (2008) Monitoring the bacterial community during fermentation of sunki, an unsalted, fermented vegetable traditional to the Kiso area of Japan Applied Microbiology, pp 221 - 226 [19] Akiyama H (1965) Sake brewing test with us of foreign made rice J s Brewing Japan SVTH: Hồ Thị Thủy 55 Lớp: 49K – Hóa Thực Phẩm ... tử trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi độ pH trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi nhiệt độ trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi hàm lượng axit tổng số trình lên men. .. sinh vật hiếu khí q trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi tổng số vi khuẩn lactic trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi tổng số vi khuẩn sinh nội bào tử trình lên men rượu nếp. .. số vi sinh vật hiếu khí q trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi tổng số vi khuẩn lactic trình lên men rượu nếp cẩm - Xác định thay đổi tổng số vi khuẩn sinh nội bào tử trình lên men rượu