Đang tải... (xem toàn văn)
Từ 46 chủng nấm men phân lập được từ các mẫu lá tía tô và dịch chiết lá tía tô lên men tự nhiên, 23 chủng nấm men đã được đánh giá về mức độ sinh trưởng phát triển và khả năng lên men rượu trong dịch chiết lá tía tô. Bài viết trình bày kết quả phân lập và tuyển chọn nấm men từ dịch chiết lá tía tô nhằm định hướng lên men, tạo đồ uống có cồn từ dịch chiết lá tía tô Perilla frutescens (L.) Britton.
BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM - HỘI NGHỊ KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ DOI: 10.15625/vap.2020.000105 PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN NẤM MEN CÓ KHẢ NĂNG LÊN MEN DỊCH CHIẾT LÁ TÍA TƠ (Perilla frutescens (L.) Britton) *Cấn Thị Nga, Trần Thị Thúy, Phan Duệ Thanh* Tóm tắt: Từ 46 chủng nấm men phân lập từ mẫu tía tơ dịch chiết tía tơ lên men tự nhiên, 23 chủng nấm men đánh giá mức độ sinh trưởng phát triển khả lên men rượu dịch chiết tía tơ Sau ngày lên men 30 °C 14 ngày lên men phụ 10 °C, chủng NM3.6 tạo 2,7° cồn dịch lên men có hương thơm hài hòa, màu đỏ tươi, chủng NM6.6 tạo 8,2° cồn, dịch lên men có hương thơm ngào ngạt, màu đỏ đậm Hai chủng lựa chọn để nghiên cứu đặc điểm sinh học nghiên cứu nhằm ứng dụng lên men tạo đồ uống có cồn từ dịch chiết tía tơ Perilla frutescens (L.) Britton Từ khóa: Perilla frutescens (L.) Britton, lên men rượu, nấm men MỞ ĐẦU Tía tơ có nguồn gốc từ vùng núi Ấn Độ Trung Quốc, trồng phổ biến Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc; số nước Đông Nam Á Thái Lan, Lào, Campuchia, Việt Nam số vùng khí hậu ơn hịa châu Âu (Ahmed, 2019) Ở Việt Nam, tía tơ dại phân bố tập trung từ Nghệ An đến Long An, Tây Ninh tỉnh Tây Nguyên Các tỉnh có nguồn tía tơ dại nhiều Quảng Nam, Quảng Ngãi, Phú n, Bình Định, Khánh Hịa Đồng Nai (Đỗ Huy Bích nnk., 2006) Tía tơ (P frutescens L Britton) loại thảo dược chứa tinh dầu có mùi đặc trưng Theo dân gian, tía tơ kê đơn để điều trị bệnh trầm cảm, lo lắng, hen suyễn, tức ngực, buồn nôn, ho, cảm lạnh, sán, đờm, khối u, dị ứng, nhiễm độc, sốt, nhức đầu, nghẹt mũi, táo bón, đau bụng, khó tiêu có tác dụng vị thuốc giảm đau, dưỡng thai thuốc an thần Trong thực phẩm, tía tơ dùng loại rau gia vị để giải độc chống dị ứng thức ăn có nguồn gốc hải sản Nhật Bản, hay rau gia vị ăn kèm với khác Việt Nam, Trung Quốc dạng nước sốt tía tơ Ấn Độ Thái Lan (Ahmed, 2019) Nước uống từ dịch chiết tía tơ sirơ tía tơ dùng phổ biến Nhật Bản, quy trình chế biến sirơ tía tơ nhà khoa học Nhật Bản Công ty TNHH Thực phẩm Mashima đăng ký sáng chế năm 2008 Mỹ Châu Âu (Baba et al., 2008, 2012) Hoạt tính chống oxy hóa, kháng khuẩn phát (Nakamura et al., 1998) hạt (Nagatsu et al., 1995) tía tơ Mặc dù có nhiều đặc tính sinh học tốt nghiên cứu khu hệ vi sinh vật khả lên men chúng dịch chiết tía tơ chưa nhiều Mới nghiên cứu Kawee-ai & Seesuriyachan Trường Đại học Sư phạm Hà Nội *Email: thanhpd@hnue.edu.vn PHẦN II NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 849 (2019) nhằm tăng sinh axit gamma-aminobutyric hoạt chất sinh học dịch chiết tía tô lên men lactic vi khuẩn Lactobacillus casei TISTR 1500 Các nghiên cứu sản xuất loại rượu vang từ hỗn hợp dịch chiết tía tơ khơ nước ép dưa vàng phối trộn rượu vang gữa dịch chiết tía tơ rượu từ mận xanh nhóm tác giả nghiên cứu Trung Quốc (Ren et al., 2009, 2010) Trong nghiên cứu này, báo cáo kết phân lập tuyển chọn nấm men từ dịch chiết tía tơ nhằm định hướng lên men, tạo đồ uống có cồn từ dịch chiết tía tơ Perilla frutescens (L.) Britton VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu Lá tía tơ Perilla frutescens (L.) Britton thu hái thơn Du Nghệ, thị trấn Quốc Oai, huyện Quốc Oai, Hà Nội dùng để phân lập nấm men chế tạo dịch chiết tía tơ Mẫu phân lập: Lá tía tơ bổ sung nước đường sucrose để đạt 20% đường, để lên men tự nhiên ngày (mẫu M1); mẫu tía tơ tươi (mẫu M2); tía tơ bổ sung nước đường sucrose để đạt 20% đường, để lên men tự nhiên ngày bảo quản dịch lên men 10 ºC tuần (mẫu M3); tía tơ tươi, bổ sung thêm nước cất để lên men tự nhiên ngày (mẫu M4), dịch chiết tía tơ bổ sung đường sucrose để đạt 10% đường, chỉnh pH 3,5 axit citric bảo quản lạnh °C 4-6 tuần (mẫu M5); dịch chiết tía tơ bổ sung đường sucrose để đạt 10% đường, chỉnh pH 3,5 axit citric bảo quản lạnh 10 °C 4-6 tuần (mẫu M6) Môi trường sử dụng Môi trường Hansen (MT1), sử dụng để phân lập, nuôi cấy giữ giống nấm men, có thành phần gồm (g/L): glucose 50; KH2PO4 3; MgSO4 2; peptone 10; agar 20; pH 5,5 Môi trường Hansen dịch thể không bổ sung agar Môi trường lên men sử dụng 100% dịch chiết tía tơ, mơi trường MT2.1 có bổ sung sucrose 200 (g/L) axit citric để đạt pH 4,5 môi trường MT2.2 có bổ sung sucrose 200 (g/L); pH 6,0 cho dịch chiết tía tơ 2.2 Phương pháp nghiên cứu Phân lập nấm men Mẫu M1 (1 g tía tơ) nghiền cối chày sứ vơ trùng, không bổ sung thêm nước cất thu dịch Dịch pha loãng nước muối sinh lý vơ trùng theo phương pháp pha lỗng tới hạn; làm tương tự với mẫu M2, M3, M4, M5 M6 tiến hành phân lập đĩa Petri chứa môi trường Hansen Đĩa phân lập giữ nhiệt độ 32 °C 48 (Mai Thị Hằng nnk., 2011) Quan sát hình thái tế bào đánh giá sinh trưởng nấm men Các chủng nghiên cứu sau hoạt hóa cấy chuyển sang mơi trường Hansen lỏng nhiệt độ 30 °C, lắc 180 vịng/phút 24 Sau đó, tiêu nhuộm đơn chủng nghiên cứu quan sát kính hiển vi quang học với độ phóng đại 1000 lần để mơ tả hình thái, xác định kích thước tế bào Mật độ tế bào dịch nuôi cấy xác định buồng đếm hồng cầu (Lê Thanh Mai nnk., 2006; Mai Thị Hằng nnk., 2011) BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 850 Tuyển chọn chủng nấm men có khả lên men dịch chiết tía tơ Các chủng nấm men nghiên cứu nuôi cấy lắc 180 vịng/phút 25 mL mơi trường Hansen dịch thể 24 30 ºC Dịch nuôi cấy chủng bổ sung vào bình thủy tinh vơ trùng chứa 200 ml dịch lên men MT2.1 MT2.2 cho mật độ tế bào ban đầu đạt 107 tế bào/mL Bình lên men có thiết kế thêm phận khí khí cho phép CO2 từ bình ngồi khí từ bên ngồi khơng xâm nhập vào Bình chứa dịch trước lên men cân xác định khối lượng (mo) vàmôi trường YPD, có 18 chủng đạt độ đục OD600 sau 24 ni mơi trường có 30% dextrose (tương đương 24ºBrix) Ở nồng độ đường thấp (10 - 20% dextrose), chủng đạt độ đục cao Tuyển chọn nấm men có khả lên men dịch chiết tía tơ Căn vào mật độ tế bào/1mL dịch nuôi cấy phần trên, 14 chủng nấm men sinh trưởng tốt lựa chọn để đánh giá khả lên men hai mơi trường MT2.2 (dịch chiết tía tơ có bổ sung 20% đường sucrose khơng có axit citric, pH 6,0) MT2.1 (dịch chiết tía tơ có bổ sung 20% đường sucrose axit citric cho đạt pH 4,5) 30 ºC ngày lên men 14 ngày lên men phụ 10 °C, tỉ lệ giống bổ sung ban đầu bình (107 tế bào/1mL) Kết trình bày Bảng Bảng Đánh giá khả lên men rượu chủng nấm men mơi trường MT2.1 Mẫu Bx pH CO2 Độ cồn Bx KT pH KT (NM) BĐ BĐ (g) (° cồn) 2.10 16,6 13,2 ± 0,3 4,5 3,18 ± 0,05 5,4 ± 0,02 2,2 ± 5x10-3 2.11 16,6 12,4 ± 0,2 4,5 3,65 ± 0,07 3,8 ± 0,02 1,44 ± 5x10-3 3.2 16,6 14 ± 0,2 4,5 2,58 ± 0,05 ± 0,16 1,5 ± 0,1 3.4 16,6 14 ± 0,05 4,5 2,72 ± 0,1 4,44 ± 0,01 2,0 ± 5x10-3 3.6 16,6 10,2 ± 0,05 4,5 3,17 ± 0,02 6,24 ± 0,11 2,75 ± 0,125 3.10 16,6 14 ± 0,35 4,5 2,58 ± 0,1 5,79 ± 0,01 2,0 ± 0,5x10-3 3.11 16,6 12,5 ± 0,1 4,5 3,15 ± 0,05 4,57 ± 0,09 2,1 ± 0,1 5.2 16,6 13,1 ± 0,15 4,5 3,38 ± 0,03 2,45 ± 0,3 0,85 ± 0,125 5.5 16,6 14,2 ± 0,2 4,5 3,44 ± 0,15 4,6 ± 0,21 1,6 ± 0,05 6.2 16,6 14,3 ± 0,3 4,5 3,1 ± 0,05 0,78 ± 0,03 0,5 ± 5x10-3 6.6 16,6 7,4 ± 0,05 4,5 3,09 ± 0,05 13,15 ± 0,2 8,2 ± 5x10-3 6.8 16,6 14,4 ± 0,2 4,5 3,8 ± 0,05 2,12 ± 0,07 0,5 ± 5x10-3 PHẦN II NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI Mẫu (NM) 6.9 6.10 Bx BĐ 16,6 16,6 Bx KT 14 ± 0,1 14,6 ± 0,1 pH BĐ 4,5 4,5 pH KT 3,7 ± 0,02 4,01 ± 0,02 CO2 thoát (g) 1,83 ± 0,08 1,61 ± 0,05 853 Độ cồn (° cồn) 1,25 ± 0,06 Ghi chú: BĐ, KT dịch ban đầu trước lên men, dịch sau 14 ngày lên men phụ 10 ºC Bảng Đánh giá khả lên men rượu chủng nấm men môi trường MT2.2 Mẫu Bx pH CO2 thoát Độ cồn Bx KT pH KT (NM) BĐ BĐ (g) (° cồn) 2.10 16,6 14,7 ± 0,1 3,3 ± 0,07 2,77 ± 0,18 1,25 ± 0,1 2.11 16,6 13,2 ± 0.01 3,71 ± 0,13 4,05 ± 0,27 2,35 ± 0,1 3.2 16,6 14,1 ± 0,1 2,55 ± 0,02 3,98 ± 0,01 1,85 ± 0,1 3.4 16,6 14,3 ± 0,1 2,78 ± 0,06 3,02 ± 0,05 1,6 ± 0,1 3.6 16,6 10,9 ± 0,13 3,12 ± 0,07 5,86 ± 0,26 2,7 ± 0,075 3.10 16,6 14,5 ± 0,2 2,69 ± 0,03 4,87 ± 0,08 2,1 ± 0,125 3.11 16,6 12,6 ± 0,05 3,2 ± 0,05 5,15 ± 0,14 2,1 ± 0,075 5.2 16,6 12,7 ± 0,1 3,62 ± 0,36 2,38 ± 0,1 1,25 ± 0,1 5.5 16,6 15 ± 0,2 3,33 ± 0,07 1,55 ± 0,11 0,75 ± 5x10-3 6.2 16,6 14,7 ± 0,1 3,63 ± 0,3 2,0 ± 0,3 0,5 ± 5x10-3 6.6 16,6 7,3 ± 0.05 3,22 ± 0,1 13,7 ± 0,15 8,2 ± 5x10-3 6.8 16,6 15,5 ± 0,1 4,78 ± 0,07 0,73 ± 0,03 0,5 ± 5x10-3 6.9 16,6 15,8 ± 0,05 4,61 ± 0,2 0,44 ± 0,03 6.10 16,6 14 ± 0,3 4,53 ± 0,17 0,4 ± 0,02 Ghi chú: BĐ, KT dịch ban đầu trước lên men, dịch sau 14 ngày lên men phụ 10 ºC Đánh giá khả lên men dịch chiết tía tơ 14 chủng nấm men nghiên cứu Chúng nhận thấy: hai chủng NM6.6 NM3.6 cho sản phẩm lên men có kết tốt Chủng NM6.6 tạo sản phẩm có 8,2° cồn, thơm ngào ngạt, màu đỏ sẫm chủng NM3.6 tạo sản phẩm đạt 2,7° cồn, thơm hài hòa, màu đỏ tươi Các chủng NM3.10, NM3.11, NM2.11 tạo sản phẩm đạt từ 2,1 - 2,35° cồn, thơm nhẹ màu đỏ cam Các chủng NM2.10, NM5.2, NM6.8, NM6.9, NM6.10 cho sản phẩm có hàm lượng cồn thấp từ 0-1° cồn Đặc biệt, hai chủng NM6.8 NM6.9 sinh trưởng tốt môi trường Hansen dịch thể gần không lên men tạo cồn mơi trường dịch chiết tía tơ Khi nghiên cứu nấm men từ nhiều loại khác nhau, tác giả Lee cộng (2011) tuyển chọn chủng dại phân lập từ kiwi có khả tạo độ cồn tương đối cao 15 - 18% so với chủng công nghiệp khác sở hữu nhiều đặc tính phù hợp sử dụng sản xuất Trong nghiên cứu chúng tôi, hai chủng NM3.6 NM6.6 chủng dại có khả lên men dịch chiết tía tơ bổ sung 20% sucrose tạo cồn sau trình lên men phụ nhiệt độ 10 °C Mặt khác, chủng nấm men NM3.6 NM6.6 phân lập từ dịch chiết tía tơ bổ sung sucrose lên men tự nhiên bảo quản điều kiện nhiệt độ mát thời gian 2-6 tuần Nhiệt độ mát (nhỏ 10 °C) điều kiện thích hợp cho sinh trưởng lên men hai chủng nấm men Quá trình lên men nhiệt độ thấp lên men vang dịch quan trọng, góp phần làm tăng đáng kể phẩm chất dịch lên men hoàn thiện hương, 854 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM vị ổn định màu sắc Với đặc điểm này, chủng nấm men NM3.6 NM6.6 có nhiều tiềm lựa chọn cho nghiên cứu sản xuất đồ uống có cồn từ dịch chiết tía tơ Số liệu Bảng cho thấy, đa số chủng nấm men lên men dịch chiết tía tơ mơi trường MT2.1 tốt MT2.2, phù hợp với đặc điểm chủng nấm men rượu báo cáo (Boulton et al., 1999) Không vậy, sản phẩm môi trường MT2.1 cho cảm quan màu sắc tốt MT2.2 Phổ màu sắc sản phẩm chủng nấm men MT2.1 chủ yếu gam màu đỏ MT2.2 gam màu chủ đạo cam Kết cho thấy pH ban đầu có ảnh hưởng đến sản phẩm tạo thành, pH thấp tạo điều kiện thuận lợi cho lên men rượu, tránh nhiễm khuẩn từ môi trường bên Mặc dù vậy, sản phẩm lên men hai chủng NM6.6 NM3.6 hai môi trường MT2.1 MT2.1 tương đương nhau, chứng tỏ hai chủng có khả thích ứng với dải pH rộng (từ 4,5 đến 6,0) cho trình lên men rượu, phù hợp với điều kiện lên men dịch chiết tía tơ Hai chủng chúng tơi lựa chọn để tiếp tục nghiên cứu sâu lên men dịch chiết tía tơ sau KẾT LUẬN Từ 46 chủng nấm men phân lập từ tía tơ dịch chiết tía tơ lên men tự nhiên, nghiên cứu tuyển chọn 02 chủng nấm men NM3.6 NM6.6 có khả lên men tốt dịch chiết tía tơ pH 4,5 6,0 đồng thời cho sản phẩm có độ cồn đạt 2,7 8,2 Sản phẩm lên men đánh giá cảm quan tốt: dịch lên men nhờ chủng NM3.6 có màu đỏ tươi, hương thơm hài hồ; dịch lên men từ chủng NM6.6 có màu đỏ sẫm, hương thơm ngào ngạt Lời cảm ơn: Nghiên cứu hỗ trợ Phịng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ sinh học - Vi sinh, Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung, Bùi Xuân Chương nnk., 2006 1000 thuốc động vật làm thuốc Việt Nam NXB Khoa học Kỹ thuật, tr 943-949 Lê Thanh Mai, Nguyễn Thị Hiền, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Thanh Hằng Lê Thị Lan Chi, 2006 Các phương pháp phân tích ngành cơng nghệ lên men NXB Khoa học Kỹ thuật, tr 107128, 212-231 Mai Thị Hằng, Đinh Thị Kim Nhung Vương Trọng Hào, 2011 Thực hành vi sinh vật học NXB Đại học Sư phạm, tr 12-45 Ahmed H M., 2019 Ethnomedicinal, phytochemical and pharmacological investigations of Perilla frutescens (L.) Britton Molecules, 24 (102): 1-23 Baba K., Ishikawa T., Takei T., 2008 Method of preparing Perilla frutescens var crispa f purpurea syrup EU patent EP2116138A4 Baba K., Ishikawa T Takei T., 2012 Method for preparing syrup from red shiso US patent US8304007B2 PHẦN II NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 855 Boulton R B., Singleton, V L., Bisson L F., Kunkee R E., 1999 Red and white table wines In Principles and Practices of Winemaking Springer Science&Business Media New York, 193242 Grow N., 2004 Yeast Physiology The Metabolism and Molecular Physiology of Saccharomyces cerevisiae Edited by J Richard Dickinson & amp; Michael Schweizer 2004 2nd edition CRC Press, Boca Raton, FL., pp 1105 Lee Y J., Choi Y R., Lee S Y Park J T., Shim J H., Park K H., Kim J U., 2011 Screening wild yeast strains from various fruits Microbiology, 39(1): 33-39 Nagatsu A., Tenmaru K., Matsuura H., Murakami N., Kobayashi T., Okuyama H Sakakibara J., 1995 Novel antioxidants from roasted perilla seed Chemical and pharmaceutical bulletin, 43 (5): 887-889 Nakamura Y., OhtoY., Murakami A Ohigashi, H., 1998 Superoxide scavenging activity of rosmarinic acid from Perilla frutescens Britton var acuta f viridis Journal of Agricultural and Food Chemistry, 46 (11): 4545-4550 Ren W., Wang W Huang M., 2010 Research and development of Perilla frutescens-Hami cantaloupe wine China Brewing, 11: 66 Ren W., Bai W D., Huang G Y., Mai M Q., 2009 Research on the development of Perilla frutescens green plum fruit wine Liquor-Making Science & Technology, pp 10 Walker G.M., 1998 Yeast physiology and biotechnology John Wiley & Sons, pp 51-99, 127-131 ISOLATION AND SCREENING YEAST STRAINS FOR ALCOHOLIC FERMENTATION OF LEAVES EXTRACT FROM Perilla frutescens (L.) BRITTON *Can Thi Nga, Tran Thi Thuy, Phan Due Thanh* Abstract: Out of 46 yeast strains isolated from leaves and naturally fermented leaves of Perilla frutescens (L) Britton, 23 yeast strains were chosen for study on the growth and capability of alcoholic fermentation in leaf extract of P frutescens The NM3.6 strain produced a fermented 2,7% alcohol (v/v) with harmonious aroma, bright red color and the NM6.6 strain produced the alcohol content of 8,2% alcohol (v/v) with sweet aroma and pink red color of the fermented juice These two yeast strains were selected for further study on biological characteristics to apply in alcoholic fermentation of Perilla frutescens (L.) Britton leaves extract Keywords: Perilla frutescens (L.) Britton, ethanol fermentation, yeast Hanoi National University of Education *Email: thanhpd@hnue.edu.vn ... chiết tía tô sau KẾT LUẬN Từ 46 chủng nấm men phân lập từ tía tơ dịch chiết tía tơ lên men tự nhiên, nghiên cứu tuyển chọn 02 chủng nấm men NM3.6 NM6.6 có khả lên men tốt dịch chiết tía tô pH 4,5... dại có khả lên men dịch chiết tía tơ bổ sung 20% sucrose tạo cồn sau q trình lên men phụ nhiệt độ 10 °C Mặt khác, chủng nấm men NM3.6 NM6.6 phân lập từ dịch chiết tía tơ bổ sung sucrose lên men. .. cứu này, báo cáo kết phân lập tuyển chọn nấm men từ dịch chiết tía tơ nhằm định hướng lên men, tạo đồ uống có cồn từ dịch chiết tía tơ Perilla frutescens (L.) Britton VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN