Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đường đến sự sinh trưởng và phát triển của nấm men Saccharomyces cerevisiae trong quá trình lên men rượu vang

Hệ vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men rợu vang, bệnh vang 1. NÊm men

Nấm mốc phát triển ở quả, chất bã của sản xuất rợu vang, thùng chứa thiết bị hoặc do bụi, không khí đa đến nh nấm mốc thuộc chi Rhizopus, Aspergillus. Trong nớc hoa quả và nớc rợu vang có thể phát triển những dạng vi khuẩn có tính ổn định lớn với rợu và axit hữu cơ. Chúng có thể gây ra những biến đổi sâu sắc trong rợu vang về vị chua, mùi và có loài còn gây bệnh làm đục cho vang, đó thờng là các vi khuẩn Acetorbacter xylium, Acetorbacter aceti.

Pasteur đã khám phá cơ chế làm hoá lỏng vang của các vi sinh vật khi rợu vang tiếp xúc với không khí nhiễm vi khuẩn Bacillus. Do vậy, để bảo quản rợu vang ngời ta có thể thanh trùng pasteur nhng nó làm giảm chất lợng rợu vang, phơng pháp vi lọc hoặc dùng một số chất bảo quản phổ biến nh SO2 ( 75 – 120 mg/l ). Bệnh vang là hiện t- ợng rợu bị chua đi và phẩm chất giảm rất nhanh.

Nguyên nhân: Do rợu vang tiếp xúc với không khí và do đó dới tác dụng của vi khuẩn axit axetic phát triển đã biến cồn thành axit. Ngoài ra bệnh vang còn có thể do vi sinh vật lên men kỵ khí.

Các yếu tố ảnh hởng tới quá trình sinh trởng của nấm men 1. Nguồn cacbon

- Nguồn nitơ: Trong quá trình sống của nấm men cũng nh tất cả những cơ. Do đó môi trờng nuôi cấy cần cung cấp đầy đủ các hợp chất nitơ mà nấm men có thể đồng hoá. Các ion: Fe3+, Mg2+ nằm trong thành phần của enzim hoạt động sinh học cũng ảnh hởng tới sinh trởng và phát triển của nấm men [16].

Đối với nấm men dùng để lên men, oxi cần trong giai đoạn đầu giúp nấm men sinh trởng, tăng sinh khối. Quá trình lên men rợu diễn ra ở điều kiện yếm khí để tăng hiệu quả tạo cồn. Sự khuấy đảo làm tăng tốc độ lên men, rút ngắn thời gian lên men có lợi về mặt kinh tế nhng không có lợi về công nghệ do tạo sản phẩm bậc hai quá lớn.

Các yếu tố ảnh hởng tới quá trình lên men 1. pH môi trờng

Nếu vợt quá đến nhiệt độ tới hạn (350 c ), quá trình lên men rợu bị ngừng lại ảnh hởng đến việc chuyển hoá đờng thành cồn và CO2. Đồng thời lợng đờng sót lại cha đợc lên men là môi trờng cho các vi khuẩn sinh khí hoạt động, đặc biệt vi khuẩn chuyển hoá đờng thành axit lắc tíc hoặc axit axetic, đó là hiện tợng hoá chua axit, làm giảm chất lợng rợu vang. Ngợc lại ở nhiệt độ thấp (<20 0c), quá trình lên men xảy ra chậm chạp, các cấu tử có lợi cho rợu vang đợc hình thành quá ít.

Nhiều thí nghiệm chỉ ra rằng, chính hàm lợng cồn cao (nồng độ cồn 14% ) đã cản trở sự lên men chứ không phải sự thiếu vắng các chất sinh trởng hoặc sự tạo thành các chất kháng khuẩn. Để phục vụ cho công nghiệp sản xuất rợu vang, cải thiện chất lợng vang, nhiều nhà nghiên cứu đã tạo ra những nòi nấm men thích ứng với nồng độ cao. Ngoài yếu tố pH, nhiệt độ, độ cồn thì nồng độ đờng cũng là một yếu tố quan trọng, ảnh hởng đến quá trình lên men.

Đờng và các chất hoà tan khác trong môi trờng tạo áp suất, áp suất thẩm thấu chênh lệch giữa tế bào nấm men và môi trờng nuôi cấy. Sự chênh lệch này làm cho các chất dinh dỡng dễ hòa tan và thấm vào môi trờng tế bào qua màng và sản phẩm của tế bào hoà tan vào môi trờng.

Phơng pháp nghiên cứu

Sau đó đem cấy vào dịch nhân giống đợc pha ở nồng độ đờng 10% trong vòng 24 h đợc giống cấp hai. Dịch lên men trong các bình có cùng thể tích 250 ml môi trờng, có cùng một lợng tế bào nấm men của các giống khác nhau. Cấy giống vào môi trờng nhân giống ở 280c, lắc đều canh trờng dùng pipet chia độ pha loãng canh trờng.

Tuỳ theo mức độ giai đoạn phát triển mà độ pha loãng theo tỷ lệ khác nhau. Dùng pipet lấy dịch pha loãng nhỏ vào một khe hở giữa hai tấm kính, chú ý tránh tạo bọt khí sau đó đặt lá kính lên trên để yên 3 – 5 phút rồi tiến hành soi trên kính hiển vi ở vật kính 10 và 40 đếm số tế bào trong 5 ô lớn chéo nhau. Dựa vào nguyên tắc trung hoà axit bằng dung dịch NaOH 0,1 N từ số ml NaOH 0,1 N dùng để chuẩn ta suy ra hàm lợng axit trong dịch lên men.

Quan sát hình thái tế bào nấm men trên kính hiển vi quang học có độ phóng đại 1000 lần.

Xác định hoạt lực lên men

Nh vậy cả 2 chủng H7 và C13 đều có khả năng phát triển tốt và theo đúng. - Pha suy vong: Tốc độ sinh trởng của nấm men giảm nhanh do vậy nấm men chết nhiều. Nguyên nhân do môi trờng có độ cồn cao, độ pH thấp mà các tế bào nấm men sinh ra đã lên men, làm ức chế sự sinh trởng của nấm men.