1. Đặc điểm chung của nấm men:
1.1 Hình dạng và kích thước:
Nấm men có nhiều hình dạng khác nhau, thường chúng có hình cầu, hình elip, hình bầu dục và cả hình dài. Hình dạng tế bào nấm men hình như không ổn định nó
phụ thuộc vào tuổi của nấm men và phụ thuộc vào điều kiện nuôi cấy. Kích thước trung bình của tế bào nấm men:
o Chiều dài: 8 – 10 μm
o Chiều rộng: 2 – 7 μm
Kích thước này cũng thay đổi, sự không đồng đều thấy ở các loài khác nhau, ở lứa tuổi khác nhau và ởđiều kiện nuôi cấy khác nhau.
1.2 Cấu tạo tế bào nấm men
Tế bào nấm men cũng như nhiều loại tế bào khác được cấu tạo chủ yếu từ các phần cơ bản sau:
o Thành tế bào: thành phần chủ yếu gồm Glucan, manan, protein, lipid và một số thành phần nhỏ khác như kitin.
o Màng nguyên sinh chất: Gồm các hợp chất phức tạp như protein, photpholipid, enzym permase.
o Nhân: Tế bào nấm men có nhân thật, nhân có hình bầu dục hay hình cầu.
o Những thành phần khác như: Không bào, volutin, ty lạp thể, riboxom. 1.3 Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men
Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men phụ thuộc vào chủng giống, môi trường, trạng thái sinh lý cũng nhưđiều kiện nuôi cấy. Men ép chứa 75% nước và
25% chất khô. Các chất khô của nấm men bao gồm các thành phần sau:
Bảng 4: Thành phần hóa học của nấm men
Thành phần Hàm lượng Protid Gluxid Chất béo Chất khoáng 30 - 50% 24 - 40% 2 - 5% 5 - 11%
(*Nguồn: Vũ Công Hậu, 2005)
1.4 Cơ chế vận chuyển các chất dinh dưỡng vào trong tế bào nấm men Nấm men hoàn toàn không có cơ quan dinh dưỡng riêng biệt, các chất dinh
dưỡng mà chúng sử dụng chủ yếu được vận chuyển qua thành tế bào theo 2 con đường
cơ bản sau:
o Con đường thứ nhất là thẩm thấu bịđộng: Trên thành tế bào nấm men có những
lỗ nhỏ, những lỗ này có tác dụng làm cho các chất dinh dưỡng vận chuyển vào
Luận văn tốt nghiệp đại học Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
SVTH: Lê Hoàng Thông 11 Công nghệ Sinh học K31
trong tế bào từ môi trường bên ngoài nhờ áp suất thẩm thấu. Ngược lại chất thải trong quá trình trao đổi chất cũng được thải qua những lỗ này.
o Con đường thứ hai là hấp thu thức ăn một cách chủđộng: Các thành phần dinh
dưỡng không có khả năng xâm nhập vào tế bào thì lập tức có hệ permease hoạt hóa. Permease là một protid hoạt động, chất này sẽ liên kết với chất dinh dưỡng hình thành hợp chất và hợp chất này chui qua thành tế bào vào trong, tại đây chúng tách ra và permease lại tiếp tục làm công việc vận chuyển.
1.5 Sinh dưỡng của tế bào nấm men
Nấm men tiếp nhận thức ăn bằng con đường hấp thu chọn lọc trên bề mặt của tế bào và sau đó khuếch tán vào bên trong. Để cho tế bào dễ hấp thụ, các chất dinh
dưỡng phải là những chất có nguyên tử lượng thấp và hòa tan vào trong nước, một
phần các chất dinh dưỡng chuyển hóa các hợp chất cao phân tử như: protid, glucid,
lipid… trong tế bào và xây dựng thành tế bào mới. Nấm men cũng giống như các cơ
thể thực vật khác cần oxy, cacbon, nitơ, kali, magie.
o Oxy, hydro, cacbon: Oxy, hydro cung cấp cho tế bào nước từ môi trường. Nguồn cung cấp cacbon là các loại đường khác nhau. Ở những giai đoạn nhất định, nấm men còn sử dụng nguồn cacbon của acid amin.
o Nitơ: Nấm men không có men ngoại phân giải protid, cho nên không thể phân cách albumin của môi trường thành chất có khả năng hấp thụ và phải cung cấp ở dạng hòa tan. Có thể là dạng vô cơ hoặc hữu cơ. Dạng hữu cơ thường được sử dụng là acid amin, pepton amid, ure. Dạng vô cơ là các muối amon khử nitrat, sulfat.
o Các vitamin: Sinh tố B1 (thiamin), sinh tố B2 (riboflavin), sinh tố B3 (acid pentotenic), sinh tố B5 (P.P acid nicotic).
o Chất khoáng như P, S, Mg, Fe, K, Mn có ảnh hưởng to lớn đến hoạt động sống
1.6 Các hình thức sinh sản của nấm men
Nấm men sinh sản bằng nhiều hình thức khác nhau: • Sinh sản bằng cách nảy chồi.
• Sinh sản bằng cách phân đôi.
2. Các nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang:
Theo Phẩm (1998), nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang chủ yếu là
Saccharomyces sp. Sau đây là một số loài nấm men thường gặp nhất: Saccharomyces vini:
Đa số tế bào dòng này hình ovan có kích thước 3-8 x 5-12μm. Dòng này lên men chỉđạt 8-10% hàm lượng rượu theo thể tích. Các dòng này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sunfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra rượu vang có mùi đặc trưng riêng biệt.
Luận văn tốt nghiệp đại học Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
SVTH: Lê Hoàng Thông 12 Công nghệ Sinh học K31 Saccharomyces uvarum:
Về hình thái không khác các dòng nấm men khác. Khả năng sinh bào tử khá mạnh trên môi trường thạch-malt. Dòng nấm men này có thể lên men 120-130 cồn trong dịch nước nho.
Saccharomyces chevalieri:
Nấm men này được tách từ nước nho lên men tự nhiên, từ vang non được gây lên men nước dừa hoặc nước cọ.
Saccharomyces ovifonis:
Dòng nấm men này có khả năng chịu được đường cao, cồn cao, lên men kiệt đường và tạo thành tới 180 cồn. Saccharomyces ovifonis lên men được glucose, fructose, manose, saccharose, maltose, và 1/3 raffinose, không lên men được lactose, pentose, galactose đặc biệt nổi lên bề mặt dịch lên men tạo thành màng.
3. Yêu cầu đối với những nấm men rượu vang:
Những nấm men được phân lập và sử dụng trong sản xuất cần phải đạt các yêu cầu sau:
• Có đầy đủđặc điểm đặc trưng của nấm men.
• Khả năng lên men cao, những loại này khi ởđiều kiện tối ưu cần đạt 18- 20% V ethanol.
• Chịu được nhiệt độ thấp, những nấm men của nhóm này cần có khả năng lên men ở nhiệt độ 4-100C và tích lũy trong môi trường trong thời gian ngắn
thực tế phải đạt 8-12% V ethanol.
• Riêng nấm men ở Việt Nam đòi hỏi phải có khả năng lên men ở nhiệt độ tương đối cao, >350C.
• Bền vững với ethanol, có thể lên men trong môi trường 8-12%V ethanol. • Bền vững với độđường cao, có thể lên men trong môi trường trên 30% đường và tích lũy được 10-13% V ethanol.
• Sử dụng đường cho lên men hầu như hoàn toàn. • Chịu được độ acid của môi trường.
• Thích nghi được với những điều kiện không thuận lợi của môi trường, đặc biệt là chất sát trùng.
• Dễ lắng lọc trong dung dịch rượu.
Luận văn tốt nghiệp đại học Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
SVTH: Lê Hoàng Thông 13 Công nghệ Sinh học K31