Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang từ xoài

B GIÁO DC VẨ ẨO TO
TRNG I HC M THÀNH PH H CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGH SINH HC




 TÀI:
NGHIÊN CU QUY TRÌNH SN XUT
RU VANG T XOÀI


BÁO CÁO CHUYÊN KHÓA LUN TT NGHIP
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGH THC PHM



Ging viên hng dn : Th.S Mc Xuân Hòa
Sinh viên thc hin : Nguyn Phc Khanh
MSSV : 1053010324
Niên khóa : 2010 - 2014


Bình Dng, ngày 10 tháng 5 nm 2014
Li cm n
o0o
 hoàn thành đ tài này, tôi xin gi li cm n đn các Thy Cô khoa Công
ngh Sinh hc, trng i hc M thành ph H Chí Minh đã ging dy và truyn
đt kin thc cho tôi trong sut nhng nm va qua đ tôi làm tt đ tài khóa lun
này.
Tôi xin gi li cm n sâu sc ti thy Mc Xuân Hòa, cô Lý Th Minh Hin

đã tn tình hng dn, ch bo tôi trong sut thi gian tôi thc hin đ tài.
Bên cnh đó, tôi xin cám n các bn ca tôi, các bn qun lý, sinh viên hc
vic phòng thí nghim thc phm khoa Công ngh Sinh hc đã luôn quan tâm, giúp
đ tôi trong thi gian qua.
Tôi xin gi li chúc sc khe đn thy Mc Xuân Hòa trng i hc Công
nghip Thc phm thành ph H Chí Minh, tt c ngi thy, ngi cô đáng kính
khoa Công ngh Sinh hc, trng i hc M thành ph H Chí Minh, xin chúc
thy cô ngày càng gt hái đc nhiu thành công.
Tôi xin chúc các bn ca tôi s luôn luôn thành công trên con đng bc
vào đi, cng hin tài nng và sc tr cho tng lai đt nc.
Xin chân thành cám n.


Sinh viên thc hin Ging viên hng dn
(Ký và ghi rõ h tên) (Ký và ghi rõ h tên)

MC LC
T VN  1
CHNG I: TNG QUAN 3
1.1 NGUYÊN LIU XOÀI 3
1.1.1 c đim thc vt và hình thái qu xoài 3
1.1.2 Mt s loi xoài ngon  nc ta 5
1.1.3 Thành phn hóa hc ca xoài 6
1.2 ENZYME PECTINASE 8
1.2.1 Gii thiu 8
1.2.2 Sn xut 8
1.2.3 ng dng 9
1.3 TNG QUAN V NM MEN 10
1.3.1 Gii thiu v nm men 10
1.3.1.1 Hình dng và kích thc 10

1.3.1.2 Cu to t bào nm men 11
1.3.1.3 S sinh sn ca nm men 11
1.3.1.4 Phân loi nm men 11
1.3.1.5 Các quá trình sinh lý ca t bào nm men 12
1.3.2 Nm men thng s dng trong lên men ru vang 15
1.3.3 Yêu cu đi vi chn nm men thun chng 17
1.4 C S KHOA HC VÀ CÁC YU T NH HNG QUÁ TRÌNH LÊN
MEN RU 17
1.4.1 C s khoa hc ca quá trình lên men ru 17
1.4.2 Các yu t nh hng đn lên men ru vang 19
1.4.2.1 Oxy 19
1.4.2.2 Nhit đ 19
1.4.2.3 Hàm lng đng 20
1.4.2.4 pH ca môi trng 20
1.4.2.5 Ngun cht khoáng 20
1.4.2.6 Cht kích thích men 21
1.5 TNG QUAN V RU VANG QU 22
1.5.1 Khái nim và phân loi ru vang 22
1.5.1.1 Khái nim 22
1.5.1.2 Phân loi ru vang 22
1.5.2 Thành phn và giá tr ru vang qu 24
1.5.2.1 Cn 27
1.5.2.2 ng 27
1.5.2.3 Acid 28
1.5.2.4 Tro và các cht mui 28
1.5.2.5 Cht gây mùi thm 28
1.5.2.6 Vitamin 29
1.5.3 Quy trình sn xut ru vang qu 31
1.5.3.1 S đ quy trình sn xut 31
1.5.3.2 Gii thích quy trình 32

CHNG II: VT LIU VẨ PHNG PHỄP NGHIÊN CU 34
2.1 THI GIAN VẨ A IM NGHIÊN CU 34
2.2 VT LIU VÀ THIT B THÍ NGHIM 34
2.2.1 Dng c và thit b thí nghim 34
2.2.2 Vt liu nghiên cu 34
2.2.2.1 Nguyên liu 34
2.2.2.2 Hóa cht 35
2.3 PHNG PHỄP X LÝ S LIU 36
2.4 PHNG PHỄP NGHIểN CU 36
2.4.1 S đ b trí thí nghim 36
2.4.2 Quy trình sn xut d kin 37
2.5 NI DUNG VÀ B TRÍ THÍ NGHIM 42
2.5.1 Thí nghim 1: Kho sát nguyên liu xoài 42
2.5.2 Thí nghim 2: Kho sát quá trình x lý enzyme pectinase 42
2.5.3 Thí nghim 3: Kho sát nh hng ca nng đ cht khô trong dch lên men
đn quá trình lên men 43
2.5.4 Thí nghim 4: Kho sát nh hng ca t l nm men đn quá trình lên
men 45
2.5.5 Thí nghim 5: Kho sát nh hng ca pH đn quá trình lên men 46
2.5.6 Các ch tiêu theo dõi 47
CHNG III: KT QU VÀ THO LUN 49
3.1 THÍ NGHIM 1: KT QU KHO SÁT NGUYÊN LIU XOÀI 49
3.2 THÍ NGHIM 2: KT QU KHO SÁT NH HNG CA ENZYME
PECTINASE N HIU SUT THU HI DCH QU 51
3.3 THÍ NGHIM 3: KT QU KHO SÁT NH HNG CA NNG 
CHT KHỌ N QUÁ TRÌNH LÊN MEN 52
3.4 THÍ NGHIM 4: KT QUKHO SÁT NH HNG CA T L NM
MEN N QUÁ TRÌNH LÊN MEN 57
3.5 THÍ NGHIM 5: KT QU KHO SÁT NH HNG CA PH N
QUÁ TRÌNH LÊN MEN 61

3.7 KT QU ỄNH GIỄ CM QUAN VÀ KIM TRA SN PHM 66
3.7.1 Kt qu đánh giá cm quan 66
3.7.2 Kt qu kim tra vi sinh 67
3.7.3 Kt qu kim tra thành phn sn phm ru vang xoài 67
CHNG IV: KT LUN VÀ KIN NGH 68
4.1 KT LUN 68
4.2 KIN NGH 68
TÀI LIU THAM KHO 69
PH LC


DANH MC BNG
Bng 1.1: Phân loi khoa hc xoài 3
Bng 1.2: Giá tr dinh dng các loi xoài ti Cái Bè (Tin Giang) 7
Bng 1.4: Hiu qu x lỦ nc qu dâu tây, mâm sôi bng enzyme 10
Bng 1.5: Thành phn hóa hc ca nm men 12
Bng 1.6: Kh nng chu đc hàm lng cn trong môi trng ca mt s loài nm
men 16
Bng 1.7:  cn ru vang và đ nhit lên men 19
Bng 1.8: Kt qu nghiên cu vic b sung nit vào dch lên men 21
Bng 1.9: Thành phn dinh dng và hoá hc ca ru vang( trong 100g ru) . 24
Bng 1.10: Thành phn hoá hc mt s loi vang California 26
Bng 1.11: Các loi ru thng có trong ru vang 27
Bng 1.12: Thành phn 1 vài cht trong ru vang 29
Bng 1.13: Hàm lng vitamin trong ru vang nho và nc nho 29
Bng 1.14: Thành phn acid amin trong ru vang 30
Bng 2.1: Dng c và thit b thí nghim 34
Bng 2.2: Phng pháp kho sát nguyên liu 42
Bng 2.3: Bng mã hóa các điu kin x lý enzyme pectinase 43
Bng 2.4: B trí thí nghim 3 44

Bng 2.5: B trí thí nghim 4 45
Bng 2.6: B trí thí nghim 5 47
Bng 3.1: Kt qu kho sát nguyên liu xoài 49
Bng 3.2: Thành phn nguyên liu xoài so vi nho và mít 50
Bng 3.3: Lng dch qu thu đc sau quá trình x lý enzyme pectinase  nng đ
và thi gian khác nhau 51
Bng 3.4: nh hng ca nng đ cht khô đn hàm lng ethanol sinh ra trong
quá trình lên men chính 52
Bng 3.5: Kt qu đánh giá cm quan màu sc v nh hng ca nng đ cht khô
hòa tan đn cht lng cm quan ru vang xoài 55
Bng 3.6: Kt qu đánh giá cm quan mùi v nh hng ca nng đ cht khô hòa
tan đn cht lng cm quan ru vang xoài 55
Bng 3.7: Kt qu đánh giá cm quan v v nh hng ca nng đ cht khô hòa
tan đn cht lng cm quan ru vang xoài 56
Bng 3.8: Kt qu đánh giá cm quan trng thái v nh hng ca nng đ cht khô
hòa tan đn cht lng cm quan ru vang xoài 56
Bng 3.9: nh hng ca t l nm men đn hàm lng ethanol sinh ra trong quá
trình lên men chính 57
Bng 3.10: Kt qu đánh giá cm quan màu sc v nh hng ca t l nm men
đn cht lng cm quan ru vang xoài 59
Bng 3.11: Kt qu đánh giá cm quan mùi v nh hng ca t l nm men đn
cht lng cm quan ru vang xoài 60
Bng 3.12: Kt qu đánh giá cm quan v v nh hng ca t l nm men đn cht
lng cm quan ru vang xoài 60
Bng 3.13: Kt qu đánh giá cm quan trng thái v nh hng ca t l nm men
đn cht lng cm quan ru vang xoài 61
Bng 3.14: nh hng ca pH đn hàm lng ethanol sinh ra trong quá trình lên
men chính 61
Bng 3.15: Kt qu đánh giá cm quan màu sc v nh hng ca pH đn cht lng
cm quan ru vang xoài 64

Bng 3.16: Kt qu đánh giá cm quan mùi v nh hng ca pH đn cht lng
cm quan ru vang xoài 64
Bng 3.17: Kt qu đánh giá cm quan v v nh hng ca pH đn cht lng cm
quan ru vang xoài 65
Bng 3.18: Kt qu đánh giá cm quan trng thái v nh hng ca pH đn cht
lng cm quan ru vang xoài 65
Bng 3.19: Kt qu đánh giá cm quan sn phm 66
Bng 3.20: Kt qu kim tra các ch tiêu vi sinh ca ru vang xoài 67
Bng 3.21: Kt qu phân tích sn phm 67

DANH MC HÌNH
Hình 1.1: Hình thái cây xoài 4
Hình 1.2: Hình thái qu xoài 4
Hình 1.3: T bào S.cerevisiae ny chi 15
Hình 1.4: Nhiu t bào S.cerevisiae 15
Hình 1.5: S đ phân hy đng trong t bào nm men 18
Hình 1.6: Quy trình sn xut ru vang qu 31
Hình 2.1: Xoài Cát Chu 35
Hình 2.2: B trí thí nghim 36
Hình 2.3: Quy trình công ngh ch bin ru vang xoài 37
Hình 3.1: T l các phn ca trái xoài 49
Hình 3.2:  th biu din hàm lng ethanol sinh ra theo thi gian lên men chính
 các nng đ cht khô khác nhau 53
Hình 3.3:  th biu din hàm lng ethanol sinh ra theo thi gian lên men chính
 các t l nm men khác nhau 58
Hình 3.4:  th biu din hàm lng ethanol sinh ra theo thi gian lên men chính
 các pH khác nhau 62
Hình 3.5: Sn phm ru vang xoài 66

Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
1

T VN 

Trong cuc sng hin đi ngày nay, nhng nhu cu ca con ngi ngày càng
cao. Bên cnh nhng nhu cu nh mc đp, sng thoi mái và tin nghi thì con
ngi còn có nhu cu đc n ngon, đy đ dinh dng.
Ru vang trái cây đc xem là nhng thc ung t nhiên có li cho sc
khe vì thc cht là nc trái cây lên men.
Trái cây ti không nhng là sn phm có giá tr dinh dng cao, mà còn là
thc phm ti phc v trc tip trong đi sng hàng ngày cng nh cung cp
vitamin, axit hu c, mui khoáng cho con ngi.
 nc ta có khí hu nhit đi m nên vic bo qun trái cây ti là rt khó,
d b thi, hng sau khi thu hoch và vn chuyn nên làm gim phm cht ban đu
ca trái cây. Do đó, bên cnh vic bo qun trái cây ti thì vic ch bin các loi
trái cây cng có Ủ ngha ht sc quan trng nhm nâng cao giá tr s dng ca các
loi trái cây và phù hp vi nhu cu, th hiu ca ngi tiêu dùng. ng thi to ra
sn xut mi góp phn to vic làm n đnh và tng thu nhp cho ngi dân.
 min Nam nc ta, khí hu thun li, cây trái quanh nm, đa dng v chng
loi. Vào mùa qu, các loi trái cây rt nhiu, giá thành tr nên r dn đn thu nhp
thp. Mt trong s loi trái cây đó là xoài, loi qu này có nhiu giá tr dinh dng
và thành phn dch qu phù hp đ ch bin ru vang. Do đó cn nghiên cu sn
xut ru vang t xoài và đa ra quy trình sn xut hp lí đ ng dng vào thc t
mang li giá tr kinh t cao hn. ây chính là nhim v ca đ tài: “Nghiên cu quy

trình sn xut ru vang t xoài”.
 Mc đích
Nghiên cu các điu kin nh hng đn quá trình lên men, t đó xây dng
và ti u hóa quy trình sn xut ru vang xoài đ áp dng cho thc t.

Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
2

 Ni dung
 Kho sát nguyên liu xoài.
 Kho sát quá trình x lý enzyme pectinase
 Nghiên cu các điu kin nh hng đn quá trình lên men:
 nh hng ca nng đ cht khô ban đu.
 nh hng ca t l nm men.
 nh hng ca pH.
 ánh giá cht lng sn phm.

Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
3

CHNG I: TNG QUAN
1.1 NGUYÊN LIU XOÀI
[7],[17],[19]

1.1.1 c đim thc vt và hình thái qu xoài
 Thi tit khí hu
Nhit đ: Nhit đ trung bình thích hp cho xoài là 25
0

C. Nhit đ trung bình
thp nht là 21
0
C, trên 42
0
C xoài sinh trng phát trin kém.
m đ: Xoài thích hp vi nhng vùng có mùa ma và mùa khô rõ rt, mùa
khô phi ít nht kéo dài 3 tháng, mùa ma không kéo dài quá 7 tháng. Lng ma
tt nht là 150mm/tháng.
Ánh sáng: Xoài là cây a sáng, nu trng dày cây yu t, cành dài và nh, lá
mng, nhng cành giáp nhau s không ra trái.
 t đai
Xoài mc đc trên nhiu loi đt.  pH thích hp t 5,5 - 7,5 trên 7,5 s
có hin tng thiu st và km, đt phèn (pH = 3,5 - 4,5) cây vn phát trin đc.
Nh vy, xoài là cây nhit đi thích ng khá rng.
 Phân loi khoa hc
Bng 1.1: Phân loi khoa hc xoài
Gii (regnum)
Plantae
Ngành (phylum)
Magnoliophyta
Lp (class)
Magnoliopsida
B (ordo)
Sapindales
H (familia)
Anacardiaceae
Chi (genus)
Mangifera
(Ngun: )

Xoài thuc h đào ln ht, là thân cây g ln, cao 10 – 15m, tán rng và dày.
Lá đn, phin lá tng đi ln, hình bu dc dài, kích thc trung bình 5 x 20cm,
láng bóng, có mùi thm hi chua.

Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
4



Hoa mc thành chùm  đu cành. Hoa màu vàng, nh, 5 cánh, gm có hoa
lng tính và hoa đc. Hoa lng tính chim 1 – 36% (tu ging) và có th th tinh
thành qu.
Qu nhân cng, chín có màu vàng, mt ht to. Ht hi dt, có x dài, tht qu
mm, có v chua ngt, thm.
Xoài là mt trong nhng loi cây sng lâu nm nht, có th ti hàng trm
nm hoc hn. c bit  ni có mch nc ngm sâu, do b r rt phát trin. R
cc, n sâu trung bình 5 – 6m, có th ti 9 – 10m tu theo đ sâu mch nc ngm.
Xoài ra hoa t nhiên r vào tháng 12 đn tháng 2 dng lch, qu chín t
tháng 5 đn tháng 7. Ngoài ra cng có nhng cây ra hoa trái v.
 Yêu cu điu kin sinh trng:
 Nhit đ: Xoài là cây n qu nhit đi, chu nóng tt. Nhit đ thích hp
24 –27
0
C. Tuy nhiên xoài cng có th trng đc  khí hu bán nhit đi nh ài
Loan, M (bang Florida).
Trong vùng nhit đi, xoài có th sng đc  đ cao trên 1000m, nhng đ
có sn lng cao không nên trng  đ cao trên 600m vì  quá cao nhit đ thp
nh hng ti ra hoa.
Hình 1.1: Hình thái cây xoài

Hình 1.2: Hình thái qu xoài
Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
5

 Lng ma và đ m: Lng ma trong khong 500 – 1500mm/nm có
th trng đc xoài. Nu ít ma thì phi ti thêm nc, nu ma nhiu thì xoài ra
ít hoa và nhiu sâu bnh. Xoài là cây chu đc hn và úng tt do có b r rt phát
trin và n sâu vào đt.
 t: Xoài không kén đt lm, min là không có tng đá và mc nc ngm
cao là xoài mc tt. t phù sa c và ven sông, không đng nc là vùng đt lý
tng nht cho xoài.  pH đt thích hp là 5,5 – 7,5; đ mn di 0,05%.
 Dinh dng: Cng nh nhng cây n qu lâu nm, cây xoài cng cn đy
đ các cht dinh dng đm, lân và kali. Thi k cây còn nh và giai đon ra chi,
ra lá ch yu cn đm và lân đ sinh trng. Thi k ra hoa đu qu cn kali
1.1.2 Mt s loi xoài ngon  nc ta
Theo kt qu điu tra ca Vin nghiên cu cây n qu min Nam nc ta
hin có khong 100 ging xoài, gm c ging c và ging mi ngoi nhp. Các
ging chính gm có:
a) Xoài cát
Gm các ging xoài cát Trng, cát en, cát Chu. Trong đó ni ting nht là
xoài cát Hòa Lc (tên mt p thuc xã Hòa Hng, huyn Cái Bè, tnh Tin Giang).
 Xoài cát Hòa Lc:
Có đc đim là qu to, trng lng trung bình mt qu t 400 – 600g/qu,
khi chín v màu vàng, ht nh, tht dày, không có x, ngt và thm.
Tuy vy ging xoài cát Hòa Lc có đc đim là hi khó trng, phi có k
thut thâm canh cao, ra hoa không đng lot, v mng nên khó vn chuyn đi xa.
 Xoài cát Chu:
Ging xoài này đc xp th nhì sau xoài cát Hòa Lc. Trng lng qu
trung bình khong 350 – 450g/qu, ht nh, tht dày, không x, v ngt thm, d

đu qu, nu bón đ phân thì hu nh không có hin tng ra qu cách niên. Ging
xoài rt ph bin  ng Tháp, Cn Th, Tin Giang.
Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
6

Các ging cát Trng, cát en có qu nh hn, cht lng cng khá nhng
không bng xoài cát Hòa Lc và xoài cát Chu, đc trng nhiu  Khánh Hòa, Phú
Yên.
b) XoƠi bi:
Tên gi khác là xoài ghép, xoài ba mùa ma. Có xut x t vùng Cái Bè
(Tin Giang). Ch sau khong 3 nm trng đã cho qu. Qu nh, trung bình t 250
– 300g/qu, cây thp, d chm sóc và thu hoch. V dày chu đc vn chuyn xa,
không đòi hi k thut thâm canh cao, không có hin tng ra hoa cách niên. Tuy
nhiên cht lng qu không th bng các loi xoài cát.
c) XoƠi thm
Qu nh, nng trung bình khong 200 – 300g/qu, v xanh thm hoc xanh
nht, cht lng cng tt nhng nng sut thp và hay mt mùa.
d) XoƠi khiêu xa vi
ây là ging xoài n xanh ca Thái Lan du nhp vào nc ta. Qu dài, v
xanh đm và rt dày, trng lng trung bình 300 – 350g/qu. Qu va cng đã có
v hi ngt, không chua, d n, đ chín thì v nht hn xoài cát, loi này cng đc
th trng rt a chung. Tuy nhiên cây khó ra hoa,  Thái Lan cng nh  min
Nam nc ta phi s dng cht Paclobutrazol đ kích thích ra hoa.
Ngoài các ging xoài ngon ph bin trên còn mt s loi xoài khác nh xoài
Thanh Ca, xoài xiêm, xoài tng,ầ
1.1.3 Thành phn hóa hc ca xoài
Xoài là cây n qu nhit đi có ngun gc t bc Myanma và n , t đó
lan sang các nc ông Nam Á. Trên th gii xoài hin đc trng nhiu  n ,
Trung Quc, Thái Lan, Philippin, Indonexia, Bangladesh.

Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
7

Bng 1.2: Giá tr dinh dng các loi xoài ti Cái Bè (Tin Giang)
Thành phn
Loi xoài
Tháng 3
Tháng 4
Tháng 5
Trung bình
Nc (%)
Xoài cát Hòa
Lc
71,2
68,5
73,6
71,1
Xoài cát Chu
77,6
76,5
82,2
78,8
Xoài ghép
83,2
86,1

89,0
86,1
ng tng
(%)
Xoài cát Hòa
Lc
15,2
18,0
14,7
16,0
Xoài cát Chu
16,5
17,3
16,0
16,6
Xoài ghép
12,4
10,4
9,7
10,8
ng kh
(%)
Xoài cát Hòa
Lc
7,5
7,2
4,6
6,4
Xoài cát Chu
5,4

6,2
5,8
5,8
Xoài ghép
6,6
5,0
5,2
5,6
 acid (%)
Xoài cát Hòa
Lc
0,54
0,64
0,59
0,6
Xoài cát Chu
0,43
0,54
0,7
0,6
Xoài ghép
0,87
0,7
0,65
0,74
Vitamin C
(ppm)
Xoài cát Hòa
Lc
83,2

96,8
80,0
86,7
Xoài cát Chu
72,0
67,5
68,0
69,2
Xoài ghép
79,0
71,2
71,0
73,7
(Ngun: Lê Quang Trí, 2001)
Xoài là mt trong 3 loi qu (cùng vi đào và da tây) có nhiu tin vitaminA
rt tt cho th lc ca mt. Xoài còn cha glucozit có tác dng chng viêm, chng
ung th, dit khun, h cholesterol. Theo mt s công trình nghiên cu thì xoài có
thành phn vitaminC tng đng vi cam và quít. c bit xoài còn cha nhiu
cht st rt tt cho hot đng trí não.
Trong trái xoài thì t l tht (phn n đc) chim 60 – 70%, trong đó t l
đng khá cao 10 – 15%, axit thp khong 0,15%, hng v đm đà, là mt loi qu
quý. Ngoài trng ly qu xoài còn đc trng làm cây che bóng mát và làm cnh.
Hoa xoài là ngun mt cho ong, lá dùng làm thc n cho gia súc, ht dùng làm thuc
tr giun sán, nha xoài là mt loi gôm cht lng cao.
Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
8

1.2 ENZYME PECTINASE
[3], [14]

1.2.1 Gii thiu
Pectinase là nhóm enzyme thu phân pectin do E. Fremi t.m ra nm 1840
gm mt s enzyme nh: Pectinesterase (PE), Polygalacturonase (PG),
Protopectinase, Transeliminase (TE). Các loi vi sinh vt cho pectinase đu hiu
khí, các chng cho enzyme tt là:
 Nm mc: Asp. niger, Pen. glaucum, Pen. chrlichii, Asp. terrus, Asp.
saitoi, Can. diplodiella, Asp. awamoni.
 Nm men: Saccharomyces, Fragilis.
 Vi khun: Bac. polymyxa, Bac. felseneus, Erwinia caratovora, Bac.
species ầ
Ch phm pectinase t nm mc, thu phân mnh hn pectinase t thc vt
bao gm đ loi enzyme nhóm pectinase nh trên. pH ti u 4,5 – 5,0; nhit đ ti
u là 40 – 45
0
C, Na
+
, Ca
2+
, KCl, CaCl
2
hot hoá pectinase nm mc, còn Hg
2+
, Pb
2+
,
(NH
4
)
2

SO
4
, FeCl
3
s kìm hãm pectinase.
1.2.2 Sn xut
Trong công nghip đã sn xut nhiu loi pectinase khác nhau vi tên vit
tt nh Pectawamorin, Pectonigrin, Pectocine-rin, Pectofoetidin, Pectosclerotininầ
a) Nuôi cy b mt
Ch phm pectinase thng thu nhn t các chng Asp. awamori, Asp.
foetidus nuôi b mt.
Môi trng nuôi gm 30 – 35% cám mì, 66 – 70% bã c ci hay nguyên liu
có cha 4 – 4,5% pectin hoà tan và 16 – 18% Protopectin, b sung thêm ngun nit
nh: mui Sunfatamon và Clorua amon (1%) – Photphat amon 2%.
 m môi trng 55 – 60%, nuôi  30
0
C trong 40 gi, sau đó gim xung
24
0
C nuôi 48 – 52 gi. Sau đó sy khô canh trng ta có ch phm thô pectinase
cha nhiu loi enzyme pectinase và mt s enzyme khác nh: protease,
hemicellulase, cellulose,ầdùng cho chn nuôi.
Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
9

 đt đ tinh khit cn trích ly enzyme ra khi canh trng (dng còn m
hay đã khô). Kt ta enzyme bng Sunfatamon hay ru. Ví d: ethanol vi nng
đ 72 – 75%, Izopropanol nng đ 55 – 57%, Sunfatamon đ b.o hoà 0,79%; kt
ta 2 – 5

0
C.
Sau ly tâm, kt ta đc sy chân không hay sy thng hoa, ri nghin nh
đ bo qun.
b) Nuôi cy b sâu
Ch phm pectinase thu nhn t nuôi cy b sâu Asp. niger, Asp. awamori,
Cl. pectinofecmentas, Asp. niger to ch yu pectinestease. Pectinesterase và
Poligalacturonase thng do vi khun Bac. polymyxa, Erwinia caratovora, ch yu
do Bac. species, Asp. fonseanes, Bac. polymyxaầ
Có th thu ch phm pectinase vi Asp. niger hay Asp. awamori trong điu
kin hiu khí. Nguyên liu đn gin: bã c ci, bt ngô, mm malt, nc ép lõi bp
đc nghin nh cho vào dch nuôi. B sung mt s cht: N, Mg, K,ầnh mui
Photphatamon, Sunfatmagie, Clorua kaliầ
Hoc có th thu ch phm pectinase bng phng pháp b sâu trong điu
kin ym khí, vi vi khun ym khí: Clo. fesineum và Clo. pectino fermentans.
Nguyên liu: trong môi trng có 2% bã c ci, nc chit bp 0,5%, phosphate
amon 0,75%, phosphate kali 0,1%, cacbonat canxi 0,3% (theo Bravova), môi
trng pH = 6,5 – 7, nuôi  37
0
C (trong 55 – 63 gi).
1.2.3 ng dng
Trong công nghip thc phm dùng ch phm pectinase tinh khit t l 0,03–
0,05 ti đa 0,1% trên nguyên liu.
Pectinase đc dùng nhiu trong các nghành thc phm sau:
 Sn xut ru vang - nc gii khát
 Sn xut nc qu, nc ung không ru.
 Sn xut mt qu, nc qu cô đc, mt nh, mt đông.
 Sn xut cà phê, cà phê tanầ
 Tng hiu sut ép, trích ly các cht t thc vt, và các cây thuc.
Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa

SVTH: NGUYN PHC KHANH
10

 S dng cùng vi cellulase trong chn nuôi đ thu phân mt phn hp
cht pectin cellulose trong thc n gia súc, làm tng đ tiêu hoá.
Bng 1.4: Hiu qu x lỦ nc qu dâu tây, mâm sôi bng enzyme
Hiu qu
Nc qu dâu tây
Nc qu mâm sôi
Không cho
pectinase
Có cho
pectinase
Không cho
pectinase
Có cho
pectinase
Hiu sut nc qu (%)
71,2
78,8
49,2
72,4
Hàm lng cht khô (%)
10,2
11,5
8,5
10,2
 axit chun (%)
0,53
0,62

0,91
1,16
ng (%)
6,7
8,0
5,62
7,4
Pectin (%)
0,33
0,15
0,26
0,12
Cht chát (%)
0,04
0,02
0,09
0,16
im đánh giá cm quan
71,2
78,8
49,2
72,4
(Ngun: Nguyn c Lng – “Công ngh enzyme” – NXBHQGTPHCM, 2004)
Mc đích chính pectinase làm trong nc qu, tng hiu sut ép, to điu
kin tt khi cô đc nc qu, mt không cháy khét, tách lp keo trên ht cà phê, làm
ht cà phê bong - d tanầ
1.3 TNG QUAN V NM MEN
[1],[4],[10],[13]

1.3.1 Gii thiu v nm men

Nm men là tên chung ch nhóm nm men có cu to và sinh sn bng cách
ny chi và phân ct. Chúng phân b rng rãi khp ni. c bit chúng có mt nhiu
 đt trng nho và các ni trng hoa qu. Ngoài ra còn thy chúng có mt trên trái
cây chín, trong nhy hoa, trong không khí và c ni sn xut ru vang.
1.3.1.1 Hình dng vƠ kích thc
 Hình dng t bào nm men
Nm men thng có hình dng khác nhau, thng có hình cu, hình elip,
hình trng, hình bu dc và c hình dài. Mt s loài nm men có t bào hình dài ni
vi nhau thành nhng dng si gi là khun ty (Mycelium) hay khun ty gi
(Pseudomycelium). Tuy nhiên hình dng ca chúng không n đnh, ph thuc vào
tui ca nm men và điu kin nuôi cy.
 Kích thc t bào nm men
Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
11

T bào nm men thng có kích thc rt ln gp t 5 – 10 ln t bào vi
khun.
Kích thc trung bình: Chiu dài: 9 – 10m và chiu rng: 2 – 7m.
Kích thc cng thay đi, không đng đu  các loài khác nhau,  các la
tui khác nhau và điu kin nuôi cy khác nhau.
1.3.1.2 Cu to t bào nm men
T bào nm men cng nh nhiu loi t bào khác đc cu to ch yu t
các phn c bn nh sau:
Thành t bào: Cu to t nhiu thành phn khác nhau. Trong đó ch yu là:
glucan, manan, protein, lipid và mt s thành phn nh khác nh kitin, volutin,ầ
Màng nguyên sinh cht: gm các hp cht phc tp nh protein,
phospholipit, enzyme permeaza,ầ
Cht nguyên sinh: Thành phn cu to ch yu là nc, protit, gluxit, lipit và
các mui khoáng, enzyme và có các c quan trong đó.

Nhân t bào.
Nhng thành phn, c quan con khác: không bào, ty th, lp th, riboxom,ầ
1.3.1.3 S sinh sn ca nm men
Nm men có mt s hình thc sinh sn sau:
 Sinh sn bng cách ny chi.
 Sinh sn bng cách phân đôi.
 Sinh sn bng bào t và s hình thành bào t:
 Tip hp đng giao
 Tip hp d giao
 Sinh sn đn tính
1.3.1.4 Phân loi nm men
Ch yu có hai lp: nm men tht (Ascomyces) và lp nm men gi (Fungi
imporfecti)
 Lp nm men tht (lp Ascomyces – lp nm túi):
Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
12

 Phn ln nm men dùng trong công nghip thuc lp Ascomyces, đa s
thuc ging Saccharomyces.
 Ging Endomyces
 Ging Schizosaccharomyces
 Lp nm men gi (Fungi imporfecti – nm men bt toàn)
 Crytococus (toscula, tornlopsis)
 Mycoderma
 Eandida
 Geotrichum (đã đc xp vào lp nm mc)
 Rhodotorula
1.3.1.5 Các quá trình sinh lý ca t bào nm men
a) Sinh dng ca nm men

Cu to ca t bào nm men thay đi khác nhau tùy theo loài, đ tui và môi
trng sng, nhng nhìn chung bao gm:
 Nc: 75 – 85%
 Cht khô: 15 – 25% . Trong đó cht khoáng chim 2 – 14% hàm lng
cht khô.
Bng 1.5: Thành phn hóa hc ca nm men
Các cht
Thành phn (% cht khô)
Cacbon
49,8
CaO
12,4
Nito
6,7
Hydro
3,54
P
2
O
5

2,34
K
2
O
0,04
SO
3

0,42

MgO
0,38
Fe
2
O
3

0,035
SiO
0,09
(Ngun: Nguyn c Lng, 1996)
Nm men cng nh các sinh vt sng khác cn oxy, hydro, cacbon, nit,
phospho, kali, magiê,ầ
Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
13

 Dinh dng Cacbon
Ngun Cacbon cung cp là các loi đng khác nhau: saccharose, maltose,
lactose, glucoseầ
Hô hp hiu khí:
C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
6CO

2
+ 6H
2
O + 674 cal
Hô hp k khí
C
6
H
12
O
6
 2CH
3
CH
2
OH + 2CO
2
+ 33 cal
 Dinh dng oxy, hydro: đc cung cp cho t bào t nc ca môi trng
nuôi cy hay dch.
 Dinh dng Nit:
Nm men không có men ngoi bào đ phân gii protid, nên không th phân
ct albumin ca môi trng mà phi cung cp nit  dng hòa tan, có th là đm
hu c hoc vô c. Dng hu c thng dùng là acid amin, pepton, urê. m vô c
là các mui amon kh nitrat, sulfatầ
 Các vitamin và cht khoáng:
Cht khoáng có nh hng to ln đn hot đng sng ca nm men
Phospho: có trong thành phn nucleoprotein, polyphosphat ca nhiu
enzyme ca phm trung gian ca quá trình lên men ru, chúng to ra liên kt có
nng lng ln.

Lu hunh: tham gia vào thành phn mt s acid amin, albumin, vitamin và
enzyme.
Magiê: tham gia vào nhiu phn ng trung gian ca s lên men.
St: tham gia vào các thành phn enzyme, s hô hp và các quá trình khác.
Kali: cha nhiu trong nm men, nó thúc đy s phát trin ca nm men,
tham gia vào s lên men ru, to điu kin phc hi phosphorin hóa ca acid
pyruvic.
Mangan: đóng vai trò tng t nh magiê.


Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
14

b) C ch vn chuyn các cht dinh dng vào trong t bào nm men
Nm men hoàn toàn không có c quan dinh dng riêng bit, các cht dinh
dng mà nó s dng ch yu đc vn chuyn qua thành t bào theo hai con đng
c bn sau:
 Thm thu b đng: Trên thành t bào nm men có nhng l nh, nhng
l này có tác dng làm cho cht dinh dng vn chuyn vào trong t bào t môi
trng bên ngoài nh áp sut thm thu, ngc li cht thi trong quá trình trao đi
cng đc thi ra theo con đng này.
 Hp thu ch đng: Các thành phn dinh dng không có kh nng xâm
nhp vào t bào theo con đng th nht thì lp tc có h permeaza hot hóa.
Permeaza là mt protid hot đng, chúng liên kt vi cht dinh dng to thành hp
cht và hp cht này chui qua thành t bào trong, ti đây chúng li tách ra và
permeaza li tip tc vn chuyn tip.
c) Quá trình sinh trng và phát trin
 S sinh trng
Trong quá trình nuôi cy, trong điu kin dinh dng đy đ, t bào nm men

tng nhanh v kích thc và đng thi sinh khi đc tích ly nhiu.
 S phát trin
Các nm men sinh sn bng phng pháp nhân đôi thng cho lng sinh
khi rt ln sau mt thi gian ngn. Trong trng hp sinh sn theo phng pháp
này thì trong dch nuôi cy s không có t bào già. Vì rng t bào đc phân chia
thành hai c nh vy t bào lúc nào cng  trng thái đang phát trin. T bào ch già
khi môi trng thiu cht dinh dng và t bào không có kh nng sinh sn na.
Tuy nhiên đa s nm men sinh sn bng phng pháp ny chi nên hin
tng phát hin t bào già rt rõ. Khi chi non tách khi t bào m đ sng đc lp
thì ni tách đó trên t bào m to thành mt vt so. Vt so này s không có kh
nng to ra chi mi. C nh vy t bào m s chuyn thành t bào già theo thi
gian.
Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
15

 xác đnh s lng t bào nm men phát trin theo thi gian hin nay ngi
ta dùng nhiu phng pháp khác nhau nh:
 Xác đnh s lng t bào bng phng pháp đm trc tip trên kính hin
vi hay gián tip trên mt thch.
 o đ đc ca t bào trong dung dch nuôi cy trên c s xây dng mt
đ th chun ca mt đ t bào.
1.3.2 Nm men thng s dng trong lên men ru vang
Saccharomyces cerevisiae: ây là tên hin nay dùng ph bin, trc đây
ngi ta gi là Saccharomyces cerevisiae Meyer hay là S. ellipsoideus theo Lodder
là Saccharomyces vini.
Nm men này ph bin trong quá trình lên men nc qu chim ti 80%
trong tng s Saccharomyces có trong nc qu khi lên men. Kh nng kt lng ca
nó ph thuc vào tng nòi: các t bào dng bi hoc dng bông. Ngun dinh dng
cacbon ca loi này là đng, cn và acid hu c, nhng tác nhân sinh trng là

acid pantotinic, biotin, mezoinozit, thiamin và piridoxin.

a s các t bào ca loài này hình ovan có kích thc (3 – 8) x (5 – 12)m,
sinh sn theo li ny chi và to thành bào t. Saccharomyces cerevisiae sinh ra
enzyme invertase có kh nng kh đng saccharose thành fructose và glucose. Vì
vy trong lên men ta có th b sung loi đng này vào dung dch qu và hàm lng
Hình 1.3: T bào S.cerevisiae ny chi
Hình 1.4: Nhiu t bào S.cerevisiae
Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
16

ru đc to thành bình thng đi vi nhiu nòi ca men này ch đt đc 8 –
10% so vi th tích.
 giai đon cui lên men Saccharomyces cerevisiae kt lng nhanh và làm
trong dch ru.  nòi ca ging này có đc tính riêng v kh nng to cn, chu
sunfit, tng hp các cu t bay hi và các sn phm th cp to ra cho vang có mùi
v đc trng riêng bit. Giai đon cui cùng ca quá trình lên men các t bào
Saccharomyces cerevisiae thng b già, không tip tc chuyn đng thành cn
và b cht rt nhanh.
Ngoài ra còn mt s loài nm men khác đc s dng trong lên men ru
vang bao gm:
Saccharomyces uvarum: Các nòi ca loài này có th lên men 12 – 13
0
cn.
Saccharomyces chevalieri: Theo Lodder gi là Saccharomyces chevalieri
Guilliermond, Saccharomyces chevalieri thun chng lên men nc nho có
th to 16
0
cn.

Saccharomyces oviformics: Theo Lodder gi là Sac. Beuanes saccardo có
kh nng chu đc đng cao, cn cao, lên men kit đng và to thành ti 18
0
cn.
Hanseniaspora apiculate – Kloeckera apiculata: Có th lên men to thành
6–7
0
cn, nhng to ra mt lot các acid bay hi cng nh các este.
Bng 1.6: Kh nng chu đc hƠm lng cn trong môi trng ca mt s loài
nm men
Loài nm men
Nng đ cn cc đi nm men có th
tn ti (% V)
Saccharomyces oviformis
18 – 19
Haseniaspore
4,0 – 5,9
Saccharomyces pastearianus
10
Saccharomyces elipsodeus
18
Nm men ru vang
18 – 19
Nm men di
4 - 5
(Ngun: B Công Nghip nh - ”C s vi sinh nghành lên men”, 1994)
Báo cáo khóa lun tt nghip khóa 2010 GVHD: Th.S Mc Xuân Hòa
SVTH: NGUYN PHC KHANH
17

1.3.3 Yêu cu đi vi chn nm men thun chng
Các loài nm men thun khit dùng nhiu trong sn xut ru vang thuc
ging Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces oviformis.
Các chng nm men thun khit này, có s khác nhau v tc đ sinh trng,
khong nhit đ thích hp đ lên men, kh nng to cn và chu cn, kh nng chu
đc pH thp cng nh kh nng kt lng (to thành dng bông hoc dng bi).
 Nhng yêu cu đi vi nm men ru vang là:
 Có hot lc lên men cao đi vi nc qu.
 S dng đng cho lên men gn nh hoàn toàn.
 Kt lng tt.
 Làm trong dch ru nhanh.
 Chu đc đ ru cao và đ acid ca môi trng cng nh các cht sát
trùng.
 To cho ru hng v thm ngon tinh khit.
1.4 C S KHOA HC VÀ CÁC YU T NH HNG QUÁ TRÌNH
LểN MEN RU
[2], [8], [16]

1.4.1 C s khoa hc ca quá trình lên men ru
Lên men là mt quá trình trao đi cht di tác dng ca các enzyme tng
ng gi là cht xúc tác sinh hc. Tùy theo sn phm tích t sau quá trình lên men
mà ngi ta chia làm nhiu kiu lên men khác nhau. Tuy nhiên có hai hình thc lên
men chính là lên men ym khí (k khí) và lên men hiu khí.
Lên men ru là quá trình lên men ym khí vi s có mt ca nm men,
chúng s chuyn hóa đng lên men thành ethanol và CO
2
.
Quá trình lên men ru chia làm hai thi k chính:
 Thi k phát trin sinh khi: giai đon này vi s có mt ca oxy, t bào
nm men phát trin sinh khi.

 Thi k lên men chuyn đng thành ru và CO
2
: giai đon này nm
men hp th các cht dinh dng và s dng các enzyme sn có ca mình thc hin