ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ỨNG DỤNG CỦA NẤM MEN CỐ ĐỊNH TRÊN CHẤT MANG TRÁI CÂY

Trường đại học bách khoa tp Hồ Chí Minh
Khoa kỹ thuật hóa học
Bộ môn công nghệ thực phẩm
◄☼►
ĐỒ ÁN:
ỨNG DỤNG CỦA NẤM MEN CỐ ĐỊNH TRÊN CHẤT MANG TRÁI CÂY

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
SVTH: Đỗ Thị Nhung
MSSV: 60401789
Tp HCM, tháng 06 năm 2008
1
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN KỸ THUẬT CỐ ĐỊNH TẾ BÀO Trang
1. Kỹ thuật cố định tế bào 1
1.1 Cố định tế bào trên bề mặt chất mang rắn 2
1.2 Nhốt giữ tế bào trong cấu trúc lưới rỗng xốp 3
1.3 Sự kết tụ tế bào 3
1.4 Giữ tế bào đằng sau rào cản cơ học 4
2. Điều kiện tiên quyết để cố định tế bào 4
CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ CHẤT MANG TRÁI CÂY
1. Chất mang táo 5
1.1 Thành phần hóa học 5
1.2 Cấu trúc miếng táo 6
2. Chất mang lê 12
2. 1 Thành phần hóa học 12
2. 2 Cấu trúc miếng lê 13
3. Chất mang mộc qua 13
3. 1 Thành phần hóa học 13
3. 2 Cấu trúc miếng mộc qua 14
4. Chất mang sung khô 14

4.1 Thành phần hóa học 14
4.1.a Sung tươi 14
4.1.b Sung khô 15
4.2 Cấu trúc 15
4.2.a Sung tươi 15
4.2.b Sung khô 16
5. Chất mang vỏ cam 16
5.1 Thành phần hóa học 16
5.2 Cấu trúc quả cam 16
6. Chất mang nho khô và vỏ nho 17
6. 1.Thành phần hóa học 17
6.1.a Nho tươi 17
6.1.b Nho khô 18
CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG PHÁP CỐ ĐỊNH NẤM MEN TRÊN CHẤT MANG TRÁI CÂY
1. Chất mang táo 19
2. Chất mang vỏ nho 20
3. Chất mang nho khô 20
4. Chất mang vỏ cam 21
5. Chất mang trái sung khô 22
CHƯƠNG 4 : ỨNG DỤNG CỦA NẤM MEN CỐ ĐỊNH TRÊN CHẤT MANG TRÁI CÂY
1. Lên men rượu vang 24
1.1 Thiết bị 24
1.2 Ảnh hưởng 24
1.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ 25
2
1.2.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến lưu lượng dòng nhập liệu 25
1.2.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến năng suất tạo cồn và năng suất tạo rượu vang 25
1.2.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng acid tổng và acid dễ bay hơi 29
1.2.1.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến các hợp chất dễ bay hơi 31
1.2.1.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng đường sót 37

1.2.2 Ảnh hưởng của loại chất mang 37
1.2.3 Ảnh hưởng của phương pháp lên men 40
1.2.4 Ảnh hưởng của phương pháp lên men và chất mang cố định 40
1.2.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men và chất mang cố định đối với rượu vang tạo ra bằng
phương pháp liên tục 42
1.2.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men, chất mang cố định và phương pháp lên men đối với
rượu vang 43
2. Lên men cồn 45
2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến năng suất tạo cồn 45
2.2 Ảnh hưởng của sự cố định tế bào đến thời gian lên men 46
2.3 Ảnh hưởng của môi trường lên men đến thời gian lên men, năng suất tạo cồn, hiệu suất
chuyển hóa đường 46
2.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự rò rỉ của nấm men ra môi trường khi sử dụng nấm men cố
định trên chất mang vỏ cam 47
2.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hình thành các hợp chất dễ bay hơi 47
2.6 Ảnh hưởng của số lần lên men lặp lại đối với thời gian lên men glucose 48
2.7 Ảnh hưởng của số lần lên men lặp lại đối với hàm lượng các sản phẩm dễ bay hơi trong
lên men glucose 48
3. Lên men bia 49
3.1 Ảnh hưởng của sự cố định đến thời gian lên men bia 49
3.2 Ảnh hưởng của sự cố định đến các cấu tử dễ bay hơi 49
3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến các cấu tử dễ bay hơi 50
DANH MỤC BẢNG
Bảng Trang
Bảng 1. Thành phần hóa học của táo……………………………………………. 5
Bảng 2. Thành phần hóa học của quả lê………………………………………… 12
Bảng 3. Thành phần hóa học của quả mộc qua…………………………………. 13
Bảng 4. Thành phần hóa học của quả sung tươi………………………………… 13
Bảng 5. Thành phần hóa học của quả sung khô………………………………… 13
Bảng 6. Đặc tính thực vật của cây cam…………………………………………. 15

Bảng 7. Thành phần hóa học của quả nho tươi…………………………………. 16
Bảng 8. Thành phần hóa học của quả nho khô………………………………… 17
Bảng 9. Các loại chất mang trái cây và ứng dụng của chúng 23
Bảng 10. Các thông số của quá trình lên men liên tục nước nho ở những nhiệt độ
khác nhau sử dụng nấm men S.cerevisiae AXAZ-1 cố định trên chất mang táo
cắt miếng…………………………………………………………………………. 24
Bảng 11. Các thông số của quá trình lên men tĩnh rượu vang ở nhiệt độ thấp sử
dụng nấm men S.cerevisiae AXAZ-1 cố định trên chất mang táo khi sử dụng
khi sử dụng dịch nho có nồng độ chất khô ban đầu là 12
0
Be…………………… 24
Bảng 12. Các thông số của các thí nghiệm lên men tĩnh nước nho tại các nhiệt độ
khác nhau với nấm men S.cerevisiae AXAZ-1 cố định trên lê cắt miếng……. 26
Bảng 13. Các thông số của quá trình lên men liên tục nước nho tại các nhiệt độ
khác nhau với nấm men S.cerevisiae AXAZ-1 cố định trên lê cắt miếng……. 26
Bảng 14. Các thông số của quá trình lên men nước nho tại các nhiệt độ
3
khác nhau với nấm men S.cerevisiae AXAZ-1 cố định trên táo cắt miếng… 27
Bảng 15. Các thông số của quá trình lên men tĩnh rượu vang ở nhiệt độ thấp sử
dụng nấm men AXAZ-1 cố định trên chất mang táo khi sử dụng dịch nho có
nồng độ chất khô ban đầu là 12
0
Be…………………………………………… 28
Bảng 16. Các thông số của quá trình lên men liên tục nước nho sử dụng
nấm men S.cerevisiae AXAZ-1 cố định trên táo cắt miếng……………………. 29
Bảng 17. Sự tạo thành các sản phẩm phụ dễ bay hơi trong các thí nghiệm lên
men tĩnh nước nho có nồng độ chất khô ban đầu là 12
0
Be, sử dụng tế bào nấm
men cố định trên chất mang táo………………………………………………. 30

Bảng 18. Các hợp chất bay hơi được tìm thấy trong rượu vang bằng kĩ thuật
trích ly ………………………………………………………………………… 31
Bảng 19. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến các sản phẩm phụ dễ bay hơi
khi tiến hành lên men liên tục để tạo rượu vang, sử dụng nấm men S.cerevisiae
cố định trên chất mang táo cắt miếng…………………………………………… 31
Bảng 20. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hình thành các cấu tửdễ bay hơi trong
các thí nghiệm lên men tĩnh nước nho sử dụng nấm men S.cerevisiae AXAZ-1
cố định trên lê cắt miếng……………………………………………………… 32
Bảng 21. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hình thành các cấu tửdễ bay hơi trong
các thí nghiệm lên men liên tục nước nho sử dụng nấm men S.cerevisiae
AXAZ-1 cố định trên lê cắt miếng………………………………………………. 33
Bảng 22. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hình thành các cấu tử dễ bay hơi trong
các thí nghiệm lên men nước nho sử dụng nấm men cố định trên
mộc qua cắt miếng…………………………………………………………… 34
Bảng 23. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hình thành các cấu tử dễ bay hơi trong
các thí nghiệm lên men liên tục sử dụng nấm men cố định trên mộc qua cắt
miếng…………………………………………………………………………… 35
Bảng 24. Các sản phẩm phụ dễ bay hơi được hình thành trong quá trình lên men
liên tục sử dụng tế bào nấm men cố định trên chất mang táo cắt miếng và trong
quá trình lên men truyền thống sử dụng nấm men tự do, nhiệt độ lên men là 30
0
C…38
Bảng 25. Ảnh hưởng của phương pháp lên men và chất mang cố định đối với rượu
vang tạo thành ở 15
0
C…………………………………………………………… 39
Bảng 26. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men và chất mang cố định đối với quá trình
tạo rượu vang bằng phương pháp lên men liên tục……………………………… 40
Bảng 27. Ảnh hưởng của nhiệt độ, phương pháp lên men và chất mang cố định
đối với quá trình tạo rượu vang…………………………………………………. 42

Bảng 28. Các thông số của các thí nghiệm lên men glucose, mật rỉ và chất chiết từ
nho khô (nồng độ chất khô ban đầu là 7.5
0
Be) khi sử dụng nấm men S.cerevisiae
cố định trên vỏ cam, các thí nghiệm lên men được khảo sát tại các nhiệt độ khác
nhau (30-15
0
C)…………………………………………………………………… 44
Bảng 29. Các sản phẩm phụ dễ bay hơi hình thành trong các thí nghiệm lên men
tĩnh glucose ở các nhiệt độ khác nhau (30-15
0
C), sử dụng nấm men S.cerevisiae
AXAZ-1 cố định trên chất mang vỏ cam……………………………………… 45
Bảng 30. Các thông số lên men của các thí nghiệm lên men tĩnh glucose với
nấm men S.cerevisiae AXAZ-1 cố định trên sung khô ở các nhiệt 30
0
C………. 46
Bảng 31. Các sản phẩm phụ dễ bay hơi thu được trong quá trình lên men glucose
với nấm men S.cerevisiae AXAZ-1 cố định trên sung khô ở nhiệt độ 30
0
C………. 46
Bảng 32. Các hợp chất dễ bay hơi thu được trong quá trình lên men tĩnh dịch nha
với nấm men cố định trên sung khô ở các nhiệt độ 3-30
0
C………………………. 49

4
DANH MỤC HÌNH
Hình Trang
Hình 1. Các kỹ thuật cố định tế bào…………………………………………… 2

Hình 2. Cố định tế bào trên bề mặt chất mang rắn……………………………. 2
Hình 3. Cố định tế bào trong mạng lưới rỗng xốp…………………………… 3
Hình 4. Kết tụ tế bào………………………………………………………… 3
Hình 5. Giữ tế bào đằng sau rào cản cơ học………………………………… 4
Hình 6. Cấu trúc miếng táo……………………………………………………. 6
Hình 7. Vi cấu trúc của táo Cortland khi cắt miếng…………………………… 7
Hình 8. Vi cấu trúc của thịt táo Cortland khi cắt miếng………………………. 7
Hình 9. Vi cấu trúc của vỏ táo Jonagold khi cắt miếng……………………… 8
Hình 10. Vi cấu trúc của thịt quả Jonagold khi cắt miếng…………………… 8
Hình 11. Vi cấu trúc của vỏ táo Lobo khi cắt miếng………………………… 9
Hình 12. Vi cấu trúc của thịt táo Lobo khi cắt miếng…………………………. 10
Hình 13. Vi cấu trúc của vỏ táo Mc Intosh khi cắt miếng…………………… 10
Hình 14. Vi cấu trúc của thịt táo Mc Intosh khi cắt miếng ………………… 11
Hình 15. Quả lê……………………………………………………………… 12
Hình 16. Quả mộc qua cắt miếng…………………………………………… 13
Hình 17. Quả sung tươi……………………………………………………… 14
Hình 18. Quả sung khô……………………………………………………… 15
Hình 19. Cấu tạo quả cam…………………………………………………… 15
Hình 20. Các miếng táo được chuẩn bị cho quá trình lên men……………… 18
Hình 21. Các tế bào nấm men cố định trên táo qua kính hiể vi điện tử……… 19
Hình 22. Hình ảnh của nấm men S.cerevisiae cố định trên nho khô…………… 20
Hình 23. Hình ảnh (x1200) chụp bề mặt vỏ cam trước và sau khi cố định nấm men 21
Hình 24. Bình phản ứng sử dụng trong lên men rượu vang trắng (A)
và rượu vang đỏ (B) 23
Hình 25. Sự thay đổi lưu lượng nước nho khi nhiệt độ lên men thay đổi từ
5-30
0
C 24
Hình 26. Sự giảm thể tích chất mang táo qua các thí nghiệm lên men tĩnh 36
Hình 27. Sự giảm thể tích của lê qua các lần lên men tĩnh 37

Hình 28. Phần trăm thể tích của mộc qua còn lại trong bình phản ứng trong
quá trình lên men tĩnh theo chu kì 38
Hình 29. Năng suất tạo cồn của nấm men tự do (FC) và nấm men cố định (IC)
ở những nhiệt độ khác nhau 43
Hình 30. Tốc độ riêng sinh tổng hợp cồn khi lên men đường glucose (qGmax)
và fructose (qFmax) của nấm men tự do (FC) và nấm men cố định (IC) ở
những nhiệt độ khác nhau 43
Hình 31. Thời gian lên men glucose của nấm men bánh mì dạng tự do và dạng cố
định trên vỏ cam khi tiến hành lên men tại 2 nhiệt độ : 25 và 20
0
C 44
Hình 32. Số tế bào nấm men tự do và cố định trong quá trình lên men tĩnh glucose
(log
10
cfu/ g vỏ cam hoặc log
10
cfu/ml dịch lên men) 45
Hình 33. Sự biến đổi thời gian lên men theo nhiệt độ lên men khi lên men dịch
nha sử dụng nấm men S.cerevisiae AXAZ-1 cố định trên sung khô 47
Hình 34. Sự biến đổi hàm lượng ethyl acetat và rượu amylic trong tổng các chất
5
bay hơi khi sử dụng nấm men tự do và nấm men cố định trên quả sung khô để
lên men dịch nha 48
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP CỐ ĐỊNH TẾ BÀO
1. Kỹ thuật cố định tế bào:
Cố định tế bào được định nghĩa là “ sự giam giữ vật lý hay là sự định vị những tế bào
còn nguyên vẹn lên một vùng nhất định trong không gian nhằm bảo tồn hoạt tính xúc tác
mong muốn” (Karel và cộng sự, 1985).
Sự cố định thường bắt chước những gì xảy ra trong tự nhiên khi tế bào phát triển trên

bề mặt hoặc trong những cấu trúc tự nhiên. Nhiều vi sinh vật tự bản thân chúng có khả năng
bám dính trên bề mặt nhiều dạng chất mang khác nhau trong tự nhiên.
Những kỹ thuật cố định được chia làm bốn loại chính như sau:
• Sự hấp phụ lên bề mặt chất mang rắn.
• Sự nhốt giữ trong cấu trúc lưới rỗng, xốp.
• Sự tự kết hợp do kết bông (tự nhiên) hoặc với những tác nhân tạo liên kết ngang (nhân
tạo).
• Sự ngăn cản tế bào đằng sau những rào cản.
Đối với chất mang trái cây thì bản chất của sự cố định thường là dựa trên sự hấp phụ
tế bào lên bề mặt chất mang rắn hay là sự nhốt giữ tế bào trong cấu trúc lưới rỗng xốp.
6
Hình 1: Các kỹ thuật cố định tế bào.
I.1 Cố định tế bào trên bề mặt chất mang rắn:
Hình 2: Cố định tế bào trên bề mặt chất mang rắn.
Cố định tế bào trên một chất mang rắn được thực hiện bởi sự hấp phụ vật lý dựa trên
lực tĩnh điện hay liên kết đồng hóa trị giữa màng tế bào và chất mang. Độ dày của lớp vi
sinh vật trên chất mang thường từ một lớp tế bào cho đến 1mm hoặc có thể lớn hơn.
Phương pháp cố định tế bào trên chất mang rắn được sử dụng phổ biến vì việc thực hiện
khá dễ dàng. Lực liên kết giữ tế bào với chất mang cũng như độ dày của màng sinh học
(biofilm) thường rất khác nhau và không dễ xác định. Ở đây không có rào cản nào giữa tế
bào và dung dịch, sự tách rời tế bào ra khỏi chất mang và sự tái hấp phụ có thể xảy ra với sự
thiết lập cân bằng giữ những tế bào được hấp phụ và những tế bào còn tự do lơ lửng.
7
1.2 Nhốt giữ tế bào trong cấu trúc lưới rỗng, xốp:
Hình 3: Cố định tế bào trong mạng lưới rỗng xốp.
Trong kiểu cố định này, tế bào được phép xâm nhập vào trong mạng lưới rỗng xốp
cho đến khi sự chuyển động của chúng bị ngăn cản bởi sự có mặt của những tế bào khác.
Cách bắt giữ này dựa trên việc bao bọc tế bào trong một mạng lưới cứng vững nhằm ngăn
ngừa tế bào khuếch tán ra môi trường xung quanh, trong khi đó vẫn cho phép sự truyền khối
của chất dinh dưỡng và sự trao đổi chất.

Sự phát triển của tế bào trong mạng lưới rỗng xốp này tùy thuộc vào giới hạn khuếch
tán do độ rỗng xốp của vật liệu và xa hơn nữa là bởi tác động của sự tích lũy sinh khối. Hàm
lượng oxy thâm nhập vào mạng lưới xốp này giảm theo chiều càng đi sâu vào bên trong. Mật
độ tế bào ở gần bề mặt thì phát triển hơn do đó hoạt tính trao đổi chất của những tế bào bên
trong và gần bề mặt có thể rất khác nhau.
Một trong những vấn đề của phương pháp giữ tế bào bên trong mạng lưới rỗng xốp là
khả năng những tế bào được định vị trên mặt ngoài của chất mang sẽ được nhân lên và thoát
khỏi chất mang. Điều này dẫn tới canh trường lên men bao gồm cả những tế bào đã được cố
định và những tế bào đang còn tự do.
1.3 Sự kết tụ tế bào:
Hình 4: Kết tụ tế bào.
Sự kết tụ là sự tập hợp các tế bào riêng lẻ thành một khối lớn hơn hoặc có thể nói đó là
đặc tính kết dính những tế bào trong huyền phù thành một khối và lắng xuống một cách nhanh
chóng. Sự kết tụ có thể được xem như một kĩ thuật cố định khi kích thước lớn của các bông
tủa làm cho tiềm năng sử dụng của chúng trong bình phản ứng là có thể áp dụng được. Những
bình phản ứng dùng kĩ thuật cố định này thường là: bình phản ứng dạng kín, dạng hở và dạng
thùng quay. Khả năng hình thành tập hợp chủ yếu được quan sát thấy ở nấm men, nấm mốc
và các tế bào thực vật. Tác nhân kết hợp nhân tạo hay liên kết ngang có thể được sử dụng để
làm tăng khả năng kết hợp của các tế bào trong canh trường. Sự tự kết hợp của nấm men là
một đặc tính quan trọng đối với ngành công nghiệp bia vì ảnh hưởng của nó tới năng suất lên
men và khả năng tái sử dụng. Sự kết hợp tế bào này bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như thành
phần của thành tế bào, pH, O
2
khuếch tán và các thành phần của môi trường.
8
1.4 Giữ tế bào đằng sau rào cản cơ học:
Hình 5: Giữ tế bào đằng sau rào cản cơ học.
Tế bào được giữ sau rào cản bởi sự ngăn chặn cơ học. Để ngăn tế bào bằng rào
carbohydrate có thể dùng màng lọc vi xốp hoặc nhốt giữ tế bào trong microcapsule hoặc cố
định tế bào vào bề mặt tiếp xúc của hai chất lỏng không tan lẫn. Loại kĩ thuật cố định này

được sử dụng khi sản phẩm đòi hỏi không có tế bào sót và trao đổi chất tối thiểu của các hợp
chất. Kĩ thuật membrane bioreactor được sử dụng phổ biến trong tái sử dụng tế bào và trong
những quá trình liên tục.
2. Điều kiện tiên quyết để cố định tế bào:
Một chất mang thích hợp cho việc cố định tế bào cần phải thỏa những điều kiện tiên
quyết sau:
 Chất mang nên có bề mặt lớn, có những nhóm chức có thể cho tế bào bám dính vào.
 Chất mang dễ sử dụng và dễ tái sinh.
 Sự sống sót và sự ổn định của tế bào phải cao và duy trì trong một thời gian dài.
 Hoạt tính sinh học của những tế bào được cố định không bị ảnh hưởng bất lợi từ quá
trình cố định tế bào.
 Độ rỗng xốp của chất mang nên đồng nhất và dễ kiểm soát, cho phép sự trao đổi tự do
của cơ chất, sản phẩm, cofactor và khí.
 Chất mang có những đặc tính cơ, lý, hóa, nhiệt tốt và ổn định sinh học, không dễ bị
tách, phân rã bởi enzyme, dung môi, sự thay đổi của áp suất hay lực cắt.
 Chất mang và kỹ thuật cố định nên đơn giản, tốn ít chi phí và dễ nâng lên quy mô sản
xuất công nghiệp.
Chất mang phải được phép sử dụng trong công nghiệp thực phẩm, không ảnh hưởng
đến chất lượng sản phẩm bởi hàm lượng còn sót lại và dễ dàng được người tiêu dùng chấp
nhận.
9
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ CHẤT MANG TRÁI CÂY
Trái cây dùng để cố định nấm men theo các bài báo khoa học cho đến thời điểm hiện
nay gồm có: táo (Kourkoutas và cộng sự, 2001), mộc qua (Kourkoutas và cộng sự, 2003),
lê, nho, vỏ nho, vỏ cam, ổi. Dùng trái cây để cố định nấm men có ưu điểm là: giá thành
thấp, dễ tìm, thân thiện với con người và môi trường, cho sản phẩm có các đặc tính cảm
quan được cải thiện. Cố định nấm men trên chất mang trái cây đã được nghiên cứu ứng
dụng trong các quá trình lên men tĩnh. Ngoài ra một số trái cây như: táo, măng cụt được
xem là những chất mang thích hợp cho quá trình lên men liên tục (Kourkoutas và cộng sự,

2003).
1. Chất mang táo :
1. Thành phần hóa học:
Bảng 1: Thành phần hóa học của táo
Thành phần hóa học
Hàm lượng
có trong
100g
Đường 10.39 g
Chất xơ 2.4 g
Chất béo 0.17 g
Protein 0.26 g
Vitamin A 3 µg
Thiamin (Vit B1) 0.017 mg
Riboflavin (Vit B2) 0.026 mg
Niacin (Vit B3) 0.091 mg
Pantothenic acid(Vit B5) 0.061 mg
Vitamin B6 0.041 mg
Folate(Vit B9) 3 µg
Vitamin C 4.6 mg
Calcium 6 mg
Iron 0.12 mg
Magnesium 5 mg
Phosphorus 11 mg
Potassium 107 mg
Zinc 0.04 mg
10
2. Cấu trúc miếng táo:
Hình 6: Cấu trúc miếng táo.
Táo chín có mô biểu bì có đường kính từ 50 đến 500 micromet và các khoảng trống

trong tế bào có đường kính từ 210 -350 micromet, chiến 20-30% thể tích của mô. Các mô
biểu bì liên kết lỏng lẻo với nhau thành một thể lưới.
Hình 7 mô tả cấu trúc của vỏ táo Cortland. Phần vỏ sáp bao phủ bề mặt rất mỏng và có
độ dày không vượt quá 5-10 micromet. Những tế bào biểu bì khi cắt miếng rất đa dạng về
kích thước và hình dạng. Các tế bào hình cầu là chiếm đa số, chúng có đường kính 0.1-0.5
micromet.
Hình 8 mô tả cấu trúc của thịt quả táo Cortland. Hình chụp cho thấy thịt táo có một
lượng lớn mô mềm. Tế bào mô mềm có đường kính 100-150 micromet.
11
Táo giống Jonagold có lớp vỏ sáp dày hơn, độ dày khoảng 20 micromet và có lớp tế
bào biểu bì dày hơn.
Hình 7 : Vi cấu trúc của vỏ táo Cortland khi cắt miếng.
Hình 8: Vi cấu trúc của thịt táo Cortland khi cắt miếng.
12
Hình 9: Vi cấu trúc của vỏ quả Johnagold khi cắt miếng.
Hình 10: Vi cấu trúc của thịt táo Jonagold khi cắt miếng.
Táo giống Lobo có lớp vỏ sáp dày như giống Jonagold. Giống táo này có lớp biểu bì
phẳng hơn và đặc biệt là có cấu trúc lỏng lẻo (như hình dưới). Khoảng trống giữa các tế bào
cho thấy cấu trúc quả có độ bền cơ học thấp, dễ bị phá vỡ. Thịt của giống táo này có cấu trúc
13
đồng đều khi cắt miếng, với đa số các tế bào hình tròn với đường kính mỗi tế bào là 120
micromet.
Hình 11: Vi cấu trúc của vỏ quả giống táo Lobo khi cắt miếng.
14
Hình 12: Vi cấu trúc của thịt quả giống táo Lobo khi cắt miếng.
Hình 13: Vi cấu trúc của vỏ táo giống Mc Intosh khi cắt miếng.
Hình 14: Vi cấu trúc của thịt táo giống Mc Intosh khi cắt miếng
15
2. Chất mang lê:
1. Thành phần hóa học:

Bảng 2: Thành phần hóa học của quả lê.
Thành phần hóa học Hàm lượng
có trong 100g
Đường 9.8 g
Chất xơ 3.1 g
Chất béo 0.0 g
Protein 0.38 g
Thiamin(Vit B1) 0.012 mg
Riboflavin(Vit B2) 0.025 mg
Niacin(Vit B3) 0.157 mg
Pantothenic acid(Vit B5) 0.048 mg
Vitamin B6 0.028 mg
Folate(Vit B9) 7 µg
Vitamin C 4.2 mg
Calcium 9 mg
Iron 0.17 mg
Magnesium 7 mg
Phosphorus 11 mg
Potassium 119 mg
Zinc 0.10 mg
Hình 15: Quả lê
2. Cấu trúc miếng lê:
Lê và táo đều thuộc giống pome nên cấu trúc tương tự.
3. Chất mang mộc qua:
1. Thành phần hóa học :
Bảng 3: Thành phần hóa học của quả mộc qua.
16
Thành phần hóa học Hàm lượng
có trong 100g
Đường 12.53 g

Chất xơ 1.9 g
Chất béo 0.10 g
Protein 0.4 g
Nước 83.8 g
Vitamin A 40 µg
Niacin(Vit B3) 0.2 mg
Vitamin B6 0.04 mg
Folate(Vit B9) 8 µg
Vitamin C 15.0 mg
Calcium 8 mg
Iron 0.7 mg
Magnesium 8 mg
Phosphorus 17 mg
Potassium 197 mg
Sodium 4 mg
2. Cấu trúc miếng mộc qua:
Mộc qua và táo đều thuộc loại quả pome nên có cấu trúc tương tự nhau.
Hình 16: Quả mộc qua cắt miếng
4. Chất mang sung khô:
1. Thành phần hóa học:
a. Sung tươi :
Bảng 4: Thành phần hóa học của quả sung tươi
Thành phần hóa học Hàm lượng
có trong 100g
Đường 16 g
Chất xơ 3 g
Chất béo 0.3 g
Protein 0.8 g
17
Hình 17: Quả sung tươi

b. Sung khô:
Bảng 5: Thành phần hóa học của quả sung khô
Thành phần hóa học Hàm lượng
có trong 100g
Đường 47.92 g
Chất xơ 9.8 g
Chất béo 0.93 g
Protein 3.3 g
Thiamin(Vit B1) 0.085 mg
Riboflavin(Vit B2) 0.082 mg
Niacin(Vit B3) 0.619 mg
Pantothenic acid(Vit B5) 0.434 mg
Vitamin B6 0.106 mg
Folate(Vit B9) 9 µg
Vitamin C 1.2 mg
Calcium 162 mg
Iron 2.03 mg
Magnesium 68 mg
Phosphorus 67 mg
Potassium 680 mg
Zinc 0.55 mg
18
Hình 18: Quả sung khô
2. Cấu trúc quả sung:
a. Sung tươi:
Quả sung khi chín có vỏ dai. Bên trong quả có nhiều hoa nhỏ được bao bọc bởi lớp
thịt quả. Quả có hình chuông.
b. Sung khô:
Sung khô là sung được chế biến từ sung tươi, bằng cách sấy khô và cán bẹp để sung có
hình tròn.

Có hai dạng sung khô: sung làm khô tự nhiên và sung được làm khô bằng nhiều
phương pháp chế biến khác nhau.
• Sung được làm khô tự nhiên: được sấy bằng năng lượng mặt trời hay bằng thiết bị.
Đường glucose kết tinh ra ngoài vỏ làm quả có bề mặt không bóng.
• Sung được chế biến: sấy, ngâm muối hay xông hơi, ép, sau đó sấy lại lần nữa. Những
công đoạn này làm cho sung khô có vẻ bề ngoài đẹp và bóng hơn.
Sung khô rất giàu chất xơ, có nhiều khoáng vi lượng, protein, đường và các hợp chất dễ bay
hơi, rất thích hợp làm chất mang cố định tế bào trong lên men bia.
5. Chất mang vỏ cam:
1. Thành phần hóa học:
Bảng 6: Đặc tính thực vật của cây cam.

Scientific classification
Kingdom: Plantae
Division: Magnoliophyta
Class: Magnoliopsida
Subclass: Rosidae
(unranked) Eurosids I
Order: Sapindales
Family: Rutaceae
Subfamily: Aurantioideae
Tribe: Citreae
Genus: Citrus
L.
19
2. Cấu trúc quả cam:

Hình 1 9 : Cấu tạo của quả cam.
6. Chất mang nho khô và vỏ nho:
1. Thành phần hóa học:

a. Nho tươi:
Bảng 7: Thành phần hóa học của quả nho tươi
20
b. Nho khô:
Bảng 8: Thành phần
hóa học của quả nho
khô.
Thành phần hóa học Hàm lượng
có trong 100g
Đường 59g
Chất xơ 4g
Chất béo 0.5g
Protein 3g
Calcium 50 mg
Iron 1.9 mg
Potassium 750 mg
Sodium 11 mg
Thành phần hóa học
Hàm lượng
có trong 100g
Đường 15.48 g
Chất xơ 0.9 g
Chất béo 0.16g
Protein 0.72g
Thiamin (Vit. B1) 0.069 mg
Riboflavin (Vit. B2) 0.069 mg
Niacin (Vit. B3) 0.188 mg
Pantothenic acid
(B5)
0.05 mg

Vitamin B6 0.086 mg
Folate (Vit. B9) 2 μg
Vitamin C 10.8 mg
Calcium 10 mg
Iron 0.36 mg
Magnesium 7 mg
Phosphorus 20 mg
Potassium 191 mg
Zinc 0.07 mg
Manganese 0.071 mg
21
CHƯƠNG 3
PHƯƠNG PHÁP CỐ ĐỊNH NẤM MEN TRÊN CHẤT MANG
TRÁI CÂY
1. CHẤT MANG TÁO:
22
Hình 20: Các miếng táo cắt miếng được chuẩn bị cho quá trình cố định nấm men.
a. Chuẩn bị chất mang: 425g táo cắt miếng.
b. Chuẩn bị nấm men:
10g khối lượng ướt của tế bào nấm men.
Sử dụng loài nấm men S.cerevisiae AXAZ-1. Đây là loài nấm men chịu được nồng độ
rượu cao và ưa lạnh.
c. Chuẩn bị môi trường:
500ml môi trường lỏng, môi trường này có thành phần như sau (tính theo %w/v): 12
glucose, 0.4 chất chiết men, 0.1 (NH
4
)
2
SO
4

, 0.1 KH
2
PO
4
và 0.5 MgSO
4
trong nước cất mà
không điều chỉnh pH.
d. Thiết bị: bình thủy tinh có thể tích 1 lít.
e. Phương pháp thực hiện:
425g táo cắt miếng được cho vào một bình thủy tinh có thể tích 1 lít, trong đó có
500ml môi trường lỏng. Khoảng 10g khối lượng ướt của tế bào nấm men được thêm vào bình
và được giữ trong bình cho đến khi nồng độ đường chỉ còn xấp xỉ 0.5
0
Be. Sau đó chất lỏng
được gạn, chắt đi, chất mang táo với các tế bào nấm men được cố định sẽ được rửa 2 lần bằng
400 ml dịch glucose và chất mang táo với tế bào nấm men được cố định có thể được sử dụng
để lên men tạo sản phẩm (Kourkoutas và cộng sự, 2006) .
f. Kết luận:
Việc cố định nấm men này lên chất mang táo có thể được giải thích là do kết quả của
liên kết hydro, lực mao quản giữ tế bào trong cấu trúc của miếng táo, lực Van der Waals hay
23
sự hấp phụ được gây ra bởi sự liên kết giữa thành tế bào vi sinh vật và thành tế bào táo (Bardi
và cộng sự, 1996).
Hình 21: Các tế bào nấm men cố định trên táo qua kính hiển vi điện tử.
2. CHẤT MANG VỎ NHO:
Việc sử dụng vỏ nho làm chất mang cố định nấm men được Mallouchos và cộng sự
(2002) đề cập đến. Vỏ nho tươi được lấy bằng cách ép trái nho. Cân 20 g khối lượng tế bào
nấm men ướt S.cerevisiae cho vào 1 lít môi trường bán tổng hợp (có chứa 120 g glucose, pH=
4.8), 400g vỏ nho tươi được tiệt trùng ở 121

0
C trong 20 phút, được thêm vào môi trường trên
và được giữ trong bình phản ứng, không khuấy đảo ở 25
0
C trong 6-8 h trong điều kiện bán
hiếu khí. Sau đó phần dịch lỏng được gạn bỏ đi và chất mang được rửa 2 lần với 400 ml dịch
nho.
Để xác định số tế bào nấm men cố định, người ta lấy 10 g vỏ nho ướt đang được sử
dụng cho quá trình lên men, đem đi đồng hóa trong 4 phút trong thiết bị Stomacher với 90 ml
dung dịch Ringer 25%. Sau khi pha loãng chính xác 10 lần, tiến hành đếm số tế bào nấm men.
Số tế bào cố định xấp xỉ không đổi (4.5x10
8
tế bào/1g vỏ nho ướt, tương ứng với 2.96x 10
-3
g
khối lượng khô tế bào/g vỏ nho ướt) trong suốt quá trình lên men và không phụ thuộc vào
nồng độ đường ban đầu.
3. CHẤT MANG NHO KHÔ:
Nho khô cũng được sử dụng làm chất mang cố định nấm men. Trong nghiên cứu của
Tsakins và cộng sự (2004), 150g nho khô Sultania và 400 ml nước ấm (30
0
C) được cho vào
bình hình trụ thủy tinh 1 lít và trong bình thủy tinh đã có sẵn 10 g nấm men khô. Tổng thể tích
của bình là 500 ml. Nho khô sẽ hút nước (khoảng 100 ml) và thể tích của nó tăng lên. Sau quá
trình cố định, người ta đếm thấy có khoảng 2.5 g nấm men được cố định trên 150 g nho khô
(tương đương khoảng 1.67 g nấm men trên 100 g nho khô).
24
Hình 22: Hình ảnh của nấm men S.cerevisiae cố định trên nho khô.
Cố định nấm men trên nho khô xảy ra do bởi cả hai loại tương tác: tương tác vật lý và
tương tác hóa học. Tế bào nấm men di chuyển vào bên trong quả nho và nhân đôi lên nhiều

lần. Protein của thành tế bào sẽ gắn kết với tannin của bề mặt nho khô. Phương pháp chuẩn bị
chất mang nho khô bao gồm cả bước nhúng ngập trong dung dịch KOH trước khi sấy khô,
mục đích là để loại lignin, cho phép nước thoát ra khỏi quả dễ dàng hơn và nấm men dễ dàng
đi vào trong quả nho hơn trong giai đoạn cố định tế bào.
4. CHÂT MANG VỎ CAM:
Bài báo khoa học của S.Plessas và cộng sự (2007) đề cập đến việc sử dụng vỏ cam
làm chất mang cố định nấm men. Vỏ cam (white mesocarp) thu được sau khi đã gọt lớp
vỏ ngoài cùng của quả cam (orange- yellow exocarp), được cắt nhỏ thành miếng có kích
thước 1-1.5 cm, sau đó được thanh trùng ở 120
0
C trong 15 phút. Nấm men sử dụng là
S.cerevisiae. Môi trường tổng hợp dùng để cố định gồm có (g/l): 120 glucose, 1
(NH
4
)
2
SO
4
, 1 KH
2
PO
4
, 5 MgSO
4
và 4 chất chiết men (pH= 4.8). Mật rỉ được sử dụng sau
khi pha loãng đến 3 và 7.5
0
Be (xấp xỉ 50 và 125g đường/lít) và được bổ sung 1 g/l
(NH
4

)
2
SO
4
, 1g/l KH
2
PO
4
(pH=5.6). Chất chiết từ nho khô được chuẩn bị bằng cách trích ly
nóng 1 kg nho đen khô với 2 lít nước trong bình thủy tinh trong 3 h ở 72
0
C và được pha
loãng đến 7.5
0
Be. Tất cả môi trường đều được tiệt trùng autoclave ở 120
0
C trong 15 phút.
Việc cố định nấm men được tiến hành như sau:
25