nghiên cứu điều kiện lên men rượu từ giống bắp vn2599

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH VI SINH VẬT HỌC

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN LÊN MEN RƯỢU
TỪ GIỐNG BẮP VN25-99

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

PGS.TS. NGÔ THỊ PHƯƠNG DUNG

NGUYỄN TRỌNG NHÂN
MSSV: 3113740
LỚP: VI SINH VẬT HỌC KHÓA 37

Cần Thơ, Tháng 11/2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH VI SINH VẬT HỌC

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN LÊN MEN RƯỢU

TỪ GIỐNG BẮP VN25-99

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

PGS.TS. NGÔ THỊ PHƯƠNG DUNG

NGUYỄN TRỌNG NHÂN
MSSV: 3113740
LỚP: VI SINH VẬT HỌC KHÓA 37

Cần Thơ, Tháng 11/2014


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

KÝ TÊN HỘI ĐỒNG
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Ngô Thị Phương Dung

Nguyễn Trọng Nhân

DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày

tháng

năm 2014

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

Chuyên ngành Vi sinh vật học

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

LỜI CẢM TẠ
Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám hiệu Trường Đại học
Cần Thơ, Ban Lãnh đạo Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học đã
tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp Đại học.
Tôi vô cùng biết ơn Cô Ngô Thị Phương Dung, người hướng dẫn đề tài,
người Thầy đáng kính, đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những tri thức bổ ích,
tác phong làm việc và tư duy khoa học. Cô đã quan tâm và tạo mọi điều kiện thuận lợi
cho tôi trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành luận văn này.

Tôi cũng rất biết ơn Thầy Huỳnh Xuân Phong đã tận tình quan tâm, giúp đỡ
và cho tôi những góp ý quý báu trong quá trình thực hiện các thí nghiệm cũng như
hoàn thành luận văn tốt nghiệp Đại học.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn Thầy Phạm Hồng Quang, cố vấn học tập, người Thầy
đáng kính đã luôn tận tình quan tâm, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và
rèn luyện tại trường Đại học Cần Thơ, Thầy cũng đã truyền đạt cho tôi những tri thức
bổ ích trong lĩnh vực lên men thực phẩm.
Xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô đã giảng dạy và truyền đạt tri thức cho tôi
trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại trường Đại học Cần Thơ.
Xin chân thành cảm ơn anh Nguyễn Ngọc Thạnh, quản lý phòng thí nghiệm
Công nghệ Sinh học Thực phẩm và quý Thầy, Cô, anh, chị quản lý phòng thí nghiệm
của Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học đã hỗ trợ và tạo điều kiện
thuận lợi để tôi hoàn thành tốt luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các anh, chị học viên cao học, các bạn sinh viên
của phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Thực phẩm đã giúp đỡ tôi trong quá trình
thực hiện luận văn.
Con cảm ơn Cha, Mẹ vì đã động viên, chia sẻ cũng như tạo điều kiện thuận lợi
giúp con học tập tốt.
Sau cùng, kính chúc quý Thầy, Cô, Cha, Mẹ, các anh, chị và các bạn dồi dào
sức khỏe, hạnh phúc và thành đạt.
Nguyễn Trọng Nhân

Chuyên ngành Vi sinh vật học

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

TÓM LƯỢC
Nghiên cứu đã sử dụng nấm mốc Amylomyces rouxii và nấm men Saccharomyces
cerevisiae để tiến hành lên men rượu với nguồn cơ chất bắp lai VN25-99. Điều kiện
tối ưu cho quá trình lên men được xác định là nguyên liệu bắp xử lý ở dạng mảnh
và hồ hóa trong 45 phút (độ rượu 7,06% v/v). Toàn bộ quá trình lên men
được tiến hành ở nhiệt độ môi trường xung quanh (28-32°C) với tỷ lệ tổ hợp
mốc – men là 0,6% w/w so với cơ chất và tỷ lệ bột mốc là 0,6% w/w so với tổ hợp
mốc – men. Thời gian đường hóa và rượu hóa lần lượt là 4 ngày và 5 ngày, thể tích
nước chan thích hợp được xác định là 60 mL (độ rượu 10,2% v/v). Quy trình lên men
rượu từ giống bắp VN25-99 bước đầu đã được thiết lập.
Từ khóa: Amylomyces rouxii, bắp, lên men, rượu đế, Saccharomyces cerevisiae.

Chuyên ngành Vi sinh vật học

i

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

MỤC LỤC
KÝ TÊN HỘI ĐỒNG ......................................................................................................
LỜI CẢM TẠ ...................................................................................................................
TÓM LƯỢC .................................................................................................................... i
MỤC LỤC ......................................................................................................................ii
DANH SÁCH BẢNG .................................................................................................... iv

DANH SÁCH HÌNH ...................................................................................................... v
CÁC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................................................... vi
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU........................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................ 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................... 1
CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ...................................................................... 2
2.1. Tình hình sản xuất rượu bắp ................................................................................. 2
2.2. Nguyên liệu trong quá trình sản xuất ................................................................... 2
2.2.1. Bắp .................................................................................................................. 2
2.2.2. Vi sinh vật lên men rượu ................................................................................ 5
2.2.3. Nước ............................................................................................................... 7
2.3. Cơ sở lý thuyết lên men rượu ................................................................................ 8
2.3.1. Nguyên lý quá trình lên men rượu .................................................................. 8
2.3.2. Cơ chế quá trình lên men rượu ....................................................................... 8
2.3.3. Động học của quá trình lên men ..................................................................... 9
2.4. Sản xuất bột nấm mốc Amylomyces rouxii và bột nấm men Saccharomyces
cerevisiae ....................................................................................................................... 10
2.4.1. Sản xuất bột nấm mốc Amylomyces rouxii ................................................... 10
2.4.2. Sản xuất bột nấm men Saccharomyces cerevisiae ....................................... 12
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 14
3.1. Phương tiện thí nghiệm ........................................................................................ 14
3.1.1. Thời gian và địa điểm ................................................................................... 14
3.1.2. Nguyên liệu ................................................................................................... 14
3.1.3. Hóa chất ........................................................................................................ 14
3.1.4. Thiết bị và dụng cụ ....................................................................................... 14

Chuyên ngành Vi sinh vật học

ii

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

3.2. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 15
3.2.1. Xử lý nguyên liệu bắp cho quá trình lên men ............................................... 15
3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ ủ trong giai đoạn đường hóa
................................................................................................................................ 16
3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ ủ trong giai đoạn rượu hóa .. 17
3.2.4. Khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ bột nấm mốc và bột nấm men
khi chủng vào nguyên liệu ...................................................................................... 17
3.2.5. Khảo sát sự ảnh hưởng của thể tích nước chan trong lên men rượu bắp...... 19
3.3. Phương pháp thống kê ......................................................................................... 20
3.4. Phương pháp phân tích ........................................................................................ 20
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 21
4.1. Xử lý nguyên liệu bắp cho quá trình lên men .................................................... 21
4.2. Thời gian và nhiệt độ ủ trong giai đoạn đường hóa .......................................... 23
4.3. Thời gian và nhiệt độ ủ trong giai đoạn rượu hóa ............................................ 25
4.4. Tỷ lệ phối trộn thích hợp của bột mốc và bột men ............................................ 27
4.5. Ảnh hưởng của thể tích nước chan trong lên men rượu bắp ........................... 28
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................................. 30
5.1. Kết luận ................................................................................................................. 30
5.2. Đề nghị ................................................................................................................... 30
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 31
PHỤ LỤC .........................................................................................................................
PHỤ LỤC 1: CÁC HÌNH ẢNH
PHỤ LỤC 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

PHỤ LỤC 3: KẾT QUẢ
PHỤ LỤC 4: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THỐNG KÊ

Chuyên ngành Vi sinh vật học

iii

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

DANH SÁCH BẢNG
Tên bảng
Trang
Bảng 1. Thành phần hóa học của bắp ........................................................................... 4
Bảng 2. Giới hạn hàm lượng các ion trong nước ......................................................... 7
Bảng 3. Thời gian hồ hóa và trạng thái hạt bắp cho quá trình lên men ...................... 21
Bảng 4. Sự phát triển khuẩn ty và hình thành dịch rỉ trong quá trình đường hóa ...... 23
Bảng 5. Thể tích dịch rỉ và độ Brix theo thời gian và nhiệt độ đường hóa ................ 24
Bảng 6. Thời gian và nhiệt độ ủ trong giai đoạn rượu hóa......................................... 25
Bảng 7. Kết quả khảo sát tỷ lệ phối trộn bột mốc và bột men ................................... 28
Bảng 8. Ảnh hưởng của lượng nước chan đối với độ rượu ........................................ 29
Bảng 9. Bảng tính đổi độ rượu ở các nhiệt độ khác nhau về 20°C .................. Phụ lục 2
Bảng 10. Kết quả cách xử lý nguyên liệu hiệu quả cho quá trình lên men ..... Phụ lục 3
Bảng 11. Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ ủ trong giai đoạn
đường hóa. .......................................................................................... Phụ lục 3
Bảng 12. Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ ủ trong giai đoạn

rượu hóa. ............................................................................................. Phụ lục 3
Bảng 13. Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ bột nấm mốc và bột nấm men
khi chủng vào nguyên liệu.................................................................. Phụ lục 3
Bảng 14. Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng của thể tích nước chan trong lên men
rượu bắp. ............................................................................................. Phụ lục 3

Chuyên ngành Vi sinh vật học

iv

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

DANH SÁCH HÌNH
Tên hình
Trang
Hình 1. Quy trình sản xuất bột mốc từ nấm mốc Amylomyces rouxii ........................ 11
Hình 2. Quy trình sản xuất bột men từ nấm men Saccharomyces cerevisiae ............ 13
Hình 3. Sơ đồ thí nghiệm xử lý nguyên liệu bắp ........................................................ 16
Hình 4. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tỷ lệ bột mốc và bột men chủng vào nguyên liệu 18
Hình 5. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát sự ảnh hưởng của thể tích nước chan ................. 19
Hình 6. Độ rượu thu được ở các nghiệm thức trạng thái bắp khác nhau ................... 22
Hình 7. Độ Brix thu được trong quá trình đường hóa ................................................ 25
Hình 8. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ rượu ............................................................ 26
Hình 9. Ảnh hưởng của thời gian ủ đến độ rượu ........................................................ 27
Hình 10. Cân phân tích. ................................................................................... Phụ lục 1

Hình 11. Tủ ủ. .................................................................................................. Phụ lục 1
Hình 12. Máy đo pH ........................................................................................ Phụ lục 1
Hình 13. Cồn kế ............................................................................................... Phụ lục 1
Hình 14. Nồi hấp khử trùng ............................................................................. Phụ lục 1
Hình 15. Hệ thống chưng cất rượu .................................................................. Phụ lục 1
Hình 16. Brix kế .............................................................................................. Phụ lục 1
Hình 17. Quá trình đường hóa khối bắp .......................................................... Phụ lục 1
Hình 18. Tủ cấy Telstar ................................................................................... Phụ lục 1
Hình 19. Quá trình rượu hóa khối bắp............................................................. Phụ lục 1

Chuyên ngành Vi sinh vật học

v

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

CÁC TỪ VIẾT TẮT
CFU

Colony forming unit

ĐBSCL

Đồng bằng sông Cửu Long

PP

Polypropylene

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

v/v

Volume/volume

w/w

Weight/weight

Chuyên ngành Vi sinh vật học

vi

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1. Đặt vấn đề
Rượu là thức uống phổ biến và là một nét văn hóa đặc trưng của người Việt Nam

trong các dịp Tết, lễ hội, các ngày nghỉ hay trong giao tiếp. Rượu được chia làm
hai loại: rượu chưng cất và rượu không qua chưng cất (thường là rượu vang, được làm
từ những loại quả có hàm lượng đường cao). Nấu rượu đế là nghề truyền thống
và phổ biến của nhiều vùng miền trong cả nước, với những bí quyết nấu rượu
khác nhau đã tạo cho rượu những hương vị riêng biệt. Hiện nay trên thị trường
có hơn 90% là rượu chưng cất với nhiều loại nguyên liệu khác nhau như gạo, nếp, bắp,
khoai lang,… đã làm cho rượu thêm đa dạng và phong phú.
Rượu chưng cất thường được lên men từ các loại ngũ cốc và dịch đường.
Chưng cất là quá trình tách rượu và tạp chất dễ bay hơi. Nguyên liệu bắp là một loại
ngũ cốc có hàm lượng tinh bột khá cao có thể ứng dụng để sản xuất rượu và mang lại
hiệu quả kinh tế đáng kể. Bắp được trồng phổ biến ở nước ta từ vùng núi Bắc Bộ
cho đến tận Đồng bằng Sông Cửu Long. Đặc biệt, tại phía Nam, giống bắp lai
VN25-99 cho thấy khả năng thích ứng tốt cùng với năng suất cao vì vậy được hầu hết
người nông dân tin dùng. Nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào và góp phần
đa dạng hóa sản phẩm rượu đế, xác định các điều kiện phù hợp để làm tăng năng suất
lên men, đề tài “Nghiên cứu điều kiện lên men rượu từ giống bắp VN25-99”
được thực hiện.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là tìm ra các điều kiện thích hợp trong quá trình
lên men rượu từ đó xây dựng quy trình lên men rượu từ bắp VN25-99 nhằm tận dụng
nguồn nguyên liệu dồi dào và góp phần đa dạng hóa sản phẩm rượu đế.
Để thực hiện mục tiêu trên, đề tài đã thực hiện các bước sau:
- Xác định cách xử lý nguyên liệu hiệu quả cho quá trình lên men.
- Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ ủ trong giai đoạn đường hóa.
- Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ ủ trong giai đoạn rượu hóa.
- Khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ bột nấm mốc và bột nấm men khi chủng vào
nguyên liệu.
- Khảo sát sự ảnh hưởng của thể tích nước chan trong lên men rượu bắp.

Chuyên ngành Vi sinh vật học

1

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1. Tình hình sản xuất rượu bắp
Rượu là một trong những sản phẩm thực phẩm lên men đã được biết đến
từ rất lâu đời. Ở Việt Nam có rất nhiều loại rượu truyền thống như: rượu cần,
rượu gạo, rượu nếp, rượu nếp than, rượu bắp, rượu vang,… Trong đó, rượu bắp
được biết đến như là đặc sản của các dân tộc vùng cao Tây Bắc như: Hà Giang,
Tuyên Quang, Lào Cai,…
Rượu bắp tuy ít được biết đến như các loại rượu khác nhưng là một nét văn hóa
đặc trưng của một số vùng. Tùy kinh nghiệm của từng địa phương, từng dân tộc,
sử dụng các loại men khác nhau sẽ có những vị rượu đặc trưng. Nghề nấu rượu bắp
ngày càng phát triển ở nước ta với nhiều thương hiệu nổi tiếng như: rượu bắp Bản Phố,
rượu bắp Thanh Vân, rượu bắp Nà Hang,…
Công nghệ sản xuất rượu đã và đang là một công nghệ chuyên nghiệp lâu đời,
phương pháp truyền thống là dựa vào kinh nghiệm và kỹ thuật thủ công. Ngày nay,
những thiết bị tự động hoá đang dần thay thế và đồng thời kiểm soát được chất lượng
cũng như cải thiện được vấn đề vệ sinh trong quá trình sản xuất. Công nghệ sản xuất
rượu bắp ngày nay đã được tiến hành bằng máy móc, góp phần tăng năng suất và
giữ chất lượng sản phẩm ổn định. Phế thải của quá trình sản xuất rượu có thể
tái sử dụng để chế biến thức ăn gia súc hay sấy khô làm phân bón hữu cơ, không còn là
phế thải hay những sản phẩm gây ô nhiễm (nguồn: ngobap.wordpress.com, ngày

02/06/2014).
Hầu hết các nước trên thế giới đều dùng ethanol để pha rượu, đáp ứng
các nhu cầu về y tế, nhiên liệu và phục vụ các ngành công nghiệp khác. Trong đó,
ethanol được sản xuất từ bắp là chủ yếu. Ở các nước có nền công nghiệp sản xuất
rượu vang nổi tiếng như: Pháp, Ý, Tây Ban Nha,… ethanol được dùng để
tăng thêm độ rượu hay dùng để pha chế các loại rượu mạnh.
2.2. Nguyên liệu trong quá trình sản xuất
2.2.1. Bắp
Bắp (ngô hay bẹ) có danh pháp hai phần: Zea mays L. ssp. mays, là một loại
cây lương thực được thuần canh tại khu vực Trung Mỹ và sau đó lan tỏa ra khắp
châu Mỹ. Bắp lan tỏa ra phần còn lại của thế giới sau khi có sự tiếp xúc của

Chuyên ngành Vi sinh vật học

2

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

người châu Âu với người châu Mỹ vào cuối thế kỷ 15, đầu thế kỷ 16
(nguồn: ngobap.wordpress.com, ngày 02/06/2014).
Bắp là một loại ngũ cốc quan trọng, đứng thứ ba sau lúa mì và lúa gạo.
Là cây lương thực giàu dinh dưỡng hơn lúa mì và lúa gạo, góp phần nuôi sống
gần 1/3 dân số trên toàn thế giới. Sản lượng bắp trên thế giới trung bình hàng năm
từ 696,2 đến 723,3 triệu tấn (năm 2005-2007), trong đó nước Mỹ sản xuất 40,62%
tổng sản lượng bắp và 59,38% do các nước khác sản xuất. Sản lượng bắp xuất khẩu

trên thế giới trung bình hàng năm từ 82,6 đến 86,7 triệu tấn. Trong đó,
Mỹ xuất khẩu 64,41% tổng sản lượng bắp và các nước khác chiếm 35,59%
(nguồn: ngobap.wordpress.com, ngày 02/06/2014).
Ở Việt Nam, bắp là cây lương thực đứng thứ 2 sau lúa gạo. Diện tích gieo trồng
và năng suất, sản lượng bắp cũng tăng mạnh, từ hơn 200 ngàn hecta (ha) với năng suất
1 tấn/ha (năm 1960), đến năm 2009 đã vượt ngưỡng 1 triệu ha với năng suất 43 tạ/ha.
So với các nước khác, năng suất bắp ở nước ta vẫn thuộc loại khá thấp. Đặc biệt,
tại một số địa phương miền núi, vùng sâu, vùng xa của các tỉnh Lai Châu, Sơn La,
Thanh Hóa, Quảng Nam, Lâm Đồng,… một số đồng bào dân tộc ít người sử dụng
bắp là nguồn lương thực, thực phẩm chính nhưng sử dụng các giống bắp địa phương
và tập quán canh tác lạc hậu nên năng suất bắp ở đây chỉ đạt trên dưới 1 tấn/ha.
Căn cứ vào các điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng đất đai, tập quán canh tác, mùa vụ,
cây bắp được gieo trồng tại 8 vùng chính theo các vùng sinh thái nông nghiệp
trong cả nước: vùng bắp đồng bằng Bắc Bộ, vùng bắp Việt Bắc và Đông Bắc Bắc Bộ,
vùng bắp Tây Bắc Bắc Bộ, vùng bắp Bắc Trung Bộ, vùng bắp Nam Trung Bộ,
vùng bắp Tây Nguyên, vùng Đông Nam Bộ và vùng bắp đồng bằng sông Cửu Long
(Dương Minh, 1999).
a. Cấu tạo hạt bắp
Hạt bắp được cấu tạo bởi 5 phần chính là: mày hạt, vỏ hạt, lớp biểu bì, nội nhũ
và phôi hạt (Trần Văn Dư, 2011).
- Mày hạt: phần lồi ra ngoài ở cuối hạt, mày hạt là bộ phận đính hạt và lõi bắp.
- Vỏ hạt: lớp màng mỏng bao quanh hạt để bảo vệ hạt.
- Lớp biểu bì: nằm dưới lớp vỏ hạt. Khối lượng vỏ và lớp biểu bì chiếm 5-11%
khối lượng toàn hạt.

Chuyên ngành Vi sinh vật học

3

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học

Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

- Nội nhũ: chiếm 75-83% khối lượng hạt và chứa đầy tinh bột, được phân biệt
thành 2 miền: miền sừng và miền bột.
- Phôi hạt: chiếm 10-15% khối lượng hạt, nằm ở phần đầu nhỏ của hạt,
dưới lớp biểu bì, chứa tất cả các tế bào phát triển của cây bắp, đóng vai trò
quan trọng nhất trong sự xuất hiện và phát triển của các quá trình sống.
Bảng 1. Thành phần hóa học của bắp
Các chất

Thành phần %

Tinh bột

69,2

Protein

10,6

Lipid

4,30

Cellulose

2,00

Tro

1,40

Nước

12,5

(*Nguồn: Nguyễn Công Hà, 2000)

Hiện nay và trong những năm tới, bắp vẫn là cây ngũ cốc có vai trò quan trọng
đang được đầu tư nghiên cứu, lai tạo được nhiều giống bắp mới phù hợp với
khí hậu Việt Nam và cho năng suất ngày càng cao, tiêu biểu như các giống LVN10,
LVN4, LVN66, LVN885, LVN9, LVN99, VN25-99, VN8960, bắp nếp, bắp ngọt,…
Bắp có nhiều công dụng, tất cả các bộ phận của cây bắp từ hạt, đến thân,
lá đều có thể sử dụng để làm lương thực, thực phẩm cho người, thức ăn cho gia súc,
làm nguyên liệu cho công nghiệp (làm rượu bắp, sản xuất ethanol để chế biến xăng
sinh học, chế biến tạo ra một số vật dụng đồ dùng,…), một số bộ phận của bắp
có chứa các chất có vai trò như một loại thuốc chữa bệnh, làm chất đốt
(nguồn: ngobap.wordpress.com, ngày 02/06/2014).
b. Bắp lai VN25-99
Giống bắp lai đơn VN25-99 cho năng suất cao được tạo ra từ tổ hợp lai
IL11/MV292. Thời gian sinh trưởng trung bình là 93-98 ngày. Cây sinh trưởng nhanh,
thân cứng, ít đổ ngã, độ đồng đều cao. Chiều cao cây trong khoảng 230-235 cm,
chiều dài bắp trong khoảng 18-19 cm, có từ 18-19 lá, 12-14 hàng hạt. Khối lượng
trung bình của 1.000 hạt là 310-320 g, tỷ lệ hạt/bắp là 78-80%, hạt dạng nửa đá,
màu vàng cam, năng suất trung bình 60-65 tạ/ha, thâm canh tốt có thể đạt 70-80 tạ/ha.
Bắp lai VN25-99 phù hợp với khí hậu các tỉnh phía Nam và được Nhà nước quy hoạch

trồng luân canh với lúa nhằm góp phần cung cấp nguồn nguyên liệu làm thức ăn
Chuyên ngành Vi sinh vật học

4

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

gia súc trong chăn nuôi đồng thời tăng thu nhập cho người dân (nguồn: cantho.gov.vn,
ngày 02/06/2014).
2.2.2. Vi sinh vật lên men rượu
Sản xuất men rượu được xem là một nghề truyền thống, mang đậm nét văn hoá
dân tộc. Mỗi vùng có một loại men rượu đặc trưng riêng như men thuốc Bắc
của người miền xuôi, men lá của đồng bào dân tộc. Mỗi cơ sở làm men đều giữ
bí quyết riêng cho mình, nhất là men cái dùng cho các mẻ sau. Vì vậy,
rượu của từng cơ sở có những đặc trưng về năng suất, chất lượng và hương vị.
Hệ vi sinh vật chủ yếu trong viên men rượu gồm nấm mốc Rhizopus oryzae,
Mucor indicus, Mucor circinelloides và Amylomyces rouxii, nấm men Saccharomyces
cerevisiae, Hyphopichia burtonii, Saccharomycopsis fibuligera, Pichia anomala và
Candida sp. (Lee và Fujio, 1999). Các vi khuẩn thường hiện diện như
Pediococcus pentosaceus, Lactobacillus plantarum, L. brevis, Weissella confusa,
W. paramesenteroides, Bacillus subtilis, B. circulans, B. amyloliquefaciens,
B. sporothermodurans, Acetobacter orientalis, A. pasteurianus (Vu et al., 2008).
Trong nghiên cứu tuyển chọn nấm mốc có hoạt tính đường hoá cao từ men rượu
Xuân Thạnh, Huỳnh Ngọc Thanh Tâm et al. (2006) đã xác định mật số nấm mốc
trong khoảng 2,0x106-3,2x108 CFU/g, nấm men 6,3x105-2,0x108 CFU/g và mật số

vi khuẩn là 4,0x103-2,5x106 CFU/g trọng lượng khô của viên men.
Chính hệ vi sinh vật trong men rượu quyết định năng suất, chất lượng rượu
làm ra. Men rượu tốt sẽ cho năng suất cao, rượu thơm ngon và có mùi vị đặc trưng.
Do đó việc tuyển chọn vi sinh vật đáp ứng mục tiêu sản xuất men rượu thuần
đạt yêu cầu là rất cần thiết. Từ các đề tài nghiên cứu được tiến hành tại
phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Thực phẩm, Viện Nghiên cứu và Phát triển
Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần Thơ, nhiều chủng nấm mốc và nấm men
cho khả năng đường hoá, rượu hoá cao đã được tuyển chọn. Bước đầu đã thử nghiệm
sản xuất men rượu thuần phục vụ cho mục tiêu chung là ứng dụng quy trình công nghệ
cải tiến chất lượng rượu lên men cho vùng ĐBSCL. Trong số 53 chủng nấm mốc,
51 chủng nấm men và 15 loài vi khuẩn phân lập được đã xác định được các chủng
nấm mốc có khả năng đường hoá cao là Amylomyces rouxii, Rhizopus oligosporus và
Rhizopus oryzae. Nấm men có hoạt lực lên men cao là Saccharomyces cerevisiae
(Dung et al., 2007).

Chuyên ngành Vi sinh vật học

5

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

a. Nấm mốc Amylomyces rouxii
Nấm mốc đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình lên men rượu
từ các nguyên liệu giàu tinh bột như gạo, nếp, khoai, sắn, bắp,… Ở giai đoạn
đường hóa, hệ enzyme amylase từ nấm mốc đảm nhận quá trình thủy phân tinh bột.

Nấm mốc được sử dụng trong các loại men rượu thuốc Bắc chủ yếu
thuộc các chi Aspergillus, Penicillium, Mucor, Rhizopus. Loài Mucor rouxii có nhiều
đặc tính tốt, nổi trội là khả năng chịu được nhiệt độ cao 32-35°C (Nguyễn Đức Lượng,
1998).
Nấm mốc Amylomyces rouxii phân lập từ viên men trên thị trường có khả năng
đường hóa cao với hoạt tính của enzyme amyloglucosidase lên đến 0,6 U/g,
đạt nồng độ glucose trong dịch đường hóa là 25% w/w (Dung et al., 2006).
Chúng tạo thành những khối sợi có nhánh gọi là khuẩn ty hay sợi nấm. Khi gặp
điều kiện thuận lợi, nấm mốc tạo khuẩn ty trên bề mặt hoặc đồng thời ăn sâu vào
bên trong khối cơ chất mà chúng dùng làm nguồn dinh dưỡng. Trong trường hợp này,
khuẩn ty vừa bám chặt vào cơ chất vừa hút nước và hấp thu thức ăn từ cơ chất
(Hồ Sưởng et al., 1982).
b. Nấm men Saccharomyces cerevisiae
Nấm men thường được sử dụng trong viên men là nấm men Endomycopsis
và Saccharomyces. Nấm men Endomycopsis chủ yếu là Endomycopsis fibuligers,
loài giả nấm men có khả năng tổng hợp enzyme amylase, glucoamylase,
vừa có khả năng đường hóa vừa có khả năng rượu hóa. Nấm men Saccharomyces
cerevisiae có khả năng lên men nhiều loại đường khác nhau như glucose, saccharose,
fructose, maltose, raffinose, galactose và được dùng trong quá trình sản xuất rượu, bia,
làm nở bánh mì, cồn công nghiệp,… (Kiều Hữu Ảnh, 2010).
Nấm men Saccharomyces cerevisiae thuộc giống Saccharomyces, lớp
Ascomycetes, ngành Nấm. Là tế bào hình cầu hay hình trứng. Kích thước của tế bào
thay đổi trong khoảng chiều rộng 2,5-10 μm và chiều dài 4,5-21 μm, thời gian
phát triển của một thế hệ khoảng 120 phút (Nguyễn Lân Dũng, 1998). Chúng có
khả năng lên men ở nhiệt độ cao (36-40°C) và chịu được môi trường acid.
Đặc điểm quan trọng nhất là Saccharomyces cerevisiae có khả năng lên men nhiều loại
nguyên liệu khác nhau như gạo, nếp, bắp, khoai, sắn,… cho nồng độ rượu

Chuyên ngành Vi sinh vật học

6

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

trong dung dịch lên men là 10-12% với nhiệt độ lên men thích hợp là 28-32°C
(Nguyễn Đức Lượng, 1998).
Ngoài hai chi nấm men cơ bản trên thì trong một số bánh men thuốc Bắc
còn có nhiều loại nấm men dại khác, chúng vừa có khả năng phân hủy tinh bột vừa có
khả năng chuyển đường thành rượu, tuy sự chuyển hóa này thấp. Điều đặc biệt là
các loại nấm men dại này chịu nhiệt rất cao, có khi lên tới 60-65°C và chịu được
chất sát trùng ở nồng độ 0,05-1% (Nguyễn Đức Lượng, 1998).
c. Vi khuẩn
Trong quá trình lên men có rất nhiều vi khuẩn, chủ yếu là vi khuẩn acid lactic
và vi khuẩn acid acetic. Trong thời gian đầu của quá trình lên men, các vi khuẩn này
phát triển làm môi trường có pH thích hợp cho nấm men phát triển. Tuy nhiên,
nếu pH quá thấp sẽ ảnh hưởng xấu đến quá trình lên men. Mặt khác, nếu trong
dịch lên men có mặt oxy thì vi khuẩn acid acetic sẽ oxy hóa rượu thành acid acetic
làm giảm lượng rượu hình thành (Nguyễn Đức Lượng, 1998). Vi khuẩn hiện diện
trong viên men rượu với mật số tương đối cao, khoảng 103-108 CFU/g, bao gồm
vi khuẩn hiếu khí lẫn kỵ khí (Hesseltine et al., 1988). Sự hiện diện của vi khuẩn trong
viên men được xem là gây hại cho quá trình sản xuất rượu (Trần Thị Thanh, 2007).
2.2.3. Nước
Theo Bùi Thị Quỳnh Hoa (2001), nước chiếm phần lớn trong sản phẩm rượu.
Chất lượng của nước ảnh hưởng trực tiếp đến rượu. Do đó, nước sử dụng trong
sản xuất rượu cần phải đạt các tiêu chuẩn:

Bảng 2. Giới hạn hàm lượng các ion trong nước
Ion

Hàm lượng (mg/L)

Cl-

0,5

SO42-

80

As

0,05

Pb

0,1

NO3-

40

F

3

Zn

3

Cu

5

Fe

0,3

(*Nguồn: Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2001)

Chuyên ngành Vi sinh vật học

7

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

+ Độ cứng không vượt quá 7 mg/L, trong suốt, không màu, không mùi.
+ Không có hoặc có rất ít muối ion kim loại nặng như: Hg2+, Ba2+,…
+ Khả năng oxy hóa 1 lít nước không vượt quá 2 mL dung dịch KMnO4 0,01 N.
+ Chất cặn không vượt quá 1.000 mg/L.
+ Muối CaSO4, MgCl2, NaCl với hàm lượng từ 300-400 mg/L thích hợp cho
hoạt động của enzyme amylase, lượng đường khử tăng lên.

+ Muối CaCO3, MgSO4, Fe2+, Fe3+ với hàm lượng 400 mg/L sẽ ảnh hưởng
không tốt đến quá trình lên men.
+ E. coli < 20 tế bào/lít.
2.3. Cơ sở lý thuyết lên men rượu
Bản chất của quá trình lên men là sự sinh sản và sinh trưởng của vi sinh vật.
Việc phân chia các giai đoạn phát triển của vi khuẩn, nấm mốc, nấm men một cách
rõ ràng là điều khó khăn. Vì thực chất, sự phát triển của các loài vi sinh vật trong
dịch lên men diễn ra đồng thời. Chỉ có điều, sự phát triển đó thường không cùng
mức độ. Quá trình lên men được tạm chia thành hai giai đoạn chính: quá trình
chuyển hóa tinh bột thành đường (đường hóa) và quá trình chuyển hóa đường
thành rượu (rượu hóa).
2.3.1. Nguyên lý quá trình lên men rượu
Quá trình lên men rượu diễn ra như sau:
Giai đoạn đầu tiên, tinh bột bị thủy phân thành glucose bởi enzyme amylase:
(C6H10O5)n + nH2O

nC6H12O6

Sau đó, trong điều kiện kỵ khí, đường glucose tiếp tục được chuyển hóa
thành ethanol dưới tác dụng của nấm men:
C6H12O6

2C2H5OH + 2CO2

Nếu có mặt oxy trong không khí thì sẽ xảy ra phản ứng tiêu tốn đường glucose
một cách vô ích:
C6H12O6 + 6O2

6CO2

+ 6H2O

2.3.2. Cơ chế quá trình lên men rượu
Thông thường, khi lên men, lượng nấm men phải lớn hơn 10 triệu tế bào/mL
dung dịch lên men. Đường lên men và các chất dinh dưỡng được hấp thu trên bề mặt
nấm men, sau đó khuếch tán qua màng vào bên trong, tạo ra rượu và CO2.

Chuyên ngành Vi sinh vật học

8

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

Rượu etylic được tạo thành sẽ khuếch tán ra bên ngoài qua màng tế bào
nấm men. Rượu hòa tan vô hạn trong nước nên tốc độ khuếch tán rất nhanh.
CO2 cũng hòa tan trong môi trường nhưng tốc độ hòa tan không lớn và nhanh chóng
đạt trạng thái bão hòa. Khi đó, CO2 bám xung quanh tế bào tạo thành những bọt khí.
Tế bào nấm men thường dính liền nhau, bọt khí sinh ra ngày càng nhiều và hình thành
những túi lớn, đến thời điểm nhất định sẽ có sự chênh lệch khối lượng riêng
với môi trường và tế bào sẽ làm nấm men nổi lên. Khi đó, sự thay đổi đột ngột
sức căng bề mặt làm chúng bị vỡ ra và CO2 phóng thích ra bên ngoài. Lúc này,
khối lượng nấm men lại đủ lớn để chúng chìm xuống. Quá trình tế bào nấm men
nổi lên, chìm xuống diễn ra liên tục làm cho nấm men chuyển từ trạng thái tĩnh
sang trạng thái động, gia tăng khả năng tiếp xúc giữa tế bào và môi trường, gia tăng
tốc độ lên men (Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2001).

2.3.3. Động học của quá trình lên men
Tốc độ của quá trình lên men có thể xác định trực tiếp bằng lượng đường
được lên men, hoặc gián tiếp xác định lượng rượu tạo thành và lượng CO2 thoát ra
trong một đơn vị thời gian (Nguyễn Đình Thưởng và Nguyễn Thanh Hằng, 2005).
Quá trình lên men được chia làm ba giai đoạn chính:
- Thời kỳ đầu: khoảng 60 giờ kể từ khi cho nấm men tiếp xúc với dịch đường.
Tốc độ lên men chậm, lượng đường lên men không đáng kể.
- Thời kỳ sau: đây là giai đoạn lên men chính, chiếm 60-120 giờ sau thời kỳ đầu.
Sự phát triển của nấm men và sự lên men sau mỗi giờ tăng nhanh một cách đáng kể
và đạt hệ số cực đại.
- Thời kỳ cuối: đây là thời kỳ lên men phụ, tốc độ lên men rất chậm, đồng thời
là giai đoạn ổn định, tạo mùi cho sản phẩm. Tùy theo phương pháp lên men,
loại sản phẩm lên men mà thời gian phụ kéo dài khác nhau, không quan sát được.

Chuyên ngành Vi sinh vật học

9

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

2.4. Sản xuất bột nấm mốc Amylomyces rouxii và bột nấm men Saccharomyces
cerevisiae
2.4.1. Sản xuất bột nấm mốc Amylomyces rouxii
Theo Ngô Thị Phương Dung (2010), các bước tiến hành sản xuất bột nấm mốc
thuần (bột mốc) được trình bày trong Hình 1.

Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng khoai tây

–

glucose

–

agar (PGA): khoai tây

20%, glucose 1%, (NH4)SO4 0,2%, MgSO4 0,05%, CaSO4 0,02%, KH2PO4 0,1%,
agar 2%, lượng nước dùng để nấu khoai tây vừa đủ 100%. Tiệt trùng ở 121°C, 15 phút.
Dùng que cấy lấy nấm mốc từ ống mốc giống đã được nuôi cấy trên môi trường
thạch nghiêng MEA cấy phân bố đều 3 điểm trên đĩa môi trường PGA, ủ 5 ngày, 30°C.
Cân 10% trấu và 90% bắp mảnh, nhuyễn cho vào bọc PP (polypropylene)
kích thước 35 x 55 cm, bổ sung khoáng và nước muối sinh lý 0,85% để tạo độ ẩm
50%. Ngâm 1 giờ ở nhiệt độ phòng. Hấp khử trùng 100°C, 1 giờ và để nguội 30-40°C.
Thu khuẩn ty và bào tử nấm mốc chủng vào môi trường bắp, trấu đã khử trùng
để nguội. Dùng que cấy đã khử trùng xôm những lỗ nhỏ trên bọc chứa môi trường.
Tiến hành ủ mốc 4 ngày ở 30°C. Thu hoạch khối mốc đã ủ, đánh tơi bằng que inox
đã khử trùng, sấy ở 42°C trong 17 giờ. Nghiền mốc trong máy nghiền với đường kính
lỗ rây 0,5 mm. Thu hoạch bột mốc thuần, trữ trong bao PP ép miệng ở điều kiện
môi trường xung quanh.

Chuyên ngành Vi sinh vật học

10

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học

Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

Bắp, trấu chứa trong bọc PP (35 x 55 cm)
Bổ sung khoáng (tạo độ ẩm 50%)
Ngâm 1 giờ
Hấp khử trùng 100°C, 1 giờ
Để nguội 35-40°C

Mốc giống ủ 4 ngày, 30-32°C

Chủng mốc giống

Trộn khuẩn ty, bào tử mốc, bắp, trấu
Ủ 5 ngày, 30-32°C
Sấy 42°C, 17 giờ
Xay nhuyễn, rây qua lưới
có đường kính 0,5 mm
Bột mốc thuần
Hình 1. Quy trình sản xuất bột mốc từ nấm mốc Amylomyces rouxii
(Ngô Thị Phương Dung, 2010)
Thử hoạt tính bột mốc: Hoạt tính của mốc giống được khảo sát trên môi trường
bắp mảnh. Cân 50 g bắp mảnh cho vào bình tam giác 250 mL, chan 70 mL,
đậy nút gòn, nắp giấy, ngâm bắp 4 giờ ở nhiệt độ phòng, hấp ở 100°C trong 1 giờ.
Khối bắp sau khi hấp đã được hồ hóa và để nguội đến 30-40°C, chủng 1% bột mốc vào
mỗi bình tam giác, trộn và tạo khoảng trống giữa khối bắp nhằm tạo điều kiện hiếu khí
kích thích sự phát triển của nấm mốc, ủ khối bắp 3 ngày ở nhiệt độ 30°C.
Phân tích các chỉ tiêu:

- Quan sát sự phát triển của hệ khuẩn ty nấm mốc và lượng dịch rỉ
từ khối tinh bột đã hồ hóa. Mỗi lần quan sát cách nhau 24 giờ.

Chuyên ngành Vi sinh vật học

11

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

- Xác định pH của dịch đường rỉ từ khối tinh bột đã hồ hóa sau 3 ngày ủ.
Đo bằng pH kế (Sartorius PB-20, Germany).
- Xác định lượng đường khử của dịch rỉ từ khối tinh bột hồ hóa sau 3 ngày ủ.
Đo bằng khúc xạ kế (Hand Refractomether FG103/113, Euromex Holland) và dùng
Kit thử Glucose Oxidase (Megazim-GLC9/96).
- Thu và đo thể tích dịch rỉ tạo thành.
2.4.2. Sản xuất bột nấm men Saccharomyces cerevisiae
Theo Ngô Thị Phương Dung (2010), các bước tiến hành sản xuất bột men thuần
được trình bày trong Hình 2.
Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng khoai tây

–

glucose

–

agar (PGA): khoai tây

20%, glucose 1%, (NH4)SO4 0,2%, MgSO4 0,05%, CaSO4 0,02%, KH2PO4 0,1%,
agar 2%, lượng nước dùng để nấu khoai tây vừa đủ 100%. Tiệt trùng ở 121°C, 15 phút.
Để nguội đến 30-40°C. Chuẩn bị dung dịch nước muối 0,85% và dung dịch khoáng
để tạo độ ẩm cho bột men: glucose 1%, (NH4)SO4 0,2%, MgSO4 0,05%,
CaSO4 0,02%, KH2PO4 0,1%, lượng nước cất vừa đủ 100%.
Chuẩn bị cơ chất: cân 200 g cơ chất cho vào mâm inox kích thước 20 x 28 x
2 cm, sấy 100°C trong 17 giờ, để nguội đến nhiệt độ 30-40°C. Chủng men giống,
bổ sung khoáng, nước muối sinh lý 0,85% tạo ẩm cho bột (40%). Cho các mâm vào
bọc, dùng que sắt nhọn đã khử trùng xom lỗ trên bọc và ủ ở 30°C trong 2 ngày. Thu
hoạch khối bột đã ủ men, đánh tơi khối bột, sấy khô bột ở 42°C, 17 giờ, xay bột ở
lỗ rây có đường kính 0,5 mm, thu hoạch bột men thuần và trữ trong bao PP ép miệng,
trữ ở điều kiện môi trường xung quanh.
Thử hoạt tính bột men: cho 100 mL dung dịch đường 20°Brix (hàm lượng
glucose 18,89% w/v) thu hoạch từ dịch rỉ đường vào bình tam giác 250 mL, tiệt trùng
ở 115°C, 10 phút, để nguội đến 30-40°C.
Chủng 1% bột men vào mỗi bình, đậy bằng water-lock và ủ ở 30°C trong 4 ngày.
Phân tích các chỉ tiêu:
- Quan sát sự sinh gas trong water-lock bằng cách đếm bọt khí trong 2 phút,
mỗi lần quan sát cách nhau 24 giờ.
- Xác định pH của dịch đường trước khi lên men và sau khi lên men.
Đo bằng pH kế (Sartorius PB-20, Germany).

Chuyên ngành Vi sinh vật học

12

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học

Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

- Xác định hàm lượng glucose (% w/v) còn sót lại sau khi lên men.
Tính lượng glucose sử dụng. Xác định hàm lượng glucose bằng Kit thử
Glucose Oxidase (Megazyme-GLC9/96).
- Xác định hàm lượng rượu ethanol tạo thành phương pháp chưng cất.
Đo độ cồn ở 20°C.
- Tính cường độ lên men (%).
Cơ chất
Sấy 100°C, 17 giờ
Bổ sung
khoáng, muối

Để nguội 35-40°C
Chủng men giống
Trộn đều
Ủ 30°C
Sấy 42°C, 17 giờ
Xay nhuyễn, rây qua lưới có
đường kính 0,5 mm
Thu hoạch bột men thuần

Hình 2. Quy trình sản xuất bột men từ nấm men Saccharomyces cerevisiae
(Ngô Thị Phương Dung, 2010)

Chuyên ngành Vi sinh vật học

13

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Phương tiện thí nghiệm
3.1.1. Thời gian và địa điểm
- Thời gian thực hiện: 06/2014 – 10/2014.
- Địa điểm thực hiện: Phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Thực phẩm,
Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần Thơ.
3.1.2. Nguyên liệu
- Giống chủng: Bột nấm mốc Amylomyces rouxii (CBS 111757, mật số
107 CFU/g) và bột nấm men Saccharomyces cerevisiae (LU 1250, mật số 109 CFU/g)
sản xuất theo quy trình của Ngô Thị Phương Dung et al. (2010), Dung và Phong
(2011).
- Hạt bắp lai VN25-99 từ cây bắp được trồng ở huyện Tam Bình, Vĩnh Long.
3.1.3. Hóa chất
- Các chất khoáng bổ sung trong môi trường nuôi cấy vi sinh vật: (NH4)2SO4,
KH2PO4, MgSO4,...
- Môi trường nuôi cấy vi sinh vật:
+ Khoai tây – glucose – agar (PGA): khoai tây 20%, glucose 2%, (NH4)SO4 0,2%,
MgSO4 0,05%, CaSO4 0,02%, KH2PO4 0,1%, agar 2%.
+ Malt Extract Agar (MEA): malt extract 3%, peptone 0,5%, agar 1,5%.
+ Sabouraund: glucose 4%, peptone 10%, agar 2%.

+ Czapek

–

Dox: Sucrose 3%, NaNO3 0,3%, K2HPO4 0,1%, MgSO4 0,05%,

KCl 0,05%, FeSO4 0,001%, agar 2%.
3.1.4. Thiết bị và dụng cụ
- Khúc xạ kế (Hand Refractomether, Holland).
- Tủ ủ (Herich, Germany).
- Máy xay (Super Mixer Grinder, MX-119N, Japan)
- pH kế (Sartorius, PB 20, Germany).
- Cồn kế (Alcoholweger 0 100% R&T, 331207, 109 416, Emergo).
- Nhiệt kế (Checktemp 1 Hana, S383437).
- Bộ chưng cất rượu.
- Nồi hấp tiệt trùng (22793 Breukelen, Holland).
- Tủ cấy vô trùng (Telstar Bio-II-A, Spain).

Chuyên ngành Vi sinh vật học

14

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 – 2014

Trường Đại học Cần Thơ

- Một số thiết bị cần thiết khác thường dùng trong phòng thí nghiệm.

3.2. Phương pháp nghiên cứu
3.2.1. Xử lý nguyên liệu bắp cho quá trình lên men
Mục đích: Xử lý hạt bắp nhằm mục đích phá vỡ cấu trúc màng tế bào,
tạo điều kiện giải phóng các hạt tinh bột khỏi các mô. Xác định thời gian hồ hóa
nguyên liệu bắp phù hợp nhằm phá vỡ màng tế bào của tinh bột.
Phương pháp thực hiện: Thí nghiệm được thực hiện với nguyên liệu
bắp VN25-99 bởi hai nhân tố, ba lần lặp lại. Tổng số nghiệm thức 3 x 4 = 12. Tổng số
đơn vị thí nghiệm 12 x 3 = 36.
Nhân tố A: trạng thái của hạt bắp
+ A1: nguyên hạt
+ A2: dạng bắp mảnh
+ A3: bắp xay thành bột
Nhân tố B: thời gian hồ hóa
+ B1: 15 phút
+ B2: 30 phút
+ B3: 45 phút
+ B4: 60 phút
Chỉ tiêu theo dõi
+ pH sau đường hóa
+ Độ Brix
+ Độ rượu ở 20°C
Ghi chú:
+ Hạt bắp sau khi xay được rây qua lưới có đường kính 2mm
+ Lượng bắp bên trên lưới rây ở dạng mảnh và bên dưới lưới rây là
dạng bắp bột

Chuyên ngành Vi sinh vật học

15

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học