NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TÍNH SINH HỌC CỦA CHỦNG NẤM MEN LÊN MEN VANG NHO CABERNET SAUVIGNON

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH – KTNN
*****

NGUYỄN THỊ NGỌC

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TÍNH SINH HỌC
CỦA CHỦNG NẤM MEN LÊN MEN VANG
NHO CABERNET SAUVIGNON
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Vi sinh vật học

HÀ NỘI, 2015


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH – KTNN
*****

NGUYỄN THỊ NGỌC

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TÍNH SINH HỌC
CỦA CHỦNG NẤM MEN LÊN MEN VANG
NHO CABERNET SAUVIGNON
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Vi sinh vật học

Người hướng dẫn khoa học
PGS. TS. Đinh Thị Kim Nhung

HÀ NỘI, 2015

LỜI CẢM ƠN
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành gửi lời cảm
ơn đến cô giáo PGS. TS. Đinh Thị Kim Nhung - giảng viên môn Vi sinh,
Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 - người đã tận tình hướng
dẫn, giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa
luận này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, các anh chị và các bạn
trong tổ Vi sinh, Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, đã tạo
điều kiện, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành khóa
luận.
Con cảm ơn bố mẹ, anh trai vì đã luôn yêu thương con và cho con cơ
hội để học bao điều hay trong cuộc sống…
Cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời
gian qua.
Tôi xin trân trọng cảm ơn !
Hà Nội, tháng 5 năm 2015
Sinh viên
Nguyễn Thị Ngọc


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết
quả nghiên cứu, số liệu được trình bày trong khóa luận là trung thực và không
trùng với tác giả khác.
Hà Nội, tháng 5 năm 2015
Sinh viên
Nguyễn Thị Ngọc

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.10. Ảnh hưởng của hàm lượng pepton đến sự sinh trưởng của
chủng

S.

cerevisiae

N1

36
Hình 3.11. Ảnh hưởng của nồng độ KH2PO4 đến sự sinh trưởng của
chủng

S.

cerevisiae

N1

37
Hình 3.12. Động thái lên men vang nho Cabernet Sauvignon của
chủng S. cerevisiae N1 .................................................................41


DANH MỤC BẢNG

CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG KHÓA LUẬN
S. cerevisiae

: Saccharomyces cerevisiae

CFU

: Colony Forming Unit

V

: Thể tích


MỤC LỤC
...........................................................................................................................7
MỤC LỤC.........................................................................................................8
MỞ ĐẦU...........................................................................................................8
1. Lý do chọn đề tài...........................................................................................8
2. Mục đích nghiên cứu.....................................................................................9
3. Nội dung nghiên cứu.....................................................................................9
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.....................................................................10
5. Điểm mới của đề tài....................................................................................10
TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................................................11
CHƯƠNG 2.....................................................................................................27
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................................27
.........................................................................................................................32
CHƯƠNG 3.....................................................................................................33
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.........................................................................33
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................................55

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Rượu đã được con người sản xuất và sử dụng cách đây rất lâu vào
khoảng 6000 năm trước Công Nguyên, trong đó rượu vang (wine, vine) là
một sản phẩm được tạo thành trong quá trình lên men từ dịch ép trái nho của
một số chủng nấm men. Song phải đến hàng ngàn năm sau, nhờ sự phát triển
của khoa học kĩ thuật mà việc sản xuất rượu nho mới thực sự trở thành nghề
mang tính thương mại của nhiều quốc gia trên thế giới như: Anh, Pháp, Đức
(các nước thuộc khối liên minh Châu Âu), hay như Hoa Kỳ, Úc, Bungary, Bồ
Đào Nha, Nga… với tổng sản lượng đạt khoảng 29 tỷ lít/năm. Đến nay, rượu
vang không chỉ được làm từ nho mà còn được làm từ nhiều loại quả khác


nhau rất phong phú và đa dạng như vang dâu, vang vải, vang mơ, vang táo,
vang sherry, vang điều, vang lê,… tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên của từng
quốc gia. Ở Việt Nam ngành sản xuất rượu vang mới thực sự bắt đầu những
năm 80 của thế kỷ XX, được đánh dấu bằng sự hiện diện của vang Thăng
Long. Sau đó có một số cơ sở sản xuất rượu vang khác như vang Gia Lâm,
Vang Thanh Ba, vang Đà Lạt… [12] .
Nho Cabernet Sauvignon là giống nho làm rượu vang đỏ nổi tiếng nhất
thế giới, được tạo ra nhờ sự kết hợp giữa hai dòng nho Sauvignon Franc và
Cabernet Blanc. Đây là loại nho dễ trồng, có khả năng thích ứng rất tốt với
nhiều vùng đất khác nhau và đem trồng ở đâu cũng vẫn giữ được những đặc
tính rất riêng của thứ nho Quý phái nhất thế giới. Hiện nay và những năm sắp
tới nhu cầu tiêu thụ rượu vang nho rất lớn và thị trường này đầy tiềm năng,
chính vì vậy việc nghiên cứu sử dụng nho Cabernet Sauvignon để sản xuất
vang theo chúng tôi là cần thiết có triển vọng và phù hợp với điều kiện thực
tiễn của Việt Nam. Chính vì những lí do trên nên tôi đã chọn và tiến hành
nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu một số đặc tính sinh học của chủng nấm men
lên men vang nho Cabernet Sauvignon”.

2. Mục đích nghiên cứu
Phân lập được chủng nấm men có khả năng lên men vang nho
Cabernet Sauvignon. Nghiên cứu một số tính sinh học và khả năng lên men
vang nho Cabernet Sauvignon của chủng nấm men tuyển chọn.
3. Nội dung nghiên cứu
3.1. Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men có khả năng lên men vang
nho Cabernet Sauvignon
3.2. Nghiên cứu một số đặc tính sinh học của chủng nấm men lên men
vang nho Cabernet Sauvignon
3.3. Lên men vang nho Cabernet Sauvignon


4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
4.1. Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu nhằm đi sâu tìm hiểu đặc điểm sinh lý, sinh hóa của chủng
nấm men có khả năng lên men vang nho Cabernet Sauvignon.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Nghiên cứu góp phần đưa ra qui trình sản xuất vang từ nho Cabernet
Sauvignon.
5. Điểm mới của đề tài
Đề tài không chỉ phân lập và tuyển chọn được chủng nấm men có khả
năng lên men vang nho Cabernet Sauvignon mà đã đi sâu nghiên cứu được
đặc điểm sinh lý, sinh hóa của chủng nấm men có khả năng lên men vang nho
Cabernet Sauvignon.


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Sơ lược về đặc điểm và tình hình phát triển của nho Cabernet
Sauvignon

Nho Cabernet Sauvignon là một trong những loại nho số 1 để làm vang
đỏ trên thế giới. Quả của giống nho này nhỏ, tròn, có màu đen với vỏ rất dầy
và cứng cáp. Nhờ lớp vỏ đó, loại nho này có thể chống chọi lại sâu bệnh, ít bị
hỏng và có thể chống chịu được với những trận mưa của mùa thu. Chính
những đặc tính đó kết hợp với hương vị được ưa thích nên Cabernet
Sauvignon là một trong những loại nho đỏ làm rượu vang phổ biến nhất trên
thế giới. Quả nho có bốn thành phần chính: Cuống (3 đến 5% tổng trọng
lượng): mỗi chùm có một cuống, được loại bỏ vào lúc ban đầu của quá trình
làm rượu. Vỏ quả (6 đến 10%): chứa các chất tạo màu, cùng chất tannin và
các men, làm cho nước cốt lên men. Thịt (82 đến 90%): phần mềm bên trong
của quả, là nguồn cấp nước cốt, gồm nước, đường, các acid, các chất muối
khoáng và vitamin. Các hạt (2 đến 4%): giàu chất tannin và các dầu.
Cabernet Sauvignon được trồng chủ yếu ở Bordeaux (thung lũng xứ
Loire, Languedoc, Roussillon, Provence và ở Tây Nam nước Pháp) và được
lan rộng cả ở các vùng trồng nho nổi tiếng khác ở các nước Tân thế giới như:
Chile, Argentina, Nam Phi, Úc, California (Mỹ). Ở Việt Nam, nho Cabernet
Sauvignon được trồng nhiều ở Ninh Thuận.
1.2. Khái quát chung về rượu vang
1.2.1. Phân loại rượu vang
Rượu vang là loại nước giải khát thơm ngon giàu chất bổ dưỡng với độ
cồn nhẹ và có hương thơm từ trái cây còn giữ lại trong rượu. Rượu vang theo
đúng nghĩa là rượu lên men từ nước ép quả nho (không chưng cất). Gần đây


người ta mới mở rộng khái niệm rượu vang để chỉ các loại rượu lên men từ
các loại quả khác nhau như: mơ, táo, dứa, vải, nhãn, xoài,... [24].
Có nhiều cách phân loại khác nhau, có thể căn cứ vào chỉ tiêu giới hạn
về màu sắc của sản phẩm mà phân thành các loại: rượu vang đỏ là loại rượu
vang có màu đỏ, đỏ lựu, đỏ thẫm; rượu vang trắng là rượu vang có màu vàng
rơm đến vàng ánh; rượu vang hồng có màu hồng đến đỏ tươi.

Hoặc căn cứ theo độ rượu, hàm lượng đường, hàm lượng axit... có
trong rượu vang mà phân thành các loại: rượu vang khô, rượu vang dịu, rượu
vang ngọt. Nhưng xu hướng chung thì rượu vang được phân thành hai nhóm
chính là rượu vang không có gas (trong rượu vang thành phẩm không có CO 2)
và rượu vang có gas (trong rượu vang thành phẩm có CO2), trong đó mỗi
nhóm lại phân thành một số loại khác nhau tùy theo hương, vị... của từng loại
sản phẩm.
Bảng 1.1. Phân loại rượu vang
Loại rượu vang
Cay
Rượu vang
bàn ăn (table
Nửa ngọt
wine)
Ngọt
Nặng
Vang
Rượu
vang
không
Nửa ngọt
nặng
(Fortified
Điểm
gas
Ngọt
wine)
tâm
Tạo hương
Không ngọt (Brut)

Rất cay
Sâm banh
Cay
(Champagne)
Nửa cay
Ngọt
Đỏ
Rượu
vang
Hồng
có gas
Thơm (Muxcat)
Rượu vang bọt
Rượu vang bọt

Độ cồn (%/V) Độ đường(%)
9 ÷ 14
< 0,3
9 ÷ 12
0,3 ÷0,5
9 ÷ 12
3,0 ÷ 8,0
17 ÷ 20
1 ÷ 14
14 ÷ 16
5 ÷ 20
15 ÷ 17
14 ÷ 20
16 ÷ 18
6 ÷ 16

10,5 ÷ 12,5
< 0,3
10,5 ÷ 12,5
0,8
10,5 ÷ 12,5
3,0
10,5 ÷ 12,5
5,0
10,5 ÷ 12,5
8,0
11 ÷ 13,5
7÷8
10,5 ÷ 12,5
6÷7
10,5 ÷ 12,5
9 ÷ 12
9 ÷ 12
3÷8


1.2.2. Nguyên liệu sản xuất rượu vang
Đây được coi là yếu tố hàng đầu, quyết định đến chất lượng của rượu
vang. Từ lâu nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất rượu vang ở hầu hết
quốc gia vẫn là dịch ép quả nho chín. Để sản xuất rượu vang, người ta thường
phải quan tâm đến một số chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu như sau [24]:
Hàm lượng đường: là chỉ tiêu chính đánh giá chất lượng nguyên liệu,
các giống nho được lựa chọn để sản xuất rượu vang cho đến nay hầu hết đều
có hàm lượng đường khá cao từ 18 ÷ 25%V.
Thành phần và hàm lượng axit: Hai loại axit chủ yếu của nho là D
-tartric và L - malic, trong đó D - tartric là axit khá mạnh, là chất đệm để giữ

rượu ở pH tương đối thấp. Trong sản xuất rượu vang người ta ưa dùng loại
nho có hàm lượng axit malic thấp.
Pectin: Trong một số loại quả chín, pectin chiếm tỉ lệ trung bình từ 0,02
÷ 0,6% chủ yếu ở dạng keo và araban. Sự có mặt của pectin trong thành phần
dịch lên men và trong rượu vang sẽ làm tăng độ nhớt và bọt của sản phẩm,
ảnh hưởng tới giá trị cảm quan.
Tanin: Có chủ yếu ở cuống, vỏ và hạt quả, các loại nho trắng chứa hàm
lượng tanin ≈ 0,02% ít hơn so với nho đỏ. Sự có mặt của tanin trong rượu
vang sẽ làm cho rượu có vị chát và có độ trong hơn, nhưng khi hàm lượng
tanin trong dịch lên men càng nhiều sẽ ức chế hoạt động của nhiều loại enzim
và làm giảm quá trình lên men rượu.
Các loại vitamin: Là thành phần chủ yếu có trong dịch quả và có vai trò
rất quan trọng đối với sự sinh sản, phát triển của nấm men cũng như chất
lượng rượu vang.


Các loại enzym: Trong dịch quả nho ép người ta đã phát hiện được một
số loại enzym proxylaza, polyphemoloxydaza, tananaza, pectinanza, catalaza,
esteraza,... có liên quan đến quá trình chín, hình thành màu của quả.
1.2.3. Thành phần của rượu vang
Các thành tố cơ bản của một rượu vang đã hoàn thành là nước và
alcohol, một số thành tố khác có hàm lượng rất nhỏ, nhưng là tác nhân về chất
lượng và đặc điểm của rượu [26].
Nước (80 đến 85%): nước này phát sinh từ nước cốt trái nho, nên tinh
khiết về sinh học.
Alcohol (10 đến 17%): các alcohol trong rượu vang là từ những chất
đường được nấm men chuyển hóa.
Acid (0.4 đến 1%): các acid trong rượu vang cho rượu vang có vị chua
đặc trưng, giúp tăng hương vị khi cân xứng với các thành tố khác.
Các chất đường: trái nho chứa 15 đến 25% glucoza và fructoza, là

những đường phần lớn được chuyển hóa thành alcohol trong quá trình lên
men.
Các muối khoáng (0.2 đến 0.4%): các muối được sinh ra từ các acid
khoáng hoặc acid hữu cơ, thêm vị tươi mát vào hương vị của rượu vang.
Các chất tạo hương vị và tạo màu (0.01 đến 0.5%): các phức chất
phenol tạo màu cho rượu và những khác biệt trong hương vị giữa các vang đỏ
và vang trắng.
1.2.4. Tàng trữ rượu vang
Để rượu vang có chất lượng cao, người ta thường tàng trữ rượu vang
vào trong các thùng gỗ sồi. Những hóa chất có sẵn trong gỗ sồi có ảnh hưởng
sâu sắc tới rượu vang. Chất phenol trong gỗ sồi khi tác dụng với rượu vang sẽ
tạo mùi vanilla và vị ngọt chát của trà hay vị ngọt của hoa quả. Gỗ sồi cũng
tác động lên màu sắc của rượu.


Chai rượu vang thường được bảo quản ở tư thế nằm ngang, từ 6 tháng
đến 1 năm trước khi bán nhằm đảm bảo tiếp xúc trực tiếp giữa rượu vang và
nút, để có được tính chất hài hòa và bắt đầu phát triển những mùi thơm thứ
cấp thứ ba, được gọi là bouquet. Điều này sẽ hạn chế việc nút chai bị khô và
khả năng thẩm thấu của không khí qua các khe hở tạo ra trên nút khô nứt.
Nhiệt độ thích hợp bảo quản rượu tốt nhất dưới 20 0C. Nhiệt độ phải ít dao
động, sự thay đổi nhiệt độ làm rượu mau hỏng. Tránh để rượu tiếp xúc với
ánh sáng trực tiếp của mặt trời. Độ ẩm thích hợp 55% đến 75%. Không khí
khô ráo, độ ẩm thấp là nguyên nhân vang mau hư hại.
Không phải mọi loại rượu vang đều thích hợp cho tàng trữ lâu để tăng
chất lượng rượu. Phần lớn các loại rượu vang trắng nên dùng khi còn trẻ. Các
loại rượu vang đỏ giàu tannin được tàng trữ lâu hơn để chúng đạt đến độ chín.
Vang đóng chai có thể bảo quản hàng chục năm trong hầm chứa ở nhiệt độ
thấp (khoảng 160C) [14].
1.3. Hệ vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men vang

Hệ vi sinh vật của rượu vang rất đa dạng và phong phú bao gồm các
loại nấm men, nấm mốc, vi khuẩn, chúng tồn tại trong không khí, đất, nước,
dịch ép cùi quả... và tham gia vào quá trình lên men rượu vang, trong số đó có
nhiều loại khi tham gia vào quá trình biến đổi đã tạo ra những sản phẩm có
lợi, nhưng cũng có nhiều loại lại tạo ra nhiều sản phẩm không có lợi, thậm chí
làm hỏng rượu vang [28].
1.3.1. Nấm men
1.3.1.1. Sơ lược về nấm men
Nấm men (yeast) là tên chung để chỉ nhóm nấm có cấu tạo đơn bào,
sinh sản chủ yếu theo lối nảy chồi. Ngay từ năm 1857, Pasteur đã có những
nghiên cứu khá kỹ về nấm men rượu.


Nấm men phân bố rộng rãi trong tự nhiên (trong đất, nước, không khí,
thực phẩm, hoa quả), trong đó có nhiều loại nấm men có khả năng lên men
rượu. Chính vì vậy, từ lâu con người đã biết sử dụng chúng để sản xuất rượu
bia. Nấm men sinh sản nảy chồi nhanh chóng, sinh khối của chúng giàu
protein và vitamin nên chúng còn được sử dụng rộng rãi trong các ngành công
nghiệp sản xuất thức ăn bổ sung cho người như sản xuất protein đơn bào, tạo
hương nước chấm, sản xuất dược phẩm, gần đây còn được sử dụng để sản
xuất lipit [13]. Tuy nhiên, bên cạnh những nấm men có ích cũng có một số
loại nấm men dại có hại cho người, gia súc và làm hỏng sản phẩm.
Trước đây, căn cứ vào cấu tạo, đặc điểm sinh lý, khả năng lên men tạo
cồn và hương vị đặc trưng của nấm men khi lên men rượu vang, người ta
thường phân nấm men thường gặp trong quá trình sản xuất thành một số loại
cơ bản sau [10]:
Saccharomyces

vini

(còn

gọi

là

Saccharomyces

ellipsoideus,

Saccharomyces cerevisiae Hansen hay Saccharomyces vini Meyen) là những
tế bào hình ô van, kích thước trung bình: (3 ÷ 8) × (5 ÷ 12)µm, sinh sản bằng
hình thức nảy chồi và có khả năng tạo thành bào tử. Trong dịch ép nước quả
S.vini chứa tới hơn 80% tổng số Saccharomyces, chúng có khả năng sinh ra
invectaza ngoại bào để chuyển hóa saccaroza thành fructoza và glucoza vì vậy
có thể sử dụng S.vini để lên men rượu từ dịch quả có bổ sung thêm saccaroza
ở hàm lượng khá cao. S.vini có thể tạo được 18 ÷ 19%V cồn, có khả năng kết
lắng khá nhanh sau khi kết thúc quá trình lên men.
Saccharomyces cerevisiae (còn gọi là S.cerevisiae var ellipsoideus) là
những tế bào có hình elip, kích thước tương tự như Saccharomyces vini, nhân
tế bào có chứa 17 đôi nhiễm sắc thể. Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy S.
cerevisiae có khả năng lên men dịch có hàm lượng đường cao và có thể tạo
được 18 ÷ 20%V cồn, khả năng kết lắng và tạo hương, vị đặc trưng cho rượu


vang của S.cerevisiae cũng rất tốt, vì vậy trong sản xuất rượu vang có độ cồn
cao, người ta thường sử dụng S.cerevisiae để lên men.
Saccharomyces oviformis: có hình dạng và kích thước tương tự như
S.vini nhưng khả năng sinh sản và phát triển ở giai đoạn đầu chậm hơn S.vini,
do có khả năng chịu cồn khá tốt, nên số lượng tế bào vẫn tiếp tục tăng dần

trong quá trình lên men. S. oviformis không lên men galactoza, và có thể tạo
thành màng trên bề mặt rượu vang khô có chứa 10%V cồn. S. oviformis có
khả năng lên men kiệt đường và độ rượu có thể đạt tới 18%V, sản phẩm có
hương vị khá tốt, nên thường được sử dụng để sản xuất các loại rượu vang
khô.
Tuy nhiên theo công bố gần đây nhất của Barnet. J. A., Payne. R. W.,
Yarrow. D., thì các chủng nấm men trên chỉ đồng danh của S. cerevisiae [31].

Hình 1.1. Hình ảnh nấm men Saccharomyces cerevisiae
trong lên men rượu vang
1.3.1.2. Hình dạng, kích thước của tế bào nấm men
Tế bào nấm men đa số có cấu tạo hình cầu, hình trứng hoặc hình ô van.
Hình dạng này có thể thay đổi phụ thuộc vào điều kiện môi trường, điều kiện
nuôi cấy và tuổi của tế bào [10].
Kích thước tế bào khoảng 3 – 10 µm x 5 – 12 µm. Nấm men có màu
trắng đục,vàng hoặc hồng nhạt, bề mặt tế bào thường khô và căng, có thể dính
riêng lẻ hoặc dính nhau thành chuỗi.


1.3.1.3. Cấu tạo của tế bào nấm men
Các tế bào nấm men khác nhau thì có cấu tạo, thành phần khác nhau
nhưng nhìn chung đều bao gồm: màng, chất nguyên sinh và nhân [10].
Màng: Màng tế bào có cấu tạo chủ yếu là hemixenluloza, chiếm khoảng
70% trọng lượng khô của tế bào (31% mannan + 29% glucam), ngoài ra còn
chứa 1 – 3% kitin, 6 – 10% protein, 8 – 8.5% lipit, 7% chất khoáng.
Chất nguyên sinh: Màng chất nguyên sinh là lipoprotein, chúng ăn sâu
vào chất nguyên sinh tạo thành mạng lưới nội chất gồm 2 lớp và rầy 30 – 40
A0. Chất nguyên sinh của tế bào nấm men có một số bào quan như:
Ty thể: Có hình bầu dục hoặc dạng hạt và có thể thay đổi tùy thuộc vào
điều kiện của môi trường cũng như trạng thái sinh lý của tế bào. Ty thể có

màng trong suốt, mỏng (60 – 80A 0) có tính thấm cao,màng có cấu tạo 2 lớp,
lớp trong hình thành nếp gấp hoặc ống nhỏ hình răng lược, lớp ngoài có cấu
trúc bằng nhiều đơn vị hình thái. Có khoảng 10 – 20 ty thể trong một tế bào
nấm men, chúng tham gia vào quá trình sinh trưởng tế bào, sự hình thành và
nảy chồi bào tử.
Phức hệ golgi: Là nơi giải phóng các sản phẩm của quá trình dị hóa,
đồng thời tổng hợp oligosaccarit từ monosaccarit cho màng tế bào.
Lizoxom: Có chứa nhiều loại enzyme có khả năng phân giải protein,
lipit, polysaccarit.
Ngoài ra, trong tế bào nấm men còn chứa một hệ thống không bào hình
thành từ thể golgi hay mạng lưới nội chất.
Nhân: Khác với tế bào vi khuẩn tế bào nấm men có nhân thật. Nhân có
hình ovan được bao bọc bởi lớp màng nhân. Nhân có kích thước từ 1 – 2.4µm
× 2 – 8µm cấu tạo bởi protein, ADN, ARN và nhiều enzym.
1.3.1.4. Sinh sản của tế bào nấm men


Nấm men có nhiều hình thức sinh sản (sinh sản vô tính, sinh sản hữu
tính). Bình thường tế bào nấm men sinh sản nảy chồi, khi gặp điều kiện không
thuận lợi một số có thể sinh sản theo cách tạo bào tử [10], [19].
Sinh sản vô tính: sinh sản nảy chồi là hình thức sinh sản phổ biến nhất.
Khi tế bào phát triển đến mức độ nhất định thì cơ thể nó đâm ra một chồi nhỏ
gọi là mầm (hay chồi). Mầm (tế bào con) đâm ra ở vị trí lệch tâm trên một đầu
của tế bào mẹ. Cùng một lúc tế bào mẹ có thể đâm ra nhiều chồi. Ở phía khác
nhau, ở mỗi chồi sẽ nhận được một phần chất nhân và chất nguyên sinh ở tế
bào mẹ. Sau khi nảy mầm tế bào con có thể tách ra khỏi tế bào mẹ và tiếp tục
nảy mầm tạo ra một lớp tế bào giống nhau và giống hình cành cây.
Nấm men có khả năng hình thành bào tử. Bào tử túi được sinh ra trong
những túi nhỏ gọi là túi nang. Mỗi túi nang chứa từ 1 đến 8 bào tử. Nấm men
được tạo thành từ một tế bào riêng rẽ không qua tiếp hợp. Bào tử túi gặp điều

kiện thuận lợi sẽ phát triển thành nấm men.
Sinh sản hữu tính là hình thức hợp nhất hai tế bào nấm men thành hợp
tử. Tế bào này phát triển thành túi trong đó có giảm nhiễm để hình thành các
bào từ.
1.3.2. Vi khuẩn lactic
Các nghiên cứu đã chứng minh được trong quá trình sản xuất rượu
vang, ngoài quá trình lên men tạo cồn của nấm men còn có quá trình lên men
khác là sự lên men malolactic để chuyển hóa axit malic có trong dịch quả nho
và rượu vang non thành axit lactic có vị chua dịu hơn ở trong rượu vang thành
phẩm mà tác nhân của quá trình lên men này chính là vi khuẩn lactic [7].


Hình 1.2. Một số vi khuẩn lactic trong lên men rượu vang
1.3.3. Các vi sinh vật gây hỏng rượu vang
Có không ít các loại vi khuẩn làm cho rượu vang bị đục, có vị chua gắt,
mùi khó chịu, làm cho rượu vang bị hỏng như Bacterium gacile, Acetobacter
xylium, Acetobecter xylium, Acetobacter acetic [7].
Các vi khuẩn kỵ khí: mặc dù một số vi khuẩn lactic đóng vai trò quan
trọng đối với sự lên men malolactic, xong phần lớn vi khuẩn lactic như: Lb.
brevis, Lb. pastoriaus, Lb. buchneri… đã làm cho rượu vang bị vẩn đục, có
mùi dưa muối, ngay cấu khi đã lắng xuống đáy thùng lên men, đã làm cho
hương vị của rượu vang bị thay đổi đáng kể.
Các vi khuẩn hiếu khí: Một số loại nấm men tạo màng trên bề mặt rượu
vang như Pichia, Candida, Zygopichia… phân giải đường thành những axit
hữu cơ: xitric, axetic,… làm cho rượu vang bị đục, độ chua tăng cao.
Các vi khuẩn thuộc Acetobacter oxy hóa etylic thành axit axetic và CO 2
và H2O đã làm cho rượu vang có vị chua gắt của dấm, rượu vang bị nhớt
không thể sử dụng được.
Một số loại nấm men thuộc Torulopsis, Brettanomyces… lên men
đường thành rượu và nhiều loại axit bay hơi, làm hỏng rượu vang bị nhầy hóa,

Hansenula oxy hóarượu etylic, glyxerin, axit hữu cơ… làm cho rượu vang bị
đục, có vị đắng.


1.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng và phát triển của
nấm men
1.4.1. Nguồn cacbon
Cacbon có trong tế bào chất thành tế bào, trong tất cả các phản ứng
enzyme, axit và các sản phẩm trao đổi chất [10]. Vì vậy, những hợp chất
cacbon chiếm vị trí hàng đầu cho sự sống của nấm men. Nguồn thức ăn chủ
yếu của nấm men là hidratcacbon đáp ứng 3 nhu cầu: sản sinh năng lượng, tạo
tiền chất và thực hiện các quá trình oxy hóa khử.
1.4.2. Nguồn nitơ vô cơ và hữu cơ
Nitơ rất cần cho sự sinh trưởng và phát triển của nấm men. Do đó, môi
trường nuôi cấy cần cung cấp đầy đủ các hợp chất nitơ mà nấm men có thể
đồng hóa. Nitơ có tác dụng cung cấp nguyên liệu cho tế bào tổng hợp protein
và các chất khác của nguyên sinh chất [10].
1.4.3. Nguồn photpho vô cơ
Photpho có vai trò quan trọng đối với nấm men, là nguyên liệu để tổng
hợp lên axit nucleic, các enzyme, các hợp chất cao năng ATP… nếu thay đổi
nồng độ của hợp chất photpho trong môi trường sẽ dẫn đến sự thay đổi các
quá trình tổng hợp hàng loạt các hợp phần của tế bào có chứa photpho như tế
bào chất và nhân [10].
1.4.4. Nguồn nguyên tố khoáng
Trong môi trường dinh dưỡng cần phải có một lượng khoáng để đảm
bảo cho tế bào phát triển [10]. Các nguyên tố S, P đóng vai trò quan trọng
trong trao đổi chất của tế bào nấm men, tham gia chủ yếu vào thành phần của
nhân, nhiễm sắc thể, các enzyme. Ion Ca 2+, Mg++ điều chỉnh sự phát triển của
tế bào nấm men. Ion Fe++, Mg++ nằm trong thành phần của enzyme hoạt động.
1.4.5. Ảnh hưởng của oxi

Oxi cần trong giai đoạn đầu giúp nấm men sinh trưởng, tăng sinh khối.
Quá trình lên men diễn ra ở điều kiện hiếm khí để tăng hiệu quả tạo cồn, sự
khuấy đảo làm tăng tốc độ lên men rút ngắn thời gian lên men. Ngoài ra,
nguồn oxi có liên quan tới sự tổng hợp các xitocrom. Nếu nồng độ oxi là 0,05
micromol/l thì hệ thống xitocrom b, c1, c, a, a3 sẽ vắng mặt [10].
1.5. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men vang
1.5.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của rượu vang, các công
trình nghiên cứu cảu Hickinbotham, Ryan, Breckmann và Stier cho thấy khi
lên men ở điều kiện nhiệt độ lạnh thì hương, vị của rượu sẽ có mùi trái cây và
tươi hơn, hàm lượng axit bay hơi thấp hơn, hàm lượng glyxerin sẽ tăng hơn,
ngược lại khi lên men ở nhiệt độ cao thì chất lượng của rượu vang sẽ bị kém
đi rõ rệt [26].
1.5.2. Độ pH
Nấm men có thể sinh sản và phát triển trong môi trường có độ pH từ
2,5 ÷ 7,5, tuy nhiên độ pH phù hợp nhất với sự sinh sản và phát triển của nấm
men được xác định là 4 ÷ 6, nhiều chủng nấm men có thể sinh sản và phát
triển tốt ở pH 3 ÷ 3,5 vì vậy để hạn chế quá trình lây nhiễm và phát triển của
nhiều loại vi khuẩn, phù hợp với độ pH tự nhiên của nguyên liệu các nhà sản
xuất luôn duy trì độ pH ở mức 3,2 ÷ 4,0. Theo Desoto và Warkentin ở pH ˂
3,7 rượu vang sẽ chống được sự kết tủa của canxitartrate đồng thời cũng làm
tăng giá trị cảm quan của sản phẩm [27]. Độ pH thấp hoặc quá cao cũng sẽ
làm thay đổi cấu trúc protein của nhiều loại enzyme tham gia trực tiếp vào
quá trình lên men rượu vang và làm giảm khả năng hoạt hóa của enzyme.
1.5.3. Nồng độ rượu
Trong quá trình lên men rượu, nồng độ rượu tăng dần sẽ gây ức chế
không chỉ cho các hoạt động sống của nấm men mà còn kìm hãm hoạt động

của nhiều loại enzyme chuyển hóa đường thành rượu, khả năng sống sót của
nấm men phụ thuộc vào nhiệt độ và nồng độ rượu có trong dịch lên men [26].
1.5.4. Hàm lượng đường
Nhiều chủng nấm men có thể tồn tại trong dịch lên men có hàm lượng
đường đạt tới 80% nhưng hầu hết các chủng nấm men lại không có khả năng
lên men rượu, khi hàm lượng đường trong dịch lên men có từ 1 ÷ 2% thì tốc
độ lên men đạt nhanh nhất nhưng hiệu suất lên men lại thấp. Hàm lượng
đường phù hợp cho quá trình lên men rượu vang được xác định là 12÷20% và
khi hàm lượng đường đạt 25% sẽ ức chế quá trình lên men [28].
Tỉ lệ các loại đường trong dịch lên men cũng ảnh hưởng lớn tới tốc độ
và hiệu suất lên men, glucoza là loại đường phù hợp nhất cho sự sinh sản và
phát triển của nấm men cũng như quá trình tạo rượu, tiếp đó là đường
fructoza và sacaroza… .
1.5.5. Men giống
Số lượng tế bào nấm men có trong dịch lên men càng thấp thì thời gian
nhân giống và lên men rượu vang sẽ bị kéo dài hơn, dễ bị nhiễm khuẩn,
ngược lại hàm lượng men giống trong dịch lên men càng cao thì thời gian lên
men sẽ ngắn hơn, hạn chế được khả năng nhiễm khuẩn do sự áp đảo của nấm
men. Nhìn chung thì số lượng men giống trong dịch lên men chỉ nên từ 6 ÷ 10
triệu tế bào/1ml dịch lên men là phù hợp [7].
1.5.6. Oxy hòa tan
Nồng độ oxy hòa tan giữ vai trò quan trọng không chỉ đối với sự sinh
sản và phát triển tối đa của nấm men mà còn quyết định đến hiệu suất lên men
và chất lượng của rượu vang [7].
Khi môi trường có đủ oxy thì nấm men sẽ sử dụng đường làm nguồn
năng lượng tăng sinh khối theo phương trình:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + H2O + Q

Ngược lại, khi môi trường thiếu oxy thì nấm men lại tiến hành hô hấp
kỵ khí và chuyển hóa đường thành rượu theo phương trình:
C6H12O6 → 6CO2 + 2C2H5OH + Q
Sự có mặt của oxy trong quá trình lên men rượu sẽ làm cho sự tạo
thành ATP mạnh mẽ hơn và trạng thái tích lũy năng lượng E.C (eneray chare)
của tế bào tăng lên đã ức chế quá trình lên men, làm giảm hiệu suất lên men
rượu và được gọi là Hiệu ứng Pasteur.
Vì vậy, khi lên men rượu vang để có được hiệu suất lên men rượu cao
nhất, đồng thời hạn chế quá trình tạo aldyhyt, rượu bậc cao, axit bay hơi,
diaxetyl và axeton… có trong rượu thành phẩm, người ta hạn chế tối đa sự có
mặt của oxy có trong dịch lên men khi tiến hành lên men kỵ khí [10], [29].
1.5.7. Ảnh hưởng của chất khử trùng
SO2 làm tăng lượng axetaldehyt và glyxerin trong quá trình lên men,
đồng thời cũng hạn chế sự lên men malolactic, vì vậy việc sử dụng SO 2 trong
quá trình lên men rượu vang cũng cần phải có sự tính toán phù hợp với công
nghệ và thông thường sử dụng SO2 với hàm lượng 75 – 100ppm làm chất diệt
khuẩn, đồng thời là chất chống oxy hóa là phù hợp và có hiệu quả tốt [28].
1.6. Tình hình sản xuất vang nho Cabernet Sauvignon trên thế giới và ở
Việt Nam
Việc sản xuất rượu vang đã được con người biết từ thời Ai Cập cổ đại.
Năm 1875, lần đầu tiên trong lịch sử, nhà bác học người Pháp Louis Pasteur
đã công bố các kết quả nghiên cứu của ông về quá trình lên men rượu. Bước
“đột phá” này đã làm thay đổi về nhận thức, kỹ thuật với những cải tiến về
công nghệ đã tạo ra các loại rượu vang có chất lượng cao hơn, được sản xuất
với quy mô lớn hơn. Tuy nhiên phải tới những năm 60 của thế kỉ 20 ngành
sản xuất rượu vang mới thực sự phát triển mạnh mẽ cả về số lượng và chất
lượng, có rất nhiều công trình nghiên cứu khoa học về kỹ thuật sản xuất rượu


vang đã được công bố và đưa vào sản xuất trong giai đoạn này, đánh dấu thời

kỳ hưng thịnh của rượu vang với sản lượng đạt khoảng 27,6 tỷ lít/năm. Châu
Âu đứng đầu thế giới về sản xuất rượu vang với 80 % tổng sản lượng rượu
vang trên toàn thế giới, châu Mỹ 14 %, châu Phi 5 %, châu Á – Úc 0,5 %. Với
một số thương hiệu vang nổi tiếng như: Johnnie Walker – thương hiệu hàng
đầu trên thế giới với 2 nhãn hiệu lớn là Red Label và Black Label, hãng
Courvoier với nhãn hiệu Courvoier XO nổi tiếng, rượu Bordeau –Pháp. Sản
lượng rượu vang toàn cầu đã đạt mức đỉnh vào năm 2004 khi cung vượt cầu
khoảng 600 triệu thùng (1 thùng gồm 12 chai, tương đương với 9 lít) và đang
trên đà sụt giảm kể từ đó đến nay. Năm 2013 sản lượng vang toàn cầu có thể
được coi là tương đối cao, mang đến hy vọng về một sản lượng rượu vang cao
trong những năm kế tiếp [15], [16]. Hiện nay trên thế giới đã có nhiều công
trình nghiên cứu và sản xuất các loại vang khác nhau. Đặc biệt là vang nho
Cabernet Sauvignon đã trở thành loại vang nổi tiếng số 1 thế giới, đặc biệt là
ở Pháp được trồng và sản xuất vang Cabernet Sauvignon với số lượng lớn.
Ở Việt Nam, từ những năm cuối thập niên 90 trở về trước, vẫn chưa có
một nhà sản xuất rượu vang nào trong nước sản xuất ra những loại rượu vang
“chính thống”, theo công nghệ Châu Âu, rượu vang trong nước chủ yếu được
nhập ngoại từ các nước Châu Âu, với nhãn hiệu vang Bordeaux của Pháp,
được nhiều người tiêu dùng biết đến, sử dụng. Tuy nhiên khoảng 100 năm
nay nhờ sử dụng quy trình sản xuất rượu vang chất lượng cao chúng ta cho ra
đời dòng vang đầu tiên khá thành công Vine Wine. Theo công nghệ sản xuất
đó một loạt những dòng vang khác lần lượt ra đời: Vang Gia Lâm, vang Đông
Đô, vang Tây Hồ,… Đến nay nhiều công trình nghiên cứu trong lĩnh vực sản
xuất rượu vang nho cũng đã và đang được tiến hành mang lại nhiều kết quả
tốt. Đồng thời vang Việt Nam cũng bắt đầu bước vào thời kỳ hội nhập các sản
phẩm cũng được xuất khẩu đến 1 số nước trên thế giới. Vang Đà Lạt, Anh