Bước đầu nghiên cứu quy trình sản xuất nước thanh long (hylocereus undatus) lên men bằng chủng nấm mem

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT
NƯỚC THANH LONG (Hylocereus undatus) LÊN MEN
BẰNG CHỦNG NẤM MEN Saccharomyces cerevisiae

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : ThS. Phạm Minh Nhựt
Sinh viên thực hiện
MSSV: 0851110068

: Đàm Thị Hà
Lớp: 08DSH2

TP. Hồ Chí Minh, 2012


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐồ án tốt nghiệp

Formatted: Left
Formatted: Font: Italic
Formatted: Font: Italic

MỤC LỤC
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Formatted: chương, Level 1
Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt, Font color: Auto
Formatted: Normal, Line spacing: 1.5 lines

LỜI CAM ĐOAN

Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt, Font color:
Auto, Vietnamese

LỜI CẢM ƠN

Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt, Font color: Auto

MỤC LỤC ................................................................................................................... i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................ vi
DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................... vviii
DANH SÁCH CÁC HÌNH ...................................................................................... vii
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .......................................................................................4
1.1. Thanh long và giá trị dinh dưỡng của trái thanh long ..........................................4
1.1.1. Lịch sử phát hiện...........................................................................................4
1.1.2. Đặc điểm của thanh long ..............................................................................4
1.1.2.1. Đặc điểm chung .....................................................................................4
1.1.2.2. Các chủng loại thanh long .....................................................................5
1.1.3. Giá trị của trái thanh long .............................................................................7
1.1.4. Ứng dụng của trái thanh long .......................................................................8
1.2. Nấm men và vai trò của nấm men trong sản xuất rượu trái cây ..........................9

1.2.1. Phân loại nấm men........................................................................................9
1.2.2. Đặc điểm hình thái, cấu tạo tế bào nấm men ..............................................10
1.2.2.1. Hình thái ..............................................................................................10
1.2.2.2. Cấu tạo tế bào ......................................................................................10
1.2.3. Đặc điểm sinh lý, sinh hoá ..........................................................................13
1.2.3.1. Thành phần hóa học của tế bào nấm men ...........................................13
1.2.3.2. Sinh trưởng của nấm men....................................................................17
1.2.4. Cơ chế lên men rượu của nấm men ............................................................18
1.2.4.1. Bản chất của quá trình lên men rượu...................................................18
1.2.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu .............................20
1.2.5. Giới thiệu về nấm men Saccharomyces cerevisiae ....................................21

-i-

Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt, Font color:
Auto, Vietnamese


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐồ án tốt nghiệp

Formatted: Left
Formatted: Font: Italic
Formatted: Font: Italic

1.2.6. Một số ứng dụng của nấm men trong sản xuất đồ uống lên men ...............23
1.2.6.1. Sản xuất đồ uống có độ cồn thấp.........................................................23
1.2.6.2. Sản xuất đồ uống lên men có độ cồn cao ............................................27
1.2.7. Thực trạng về chế biến thức uống lên men ở Việt Nam .............................28
CHƯƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................30
2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................................................................30

2.1.1. Địa điểm......................................................................................................30
2.1.2. Thời gian .....................................................................................................30
2.2. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................30
2.2.1. Nguyên liệu .................................................................................................30
2.2.1.1. Trái thanh long ....................................................................................30
2.2.1.2. Giống nấm men ...................................................................................30
2.2.2. Hóa chất ......................................................................................................30
2.2.3. Thiết bị ........................................................................................................31
2.3. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................32
2.3.1. Phương pháp vi sinh vật .............................................................................32
2.3.1.1. Phương pháp xác định mật độ nấm men bằng phương pháp đếm
khuẩn lạc .............................................................................................32
2.3.1.2. Quan sát hình thái nấm men trên kính hiển vi.....................................33
2.3.1.3. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu vi sinh gây bệnh trong thực
phẩm ....................................................................................................33
2.3.2. Phương pháp hóa học..................................................................................38
2.3.2.1. Phương pháp định lượng hàm lượng đường bằng phương pháp so
màu trên máy quang phổ UV ..............................................................38
2.3.2.2. Phương pháp xác định hàm lượng chất khô bằng chiết quang kế cầm
tay ........................................................................................................38
2.3.2.3. Phương pháp xác định nồng độ rượu ..................................................39
2.3.2.4. Phương pháp xác định acid tổng số.....................................................39

- ii -


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐồ án tốt nghiệp

Formatted: Left
Formatted: Font: Italic

Formatted: Font: Italic

2.3.2.5. Phương pháp cố định nấm men S. cerevisiae lên chất mang Natri
alginate ................................................................................................40
2.3.3. Phương pháp đánh giá cảm quan ................................................................40
2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu ..........................................................................43
2.4. Bố trí thí nghiệm ................................................................................................43
2.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát các đặc điểm dịch thanh long trắng và thanh long
đỏ................................................................................................................43
2.4.2. Thí nghiệm 2: Đánh giá các đặc điểm sinh học của Saccharomyces
cerevisiae ...................................................................................................43
2.4.3. Thí ngiệm 3: Khảo sát tỉ lệ phối trộn giữa thanh long ruột đỏ và thanh
long ruột trắng. ...........................................................................................44
2.4.4. Thí nghiệm 4: Xác định hàm lượng đường ban đầu thích hợp cho quá trình
lên men .......................................................................................................44
2.4.5. Thí nghiệm 5: xác định giá trị pH ban đầu ảnh hưởng đến quá trình lên
men. ............................................................................................................45
2.4.6. Thí nghiệm 6: Xác định tỷ lệ giống Saccharomyces cerevisiae bổ sung
thích hợp ....................................................................................................46
2.4.7. Thí nghiệm 7: Xác định thời gian lên men thích hợp .................................48
2.4.8. Thí nghiệm lên men tối ưu. .........................................................................48
2.4.9. Đánh giá sự hiện diện của các vi sinh gây bệnh trong sản phẩm ....... Error!
Bookmark not defined.
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................51
3.1. Kết quả thí nghiệm khảo sát các đặc điểm dịch thanh long trắng và thanh
long đỏ. ...............................................................................................................51
3.2. Kết quả đánh giá các đặc điểm sinh học của Saccharomyces cerevisiae ..........52
3.2.1. Quan sát tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae.................................52
3.2.2. Khảo sát tính thuần của giống nấm men Saccharomyces cerevisiae .........52
3.2.3. Kết quả xây dựng tương quan giữa mật độ nấm men Saccharomyces

cerevisiae với giá trị OD của dịch lên men ...............................................53

- iii -


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left
Formatted: Font: Italic

3.3. Kết quả thí nghiệm khảo sát tỉ lệ phối trộn dịch thanh long đỏ và thanh long
trắng ....................................................................................................................54
3.4. Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng chất khô ban đầu thích hợp cho quá
trình lên men .......................................................................................................56
3.5. Kết quả thí nghiệm xác định giá trị pH lúc đầu ảnh hưởng đến quá trình lên
men. ....................................................................................................................58
3.6. Kết quả thí nghiệm xác định tỷ lệ giống bổ sung thích hợp ..............................60
3.7. Kết quả thí nghiệm xác định thời gian lên men thích hợp .................................65
3.8. Kết quả thí nghiệm lên men tối ưu .....................................................................67
3.9. Kết quả kiểm tra chất lượng sản phẩm sau lên men ..........................................69
4.1. Kết luận ..............................................................................................................71
4.2. Kiến nghị ............................................................................................................71
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................72
PHỤ LỤC

Formatted: Indent: First line: 0 cm
Formatted: Font: Not Bold

- iv -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐồ án tốt nghiệp

Formatted: Left
Formatted: Font: Italic
Formatted: Font: Italic

BGBL

:

Brilliant Green Bile Lactose

BP

:

Baird Parker agar

CD: Cố địnhDNA

:

Deoxyribose Nucleic Acid

ĐATN: Đồ án tốt nghiệpEMB

:

Eosin Methylene Blue

agar
KPH

:

Không phát hiện

OD

:

Optical Density

NXB: Nhà xuất bản
TBCCTL

:

Trung bình chưa có trọng lượng

TCVN

:

Tiêu chuẩn Việt Nam

TD: Tự do

-v-

Formatted: Font: Not Bold


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left
Formatted: Font: Italic

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của trái thanh long/100 g thịt trái ......................7
Bảng 1.2: Thành phần sinh khối khô của nấm men đại thể ....................................14

Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt, Font color: Auto

Bảng 1.3: Hàm lượng vitamin trong tế bào nấm men .............................................15

Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt, Font color: Auto

Bảng 1.4: Khả năng đồng hóa các nguồn đường của nấm men Saccharomyces
cerevisiae ...............................................................................................21
Bảng 2.1: Nồng độ của saccharose chuẩn ...............................................................36
Bảng 2.2: Bảng điểm về các chỉ tiêu cảm quan của nước thanh long lên men .......39
Bảng 2.3: Bảng điểm xếp loại chất lượng sản phẩm...............................................40
Bảng 3.1: Kết quả xác định một số chỉ tiêu của Thanh long ..................................48
Bảng 3.2: Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn đến khả năng lên men của chủng
Saccharomyces cerevisiae .....................................................................51
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến khả năng lên men của chủng

Saccharomyces cerevisiae .....................................................................53
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của pH ban đầu đến khả năng lên men của chủng
Saccharomyces cerevisiae .....................................................................55
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung giống Saccharomyces cerevisiae ở dạng tự
do lên quá trình lên men .......................................................................57
Bảng 3.6: Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung giống Saccharomyces cerevisiae ở dạng cố
định trong natri alginate lên quá trình lên men ......................................57
Bảng 3.78: Các thông số sau khi lên men tối ưu.....................................................61
Bảng 3.89: Kết quả phân tích các chỉ tiêu vi sinh sản phẩm ..................................63

- vi -


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐồ án tốt nghiệp

Formatted: Left
Formatted: Font: Italic
Formatted: Font: Italic

- vii -


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐồ án tốt nghiệp

Formatted: Left
Formatted: Font: Italic
Formatted: Font: Italic

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 1.1: Cây và trái thanh long ...............................................................................4

Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt, Font color: Auto

Hình 1.2: Phân loại thanh long theo hình dạng, màu sắc ..........................................5

Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt, Font color: Auto

Hình 1.3: Phân loại thanh long theo mùa ..................................................................6

Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt, Font color: Auto

Hình 1.43: Các dạng sử dụng thanh long ..................................................................8

Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt, Font color: Auto

Hình 1.5: Nấm men Saccharomyces cerevisiae quan sát dưới kính hiển vi quang

Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt, Font color: Auto

học ở vật kính 10X (A) và 100 X (B) ......................................................10
Hình 1.6: Cấu tạo tế bào nấm men ..........................................................................11
Hình 1.7: Đường cong sinh trưởng của nấm men trong môi trường ......................16
Hình 1.8: Quá trình lên men rượu etylic .................................................................18
Hình 1.9: Nấm men Saccharomyces cerevisiae ......................................................20
Hình 1.10: Công nghệ sản xuất bia .........................................................................22
Hình 2.1: Thanh long ruột trắng..............................................................................28
Hình 2.2: Thanh long ruột đỏ ..................................................................................28
Hình 2.3: Phương pháp định lượng Coliform đối với mẫu thanh long lên men .....32
Hình 2.4: Phương pháp xác định E. coli giả định ...................................................33
Hình 2.5: Phương pháp định lượng S. aureus đối với mẫu thanh long lên men .....33

Hình 2.6: Phương pháp xác định tổng số nấm men, nấm mốc đối với nước
thanh long lên men ...................................................................................35
Hình 2.7: Thí nghiệm xác định hàm lượng đường ban đầu thích hợp cho quá
trình lên len ..............................................................................................42
Hình 2.8: Thí nghiệm xác định giá trị pH ban đầu thích hợp cho quá trình lên
men ...........................................................................................................43
Hình 2.9: Thí nghiệm xác định tỷ lệ giống Saccharomyces cerevisiae bổ sung
ban đầu thích hợp cho quá trình lên men .................................................44
Hình 2.10: Thí nghiệm xác định thời gian thích hợp cho quá trình lên mlen ........45
Hình 2.11: Thí nghiệm lên men tối ưu sản phẩm nước thanh long lên men ...........46
Hình 3.1: Tế bào nấm men quan sát dưới kính hiển vi ...........................................49
Hình 3.2: Hình thái khuẩn lạc của chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae .....49

- viii -


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐồ án tốt nghiệp

Formatted: Left
Formatted: Font: Italic
Formatted: Font: Italic

Hình 3.3: Mối tương quan mật độ nấm men và giá trị OD .....................................50
Hình 3.4: Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn đến khả năng lên men của chủng
Saccharomyces cerevisiae .......................................................................51
Hình 3.5: Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến khả năng lên men của chủng
Saccharomyces cerevisiae .......................................................................53
Hình 3.6: Ảnh hưởng của pH ban đầu đến khả năng lên men của chủng
Saccharomyces cerevisiae .......................................................................55
Hình 3.7: Ảnh hưởng của tỉ lệ giống tự do Saccharomyces cerevisiae đến quá trình

lên men thanh long ...................................................................................58
Hình 3.8: Ảnh hưởng của tỉ lệ giống Saccharomyces cerevisiae cố định đến quá
trình lên men thanh long ..........................................................................58
Hình 3.9: Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men .....................................60
Hình 3.10: Sản phẩm nước thanh long lên men ......................................................61
Hình 3.11: Quy trình hoàn thiện sản xuất nước thanh long lên men từ chủng
Saccharomyces cerevisiae .......................................................................62

- ix -


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic, Font color: Auto
Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt, Italic, Font
color: Auto
Formatted: Border: Bottom: (Single solid line, Auto, 1.5 pt
Line width)

MỞ ĐẦU

Formatted: Font: Italic

1. Tính cấp thiết của đề tài
Đồ uống lên men đã được con người biết đến và sử dụng cách đây vài thế kỷ.
Dần dần với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, đặc biệt ngành công nghiệp thực
phẩm và công nghệ vi sinh ngày càng phát triển thì các sản phẩm về đồ uống được
cải tiến không ngừng về cả chất lượng và cả chủng loại nhằm đáp ứng thị hiếu
người tiêu dùng. Hơn nữa, con người càng hiểu rõ hơn giá trị dinh dưỡng và hiệu
quả kinh tế lớn lao của các sản phẩm về đồ uống mà giờ đây chúng có mặt ở hầu hết

các nước trên thế giới.
Đồ uống lên men thường sử dụng nguồn nguyên liệu tinh bột hoặc từ các loại
trái cây. Trong tất cả các loại đồ uống, đồ uống lên men từ trái cây rất được quan
tâm bởi ngoài hương vị thơm ngon tự nhiên nó còn chứa các chất dinh dưỡng như
các loại muối khoáng, đường, vitamin…chứa sẵn trong trái cây.
Việt Nam với đặc điểm là nước nông nghiệp nhiệt đới thích hợp cho việc trồng
các loại cây ăn quả nên có nguồn nguyên liệu rất phong phú thuận lợi cho việc sản
xuất các loại đồ uống lên men. Trong các loại quả hiện có của Việt Nam, trái thanh
long ở các tỉnh của miền Nam có sản lượng lớn và chất lượng cao nhưng hiện nay
trái thanh long chỉ mới được sử dụng làm thức ăn tráng miệng, chế biến coctail và
xuất khẩu trái tươi. Hơn nữa, để có thể xuất khẩu ra ngước ngoài trái thanh long
phải có hình dạng đẹp, kích thước trái lớn, trong khi những trái có kích cỡ nhỏ và
không đẹp thì không thể bán được nên người dân thường đổ bỏ dẫn đến tình trạng ô
nhiễm môi trường.
Xuất phát từ thực tế trên đồng thời để góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm
đồ uống lên men và sử dụng có hiệu quả hơn nguồn đặc sản dồi dào là trái thanh
long ở các địa phương, chúng tôi đề xuất một hướng mới nghiên cứu sử dụng trái
thanh long với đề tài "Bước đầu nghiên cứu quy trình sản xuất nước thanh long
(Hylocereus undatus) lên men bằng chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae".
Đề tài được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Khoa Môi trường và Công nghệ Sinh
học, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM.

-1-

Formatted: Font color: Auto
Formatted: Centered, Border: Top: (Single solid line, Auto,
1.5 pt Line width)
Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt, Font color: Auto

Đồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left, Space After: 12 pt
Formatted: Font: Italic

2. Mục tiêu đề tài
Chế biến trái thanh long làm nước uống lên men nhằm làm đa dạng hoá các sản
phẩm từ trái thanh long vừa có giá trị giải khát, bổ sung dinh dưỡng vừa có tác dụng
trị liệu. Tận dụng nguồn thanh long không được sử dụng cho các dịch vụ xuất khẩu
hoặc tiêu thụ trong nước.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
 Nghiên cứu các chỉ tiêu của dịch thanh long đỏ và thanh long trắng trước lên
men.
 Khảo sát một số đặc điểm của nấm men Saccharomyces cerevisiae
 Tối ưu hoá các giá trị đầu: tỷ lệ phối trộn thanh long trắng và thanh long đỏ,
hàm lượng đường ban đầu, pH ban đầu, tỷ lệ giống bổ sung, thời gian lên
men để tạo sản phẩm nước thanh long lên men.
 Hoàn thiện quy trình sản xuất nước thanh long lên men từ chủng nấm men
Saccharomyces cerevisiae.
 Phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật gây bệnh cho sản phẩm đảm bảo vệ sinh an
toàn thực phẩm.
4. Phương pháp nghiên cứu
 Phương pháp vi sinh: Phương pháp xác định mật độ nấm men bằng phương
pháp đếm khuẩn lạc, quan sát hình thái nấm men trên kính hiển vi, phương
pháp phân tích các chỉ tiêu vi sinh gây bệnh trong thực phẩm.
 Phương pháp hoá học: Phương pháp định lượng hàm lượng đường bằng
phương pháp so màu trên máy quang phổ UV, phương pháp xác định hàm
lượng chất khô bằng chiết quang kế cầm tay, phương pháp xác định nồng độ
rượu, phương pháp xác định acid tổng số, phương pháp cố định nấm men

Saccharomycesaccharomyces cerevisiae lên chất mang natri alginate.
 Phương pháp xử lý số liệu: phần mềm Excel 2003 và phần mềm STATG70.
 Phương pháp đánh giá cảm quan

Formatted: Space Before: 12 pt

-2-


Đồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left, Space After: 12 pt
Formatted: Font: Italic

5. Kết cấu của ĐATN
ĐATN bao gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương 4: Kết luận và kiến nghị
6. Giới hạn của đề tài
Do hạn chế về mặt thời gian và thiết bị cũng như quy mô nghiên cứu nên đề tài

Formatted: Justified

chỉ dừng lại ở khái cạnh khảo sát khả năng lên men của nguyên liệu dưới ảnh hưởng
của một số yếu tố bằng việc kiểm tra các thông số tiêu biểu, quan trọng của quá
trình lên men để tạo ra sản phẩm tốt nhất đạt yêu cầu về vệ sinh thực phẩm, màu sắc
hương vị tương đối hài hoà.

Formatted: Space Before: 12 pt

-3-


Đồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left, Space After: 12 pt
Formatted: Font: Italic

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Thanh long và giá trị dinh dưỡng của trái thanh long
1.1.1. Lịch sử phát hiện
Cây thanh long có tên khoa học là Hylocereus undatus thuộc họ xương rồng
Cactaceae [1]. Thanh long còn có tên gọi là Tường Liên. Người Pháp gọi thanh

Formatted: Font color: Auto

long là Oeil de Dragon còn người Anh gọi là Dragon fruit.
Thanh long có nguồn gốc trong các rừng tự nhiên của Nicaragoa, Mexico,
Colombia (Nam Mỹ). Sau được lan dần sang các nước khác ở Châu Phi và các châu
khác [1].

Formatted: Font color: Auto

Ở Việt Nam, thanh long được du nhập từ thời Pháp thuộc, được trồng đầu tiên
ở Nha Trang và Phan Thiết. Sau khi xí nghiệp chế biến rau quả xuất khẩu TP. Hồ
Chí Minh thu mua và đem giới thiệu trái thanh long ra thị trường nước ngoài, thì

phong trào trồng thanh long phát triển mạnh ở Phan Rang, Phan Thiết, Buôn Ma
Thuật, cho đến các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long như: Tiền Giang (huyện Chợ
gạo), Long An (huyện Châu Thành) và thành phố Hồ Chí Minh (huyện Bình
Chánh).... [21] [29].
1.1.2. Đặc điểm của thanh long
1.1.2.1. Đặc điểm chung

B

A

Hình 1.1: Cây và trái thanh long
A: Thanh long ra hoa

C
Formatted: Font: Bold
Formatted: Indent: Left: 5.08 cm

B: Trái thanh long khi còn xanh
C: Trái thanh long khi chín

-4-

Formatted: Space Before: 12 pt


Đồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left, Space After: 12 pt

Formatted: Font: Italic

- Thanh long là cây nhiệt đới, thích hợp khí hậu nắng nóng, chịu hạn giỏi,
không chịu được úng. Thanh long là cây thân bó cần có trụ đỡ, sau khi trồng 2 – 3
năm sẽ cho trái. Thanh long có thể trồng trên đất xám, đất phù sa, đất đỏ nhưng yêu
cầu đất phải thoát nước tốt. Các vùng trồng thanh long chủ yếu hiện nay là Tiền
Giang, Long An, Bình Thuận với diện tích lên khoảng trên 10.,000 ha.
- Giống thanh long tốt và phổ biến hiện nay ở nước ta là thanh long ruột trắng.
Thanh long ruột đỏ và ruột vàng cũng đang phổ biến, nhưng giống thanh long ruột
trắng sinh trưởng mạnh hơn, trái to và ngọt hơn so với giống ruột đỏ và ruột vàng.
1.1.2.2. Các chủng loại thanh long

Formatted: level 4, Left, Indent: First line: 0 cm, Line
spacing: single, Pattern: Clear

a. Phân loại theo hình dạng, màu sắc

B

A

C

Hình 1.2: Phân loại thanh long theo hình dạng, màu sắc
A: Thanh long vỏ đỏ hoặc hồng, ruột trắng

Formatted: Font: Bold
Formatted: Indent: Left: 3.81 cm

B: Thanh long vỏ đỏ hoặc hồng, ruột đỏ

C: Thanh long vỏ vàng, ruột trắng
 Thanh Long vỏ đỏ, ruột trắng:
Là loại thanh long được trồng chủ yếu tại nước ta chủ yếu ở Bình Thuận, Long

Formatted: Justified

An, Tiền Giang. Thịt trái màu trắng xen kẽ các hạt màu đen như mè, có khối lượng
trung bình khoảng 350 – 500 g/ trái [3].
 Thanh Long vỏ đỏ, ruột đỏ:
Thanh long ruột đỏ là một sản phẩm mới lạ, ngon, bổ dưỡng. Đặc điểm của
loại Thanh Long này là nhìn quả không to nhưng lại nặng cân, ruột đỏ tươi, cơm
giòn, thơm, đặt biệt rất ngọt, nhiều vitamin và khoáng chất. Tuy giá của loại quả

-5-

Formatted: Space Before: 12 pt


Đồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left, Space After: 12 pt
Formatted: Font: Italic

này hơi cao so với Thanh long ruột trắng nhưng nó lại có vị đặc biệt thơm ngon, và
trở thành món ăn cao cấp vừa ngon vừa lạ đối với người tiêu dùng trong và ngoài
nước [3].
 Thanh Long vỏ vàng, ruột trắng:
Giống thanh long vỏ vàng có dạng trái tựa các giống thanh long thông thường
nhưng thay cho các tai trái là những cục gù có gai, ruột màu trắng, hạt to nhỏ không

đều, khối lượng khoảng 150 – 300 g/ trái [3].
b. Phân loại theo vùng miền:

A

B

Hình 1.3: Phân loại thanh long theo mùa
A: Thanh Long Bình thuận

Formatted: Font: Bold
Formatted: Indent: Left: 5.08 cm

B: Thanh Long Chợ Gạo – Tiền Giang
 Thanh Long Bình Thuận:
Khối lượng: 300 – 500 g/trái, Màu sắc: màu xanh khi còn non và chuyển thành

Formatted: Justified

màu đỏ khi chín, ruột trắng. Mùi vị thanh long Bình Thuận có vị ngọt dịu và béo,
chắc thịt. Trái có dạng hơi tròn, dày vỏ 2 – 2,5 cm, gai nở to, vỏ có màu đẹp. Tỷ lệ
thịt trái: 68 – 72 %. đĐộ bBrix 13 – 14 %, độ chua pH / ep: 4,8 – 5,0, hHạt nhỏ
trọng lượng 1.000 hạt: 1,1 – 1,2 g.
 Thanh long Cchợ Gạo – Tiền Giang:
Khối lượng: 300 – 450 g/ trái. Màu sắc: vỏ mỏng, có màu xanh khi non và
chuyển sang hồng hoặc đỏ khi chín, ruột trắng. Mùi vị thanh long Cchợ Gạo có
vị ngọt dịu và béo. Người trồng thanh long vùng CChợ Gạo ít dùng trụ sạn để đỡ,
mà thay vào đó cho thanh long đeo lên thân cây vông nhằm tạo ra sự khác biệt về
hương vị.

Formatted: Space Before: 12 pt

-6-


Đồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left, Space After: 12 pt
Formatted: Font: Italic

Về chỉ tiêu hóa học, thanh long Bình Thuận có hàm lượng protein, vitamin C,
canxi, photpho, mMagie, Natri natri cao hơn thanh long Chợ Gạo nhưng có hàm
lượng đường Glucoseglucose, Fructosefructose, Carbonhydrate carbonhydrate thấp
hơn.
1.1.3. Giá trị của trái thanh long
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của trái thanh long/100 g thịt trái
Thành phần

g/100 g thịt trái

Thành phần

g/100 g thịt trái

Nước

85,3

Vitamin C

3

Protein

1,1

Niacin

2,8

Glucose

5,7

Vitamin A

0,0111

Fructose

3,2

Calcium

10,2

Sorbitol

0,33

Sắt

3,37

Cacbonhydrate

11,2

Magnesium

38,9

Chất xơ

1,34

Phospho

27,5

Tro

0,56

Kali

2,72

Năng lượng

67,7

Natri

8,9

(Nguồn: Lê Văn Tố và cộng tác viên, 2000)
Thanh long là một nguồn chất chống oxy hóa ngăn chặn các gốc tự do gây ung
thư và gây bất lợi cho sức khỏe xâm nhập vào cơ thể. Nó giúp trung hòa các chất
độc hại như kim loại nặng. Bên cạnh đó, ăn thanh long giúp giảm mức cholesterol
và huyết áp cao. Việc thường xuyên ăn thanh long giúp chống hen suyễn và ho.
Ngoài ra, thanh long chữa lành vết thương hở và vết bầm tím nhanh và cải thiện hệ
thống miễn dịch nói chung [4] [44].
Sự hiện diện của thành phần vitamin B1 trong trái thanh long hỗ trợ trong việc
sản xuất năng lượng và chuyển hóa carbonnhydrate. Thành phần vitamin B2 trong
thanh long đóng vai trò như vitamin hỗn hợp, và giúp cho việc khôi phục và cải
thiện mất cảm giác ngon miệng. Ngoài ra, thanh long làm giảm cholesterol xấu vì
nó có chứa vitamin B3 [45].

Formatted: Space Before: 12 pt

-7-


Đồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left, Space After: 12 pt
Formatted: Font: Italic

Thanh long được sử dụng như một loại mỹ phẩm và dược phẩm cho sức khỏe
con người, cải thiện thị lực và ngăn ngừa tăng huyết áp. Một nguồn giàu canxi và
phospho trong thanh long giúp củng cố xương, răng chắc khỏe và hỗ trợ trong việc
hình thành mô [46]. Ăn một trái thanh long thường xuyên làm giảm trọng lượng
đáng kể, do đó tạo ra một cơ thể cân bằng mà không ảnh hưởng đến sức khỏe của
một người. Ngoài ra thanh long là loại quả hữu ích trong việc làm giảm mức đường
trong máu ở bệnh tiểu đường loại 2 [48].
1.1.4. Ứng dụng của trái thanh long
Theo một tài liệu khoa học (tạp chí Lifestyle) [48] được công bố gần đây thì
hoạt chất lycopene có tác dụng chống ung thư, chống lão hóa......có nhiều trong các
trái cây có màu đỏ như Gấc, Carot... và đặc biệt là Thanh long ruột đỏ. Trái thanh
long đỏ có hàm lượng màu tự nhiên rất cao, có thể chế biến màu thực phẩm, sản
xuất mỹ phẩm như son, phấn dùng trang điểm, làm thuốc trị ung thư, làm rượu bổ
tốt cho sức khỏe người già và phụ nữ (Viện Paster công nhận). Ngoài cách dùng
thông thường ta có thể ép nước thanh long uống rất mát. Trong quá trình ép các hạt
vỡ ra, cung cấp thêm chất xơ tốt cho quá trình tiêu hóa, giúp nhuận trường [45]
[46].

Hình 1.43: Các dạng sử dụng thanh long
1.1.5. Tình hình trồng trọt và tiêu thụ thanh long trên thế giới và tại Việt Nam

Formatted: Font: Bold
Formatted: Justified

Hiện nay diện tích thanh long chỉ riêng trên địa bàn tỉnh Bình Thuận vào
khoảng > 5.,000 ha . Tốc độ tăng trưởng diện tích những năm 2001 – 2003 trung

-8-

Formatted: Space Before: 12 pt


Đồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left, Space After: 12 pt
Formatted: Font: Italic

bình khoảng hơn 6 %/năm. Riêng 2004, diện tích thanh long bị giảm nhẹ (khoảng 1
%) do tình hình đô thị hóa đất nông nghiệp tại tỉnh khiến giá đất nông nghiệp tăng
cao.
Ngoài ra trên thế giới, một số nông dân tại California (Hoa Kỳ) đang trồng thử
hai giống thanh long có màu vỏ xanh và vàng. Các chuyên gia tại Mỹ cho rằng
giống thanh long vỏ xanh và vỏ vàng còn biểu hiện nhiều tính hoang dã nhưng là
nguồn gen quý trong nghiên cứu tạo giống thanh long mới, đây sẽ là những hướng
đi mới cho loại cây thanh long.
Thanh Long Bình Thuận cho năng suất tương đối cao, bình quân vào mùa
thuận: 30 kg/ cây, mùa nghịch: 20 kg/ cây tương đương với khoảng 20 tấn/ ha. Sản
lượng thanh long năm 2004 đạt 94.,760 tấn, tăng 9 % so với 2003, và tăng 117,.6 %
so với năm 2000. Sản lượng tăng cao nhất là năm 2003 tăng 33,.4 % [44] [46].
Hoạt động xuất khẩu thanh long tăng bình quân 32% về giá trị kim ngạch và
51 % về sản lượng xuất khẩu. Tính đến hiện nay, sản lượng thanh long do các
doanh nghiệp trên địa bàn trực tiếp xuất khẩu mới chiếm 19,6 % tổng sản lượng
chung và khoảng từ 35 – 40 % sản lượng thanh long đủ tiêu chuẩn xuất khẩu. Nếu
tính cả phần sản lượng các doanh nghiệp bán nội địa để cung ứng xuất khẩu hàng
năm khoảng từ 15.000 đến 20.000 tấn, cho thấy hoạt động xuất khẩu chưa tương
xứng với kết quả sản xuất [46].
1.2. Nấm men và vai trò của nấm men trong sản xuất rượu trái cây
1.2.1. Phân loại nấm men

Nấm men là nhóm nấm cơ thể đơn bào hoặc tập hợp đơn bào, nhân chuẩn,
hiển vi. Nấm men có thể thuộc về hai lớp nấm: nấm túi (Ascomycetes) và nấm bất
toàn (Deuteromecetes hoặc Fungi imperfect) [9] [11].
Giới: Eumycophyta
Lớp: Ascomycetes
Bộ: Endomycetes
Họ: Saccharomycetaceae
Giống: Saccharomyces

Formatted: Space Before: 12 pt

-9-


Đồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left, Space After: 12 pt
Formatted: Font: Italic

Loài: Saccharomyces cerevisiae
1.2.2. Đặc điểm hình thái, cấu tạo tế bào nấm men
1.2.3.1.2.2.1. Hình thái

Formatted: level 4

Tế bào nấm men có hình dáng: hình cầu, hình ovan hoặc elip, hình quả chanh,
hình trụ, hình chùy hoặc đôi khi còn kéo dài ra thành sợi [9].
Nấm men thường có hình cầu hoặc hình bầu dục, một số loại có hình que và
một số hình dạng khác. Đường kính trung bình của nấm men là 7 µm, chiều dài 8 –

12 µm. Một số loài nấm men sau khi phân cắt bằng phương pháp nảy chồi, tế bào
con không rời tế bào mẹ và lại tiếp tục mọc chồi. Bởi vậy nó có hình thái giống như
cây xương rồng khi quan sát dưới kính hiển vi [10] [12].
Formatted Table

A

B

Hình 1.5: Nấm men Saccharomyces cerevisiae quan sát dưới kính hiển vi quang học

Formatted: Font: Bold

ở vật kính 10X (A) và 100 X (B)
A: Hình thái nấm men quan sát dưới kính hiển vi quang học vật kính x10

Formatted: level 4

1.2.3.1. B: Hình thái nấm men quan sát dưới kính hiển vi quang học vật kính x100
1.2.3.2.1.2.2.2. Cấu tạo tế bào
a. Vỏ tế bào

Formatted: Tab stops: 1 cm, Left

Vỏ có thể đàn hồi để định hình cũng như bảo vệ tế bào chống lại các tác động
bên ngoài và chất độc. Nó còn có tác dụng giữ áp suất thẩm thấu nội bào, điều chỉnh
các chất dinh dưỡng là các hợp chất có phân tử lượng thấp và các muối khoáng đi
qua các lỗ nhỏ vào trong tế bào.

Formatted: Space Before: 12 pt

- 10 -


Đồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left, Space After: 12 pt
Formatted: Font: Italic

Vỏ tế bào gồm các phức chất protein – polysaccaride, phosphate và lipid, có
độ dày khoảng 25 nm và chiếm khoảng 25 % khối lượng tế bào. Trong đó glucan và
mannan là 2 hợp chất chiếm tới 90 % chất khô của vỏ tế bào. Ngoài ra vỏ tế bào
còn chứa chitin (kitin) là thành phần thường nằm sát ở vùng nấm men nảy chồi.

Trong đó:
1. Vỏ tế bào
2. Màng sinh chất
3. Mỡ dự trữ
4. Lưới nội chất
5. Ti thể
6. Nhân
7. Nguyên sinh chất
8. Các thể hạt nhỏ

Hình 1.6: Cấu tạo tế bào nấm men
b. Màng nguyên sinh chất
Xung quanh tế bào chất được bao quanh một lớp màng rất mỏng, chiều dày
không quá 0,1 nm dính chặt vào tế bào chất.
Màng tế bào chất có 4 chức năng cơ bản: tác dụng như rào chắn thẩm thấu,

điều chỉnh chất dinh dưỡng từ môi trường vào trong tế bào và ngược lại cho các sản
phẩm trao đổi chất ra ngoài tế bào; thực hiện sinh tổng hợp một số hợp phần của tế
bào (các cấu tử của vỏ tế bào); nơi khu trú một số enzyme.
c. Tế bào chất
Tế bào chất còn gọi là nguyên sinh chất. Nó có cấu trúc không đồng nhất
(heterogen) và ở thể keo, chứa tất cả các cấu trúc cơ bản của tế bào: ti thể,
ribosome, mạng lưới nội chất, các chất dự trữ và các thể vùi của hợp chất lipoit và

- 11 -

Formatted: Space Before: 12 pt


Đồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left, Space After: 12 pt
Formatted: Font: Italic

cacbonhydrate tự nhiên trong nội bào, còn có những chất xúc tác sinh học rất quan

Commented [A1]: Sai, chỉ nh lạ i cho đ ồ ng nhấ t

trọng là enzyme tham gia vào tất cả các phản ứng sinh hóa.
Tế bào chất là hệ keo được cấu tạo từ protein, cacbonhydratecacbon, lipit, chất
khoáng, nước và các hợp chất khác nữa. Nước trong tế bào chất chiếm tới 90% ở
dạng tự do để hòa tan các chất trước khi tham gia vào các phản ứng trao đổi chất ở
dạng liên kết. Tế bào chất có độ nhớt cao tương ứng với glycerin khi tế bào già độ
nhớt này giảm.
Cấu trúc của tế bào chất thay đổi phụ thuộc vào điều kiện nuôi cấy và tuổi sinh

trưởng của tế bào. Sự thay đổi này có thể là thuận nghịch và không thuận nghịch là
do mức độ tác động của các yếu tố bên ngoài. Các tế bào non có chất nguyên sinh
đồng nhất, khi già chất này xuất hiện không bào, các giọt chất béo, các hạt
polyphosphate và lipoit. Như vậy, tế bào trở nên dị nguyên (không đồng nhất).
Formatted: Tab stops: 0.75 cm, Left

d. Microsome hay Lliposome
Đây là thể vùi có dạng hạt siêu hiển vi, được cấu tạo từ lipoit, protide và acid
ribonucleic (RNA). Ở đây sẽ xảy ra các quy trình sinh tổng hợp protein cho tế bào
từ các acid amin đã được hoạt hóa ở hệ thống tyi thể. Các acid amin này được nối
với nhau theo lệnh của nhân được chuyển qua RNA đi vào các phản ứng sinh tổng
hợp protein.
e. Ty thể
Ty thể có dạng hạt nhỏ, dạng que hoặc dạng sợi mảnh phân bố trong tế bào
chất ở khoảng giữa vỏ tế bào và không bào. Chiều dài của sợi ty thể là 0,2 – 7,5 µm.
Ty thể của nấm men có cấu tạo chủ yếu từ khoảng 30 % chất béo và 60 – 70 %
protein (25 – 75 % ở dạng protein cấu trúc). Trong tyi thể có chứa các enzyme thực
hiện các phản ứng oxy hóa trong chu trình Krebs, chuyển điện tử qua chuỗi hô hấp
và quá trình phosphoryl hóa để thực hiện chức năng cung cấp năng lượng sinh học
và vật liệu tham gia vào các cơ chế phức tạp tái tạo DNA, phiên mã và dịch mã các
thông tin di truyền vào sinh tổng hợp phospholipid của sterin, vào hoạt hóa các acid
béo….Các acid nucleic (DNA và RNA) có số lượng không lớn trong ty thể.
f. Không bào

Formatted: Space Before: 12 pt

- 12 -


Đồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left, Space After: 12 pt
Formatted: Font: Italic

Không bào là một cơ quan nội bào chứa đầy dịch bào và được tách ra từ tế bào
chất thành màng không bào.
Không bào có chứa các enzyme thủy phân, enzyme oxy hóa – khử, lipid, các
polyphosphate, các hợp chất trung gian của tế bào có phân tử lượng thấp và các ion
kim loại.
g. Mạng lưới nội chất
Là một hệ thống màng hai lớp gồm hàng dãy màng kép có gai cong dày. Một
số màng kết hợp với ribosome, đôi khi đầu màng chuốt thành các bọng tròn và rồi
có thể tạo thành không bào. Mạng lưới này còn được gọi là thể golgi hay bộ máy
golgi.
h. Nhân tế bào
Nhân là cấu tử bất biến của tế bào nấm men. Nhân của tế bào nấm men có
màng vỏ, hạch nhân (thể nhiễm sắc) và chất nhân.
Đường kính của nhân tế bào nấm men vào khoảng 2 µm. Phần lớn có dạng
hình cầu hoặc elip. Ở tế bào nấm men đang sinh trưởng nhân rất giàu acid nucleic
và vùng sinh sản được hoạt hóa.
Thành phần hóa học cơ bản của nhân là acid Deoxyribo Nucleic Acid (DNA),
nhân còn có protein nhưng không liên kết với các acid nucleic. Quá trình sinh tổng
hợp protein và đặc điểm các protein này được tiến hành theo lệnh của DNA nhờ các
acid ribonucleic truyền đạt và vận chuyển (mRNA và tRNA). Dòng thông tin này
có thể sơ giản hóa như sau: từ DNA chuyển qua RNA tới protein.
i. Các thể vùi và các chất dự trữ trong tế bào nấm men
Các thể vùi nằm trong tế bào chất và dịch không bào, chúng là những hạt
glycogen, metacromatin (volutin), các chất giống chất béo và các hạt chất béo, lưu
huỳnh tích tụ, hạt acid và đường tinh thể. Các loại chất này trong tế bào ở dạng

không hoạt động và thường không tan trong nước.
1.2.4.1.2.3. Đặc điểm sinh lý, sinh hoá

j.1.2.3.1. Thành phần hóa học của tế bào nấm men

- 13 -

Formatted: level 4, Justified, Line spacing: single, No
bullets or numbering
Formatted: Space Before: 12 pt


Đồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left, Space After: 12 pt
Formatted: Font: Italic

Thành phần cơ bản và chủ yếu của tế bào nấm men là nước – khoảng 75 %
khối lượng chung [1] [6].

Formatted: Space Before: 12 pt

- 14 -


Đồ án tốt nghiệp

Formatted: Font: Italic
Formatted: Left, Space After: 12 pt

Formatted: Font: Italic

Bảng 1.2: Thành phần sinh khối khô của nấm men đại thể
Thành phần

Hàm lượng %

Chất vô cơ

5 ÷ 10

Cacbon

25 ÷ 50

Nitơ

4.,8 ÷ 12

Protein

30 ÷ 75

Lipid

2÷5

Formatted: Font: Bold
Formatted: Font: Bold
Formatted Table

Chất khô của tế bào nấm men gồm 23 ÷ 28 % là chất hữu cơ và 5 ÷ 7 % chất
tro. Chất hữu cơ gồm có (%): protein 13 ÷ 14 %, glycogen 6 ÷ 8 %, cenllulose 1,8 ÷
2 %, chất béo 0,5 ÷ 2 %.
Protein: Nấm men có hàm lượng protein nguyên liệu trung bình khoảng 50 %
và khoảng 45 % protein hoàn chỉnh. Các dẫn xuất của acid nucleic như base, purin
và pyrimidin, các acid amin tự do đều được coi là protein nguyên liệu.
Glycogen: Là những chất dự trữ nguồn cacbon. Khi trong môi trường thiếu
nguồn cacbon dinh dưỡng glycogen sẽ được huy động tham gia vào quá trình tiêu
hóa của nấm men và giải phóng ta nước, khí cacbonic.
Trehalose: Hợp chất thường kết hợp với hàng loạt hạt glycogen làm nguồn dự
trữ cacbon rất cơ động. Ở cùng một pH hàm lượng trehalose tăng thì nitơ giảm.
Chất béo: Chất béo trong tế bào nấm men có các acid oleic, linoelic, palmitic.
Trong chất béo có tới 30 ÷ 40 % phophatide
Tro: Trong tro nấm men thấy có các oxit sau đây: P2O5 25 ÷ 60; CaO 1 ÷ 8;
MgO 4 ÷ 6; Na2O 0,5 ÷ 2; SO32- 0,5 ÷ 6; SiO2 1 ÷ 2; Fe2O3 0,05 ÷ 0,7.
Các nguyên tố vi lượng: Các nguyên tố vi lượng có vai trò quan trọng đối với
sinh sản và hoạt động sống của nấm men. Chúng tham gia vào thành phần của nhiều
enzyme vitamin và nhiều hợp chất khác nữa trong các quá trình sinh tổng hợp các
sản phẩm của tế bào.
Vitamin và nhân tố sinh trưởng: trong tế bào nấm men có rất nhiều vitamin
đóng vai trò làm cofactor của các enzyme – protein.

- 15 -

Formatted: Space Before: 12 pt