Luận văn sư phạm Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men có khả năng lên men vang táo mèo

TR

NG

A H C S PH M HÀ N I 2
KHOA SINH-KTNN


NGUY N TH HÀO

PHÂN L P, TUY N CH N CH NG N M MEN
CÓ KH N NG LÊN MEN VANG TÁO MÈO
KHOÁ LU N T T NGHI P

IH C

CHUYÊN NGÀNH: VI SINH H C

Ng

ih

ng d n khoa h c

PGS.TS. inh Th Kim Nhung

Hà N i, tháng 5 n m 2010


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

L IC M

ng

HSP Hà N i 2

N

Trong nh ng n m g n đây công ngh vi sinh đã đ

c ng d ng m t cách

r ng rãi và có hi u qu trên nhi u l nh v c s n xu t và đ i s ng. Nh n bi t đ

c

vai trò quan tr ng c a công ngh vi sinh trong cu c s ng em đã tìm hi u, nghiên
c u v l nh v c này. D

is h

ng d n t n tình chu đáo c a cô inh Th Kim

Nhung cùng các th y cô trong b môn vi sinh h c Tr

ng

HSP Hà N i 2. Do

v y em đã hoàn thành t t đ tài: “Phân l p, tuy n ch n ch ng n m men có kh
n ng lên men vang táo mèo”.
B ng t m lòng thành kính c a mình em xin bày t lòng bi t n sâu s c t i
các th y cô giáo đã t n tình ch b o em trong quá trình nghiên c u và hoàn thành
lu n v n này.
Xuân Hòa, ngày 28 tháng 4 n m 2010
Sinh viên th c hi n
Nguy n Th Hào


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

KÝ HI U VI T T T

STT: S th t
Nxb: Nhà xu t b n
HSP:

i h c s ph m

ng

HSP Hà N i 2


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

ng

HSP Hà N i 2

DANH M C
1.

Danh m c b ng
B
B
B
B
B
B
B
B

2.

ng 3.1
ng 3.2
ng 3.3
ng 3.4
ng 3.5
ng 3.6
ng 3.7
ng 3.8

S l ng t bào n m men x10
Ho t l c lên men c a 4 ch ng n m men
Kh n ng lên men c a 4 ch ng n m men
Kh n ng k t l ng c a 4 ch ng n m men
ng thái quá trình lên men
nh h ng c a nhi t đ đ n lên men vang
nh h ng c a hàm l ng đ ng
nh h ng c a đ pH
6

Trang
19
19
20
21
24
26
27
29

Danh m c bi u đ và hình
2.1. Danh m c bi u đ
Bi u đ 3.1
Bi uđ 3.2
Bi u đ 3.3
Bi u đ 3.4
Bi u đ 3.5
Bi u đ 3.6

Ho t l c lên men c a 4 ch ng n m men

Hàm l ng ethanol c a 4 ch ng n m men
Bi n đ i hàm l ng ethanol, đ ng sót và s l ng t bào
trong quá trình lên men vang táo mèo
nh h ng c a nhi t đ
S bi n đ i hàm l ng ethanol các hàm l ng đ ng
khác nhau
nh h ng c a pH

Trang
20
21
25
26
28
29

2.2. Danh m c hình
Hình 3.1
Hình 3.2
Hình 3.3

Khu n l c ch ng n m men Saccharomyces cerevisiae
TM4
T bào n m men Saccharomyces cerevisiae TM4 trên
kính hi n vi quang h c x1000
T bào n m men Saccharomyces cervisiae TM4 trên môi
tr ng th ch nghiêng

22
23

23


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

ng

HSP Hà N i 2

M CL C
M
U
PH N N I DUNG
Ch ng 1. T ng quan tài li u
1.1. Cây táo mèo (Docynia indica)
1.1.1. c đi m sinh h c và sinh thái c a cây táo mèo
1.1.2. Tình hình ch bi n táo mèo
1.2. H vi sinh v t c a vang
1.2.1. N m men (yeast)
1.2.2. Vi khu n
1.2.3. N m m c
1.3. Công ngh s n xu t vang
1.3.1. Khái quát chung v vang
1.3.2. M t s bi n đ i trong quá trình lên men
1.3.3. Các y u t nh h ng đ n lên men vang
Ch ng 2. i t ng và ph ng pháp nghiên c u
2.1. D ng c - Thi t b
2.2. Môi tr ng

2.3. Nguyên li u
2.4.
i t ng nghiên c u
2.5. Ph ng pháp nghiên c u
Ch ng 3. K t qu nghiên c u và bi n lu n
3.1. Phân l p và tuy n ch n ch ng n m men lên vang táo mèo
3.1.1. Ch tiêu c b n đ tuy n ch n n m men
3.1.2. Phân l p, tuy n ch n ch ng n m men
3.2. Xác đ nh tên c a ch ng n m men
3.2.1. Hình thái t bào khu n l c
3.2.2. Xác đ nh tên khoa h c
3.3. Lên men vang táo mèo trên qui mô phòng thí nghi m
3.3.1.
ng thái quá trình lên men
3.3.2. nh h ng c a m t s y u t đ n quá trình lên men vang táo mèo
3.4. Qui trình s n xu t vang táo mèo qui mô phòng thí nghi m
3.4.1. S đ quá trình s n xu t vang táo mèo
3.4.2. Thuy t minh quá trình
K T LU N VÀ KI N NGH
TÀI LI U THAM KH O

Trang
1
3
3
3
3
4
4
4

7
7
7
7
8
9
13
13
13
13
13
14
17
17
17
17
22
22
23
24
26
27
30
31
32
33
34


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

ng

HSP Hà N i 2

PH L C
Ph l c 1
STT

Ch tiêu đánh giá

i m t i đa

1.

trong

2

2.

Màu s c

2

3.

V chua

2

4.
5.
6.

V chát
V ng t
M c đ hài hòa

2
2
3

7.

Tính đ c tr ng

4

8.

ánh giá chung

3

T ng đi m

M c đ yêu c u

Trong ánh, không c n l ng
và c n l l ng.
Màu t nhiên
V chua c a axit trong m u
th .
V c a tanin
V ng t c a đ ng
Cho các ch tiêu v v .
H ng và bouquet c a s n
ph m.
Cho các ch tiêu đánh giá
chung c a s n ph m.

20

Ph l c 2
STT

Ch tiêu đánh giá

9.
trong
10.
Màu s c
11.
V chua
12.
V chát
13.
V ng t

14. M c đ hài hòa
15. Tính đ c tr ng
16.
ánh giá chung
T ng đi m

TM1
1,5
1
1
2
1
1
2
2
11,5

Ch ng n m men
TM2
TM3
1,5
2
1
1,5
1,5
2
1,5
2
2
2

2
2
2
3
2
2,5
13,5
17

TM4
2
2
1,5
2
2
2,5
4
3
19


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

M

ng

U

Lý do ch n đ tài

1.

Trên th gi i hi n nay có r t nhi u lo i đ u ng đ
nh ng không m t lo i đ u ng nào đ
l

HSP Hà N i 2

ng l n nh vang, h u h t các n

c a chu ng và đ

c làm t hoa qu
c s n xu t v i s

c trên th gi i đ u có x

vang. Vang là m t lo i đ u ng có c n đ

ng s n xu t

c làm t hoa qu và không qua

tr ng c t, trong đó vang nho là m t lo i đ u ng quan tr ng và kinh t nh t.
Nó đ

c ch bi n theo m t qui trình công nghi p và đ

nghiêm ng t. Vang có h
a chu ng

c ki m tra m t cách

ng, v đ c tr ng vì v y nó là m t lo i đ u ng đ

c

kh p n i trên th gi i.

Vang có thành ph n hóa h c r t ph c t p, hàm l
vang tùy thu c vào môi tr

ng các ch t trong

ng, ngu n nguyên li u và vào qui trình lên men.

Thành ph n hóa h c chính c a vang là: alcol, axit, tanin, đ

ng và các s c t .

Ngoài nh ng thành ph n này vang còn có đ y đ các lo i axit amin, vitamin
và mu i khoáng. Vì v y vang đ

c coi là lo i đ u ng có giá tr dinh d

ng cao.

Ngu n nguyên li u truy n th ng cho s n xu t vang là qu nho, vang
đ

c s n xu t t lo i qu này đ

đ

c a chu ng nh t,

c g i là vang nho.

các n c ph

ng Tây chúng là th đ u ng không th

thi u cho b a n hàng ngày. S d vang nho l i đ
không nh ng đ t đ

ây là m t lo i vang

c a chu ng nh v y là vì

c đi u ki n thu n l i nh t cho s ho t đ ng c a các vi

sinh v t mà nó còn ch a các thành ph n t o nên h

ng, v đ c tr ng cho s n

ph m.
Trên th c t thì vang có th s n xu t t r t nhi u ngu n nguyên li u khác

nhau b t kì m t lo i qu nào có ch a đ

ng, axit, vitamin, khoáng... và không

đ c h i thì đ u có th làm nguyên li u đ s n xu t vang. Tuy v y

Vi t Nam

hi n nay ngành s n xu t vang th c s ch a chú Ủ đ n nh ng ngu n nguyên
li u khác mà v n dùng nh ng ngu n nguyên li u chính là nho, m , m n.

iu

Nguy n Th Hào

1


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

này qu là b t h p lí đ i v i m t n

ng

HSP Hà N i 2

c nhi t đ i phong phú v ch ng lo i hoa

qu , giá thành r , đ c bi t là táo mèo. Hi n nay, ngành s n xu t vang c a Vi t
Nam đang phát tri n m nh và có nhi u s n ph m đ

c bán ra th tr

ng (vang

Th ng Long, Thanh Ba, Gia Lâm...) nh ng l i thi u ngu n nguyên li u phù
h p đ s n xu t vang, vì v y vi c tìm hi u, nghiên c u s d ng táo mèo đ
s n xu t vang theo chúng tôi là c n thi t, có tri n v ng và phù h p v i đi u
ki n th c ti n Vi t Nam. Chính vì v y tôi đã ch n đ tài: “Phân l p, tuy n
ch n ch ng n m men có kh n ng lên men vang táo mèo”.
2.

M c tiêu đ tài
Do th i gian có h n nên chúng tôi đ ra nhi m v c a lu n v n nh sau:
+ Phân l p, tuy n ch n đ

c ch ng n m men có kh n ng lên vang

men táo mèo.
+ Nghiên c u m t s đ c tính sinh h c c a ch ng n m men tuy n ch n
đ

c lên men vang táo mèo.

+ Xây d ng qui trình s n xu t vang
3.

qui mô phòng thí nghi m.

N i dung đ tài
- Phân l p và tuy n ch n ch ng n m men lên vang táo mèo
- Xác đ nh tên c a ch ng n m men
- Lên men vang táo mèo trên qui mô phòng thí nghi m
- Qui trình s n xu t vang táo mèo

4.

qui mô phòng thí nghi m

ụ ngh a đ tài

ụ ngh a khoa h c: Nh m đi sâu tìm hi u hình thái, đ c tính sinh
lý, sinh hóa c a chúng n m men Saccharomyces cerevisiae TM4 có kh n ng
lên men vang táo mèo.
ụ ngh a th c ti n: Nghiên c u góp ph n tìm hi u quá trình s n
xu t vang t táo mèo, t n d ng ngu n nguyên li u s n có Vi t Nam.

Nguy n Th Hào

2


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

ng

HSP Hà N i 2

PH N N I DUNG

Ch
1.1.

ng 1. T ng quan tài li u

Cây táo mèo (Docynia indica)
c đi m sinh h c và sinh thái c a cây táo mèo

1.1.1.

Cây táo mèo thu c d ng cây t nhiên, ch a đ

c thu n hóa. Chúng

xu t hi n trong các vùng r ng núi phía B c thu c các t nh S n La (M
La), Yên Bái (Tr m T u) và m c

ng

đ cao 700-1500m, có kh n ng ch u l nh

t t.
1.1.1.1. R cây
R cây táo mèo phát tri n m nh, r chính có th
t ng đ t m t 40-50 cm, m c đ

r ph t p trung

n sâu 4-5 m, ph n l n
n xa c a r th

ng r ng

h n tán cây 1,5-2 l n nên có kh n ng ch ng ch u t t.
1.1.1.2. Thân và cành
Táo mèo có tán r ng, nhi u cành. Cành m i đ

c t o thành hàng n m,

s l ng cành nhi u, cành nh , có gai. Cây thân g , d o, chi u cao trung bình
4 - 5 m.
1.1.1.3. Lá
Hình d ng lá t a nh lá táo ta, nh ng dày h n, m t trên xanh x m, m t
d

i tr ng s a và có m t l p lông m ng, lá m c cách, đ

c hình thành vào

mùa xuân.
1.1.1.4. Hoa
Hoa nh t a nh hoa táo ta, hoa l

ng tính, ch đ

c hình thành m t

l n vào tháng 3-4.
1.1.1.5. Qu và h t
Kích th
m t núm nh
c ng đ

c trung bình l n h n qu táo ta 1,5-2 l n. Khi qu còn non có
phía d

i nh núm qu h ng. Khi qu chín có màu vàng và

c thu ho ch vào tháng 10-11.

Nguy n Th Hào

3


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

ng

HSP Hà N i 2

1.1.1.6. Bi n đ i c a qu
Khi còn non qu có màu xanh nh t, không có h
chín có h

ng, v chua chát. Khi

ng th m đ c tr ng, có v ng t, chát, chua gi m.

1.1.2. Tình hình ch bi n táo mèo
Cho đ n nay, qu táo mèo sau khi chín ch y u v n đ
t

i ch ch a có m t hình th c ch bi n nào. Qu táo mèo có h

đ c tr ng, nó còn có tên đ a ph
gi m l

chu ng trên th tr

ng tiêu hóa,
ng trong

ng đ i cao. Vì v y mà qu táo mèo khá đ

c a

ng. Th t qu táo mèo r t r n nên có th cách ch bi n h p

lí nh t v n là ngâm đ

ng đ thu d ch siro táo mèo.

T d ch siro này có th s d ng b ng cách cho thêm n

u đ u ng. Ngày nay d ch siro còn đ

m th

ng th m r t

ng m trong máu, gi m colesteron. M t khác hàm l ng đ

qu táo mèo khi chín t

n

ng là qu S n Tra. Theo kinh nghi m dân

gian qu táo mèo có tác d ng gi i nhi t và ch a các b nh v đ

r

c dùng đ

c và pha thêm

c s d ng đ lên men vang, đây là

ng r t m i có tri n v ng trong vi c nâng cao giá tr kinh t c a qu

táo mèo.
1.2.

H vi sinh v t c a vang

H vi sinh v t c a vang r t đa d ng và phong phú, bao g m c vi sinh

v t có l i và vi sinh v t có h i. Các vi sinh v t có l i là n m men, vi khu n
thu n ch ng đ

c c y vào. Còn các vi sinh v t có h i là các n m men d i, vi

khu n gây h ng vang t n t i trong t nhiên trên môi tr

ng v qu .

1.2.1. N m men (yeast)
N m men là tên chung đ ch nhóm n m có c u t o đ n bào, th

ng

sinh s n b ng n y ch i, c ng có khi theo hình th c phân c t t bào. N m men
đ

c đ c tr ng b i kh n ng phân b r ng rãi trong môi tr

là trong môi tr
l

ng ch a đ

ng và pH th p: trong đ t, n

ng t nhiên, nh t
c, không khí, trong

ng th c, th c ph m, trong hoa qu [5].

Nguy n Th Hào

4


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

1.2.1.1.

ng

HSP Hà N i 2

c đi m sinh h c c a n m men

N m men là vi sinh v t có c u t o đ n bào. T bào n m men đa s có
c u t o hình c u, hình tr ng ho c là hình ôvan... Hình thái n m men thay đ i
ph thu c vào t ng lo i n m men, đi u ki n nuôi c y, tu i n m men. Kích
th

c t bào n m men c ng r t khác nhau nó ph thu c vào ch ng, gi ng và

đi u ki n nuôi c y. Kích th

c t bào n m men có Ủ ngh a r t l n trong quá

trình trao đ i ch t. Nó nh h

ng đ n v n t c khu ch tán c a ch t dinh d

vào môi tr

ng

ng.

Các t bào n m men khác nhau thì có c u t o thành ph n khác nhau ít
nhi u nh ng nhìn chung đ u g m: thành t bào, màng nguyên sinh ch t, nhân
t bào, riboxom, ty l p th , không bào, các h t volutin, glycogen, các gi t
lipit. Thành t bào có c u t o nhi u l p, là c quan b o v t bào và duy trì
hình d ng t bào. Thành t bào còn có kh n ng k t dính, có Ủ ngh a l n trong
công ngh s n xu t bia và r

u. Bên trong là màng ch t nguyên sinh, màng

này n sâu vào trong t o màng l

i n i ch t. Ty th c a t bào n m men có

d ng h t, có th thay đ i tùy thu c vào đi u ki n nuôi c y c ng nh tr ng thái
sinh lý c a t bào. Ty th còn có màng b c trong su t, m ng, có tính th m
cao. Màng có c u t o hai l p, l p trong hình thành n p g p hình r ng l c.
Trong t bào n m men có ch a m t ho c h th ng không bào đ
t th golgi hay m ng l

c hình thành

i n i ch t, không bào có tính th m th u cao và là n i

tích l y các s n ph m c a trao đ i ch t. T bào n m men có nhân th t, nhân
có hình ôvan, hình tròn n m g n không bào trung tâm. Nhân t bào đ

c bao

b c b i hai l p màng.
Sinh s n c a t bào n m men Saccharomyces: n m men có nhi u hình
th c sinh s n (vô tính, h u tính). Bình th

ng t bào n m men sinh s n n y

ch i khi g p đi u ki n không thu n l i m t s có th sinh s n theo cách t o
bào t . Sinh s n n y ch i

n m men là hình th c ph bi n nh t. Khi t bào

phát tri n đ n m c đ nh t đ nh thì trên c th c a nó đâm ra m t ch i nh
g i là m m (ch i). Các m m có th đâm ra
Nguy n Th Hào

nhi u phía khác nhau c a t bào
5


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

m i ch i s nh n đ

m.

ng

HSP Hà N i 2

c m t ph n ch t nhân và ch t nguyên sinh

t

bào m , sau khi n y m m t bào con có th tách kh i t bào m s ng đ c l p,
c ng có th không tách kh i t bào m đ t o ra m t t p h p t bào n m men
gi ng cành cây. Trong đi u ki n thu n l i m t t bào con đ

c hoàn ch nh và

tách kh i t bào m là 20-30 phút.
N m men Saccharomyces có kh n ng hình thành bào t . Bào t túi
đ

c sinh ra trong nh ng túi nh g i là túi nang (1-8 bào t ). Bào t túi sau

khi ra kh i túi g p đi u ki n thu n l i s phát tri n thành m t t bào n m men,
ti p theo t bào này l i sinh s n theo l i n y ch i.
1.2.1.2.

ng d ng c a n m men

N m men đ
6000 n m tr

c ng d ng t r t s m trong s n xu t r

c, loài ng

u vang. Kho ng

i đã bi t s d ng n m men đ s n xu t r

N m men dùng trong s n xu t r

u vang th

u vang.

ng là các gi ng thu n ch ng

ho c là nh ng ch ng n m men t nhiên có s n trên b m t qu . Trong công
nghi p các nhà s n xu t vang th

ng dùng các gi ng thu n ch ng, ch ng n m

men quan tr ng trong s n xu t vang là Saccharomyces cerevisiae. N m men
còn đ

c s d ng trong công ngh s n xu t c n, ch ng ph bi n cho lên men

c n là Saccharomyces cerevisiae.
Lên men etylic là m t quá trình sinh h c, enzyme c n thi t cho quá
trình chuy n hóa đ

ng đ

c hình thành t t bào n m men s ng. Qua m t

chu i ph n ng, k t qu c a lên men etylic là đ

ng đ

c chuy n hóa thành

ethanol và carbondioxide.
Ph

ng trình t ng quát:
C6H12O6  2C2H5OH+ 2CO2 + 27Kcal

C n có th đ
đ

ng, b t mì, cenllulose.
N m men đ

đ

c s n xu t t nhi u ngu n nguyên li u khác nhau nh

c dùng trong s n xu t c n ph i có kh n ng lên men các

ng nhanh và càng tri t đ càng t t; đ ng th i t o ít các s n ph m trung

gian và ph . N m men đ
Nguy n Th Hào

c dùng trong s n xu t bia và r

u vang ph i cho
6


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

ng

HSP Hà N i 2

s n ph m có mùi đ c tr ng th m ngon; đ ng th i ph i có kh n ng l ng t t và
lên men nhanh chóng. Ngày nay n m men còn đ

c dùng trong s n xu t

protein đ n bào.
1.2.2. Vi khu n
Trong vang có nhi u ch ng vi khu n, bao g m nh ng ch ng vi khu n
có l i và nh ng ch ng vi khu n không có l i gây h ng vang. Nh ng ch ng vi

khu n có l i là nh ng ch ng vi khu n t o cho vang có v , h
tr ng nh

ng th m đ c

vi khu n lactic và nhi u ch ng vi khu n khác thu c gi ng

Lactobacillus. Ng

c l i m t s vi khu n có th làm h ng vang ho c làm cho

vang có mùi khó ch u. Pasteur đã khám phá ra c ch làm h ng vang c a các
vi sinh v t khi r

u vang ti p xúc v i không khí nhi m vi khu n Bacillus.

Trên b m t c a vang còn là m t môi tr

ng thu n l i cho s ho t đ ng

c a vi khu n acetic. S ho t đ ng c a lo i vi khu n này làm bi n đ i alcol
thành acid acetic, d n đ n làm gi m ch t l ng c a vang.
1.2.3. N m m c
N m m c phát tri n

qu , ch t bã c a quá trình s n xu t r

u vang,

thùng ch a thi t b ho c do b i, không khí đ a đ n. Ví d : Aspergillus.

1.3.

Công ngh s n xu t vang

1.3.1. Khái quát chung v vang
Vang là m t lo i đ u ng có c n nh , có giá tr dinh d
m i ng

i a chu ng. Vang đ

ng và đ

c

c làm t d ch trái cây nh tác đ ng c a các vi

sinh v t, trong đó vai trò quan tr ng thu c v n m men.T th i Ai C p c đ i
ng

i ta đã bi t đ n s n xu t vang, t đây k thu t s n xu t vang đ

nh p d n sang các qu c gia vùng

a Trung H i vào kho ng 600 n m tr

công nguyên vào th k 15 m i xu t hi n
Công ngh s n xu t vang ch đ
tiên nhà bác h c ng
trình lên men r
r

c di
c

châu Âu.
c b t đ u vào n m 1857, khi l n đ u

i Pháp Louis Pasteur công b k t qu nghiên c u v quá

u. Trong đó ông ch ra c s khoa h c c a quá trình lên men

u, xác đ nh rõ vai trò c a n m men trong s n c n. Công trình nghiên c u

Nguy n Th Hào

7


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

ng

HSP Hà N i 2

c a ông đã làm thay đ i m nh m v nh n th c, k thu t và ph
xu t r

u vang. T đó ch t l ng r

u vang ngày càng t t h n. Ngày nay v i

s ti n b khoa h c k thu t, nhi u bi n pháp k thu t và ph
hi n đ i đ
g t hái đ

ng pháp s n
ng ti n m i,

c ng d ng trong s n xu t vang. Nh đó ngành s n xu t vang đã
c nhi u thành t u v ch t l ng và s n l ng.

Nói đ n r

u vang thì nguyên li u chính là trái cây các lo i. Vang là

lo i đ u ng có c n nh , đ

c làm t d ch trái cây nh tác đ ng c a vi sinh

v t. B n ch t c a quá trình lên men vang là đ

ng trong d ch qu b bi n đ i

thành alcol nh tác đ ng c a n m men và vi khu n lactic.
b n c a vang so v i các lo i r
không qua tr ng c t và l i đ

u khác là vang đ

i u khác bi t c

c làm t d ch trái cây,

c tàng tr lâu trong đi u ki n l nh nên vang tr

thành m t lo i đ u ng v a có giá tr dinh d

ng cao và v a có tác d ng ch a

tr m t s b nh [1].
Vang đ

c chia làm 3 nhóm chính, đó là vang th

b . Vang b còn g i là vang không có b t, nó đ
vì th nó th

ng, vang n và vang

c dùng cùng v i th c ph m

ng xu t hi n trong các b a n. Vang n

hay còn g i là

champagne, nó đ

c dùng trong các b a ti c, l t t, sinh nh t... D a vào màu

s c c a vang th

ng l i đ

c chia thành vang đ , vang tr ng, vang h ng.

Ho c d a vào tính ch t c a vang th

ng còn đ

c chia thành vang nh t và

vang ng t.
1.3.2. M t s bi n đ i trong quá trình lên men
Lên men r

u là m t quá trình sinh lí ph c t p, x y ra d

c a nhi u enzyme. Theo lí thuy t s t o thành r

u t glucose đ

i tác d ng
c tr i 5 giai

đo n sau đây [2]:
- Giai đo n 1: Bi n đ i glucose thành fructose- 1,6-diphosphate. D

i

xúc tác c a enzyme hexokinase và isomerase.

Nguy n Th Hào

8


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

ng

HSP Hà N i 2

- Giai đo n 2: Bi n đ i fructose - 1,6 - diphosphate thành 3 phosphoglyxeraldehyde và phosphodioxyaceton. Nh

xúc tác c a enzyme

aldolase.
- Giai đo n 3: Tr

c h t là 3- phosphoglyxeraldehyde bi n đ i thành

photphoglyxerate và ti p t c bi n đ i thành 2-photphoglyxerate nh xúc tác
c a enzyme photphoglyxeratmutase. Giai đo n cu i cùng c a giai đo n này là
s bi n đ i 2-phosphoglyxerate thành acid pyruvic nh xúc tác c a enzyme
aldolase và kinase.
- Giai đo n 4: Acit pyruvic phân c t nh

xúc tác c a enzyme

decarboxylase thành acetaldehyde, gi i phóng CO2.
- Giai đo n 5: T o thành ethanol t

acetaldehyde nh

xúc c a

alcoldehydrogenase.
Ph

ng trình t ng quát c a quá trình lên men:
C6H12O6 + 2ADP + 2H3PO4

Nh v y s lên men chuy n đ

2C2H5OH + 2ATP + H2O

ng thành r

u là m t dãy quá trình oxi

hóa kh c a enzyme trong t bào n m men tham gia. T c đ lên men c a các
ch ng Saccharomyces lên men r
T c đ lên men đ
đ lên men đ

u bia là khác nhau đ i v i các lo i đ

ng glucose và fructose nhanh h n đ

ng.

ng saccarose. T c

c xác đ nh b ng l ng CO2 bay ra t 1 th tích môi tr

ng

nh t đ nh trong m t đ n v th i gian.
1.3.3. Các y u t

nh h

ng đ n lên men vang

1.3.3.1. Nhi t đ
M i vi sinh v t đ u có nhi t đ t i u cho sinh tr

ng c a chúng, đ i

v i n m men, nhi t đ t i u n m trong gi i h n 28-320C. Tuy nhiên, n u b t
đ u lên men

nhi t đ th p thì kh n ng lên men s cao và kéo dài h n. M t

khác, n u có đi u ki n làm l nh d ch đ
tri n c a t p khu n.

ng t i 20-220C s h n ch s phát

nhi t đ cao ho t tính c a n m men s gi m nhanh

nh ng ch y u là nhi m lactic và n m men hoang d i.

nhi t đ 300C, n m

men hoang d i phát tri n nhanh h n n m men Saccharomyces 2-3 l n, còn
Nguy n Th Hào

9


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

ng

HSP Hà N i 2

nhi t đ 35-380C ch ng phát tri n nhanh g p 6-8 l n. M t khác khi lên men
nhi t đ cao s t o nhi u este, aldehyt và t n th t r

u theo CO2 s t ng.

Nhi t đ đóng vai trò quan tr ng trong lên men r

u vang. Nó là m t

trong nh ng y u t ki m soát quá trình lên men, nhi t đ cao d n đ n làm
t ng t c đ lên men. Nhi t đ có nh h

ng quan tr ng đ n thành ph n hóa

h c c a vang, nh ng s n ph m d bay h i đ
lên men. H

ng v c a vang ch u nh h

s n xu t đ h n ch đ

c nh h

c t o thành trong su t quá trình

ng rõ r t v i y u t nhi t đ . Trong

ng x u, t t nh t trong quá trình lên men

m t nhi t đ , vì nh v y n m men hoàn toàn thích nghi và không ph i thay
đ i đ phù h p v i bi n đ i nhi t đ [3].
1.3.3.2.

pH

N ng đ ion H+ có nh h

ng l n đ n ho t đ ng c a n m men. Chúng

có kh n ng làm thay đ i đi n tích các ch t c a v t bào, làm t ng ho c gi m
m c th m th u các ch t dinh d

ng c ng nh chi u h

ng c a quá trình lên

men. M i vi sinh v t ch có th ho t đ ng t t trong tr ng thái ion nh t đ nh,
tr ng thái này ph thu c vào pH c a canh tr
r

ng [7]. Trong đi u ki n lên men

u, pH t i u đ t o ethanol là 4,5-5. N u t ng pH thì môi tr

ng d b

nhi m khu n, glicerine s t o ra nhi u h n và do đó gi m hi u su t lên men.
1.3.3.3.

nh h

ng c a hàm l

N ng đ đ

ng đ

ng

ng quá cao s d n đ n t ng áp su t th m th u và làm m t

cân b ng tr ng thái sinh lí c a n m men. M t khác đ
t n th t ho c ph i kéo dài th i gian lên men. Ng
đ

c l i n u n ng đ d ch

ng th p s không kinh t vì s gi m n ng su t thi t b lên men [7].
Trong n

ta th

c qu th

ng b sung thêm đ

bình th

ng trong môi tr

ch ng ho t đ ng
th

ng nhi u s d n đ n

ng dùng môi tr

Nguy n Th Hào

môi tr

ng có hàm l
ng saccarose.

ng đ

ng không đ u do v y ng

i

a s c c lo i n m men ho t đ ng

ng có hàm l

ng đ

ng nh h n 20%. Có m t s

ng có hàm l

ng đ

ng cao h n. Khi nhân gi ng

ng có hàm l ng đ

ng th p d

i 10% [6].

10


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

1.3.3.4.

nh h

l

c dùng ph bi n trong nghành r

c bi t đ n h u h t trong th c ph m. Nó c ng đ

ng nh trong quá trình lên men r

u. Nó đ

khâu c a qui trình lên men vang tr ng. Nó đ
vang đ , nh ng đ
thêm vào

HSP Hà N i 2

ng c a SO2

Ngày nay, vi c thêm SO2 đã đ
vang. SO2 đ

ng

u

c t o thành 1

c thêm vào trong h u h t các
c s d ng r t ít trong lên men

c thêm sau khi quá trình lên men ph k t thúc, SO2 đ

d ng b t. Khi b phân h y trong vang SO 2 t n t i

c

d ng ion.

d ng này kh n ng ch ng oxi hóa c a nó r t m nh, SO2 không có kh n ng

ph n ng tr c ti p v i oxygen, nh ng nó có th liên k t v i các y u t
oxi hóa khác t o thành d ng ph c h p v i oxygen.

d ng ph c h p này

nó có kh n ng c ch s ho t đ ng c a enzyme làm nâu vang có s n

trong qu nho. Vì v y SO2 có tác d ng làm cho vang t

i lâu.

SO2 còn có kh n ng liên k t v i acetaldehyde.
cho vang có mùi khó ch u, nó đ

ây là ch t làm

c s n xu t khi vang b oxi hóa. Khi

SO2 và phân t acetaldehyde liên k t v i nhau s t o nên ph c h p
không mùi. Khi d th a SO2 có th gây h i đ n s c kh e ho c làm d ng
quá trình lên men tr
thành r

c khi bi n đ i toàn b l

ng đ

ng trong nho

u. Vi khu n ch u trách nhi m lên men ph r t nh y c m v i

SO2. Vi c làm gi m tính kháng v i SO2 c a vi khu n malolactic r t d
dàng, nh t là đ i v i nh ng ng
Vì th l

ng SO2 đem dùng ph i

1.3.3.5.

nh h
as n

Song c ng có tr

i ch a có kinh nghi m làm r
m t t l thích h p [3].

ng c a nit
c qu có các h p ch t nit đ cung c p cho n m men.
ng h p vì h n hán tùy t ng lo i qu không đ ngu n

nit cho n m men sinh tr

ng, ho c do ti n hành lên men t d ch siro.

Do đó c n ph i b sung ngu n nit . Trong tr
th

u vang.

ng h p này ng

i ta

ng dùng amoni sunfat (NH4)2SO4 [3].

Nguy n Th Hào

11


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

1.3.3.6. Hàm l

ng

HSP Hà N i 2

ng gi ng

Tác nhân c a quá trình lên men là n m men vì v y hàm l
ch t l

ng men gi ng nh h

ng t i quá trình lên men. Hàm l

ng,

ng men

t ng quá trình lên men t ng nh ng t ng nhi u quá s x y ra s c nh
tranh c a n m men, nh h

ng đ n quá trình lên men, thông th

ng t l

men gi ng vào kho ng 10% [3].

Nguy n Th Hào

12


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

Ch

ng 2.

it

ng và ph

ng

HSP Hà N i 2

ng pháp nhiên c u

2.1. D ng c - Thi t b

-T s y
- T c y vô trùng
- Cân k thu t và cân phân tích
- N i h p áp l c
- C n k , đ ng k , máy đo PH
- Bu ng đ m h ng c u
- Kính hi n vi quang h c
- Bình tam giác, h p l ng (đ a petri), ng nghi m
- Pipet, que c y, bông, đèn c n, bàn trang th y tinh, ph u th y tinh, c c th y
tinh.
2.2. Môi tr

ng

2.2.1. Môi tr ng
Hansen (MT1) g/l
ng glucose: 50g.
Pepton:
5g.
MgSO4.7H2O: 0,5g.
KH2PO4:
1g.
(NH4)2SO4:
1g.
Th ch agar:
20g.
N c c t: 1000 ml.

2.2.2.Môi tr ng nhân
gi ng (MT2) g/l

ng glucose: 50g.
Pepton:
5g.
MgSO4.7H2O: 0,5g.
KH2PO4:
1g.
(NH4)2SO4:
1g.
N c c t: 1000 ml.

2.2.3. Môi tr ng lên
men (MT3) g/l
D ch siro : 200ml.
MgSO4.7H2O: 0,5g.
KH2PO4:
1g.
(NH4)2SO4:
1g.
N c c t: 1000ml.

2.3. Nguyên l u: Siro táo mèo.
2.4.

it

ng nghiên c u

Ch ng n m men Saccharomyces cerevisiae t d ch siro táo mèo.

Nguy n Th Hào

13


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

2.5. Ph

ng

HSP Hà N i 2

ng pháp nghiên c u

2.5.1. Ph

ng pháp tuy n ch n khu n l c n m men trên môi tr

ng

th ch đ a
tuy n ch n m t t p h p t bào n m men tôi dùng ph
l p trên h p petri. Môi tr
tr

ng pháp phân

ng đ tuy n ch n các khu n l c n m men là môi

ng Hansen.
Cách ti n hành: Môi tr

ng phân l p đ

các h p vô trùng petri vô trùng đ ngu i theo ph
qu đã đ

c pha loãng 10-1

10-9 b ng n

c kh trùng và phân b vào
ng pháp Pasteur. D ch hoa

c c t. Nh 1-2 gi t huy n phù v i

đ pha loãng 10-9 lên b m t th ch dàn đ u b ng bàn trang vô trùng. Gói kín
và nuôi trong t

m

nhi t đ 28-300C. Trong 3 ngày trên b m t xu t hi n

các khu n l c, v i các đ c đi m khu n l c hình tròn, l i, màu tr ng, nh n
bóng, đ c tr ng cho n m men.
2.5.2. Ph
Tr

ng pháp ho t hóa gi ng
c khi đ a vào môi tr

ng lên men đ có nh ng t bào to kh e thì

chúng tôi ti n hành ho t hóa gi ng b ng cách nuôi trên môi tr

ng th ch

nghiêng 28-300C trong 24 gi . Sau đó c y vào d ch nhân gi ng trong 24 gi
đ

c gi ng c p 2.

2.5.3. Ph

ng pháp xác đ nh ho t l c lên men c a n m men
xác đ nh ho t l c lên men so sánh gi a các ch ng, chúng tôi dùng

các ph
Ph

ng pháp sau:
ng pháp cân bình tr ng l ng:

D ch lên men trong các bình có cùng th tích 250ml môi tr

ng, cùng

có 1 l ng trung bình n m men c a các gi ng khác nhau. Sau 24 gi lên men

đem cân tr ng l ng khi chênh l ch gi a 2 l n là 0,1 thì d ng l i.
Ph

ng pháp xác đ nh s l ng t bào b ng bu ng đ m Goriaev

Nguy n Th Hào

14


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

2.5.4. Ph

ng

HSP Hà N i 2

ng pháp quan sát hình d ng t bào trên kính hi n vi

Quan sát hình thái t bào n m men trên kính hi n vi quang h c có đ
phóng đ i 1000 l n.
2.5.5. Ph

ng pháp phân tích

- Xác đ nh hàm l ng đ

ng b ng khúc x k .

- Xác đ nh đ c n b ng alcol k và ph

ng pháp hóa h c.

- Xác đ nh đ pH b ng gi y đo pH và máy đo pH.
- Xác đ nh hàm l

ng axit trong dung d ch lên men b ng cách d a vào

nguyên t c trung hòa axit b ng dung d ch NaOH 0,1N. T s ml NaOH 0,1N
dùng đ chu n ta suy ra hàm l ng axit trong dich lên men.
2.5.6. Ph

ng pháp c m quan

Phân tích c m quan th c ph m là k thu t s d ng c quan c m giác
c a con ng

i đ tìm hi u, mô t và đ nh l

ng các tính ch t c m quan v n có

c a s n ph m, th c ph m nh : màu s c, hình thái, mùi v …C m quan c a
vang đ

c tính theo thang đi m 20 (ph l c 1).

2.5.7. Xác đ nh kh n ng k t l ng

Kh n ng k t l ng c a n m men đ
sinh kh i, ph

ng pháp này đ

c xác đ nh d a trên t c đ l ng c a

c ti n hành nh sau: hòa sinh kh i n m men

vào dung d ch đ m acid ( có pH= 4,5) đ
th

c đ ng trong các bình có kích

c b ng nhau v i th tích dung d ch đ m và s l

ng n m men nh nhau.

L c k trên máy l c t c đ 200 vòng/phút trong th i gian 3-5 phút và đ l ng
trong 15 phút. Sau đó ti n hành đo chi u cao l p k t l ng, l p k t l ng cao
nh t thì ch ng t

Nguy n Th Hào

ng ng có kh n ng k t l ng cao nh t.

15


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

2.5.8. Ph

ng

HSP Hà N i 2

ng pháp x lý các k t qu b ng th ng kê toán h c

X lý k t qu nghiên c u và đánh giá theo ph

ng pháp th ng kê toán

h c thông qua các thông s :
n

- Giá tr trung bình s h c: X
i 1

X )2

( Xi

-

l ch chu n:

n 1

( Xi

X )2

n

-

Sai s trung bình h c: m

-

H s bi n đ ng: cv %

X

Xi
n

n u n< 30

n u n≥ 30

n
.100%

N: s l n l p l i
Xi: giá tr đo l n th i.

Nguy n Th Hào

16


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

Ch

ng

HSP Hà N i 2

ng 3. K t qu nghiên c u và bi n lu n

3.1. Phân l p và tuy n ch n ch ng n m men lên vang táo mèo
3.1.1. Ch tiêu c b n đ tuy n ch n ch ng n m men
Trong th c t s n xu t, không có m t ch ng n m men nào là toàn
n ng. Vì ch t l ng c a r
thu c vào các y u t đ a ph

u vang ph thu c vào ch ng n m men còn ph
ng nh : nhi t đ , đ

m, d ch qu . Do đó đ s n

xu t vang t nguyên li u là d ch siro qu táo mèo thì ch ng n m men chúng
tôi l a ch n c n ph i đ t m t s ch tiêu c b n sau:
-Th i gian kh i đ u lên men ng n.

- Lên men đ

c

n ng đ đ

ng và n ng đ axit cao.

- Không sinh đ c t , n đ nh lâu dài trong s n xu t.
- Mang l i h

ng và v đ c tr ng cho vang.

- Kh n ng c nh tranh t t v i các vi sinh v t khác, n đ nh lâu dài trong
s n xu t.
3.1.2. Phân l p, tuy n ch n ch ng n m men
3.1.2.1. Phân l p ch ng n m men t d ch táo mèo
Ch n nh ng qu táo mèo to, không b b m d p, không th i nát, v a
chín t i r a s ch làm khô, sau đó cho qu ép đ
chúng tôi v t xác qu ra và l c d ch n
men thì ti n hành phân l p. Môi tr

ng theo t l 1:1. Sau 20 ngày

c qu . Khi d ch qu có hi n t
ng đã h p vô trùng, đ

ng lên

c phân vào đ a

petri vô trùng.
Chu n b 10 ng nghi m đ nh m c đ n 10ml, cho 10ml n
t ng ng nghi m.

c c t vào

y nút bông và ti n hành kh trùng trong n i h p

nhi t

đ 1200C, áp l c 1 atm trong 20 phút. Sau đó chuy n vào bu ng c y vô trùng.
Dùng pipet vô trùng hút l y 1ml d ch qu cho vào ng nghi m th nh t và đ y
nút bông l i (đây là ng nghi m có ch a d ch pha loãng

Nguy n Th Hào

m c 10-1). Ti n

17


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

hành l c trên máy l c. Sau đó l i hút 1ml d ch

ng

HSP Hà N i 2

ng nghi m có đ pha loãng

10-1 cho vào ng 2 và các thao tác c ng l p l i nh đã làm s thu đ
lên men pha loãng

c d ch

m c đ : 10-1, 10-2, 10-3,…10-7. Chúng tôi ch n m u có

đ pha loãng 10-5- 10-7 đ ti n hành các b
Phân l p n m men trên môi tr

c ti p theo.

ng th nh đ a (đã vô trùng), dùng pipet

vô trùng hút l y 1 ít d ch lên men đã có s n n m men

các ng nghi m (có

đ pha loãng 10-5-10-7) nh vào h p petri, m i h p 1 gi t d ch lên men, sau đó
dùng que trang dàn đ u gi t d ch lên men ra kh p toàn b b m t th ch.
ng

c các h p l ng, bao gói l i và đ t vào t

ra quan sát khu n l c (v hình d ng, kích th
đ

t

28-300C. Sau 2-3 ngày l y

m

c, màu s c, đ dày, b m t,

ng vi n bao quanh và đ trong c a khu n l c). Ch n ra nh ng khu n l c

có kích th
môi tr

c to, đ ng riêng r c y vào các ng th ch nghiêng (trong đó có

ng Hansen đã đ

khu n l c vào t

c vô trùng) và chuy n toàn b

ng nghi m đã c y

m 28-300C. Chúng tôi t m ký hi u là: TM1, TM2, TM3,

TM4. Sau 2-3 ngày l y ng nghi m ra quan sát và làm tiêu b n ki m tra hình
thái t bào n m men trên kính hi n vi

v t kính có đ phóng đ i (60x10) và

(100x10), đ ng th i ti n hành các thí nghi m trên MT2, MT3 đ tuy n ch n
ch ng n m men phù h p v i m c đích nghiên c u.
3.1.2.2. Tuy n ch n ch ng n m men đ lên men vang táo mèo
Sau khi phân l p đ

c các ch ng trên, chúng tôi ti p t c b trí các thí

nghi m đ xác đ nh xem ch ng nào có kh n ng cho vang ch t l ng cao
nh t.
3.1.2.2.1. Ki m tra kh n ng phát tri n c a các ch ng n m men
Môi tr

ng nuôi c y sau khi đ

c kh trùng, đ

c đ a vào các bình

250 ml và đ t lên máy l c n nhi t (20-300C) t c đ 150 vòng/ phút. Ti n

Nguy n Th Hào

18


Tr

KHÓA LU N T T NGHI P

ng

HSP Hà N i 2

hành xác đ nh s l ng t bào n m men v i kho ng th i gian l y m u là 8 gi
m t l n trong 32 gi liên t c. K t qu thu đ
B ng 3.1. S l
Ch ng

cd

i b ng sau:

ng t bào n m men x106

TM1

TM2

TM3

TM4

0h

3,2±2

3,2±2

3,2±2

3,3±2

8h

6,2±2

5,4±2

10±2

6,5±2

16h

88±2

66±2

100±2

103±2

24h

240±2

305±2

390±2

406±2

32h

248±2

310±2

390±2

498±2

Th i
gian (gi )

K t qu thí nghi m cho th y: Ch ng có t c đ sinh s n t bào cao nh t
là TM4, ch ng có t c đ sinh s n t bào th p nh t là TM1.
3.1.2.2.2. Ki m tra ho t l c lên men
Môi tr
đ đ

ng nghiên c u là d ch siro táo mèo đ

c pha loãng đ đ t n ng

ng là 15%. Ti n hành lên men trong các bình có th tích 150ml trong

th i gian 36h. K t qu nghiên c u thu đ

c b ng sau:

B ng 3.2. Ho t l c lên men c a 4 ch ng n m men
STT

Ch ng

1.
2.
3.
4.

TM1
TM2
TM3
TM4

Trong đó: ++++: Hàm l

3,8
+
++
++
++

4,5
++
+++
++++
++

5
++
++++
++++
++

ng CO2 >32g/l d ch lên men

+++ : Hàm l

ng CO2 16÷24g/l d ch lên men

++ : Hàm l

ng CO2 8÷16 g/l d ch lên men

+: Hàm l

Nguy n Th Hào

3,4
+
+
++
++

pH
4,2
+

++
+++
++

ng CO2 < 8 g/l d ch lên men.

19