I. Giới thiệu
Nghiên cứu này tập trung vào khả năng tái sử dụng nấm men cố định trên hai loại chất mang là alginate và cellulose vi khuẩn (BC) trong quá trình lên men rượu vang nho. Alginate là chất mang phổ biến trong công nghệ lên men, trong khi BC là chất mang mới với nhiều tiềm năng. Mục tiêu chính là khảo sát độ bền và hiệu quả của hai chất mang này qua nhiều chu kỳ lên men. Nghiên cứu này nhằm tối ưu hóa quy trình sản xuất rượu vang, giảm chi phí và tăng năng suất.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu nhằm đánh giá khả năng tái sử dụng của nấm men cố định trên alginate và BC qua 12 chu kỳ lên men. Đồng thời, nghiên cứu ảnh hưởng của việc ngâm hạt gel alginate trong dung dịch CaCl2 sau mỗi chu kỳ lên men đến độ bền của hạt gel và hoạt tính của nấm men. Kết quả sẽ giúp xác định phương pháp tối ưu để duy trì hiệu quả lên men trong sản xuất rượu vang.
II. Nguyên liệu và phương pháp
Nghiên cứu sử dụng alginate có nguồn gốc từ rong mơ và BC được lên men từ môi trường nước dừa bằng vi khuẩn Acetobacter xylinum. Các phương pháp bao gồm cố định nấm men trong gel alginate và trên chất mang BC, sau đó tiến hành lên men rượu vang nho. Các chỉ tiêu phân tích bao gồm nồng độ chất khô, đường khử, hàm lượng ethanol, mật độ tế bào nấm men và hàm lượng cấu tử hương.
2.1. Phương pháp cố định nấm men
Nấm men được cố định trong gel alginate bằng phương pháp tạo gel từ bên trong và bên ngoài. Đối với BC, nấm men được cố định bằng phương pháp hấp phụ. Cả hai phương pháp đều được đánh giá về hiệu quả và độ bền qua các chu kỳ lên men.
III. Kết quả và thảo luận
Kết quả cho thấy nấm men cố định trên alginate và BC đều có khả năng tái sử dụng hiệu quả qua nhiều chu kỳ lên men. Alginate cho thấy độ bền cao hơn khi được ngâm trong dung dịch CaCl2 sau mỗi chu kỳ, trong khi BC thể hiện tính ổn định và khả năng giữ hoạt tính nấm men tốt. Hàm lượng ethanol và các cấu tử hương được duy trì ổn định qua các chu kỳ, chứng tỏ hiệu quả của cả hai chất mang.
3.1. Hiệu quả của alginate
Alginate cho thấy khả năng tạo gel bền vững và duy trì hoạt tính nấm men qua 12 chu kỳ lên men. Việc ngâm hạt gel trong dung dịch CaCl2 giúp tăng độ bền của hạt gel và giảm hiện tượng co rút. Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng ethanol và các cấu tử hương được duy trì ổn định, chứng tỏ hiệu quả của alginate trong quá trình lên men.
3.2. Hiệu quả của BC
BC thể hiện tính ổn định cao và khả năng giữ hoạt tính nấm men tốt qua các chu kỳ lên men. Cấu trúc xốp của BC giúp tăng khả năng hấp phụ và duy trì mật độ tế bào nấm men. Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng ethanol và các cấu tử hương được duy trì ổn định, chứng tỏ tiềm năng ứng dụng của BC trong sản xuất rượu vang.
IV. Kết luận và ứng dụng
Nghiên cứu đã chứng minh khả năng tái sử dụng của nấm men cố định trên alginate và BC trong quá trình lên men rượu vang nho. Cả hai chất mang đều có tiềm năng ứng dụng trong sản xuất công nghiệp, giúp tăng năng suất và giảm chi phí. Alginate phù hợp cho các quy trình lên men ngắn hạn, trong khi BC là lựa chọn tốt cho các quy trình dài hạn nhờ tính ổn định cao.
4.1. Ứng dụng thực tiễn
Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng trong sản xuất rượu vang công nghiệp, giúp tối ưu hóa quy trình lên men và giảm chi phí sản xuất. Alginate và BC đều là những chất mang hiệu quả, phù hợp với các yêu cầu khác nhau của quy trình sản xuất.
