Đặt vấn đề Ở nước ta, rượu là một thức uống có cồn rất phổ biến, mang đậm tính truyền thống, gắn bó lâu đời và không thể thiếu được trong cuộc sống tinh thần và văn hóa dân tộc. Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại rượu nổi tiếng như rượu ngô Bản Phố, một loại rượu đặc sản của người Mông ở Bản Phố, cao nguyên Bắc Hà, Lào Cai; rượu Làng Vân, đặc sản cổ truyền Bắc Giang; rượu Bầu Đá, đặc sản của miền đất võ Bình Định; rượu Gò Đen của quê hương Long An; rượu Phú Lễ của miền đất Đồng khởi Bến Tre; rượu Xuân Thạnh của Trà Vinh [1]. Bên cạnh những loại rượu truyền thống đấy giờ đây ở trên thị trường nước ta còn du nhập thêm rượu vang từ các nước phương tây. Chế biến rượu vang quả đối với các nước trên thế giới đã là một nghề cổ xưa nhưng ở Việt Nam chỉ mới xuất hiện vài chục năm gần đây [7].
Việc tiêu thụ rượu vang tuy không mạnh nhưng từng bước được người tiêu dùng ưa chuộng do có độ cồn nhẹ, hương vị thơm tự nhiên, có tác dụng kích thích tiêu hoá… và rượu vang dần dần được chọn thay cho các loại rượu mạnh [7] trong các dịp lễ tết. Tuy nhiên, ngành công nghiệp sản xuất rượu vang ở nước ta vẫn còn nhiều hạn chế, chưa thực sự đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Nghiên cứu nâng cao chất lượng rượu vang là vấn đề rất được quan tâm hiện nay. Một trong những phương pháp cải tiến chất lượng là sử dụng nguồn nấm men tự nhiên được phân lập từ nguyên liệu cho quá trình sản xuất rượu vang sẽ cho rượu có độ cồn cao, chất lượng rượu ổn định và mùi vị đặc trưng [15].
Xuất phát tử thực tế đó em xin thực hiện đề tài: “Phân lập và tuyển chọn một số chủng nấm men có khả năng lên men rượu cao trên vỏ trái cây”. Hoạt động này giúp cải thiện và tăng cường chất lượng rượu vang, góp phần đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao giá trị kinh tế của các loại quả và phần nào đáp ứng nhu cầu sử dụng các dạng nước uống có cồn đa dạng hiện nay. Mục tiêu của đề tài Phân lập được các chủng nấm men từ vỏ quả ở các vùng miền khác nhau. n 2 Tuyển chọn được chủng nấm men có hoạt lực cao nhất trong các chủng đã phân lập được.
Yêu cầu của đề tài Phân lập được chủng nấm men có trên vỏ quả. Tuyển chọn được chủng nấm men có hoạt lực lên men rượu cao nhất để sản xuất rượu vang. Sơ bộ định danh chủng có hoạt lực cao nhất trong sản xuất rượu vang. Tối ưu hóa điều kiện sinh trưởng và phát triển của chủng đã tuyển chọn.
Thử khả năng lên men trên môi trường dịch quả cho chủng tốt nhất. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1. Ý nghĩa khoa học Giúp sinh viên củng cố và hệ thống hóa lại kiến thức đã học vào nghiên cứu khoa học. Củng cố cho sinh viên tác phong cũng như kỹ năng làm việc sau này.
Biết được phương pháp nghiên cứu một vấn đề khoa học, xử lý, phân tích số liệu, trình bày một bài báo cáo khoa học. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu sẽ xác định được chủng nấm men có khả năng lên men cao, ứng dụng trong ngành sản xuất rượu vang, cũng như các sản phẩm len men khác. Đem lại năng suất, chất lượng cao. Là nguồn tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu thuộc cùng lĩnh vực.
n 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Vi sinh vật nói chung và nấm men nói riêng trên vỏ và dịch trái cây. Hệ vi sinh vật trên vỏ và dịch trái cây tương đối phong phú và phức tạp. trong đó nấm mốc (76 – 90%), nấm men (9 – 22%) còn lại chiếm tỷ lệ thấp là vi khuẩn không sinh bào tử hoặc có bào tử, xạ khuẩn và Micobacter.
Nấm men - Nấm men rượu vang: Saccharomyces Vini và S. Hai loại này được dùng chủ yếu để lên men rượu vang. - Nấm men nhọn đầu: Hansenias pora apiculata giống men này làm giảm chất lượng vang. Giống men này rất phổ biến ở cỏ dại.
- Pichia có hình dáng ovan. Kích thước tế bào không lớn lắm (3,6 – 7,2 x 3 - 5µm). Giống men này làm hỏng vang. - Zygopichia làm đục vang sau khi chiết chai.
- Hansenula có khả năng sinh trưởng nhanh trên bề mặt dịch quả sinh trưởng được ở vang có 9 – 13% cồn. Nó là tác nhân mạnh mẽ tạo cho vang có các este bay hơi (làm vang có mùi thơm riêng biệt) nhưng đồng thời nó cũng làm đục vang. Vi khuẩn và nấm mốc Hầu hết vi khuẩn đều gây “bệnh” cho vang nhưng có một loại thuộc vi khuẩn lactic phát triển biến axit malic thành axit lactic (lên men malo – lactic). Vi khuẩn này tham gia vào làm chín vang làm cho vang có mùi thơm hoàn thiện.
Trên vỏ trái cây cũng chứa các bào tử của giống Mucor, nấm hình chổi xuề hay bàn tay (mốc xanh) và As pergilusniger (mốc đen) là những tác nhân nguy hiểm cho vang nhưng cũng có nấm mốc Botrytis cinera làm tăng chất lượng cho vang [15]. Đặc điểm chung của nấm men Nấm men là loại vi sinh vật đơn bào, có khả năng sống trong môi trường dinh dưỡng có chứa đường, nitơ, photpho và các chất hữu cơ, vô cơ khác. Chúng là n 4 các vi sinh vật dị dưỡng có khả năng sống trong các môi trường hiếu khí và yếm khí [9]. Đa số chúng sinh sôi nảy nở theo lối nảy chồi, cũng có khi hình thức phân cắt tế bào.
Thành tế bào có chứa manane. Nấm men sống và tồn tại phân bổ rất rộng rãi trong tự nhiên nhất là trong môi trường có chứa dịch đường, pH thấp ví dụ như trong môi trường dịch hoa quả, dịch rỉ đường, mật ong, trong đất ruộng mía, trong đất trồng cây ăn quả, trong đất có nhiễm dầu mỏ [9]. Thành phần hóa học của nấm men Tế bào nấm men chứa đến 80% là nước. Bởi vậy, trong nấm men bia ép tỉ lệ giữa trọng lượng ướt và trọng lượng khô là 4:1.
Nguyên tố chủ yếu là carbon, chiếm < 50% chất khô. Các nguyên tố chính khác như oxy (30 – 35%), nitơ (75%) hydro (5%) và photpho (1%). Hàm lượng chất khoáng tổng số khoảng 5 - 10% chất khô của tế bào. Trong tế bào còn chứa rất nhiều các thành phần khác như nhôm, canxi, đồng, crom, sắt, chì, natri, kali, lưu huỳnh, magie, niken,.
Các nhóm thành phần chính gồm các chất cao phân tử, đó là các protein (40 – 45% chất khô), carbohydrat (30 – 35%), axit nucleic (6 – 8%) và lipit (4 – 5%). Thành phần chính xác của các nhóm cao phân tử trong mỗi chủng nấm men khác nhau do điều kiện nuôi cấy, pha phát triển [9]. Đặc điểm hình thái của nấm men Tế bào nấm men có hình dạng: Hình cầu, hình ovan hoặc là hình elip, hình quả chanh, hình trụ hình chùy hoặc đôi khi còn kéo dài thành sợi. Nấm men có thể thay đổi hình dáng và kích thước trong các giai đoạn phát triển và điều kiện môi trường môi trường xung quanh.
Hình thái của chúng không thay đổi chỉ ở các giống nuôi cấy khi còn trẻ trong các điều kiện môi trường tiêu chuẩn. So với các vi sinh vật khác (đối với vi khuẩn chẳng hạn) tế bào nấm men có kích thước tương đối lớn: Đường kính khoảng 7µm; chiều dài khoảng 8 – 12µm (1µm – micro mét = 10-6 m). Với kích thước này ta có thể ước tính bề mặt của tế bào nấm men trong 1 lít dịch lên men vào khoảng 10m2 và do vậy cường độ trao đổi chất của tế bào nấm men với môi trường xung quanh là vô cùng to lớn. Khối lượng nấm men là 500 kg so với trâu bò cùng khối lượng thì một ngày đêm nấm men tổng n 5 hợp được 50 tấn protein, còn trâu bò chỉ tổng hợp được 0,5 kg (như vậy gấp 100,000 lần).
Trọng lượng riêng của tế bào nấm men không khác mấy so với tế bào vi khuẩn (ở nấm men chỉ số này là 1,055 – 1,060, ở vi khuẩn 1,050 - 1,112) [5]. Cấu tạo tế bào nấm men Nấm men là sinh vật đơn bào hiển vi, tế bào cơ bản giống như ở động, thực vật. So sánh cấu tạo tế bào nấm men với vi khuẩn ta thấy có sự tiến hóa nhảy vọt từ nhân sơ đến nhân chuẩn. Cùng với sự tiến hóa về nhân và cơ chế phân chia nhân (nhân có màng, có các thể nhiễm sắc, phân bào có tơ.) ở cơ thể xuất hiện nhiều thể không thấy ở nhân sơ, như ti thể, lục lạp.
Tế bào nấm men có thành phần và cấu tạo phức tạp. Trong tế bào có các cấu tử tiểu thể và có thể chia thành: Các cơ quan nội bào hay cơ quan tử của tế bào và các chất chứa trong tế bào hay các thể vùi của tế bào. Vỏ tế bào: Bao quanh tế bào nấm men là một lớp màng mỏng dày đặc, mềm mại có thể đàn hồi để định hình cũng như bảo vệ tế bào chống lại các tác động bên ngoài và chất độc. Vỏ tế bào nấm men mang điện.
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. Thành tế bào: Thành tế bào bao bọc xung quanh tế bào, có độ bền cao, chiều dày là 150 – 250nm. Trên thành tế bào có nhiều lỗ nhỏ li ti để nước, đường và các chất dinh dưỡng cần thiết cho tế bào có thể đi qua được. Thành tế bào chiếm khoảng 20% tổng khối lượng chất khô của tế bào.
Thành tế bào có khoảng 90% là carbohydrat, phần còn lại là protein, trong số các carbohydrat, glucan là nhiều nhất, chúng chiếm khoảng 30 – 50% tổng lượng chất khô của thành tế bào. Các glucan sắp xếp thành các cấu trúc hình sợi nhỏ, dài, chúng liên kết với nhau bằng liên kết β-1,3 và β-1,6. Hầu hết cacbohydrat còn lại là mannoprotein. Nhiệm vụ của thành tế bào là bảo vệ tế bào trước các tác động bên ngoài, khống chế các quá trình trao đổi chất và áp suất thẩm thấu ở trong và ngoài tế bào, n 6 quyết định hình dáng của tế bào.
Thành tế bào quyết định sự tương tác giữa các tế bào với môi trường bên ngoài.