intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Báo cáo nông nghiệp: " ảNH HƯởNG CủA VIệC THAY ĐổI MÔI TRƯờNG ÔXY HóA KHử BằNG SụC KHí ĐếN TIÊU THụ ĐƯờNG ở NấM MEN BIA SACCHAROMYCES CEREVISIAE"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST
Báo xấu
67
lượt xem 8
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của nghiên cứu này là xem xét ảnh hưởng của việc thay đổi môi trường...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo nông nghiệp: " ảNH HƯởNG CủA VIệC THAY ĐổI MÔI TRƯờNG ÔXY HóA KHử BằNG SụC KHí ĐếN TIÊU THụ ĐƯờNG ở NấM MEN BIA SACCHAROMYCES CEREVISIAE"

  1. Tạp chí Khoa học và Phát triển 2010: Tập 8, số 2: 319 - 326 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ¶NH H¦ëNG CñA VIÖC THAY §æI M¤I TR¦êNG ¤XY HãA KHö B»NG SôC KHÝ §ÕN TI£U THô §¦êNG ë NÊM MEN BIA SACCHAROMYCES CEREVISIAE Impact of Modification of Redox Environment by Gases on Sugar Consumtion by the Brewing Yeast Saccharomyces cerevisiae Phạm Thu Hà1, Geneviève Mauvais2, Catherine Vergoignan2, Rémy Cachon2, Gilles Feron3 1 Khoa Công nghệ thực phẩm, Đại học Nông nghiệp Hà Nội, Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội 2 Laboratoire de Génie des Procédés Microbiologiques et Alimentaires, INRA, 17 rue Sully, F-21065 Dijon, Cộng hoà Pháp 3 UMR1129 FLAVIC, ENESAD/INRA, Université de Bourgogne, 17 rue Sully, F-21065 Dijon, Cộng hoà Pháp Địa chỉ email tác giả liên lạc: phamthuha@hua.edu.vn TÓM TẮT Mục đích của nghiên cứu này là xem xét ảnh hưởng của việc thay đổi môi trường ôxy hóa khử bằng cách sục các loại khí khác nhau (H2, He, O2 hay không sục khí) đến sự tiêu thụ cơ chất trong quá trình lên men gián đoạn của nấm men bia Saccharomyces cerevisiae BRAS 291. Các thông số được theo dõi bao gồm pH, thế ôxy hóa khử (Eh), tiêu thụ các loại đường (maltose, maltotriose, glucose và fructose). Việc sục khí đã thay đổi đáng kể Eh của môi trường và dẫn đến ảnh hưởng nhất định đến tiêu thụ cơ chất của nấm men, đặc biệt là tiêu thụ maltose – cơ chất chính trong quá trình lên men bia. Từ khóa: Lên men bia, Saccharomyces cerevisiae, sục khí, tiêu thụ đường, thế ôxy hóa khử. SUMMARY The purpose of this study was to investigate the impact of modification of redox environmental (Eh) by different gases (H2, He, O2 or gas-free) on sugar consumption by the brewing yeast Saccharomyces cerevisiae BRAS291 during batch fermentation. The different parameters followed were: pH, Eh, consumption of sugars (maltose, maltotriose, glucose and fructose). Gas atmospheres induced strong modification on environmental Eh and sugar consumption by yeast, particularly consumption of maltose – the major substrate of brewing fermentation. Key words: Brewing fermentation, gases, redox potential, Saccharomyces cerevisiae, sugar consumption. 1. §ÆT VÊN §Ò l−îng nit¬ ®ång hãa ®−îc trong m«i tr−êng (Bohlscheid & cs., 2007). T−¬ng tù, mét m« ViÖc thay ®æi c¸c th«ng sè cña mét qu¸ h×nh ®éng häc lªn men r−îu vang m« t¶ tr×nh lªn men sÏ dÉn ®Õn nh÷ng thay ®æi vÒ t−¬ng t¸c nhiÖt ®é - nång ®é nit¬ bæ sung chÊt l−îng cña s¶n phÈm nhËn ®−îc. Qu¸ còng ®· ®−îc x©y dùng ®Ó kiÓm so¸t tèt h¬n tr×nh trao ®æi chÊt ë nÊm men S. cerevisiae chÊt l−îng lªn men (Malherbe & cs., 2004). bÞ ¶nh h−ëng khi thay ®æi pH vμ nång ®é ViÖc thªm c¸c trung t©m nhËn electron còng acid citric (Nielsen vμ Arneborg, 2007) hay 319
  2. Ảnh hưởng của việc thay đổi môi trường ôxy hóa khử bằng sục khí đến tiêu thụ đường ở nấm men bia... ®· ¶nh h−ëng ®Õn c¸c s¶n phÈm phô cña qu¸ Mét nghiªn cøu tr−íc cña nhãm t¸c gi¶ tr×nh lªn men r−îu (Roustan vμ Sablayrolles, ®· chØ ra c¸c t¸c ®éng kh¸c nhau cña viÖc 2002). Thay ®æi nång ®é «xy hßa tan trong thay ®æi Eh m«i tr−êng b»ng c¸c lo¹i khÝ qu¸ tr×nh lªn men r−îu vang lμm ¶nh h−ëng kh¸c nhau ®Õn t¨ng tr−ëng vμ h×nh th¸i cña ®Õn nång ®é sterol ë nÊm men S. cerevisiae S. cerevisiae (Pham & cs., 2008). Nghiªn cøu (Fornairon-Bonnefond & cs., 2003). nμy sÏ tËp trung vμo t¸c ®éng ®Õn trao ®æi chÊt ë nÊm men bia tËp trung vμo sù tiªu So víi c¸c th«ng sè m«i tr−êng nh− pH, thô ®−êng trong qu¸ tr×nh lªn men. nhiÖt ®é, ho¹t ®é n−íc, v.v., thÕ «xy hãa khö (Eh) ®· ®−îc nghiªn cøu tõ rÊt sím ë vi khuÈn (Andreeva vμ Rabotnova, 1978). Míi 2. VËT LIÖU Vμ PH¦¥NG PH¸P ®©y, c¸c nghiªn cøu vÒ thÕ «xy hãa khö tËp trung chñ yÕu vμo vi khuÈn Escherichia coli 2.1. Chñng nÊm men (Bagramyan & cs. 2000; Riondet & cs., 2000) Chñng nÊm men bia Saccharomyces vμ vi khuÈn lactic (Kieronczyk & cs. 2006). cerevisiae BRAS291 (chñng lªn men ch×m) ë nÊm men, cã mét sè nghiªn cøu m« t¶ ®−îc cung cÊp tõ bé s−u tËp BRAS cña Khoa ¶nh h−ëng cña thÕ «xy hãa khö ®Õn sinh lý C«ng nghÖ bia vμ c«ng nghiÖp thùc phÈm, cña S. cerevisiae (Cachon & cs., 2002), Tr−êng §¹i häc Tæng hîp Luvanh (Louvain), Yarrowia lipolytica (Husson & cs., 2006) vμ V−¬ng quèc BØ. Chñng ®−îc b¶o qu¶n ë -80C gÇn ®©y nhÊt lμ Sporidiobolus ruinenii trong dung dÞch glycerol 10 %, v.v... (Feron & cs., 2007). C¸c nghiªn cøu nμy cho 2.2. C¸c lo¹i khÝ sö dông thÊy, Eh m«i tr−êng cã ¶nh h−ëng ®Õn sinh lý tÕ bμo vμ do ®ã dÉn ®Õn thay ®æi qu¸ tr×nh C¸c lo¹i khÝ nÐn («xy, hydro vμ helium) trao ®æi chÊt (T§C). Víi vÞ trÝ quan träng ®−îc cung cÊp bëi Air Liquide (France). §é cña S. cerevisiae trong nhiÒu quy tr×nh s¶n tinh khiÕt cña c¸c khÝ nμy ®¹t kho¶ng xuÊt thùc phÈm kh¸c nhau (r−îu, r−îu vang, 99,99%. Hydro vμ «xy ®−îc chän t−¬ng øng b¸nh mú, v.v...), viÖc ®¸nh gi¸ t¸c ®éng cña lμ hai t¸c nh©n khö vμ «xy hãa. Helium ®−îc Eh m«i tr−êng ®Õn qu¸ tr×nh T§C cña nÊm chän nhê tÝnh «xy hãa khö trung tÝnh vμ men nμy ®−îc ®Æt ra nh− mét vÊn ®Ò hÕt søc tÝnh t−¬ng ®ång víi hydro vÒ kÝch th−íc quan träng. ph©n tö vμ kh¶ n¨ng khuyÕch t¸n (Air Mét trong nh÷ng kü thuËt phæ biÕn ®Ó Liquide, 2002). thay ®æi Eh m«i tr−êng lμ sö dông c¸c t¸c 2.3. C¸c ®iÒu kiÖn lªn men nh©n «xy hãa khö b»ng c¸c hîp chÊt hãa häc. C¸c t¸c nh©n phæ biÕn lμ dithiothreitol S. cerevisiae BRAS291 ®−îc nh©n gièng (DTT), potassium ferricyanide (FeK (CN)6) trong m«i tr−êng YPGM (1% w/v yeast hay 2,6-dichloroindophenol (DPIP) (Roustan extract, 05% w/v peptone, 5% w/v glucose vμ and Sablayrolles, 2003; Husson & cs., 2006). 5% w/v maltose) ë 28C, khuÊy 120 v/p, nu«i Tuy nhiªn, kü thuËt nμy chØ phï hîp trong cÊy trong 24h. Tû lÖ cÊy truyÒn ban ®Çu cho lªn men lμ 1 x 106 cells/ml. M«i tr−êng lªn phßng thÝ nghiÖm, khã ¸p dông ë quy m« c«ng nghiÖp. Mét ph−¬ng ph¸p thay ®æi Eh men lμ m«i tr−êng cã thμnh phÇn hoμn toμn m«i tr−êng linh ho¹t h¬n lμ sö dông c¸c t¸c x¸c ®Þnh vμ t−¬ng tù thμnh phÇn dÞch ®−êng nh©n «xy hãa khö b»ng c¸c lo¹i khÝ malt trong s¶n xuÊt bia (Pham & cs., 2008) (nitrogen, «xy, hydro) (Riondet & cs., 2000; trong ®ã thμnh phÇn c¬ chÊt cacbonhydrate Ouvry & cs., 2002; Alwazeer & cs., 2003; bao gåm glucose:10,4 g/l, fructose: 4,6 g/l, Feron & cs., 2007). Kü thuËt nμy dÔ dμng ¸p maltotriose: 3,5 g/l vμ maltose: 115,5 g/l dông ë quy m« c«ng nghiÖp. (®−êng tæng: 134 g/l). C¸c axit amin còng 320
  3. Phạm Thu Hà, Geneviève Mauvais, Catherine Vergoignan, Rémy Cachon và Gilles Feron ®−îc bæ sung vμo m«i tr−êng. Lªn men ®−îc Dùa trªn gi¸ trÞ ®iÖn cùc chuÈn (Eref) ë nhiÖt ®é lªn men (Eref = 205 mV), gi¸ trÞ tiÕn hμnh víi hÖ thèng lªn men gi¸n ®o¹n BIOSTAT Q ë 280C, khuÊy 120 v/p, lªn men ®iÖn cùc ®o ®−îc (Em, so víi ®iªn cùc Ag/AgCl) ®−îc chuyÓn thμnh gi¸ trÞ Eh (thÕ trong 13 ngμy. «xy hãa khö, so víi ®iÖn cùc hydro, Eh = Em Ba ®iÒu kiÖn sôc khÝ ®−îc ¸p dông hydro + Eref). Tõ mèi t−¬ng quan gi÷a pH vμ Eh (H2), helium (He) vμ «xy (O2). C¸c khÝ ®−îc theo ph−¬ng tr×nh Nernst, Eh sÏ ®−îc quy sôc liªn tôc trong suèt qu¸ tr×nh lªn men víi thμnh Eh t¹i pH 7 (Eh7) theo ph−¬ng tr×nh l−u l−îng lμ 0,03 vvm (Pham & cs., 2008). Eh7 = Eh -α × (7 – pHx), trong ®ã α lμ hÖ sè §iÒu kiÖn kiÓm chøng lμ lªn men kh«ng sôc t−¬ng quan Eh – pH ®−îc x¸c ®Þnh b»ng khÝ. Gi¸ trÞ pH cña ®iÒu kiÖn sôc O2 ®−îc thùc nghiÖm lμ 41, 52, 59, 42 t−¬ng øng lÇn ®iÒu hØnh nhê hÖ thèng ®iÒu chØnh pH tù l−ît víi c¸c ®iÒu kiÖn kiÓm chøng, H2, He vμ ®éng cña hÖ thèng BIOSTAT Q víi dung dÞch O2; pHx lμ gi¸ trÞ pH cña m«i tr−êng. NaOH 10M. Môc ®Ých lμ ®Ó ®¹t ®éng th¸i pH trong suèt qu¸ trinh lªn men t−¬ng tù nh− 2.5. X¸c ®Þnh nång ®é c¸c lo¹i ®−êng b»ng trong c¸c ®iÒu kiÖn kiÓm chøng vμ sôc khÝ HPLC kh¸c (pH 4,0 trong ngμy lªn men thø 2 vμ C¸c mÉu canh tr−êng ®−îc ly t©m ë 40C – pH 3,8 vμo cuèi qu¸ tr×nh lªn men). 5000 g trong 10 phót vμ dÞch trong thu ®−îc §Ó ®o nång ®é «xy hßa tan, thiÕt bÞ ®o dïng ®Ó x¸c ®Þnh nång ®é ®−êng trong dÞch ®−îc chuÈn víi kh«ng khÝ. §iÒu kiÖn kiÓm lªn men. C¸c lo¹i ®−êng cã kh¶ n¨ng lªn men chøng khëi ®éng víi 100% O2 hßa tan, nång ®−îc (maltose, glucose, fructose, maltotriose) ®é nμy gi¶m vÒ 0% sau 4h lªn men. C¸c ®iÒu ®−îc x¸c ®Þnh b»ng hÖ thèng s¾c ký láng cao kiÖn H2 vμ He khëi ®éng víi 0% O2 hßa tan ¸p HPLC (Merck, France) víi cét s¾c ký vμ ®iÒu kiÖn O2: 400%, c¸c gi¸ trÞ nμy kh«ng Aminex HPX 87H (Biorad, France). Cét s¾c ®æi trong suèt qu¸ tr×nh lªn men. khÝ ®−îc ch¹y ë 650C víi dung dÞch H2SO4 0,5 mmol/l víi l−u l−îng 0,6 ml/p. ThiÕt bÞ 2.4. Ghi nhËn sè liÖu ph¸t hiÖn lμ khóc x¹ kÕ Bischoff IR 8110. C¸c ®iÖn cùc ®o nhiÖt ®é, pH (405- DPAS-SC K8S/200, Mettler Toledo SARL, 3. KÕT QU¶ Vμ TH¶O LUËN Paris, France), Eh (Pt 4805-DPAS-SC K8S/200, Mettler Toledo SARL, Paris, 3.1. ¶nh h−ëng cña viÖc sôc khÝ ®Õn thay France) vμ «xy hßa tan (InPro ®æi pH vμ Eh trong qu¸ tr×nh lªn 6100/1200/T/N, Mettler-Toledo SARL, Paris, men bëi Saccharomyces cerevisiae France) cña tõng b×nh lªn men trong hÖ Thay ®æi cña pH trong suèt qu¸ tr×nh thèng lªn men nhiÒu b×nh BIOSTAT Q (B. lªn men lμ t−¬ng tù nhau trong c¸c ®iÒu kiÖn Braun Biotech International, Melsungen, kh¸c nhau (H×nh 1a). Trªn thùc tÕ, nÕu Germany) ®−îc kÕt nèi víi bé ghi nhËn cho kh«ng ®iÒu chØnh pH th× trong ®iÒu kiÖn sôc phÐp theo dâi ®ång thêi vμ hiÓn thÞ c¸c gi¸ O2, pH gi¶m nhanh chãng trong vßng 3 ngμy trÞ nhiÖt ®é, pH, thÕ «xy hãa khö ®o (Em, ®Çu tõ 5,2 ®Õn 3,0. Sù gi¶m pH nμy dÉn ®Õn mV) vμ nång ®é O2 hßa tan cña m«i tr−êng tû lÖ chÕt cña nÊm men t¨ng m¹nh (sè liÖu trong suèt qu¸ tr×nh lªn men. Toμn bé hÖ kh«ng biÓu diÔn). Do ®ã, ®Ó ®¶m b¶o t¨ng thèng ®−îc kÕt nèi víi m¸y tÝnh vμ phÇn tr−ëng cña nÊm men trong ®iÒu kiÖn sôc O2, mÒm MFCS win 2.0 (B. Braun Biotech pH cña m«i tr−êng ®−îc ®iÒu chØnh ®Ó cã International, Melsungen, Germany) cho diÔn biÕn t−¬ng tù nh− c¸c ®iÒu kiÖn lªn phÐp ghi l¹i tù ®éng c¸c gi¸ trÞ trªn theo thêi men kh¸c (xem môc VËt liÖu vμ ph−¬ng gian trong suèt qu¸ tr×nh lªn men. ph¸p). 321
  4. Ảnh hưởng của việc thay đổi môi trường ôxy hóa khử bằng sục khí đến tiêu thụ đường ở nấm men bia... (a) 5,5 (b) 600 400 Eh at pH 7 (mV) 5 200 pH 4,5 0 -200 4 -400 -600 3,5 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 Fermentationmen (ngày) Thời gian lên time (days) Fermentation men (ngày) Thời gian lên time (days) H×nh 1. BiÕn ®æi cña pH (a) vμ Eh7 (b) trong qu¸ tr×nh lªn men cña Saccharomyces cerevisiae BRAS291 trong c¸c ®iÒu kiÖn sôc khÝ kh¸c nhau: hydro ( ); heli ( ); «xy ( ); kh«ng sôc khÝ ( ) Sè liÖu biÓu diÔn trung b×nh cña 3 thÝ nghiÖm lÆp l¹i ®éc lËp. Sai sè kh«ng ®−îc biÓu diÔn trªn ®å thÞ ®Ó tr¸nh sù r−êm rμ. Sai sè lín nhÊt quan s¸t ®−îc víi pH lμ 0,1 ®¬n vÞ pH vμ víi Eh7 lμ 29 mV ®iÒu kiÖn He: Eh7 gi¶m tõ +383 mV ®Õn -195 Nh×n chung, pH gi¶m m¹nh trong hai mV sau 2 ngμy ®Çu lªn men vμ sau ®ã gi¶m ngμy ®Çu cña qu¸ tr×nh lªn men, tõ 5,2 ®Õn tõ tõ vμ ®¹t ®Õn +40 mV vμo cuèi qu¸ tr×nh kho¶ng 3,8 – 4,0 vμ sau ®ã æn ®Þnh ®Õn cuèi lªn men. Nh− vËy, 3 møc thÕ «xy hãa khö ®· qu¸ tr×nh lªn men. DiÔn biÕn nμy phï hîp víi diÔn biÕn cña pH trong nh÷ng qu¸ tr×nh ®−îc t¹o ra (i) m«i tr−êng «xy hãa m¹nh víi lªn men bia th«ng th−êng (Moll, 1991). Sù O2: +515 mV; (ii) m«i tr−êng khö m¹nh víi gi¶m pH ®−îc gi¶i thÝch lμ do sù h×nh thμnh H2: -385 mV; vμ (iii) m«i tr−êng tõ khö nhÑ CO2 vμ mét l−îng lín c¸c axit h÷u c¬ trong víi ®iÒu kiÖn kiÓm chøng ®Õn xÊp xØ trung tÝnh víi He: -195 − +40 mV. qu¸ tr×nh lªn men, sù tiªu thô c¸c ion phosphate trong con ®−êng ®−êng ph©n, tiªu KÕt qu¶ nμy t−¬ng tù nh÷ng kÕt qu¶ cña thô c¸c ion NH4+ vμ ions K+ vμ sù gi¶i phãng Roustan vμ Sablayrolles (2003) nhËn ®−îc c¸c ion H+ ra m«i tr−êng cïng hμng lo¹t c¸c trong qu¸ tr×nh lªn men r−îu vang bëi biÕn ®æi cña c¸c axit amin dÉn ®Õn gi¶i Saccharomyces cerevisiae K1 ICV-INRA phãng glutamate and NH4+ ra m«i tr−êng trong ®iÒu kiÖn bæ sung hoÆc kh«ng bæ sung (Kunze, 1996). Nh− vËy, víi ®iÒu kiÖn kiÓm ferricyanide. Eh (+400 mV ë ®iÒu kiÖn bæ chøng, viÖc sôc O2 ®· ¶nh h−ëng m¹nh ®Õn sung ferricyanide vμ +70 mV ë ®iÒu kiÖn pH ngo¹i bμo trong khi H2 vμ He kh«ng ¶nh kiÓm chøng) gi¶m liªn tôc trong pha t¨ng h−ëng ®Õn diÔn biÕn pH cña S. cerevisiae tr−ëng (trong kho¶ng 35 h lªn men) vμ sau BRAS291. ®ã æn ®Þnh ë kho¶ng gi¸ trÞ -100 − -150 mV §èi víi Eh, H2 (t¸c nh©n khö) and O2 trong ®iÒu kiÖn bæ sung ferricyanide vμ kho¶ng -220 − -250 mV trong ®iÒu kiÖn kiÓm (t¸c nh©n «xy hãa) cho phÐp t¹o ra vμ gi÷ Eh æn ®Þnh trong suèt qu¸ tr×nh lªn men: –385 chøng ®Õn hÕt qu¸ tr×nh lªn men. Míi ®©y, mV víi H2 vμ +515 mV víi O2 (H×nh 1b). Husson vμ cs. (2006) ®· quan s¸t thÊy khi Trong ®iÒu kiÖn kiÓm chøng, Eh gi¶m m¹nh nu«i cÊy nÊm men Yarrowia lipolytica trong sau ngμy ®Çu tiªn tõ kho¶ng +500 mV xuèng ®iÒu kiÖn bæ sung ferricyanide hay kh«ng, kho¶ng -175 mV vμ sau ®ã gi¶m tõ tõ cho Eh gi¶m trong vßng 12 h lªn men, sau ®ã æn ®Õn cuèi qu¸ tr×nh lªn men (®¹t xÊp xØ -128 ®Þnh vμ t¨ng nhÑ vμo cuèi qu¸ tr×nh lªn men. mV). DiÔn biÕn t−¬ng tù ®−îc ghi nhËn víi C¬ chÕ thay ®æi Eh trong m«i tr−êng nu«i 322
  5. Phạm Thu Hà, Geneviève Mauvais, Catherine Vergoignan, Rémy Cachon và Gilles Feron cÊy vi sinh vËt vÉn ch−a ®−îc lμm s¸ng tá. C¸c ®−êng ®¬n ®−îc nÊm men tiªu thô Tuy nhiªn, sù gi¶m Eh cã thÓ do nÊm men hoμn toμn sau 3 ®Õn 4 ngμy lªn men trong tiªu thô «xy hßa tan trong m«i tr−êng, ®ång mäi ®iÒu kiÖn (sè liÖu kh«ng biÓu diÔn). thêi tæng hîp vμ gi¶i phãng ra m«i tr−êng Trong ®iÒu kiÖn O2 (+515 mV), nång ®é c¸c hîp chÊt khö nh− sulphite (Hoon Park, maltose gi¶m nhÑ trong vßng 5 ngμy ®Çu ®Õn 2000; Ouvry & cs., 2002). HiÖn t−îng Eh æn 17% so víi nång ®é ban ®Çu vμ gi÷ kh«ng ®æi ®Þnh trong ®iÒu kiÖn He vμ kh«ng sôc khÝ cã ®Õn hÕt qu¸ tr×nh lªn men. Trong khi ®ã, thÓ lμ kÕt qu¶ cña c©n b»ng c¸c d¹ng khö vμ l−îng maltose tiªu thô trong m«i tr−êng H2 (-385 mV) vμ He (-195 − +40 mV) cao h¬n so d¹ng «xy trong m«i tr−êng. Cßn hiÖn t−îng t¨ng nhÑ cña Eh vμo cuèi qu¸ tr×nh lªn men víi ®iÒu kiÖn kiÓm chøng (-175 – -128 mV). cã thÓ do sù gi¶m trao ®æi chÊt vμ nÊm men Sau 13 ngμy lªn men, 86% maltose ®−îc tiªu b¾t ®Çu tù ph©n (Jacob, 1970). thô trong m«i tr−êng H2 vμ He so víi 72% trong ®iÒu kiÖn kiÓm chøng (H×nh 2a). DiÔn 3.2. ¶nh h−ëng cña viÖc sôc khÝ vμ thÕ biÕn t−¬ng tù còng ®−îc quan s¸t thÊy víi «xy hãa khö ®Õn tiªu thô ®−êng cña matotriose (sè liÖu kh«ng biÓu diÔn). Tæng Saccharomyces cerevisiae céng, nÊm men tiªu thô 89% ®−êng tæng sè trong ®iÒu kiÖn H2 (m«i tr−êng khö m¹nh) Do maltose lμ c¬ chÊt cacbonhydrate vμ He (m«i tr−êng khö nhÑ ®Õn trung tÝnh) chÝnh trong m«i tr−êng lªn men (chiÕm so víi 76% trong ®iÒu kiÖn kiÓm chøng (m«i 82.5% ®−êng tæng) nªn diÔn biÕn tiªu thô tr−êng khö nhÑ). ë ®iÒu kiÖn O2 (m«i tr−êng ®−êng tæng ®−îc quyÕt ®Þnh bëi maltose. C¸c «xy hãa m¹nh), chØ cã 29% l−îng ®−êng tæng kÕt qu¶ tr×nh bμy trong phÇn nμy tËp trung sè ban ®Çu ®−îc tiªu thô (H×nh 2b). chñ yÕu vμo maltose vμ ®−êng tæng (H×nh 2). (a) (b) 120 120 Total tổng ố (%) 100 100 Đường sugars(%) Maltose (%) 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 Fermentation time (ngày) Thời gian lên men (days) Fermentationmen (ngày) Thời gian lên time (days) H×nh 2. Tiªu thô maltose (a) vμ ®−êng tæng sè (b) trong qu¸ tr×nh lªn men bëi Saccharomyces cerevisiae BRAS291 trong c¸c ®iÒu kiÖn m«i tr−êng kh¸c nhau: hydro ( ); heli ( ); «xy ( ); kh«ng sôc khÝ ( ). Sè liÖu biÓu diÔn gi¸ trÞ trung b×nh vμ sai sè tõ 3 thÝ nghiÖm lÆp l¹i ®éc lËp 323
  6. Ảnh hưởng của việc thay đổi môi trường ôxy hóa khử bằng sục khí đến tiêu thụ đường ở nấm men bia... NhiÒu nghiªn cøu vÒ tiªu thô ®−êng ë 4. KÕT LUËN nÊm men vμ tËp trung chñ yÕu vμo glucose Nghiªn cøu ®· chØ ra kh¶ n¨ng thay ®æi vμ maltose (Lagunas, 1993; van Dijken vμ m«i tr−êng «xy hãa khö b»ng c¸ch sö dông cs., 1993; Weusthuis vμ cs., 1994 a,b; c¸c lo¹i khÝ kh¸c nhau nh− c¸c t¸c nh©n «xy Brondijk vμ cs., 2001). ë nÊm men, c¸c hãa khö ë l−u l−îng rÊt nhá (0.03 vvm): (i) ®−êng ®¬n nh− glucose vμ fructose ®−îc vËn m«i tr−êng «xy hãa m¹nh víi O2: +515 mV; chuyÓn vμo tÕ bμo nhê chªnh lÖch nång ®é (ii) m«i tr−êng khö m¹nh víi H2: -385 mV; ®−êng trong vμ ngoμi tÕ bμo. Trong khi ®ã, vμ (iii) m«i tr−êng tõ khö nhÑ ®Õn xÊp xØ lªn men maltose bëi S. cerevisiae ®ßi hái trung tÝnh víi kh«ng sôc khÝ vμ He: -195 − tr−íc hÕt enzyme maltose permease vËn +40 mV. Sù thay ®æi tiªu thô ®−êng bëi nÊm chuyÓn maltose vμo tÕ bμo vμ tiÕp theo lμ men S. cerevisiae BRAS291 bÞ ¶nh h−ëng maltase thñy ph©n maltose thμnh glucose – nhiÒu bëi b¶n chÊt khÝ sö dông h¬n lμ bëi ®−êng cã kh¶ n¨ng lªn men ®−îc ®èi víi nÊm thÕ «xy hãa khö cña m«i tr−êng: so víi ®iÒu men. Thªm vμo ®ã, hÖ thèng vËn chuyÓn kiÖn kh«ng sôc khÝ – m«i tr−êng khö nhÑ, maltose lμ hÖ thèng kÕt hîp proton (proton- tæng l−îng ®−êng tiªu thô trong m«i tr−êng symport) cÇn n¨ng l−îng trao ®æi chÊt ®Ó cã tõ trung tÝnh ®Õn khö m¹nh t¹o thμnh do thÓ vËn hμnh ®−îc (Lagunas, 1993). sôc khÝ He hay H2 t¨ng 13% vμ trong m«i Trong nghiªn cøu cña chóng t«i, so víi tr−êng «xy hãa m¹nh t¹o thμnh do sôc khÝ ®iÒu kiÖn kh«ng sôc khÝ – m«i tr−êng khö O2 gi¶m 47%. nhÑ, m«i tr−êng tõ trung tÝnh ®Õn khö m¹nh t¹o thμnh do sôc khÝ He hay H2 ®Òu t¹o thuËn lîi cho tiªu thô maltotriose vμ maltose TμI LIÖU THAM KH¶O cña nÊm men. Ng−îc l¹i, m«i tr−êng «xy hãa AirLiquide (2002). Gas encyclopedia. m¹nh t¹o thμnh do sôc khÝ O2 ®· øc chÕ tiªu Amsterdam: Elsevier Science B.V. thô chóng. HiÖn t−îng øc chÕ nμy cã thÓ Alwazeer, D., C. Delbeau, C. Divies and R. ®−îc gi¶i thÝch bëi sù øc chÕ cña O2 ®èi víi Cachon (2003). "Use of redox potential enzyme maltose permease vμ/hoÆc maltase. modification by gas improves microbial Tuy nhiªn, gÇn nh− ch−a cã nghiªn cøu nμo quality, color retention, and ascorbic acid ®Ò cËp ®Õn ¶nh h−ëng cña thÕ «xy hãa khö stability of pasteurized orange juice." Int ®Õn vËn chuyÓn vμ tiªu thô ®−êng. Theo mét J Food Microbiol 89(1): 21-29. nghiªn cøu vÒ ¶nh h−ëng cña nång ®é «xy trong m«i tr−êng (Weusthuis & cs., 1994b), Andreeva, E. A. and I. L. Rabotnova (1978). "Effect of the redox potential on the l−u l−îng O2 d−íi 100 ml/phót kh«ng ¶nh growth of aerobic microorganisms." h−ëng ®Õn trao ®æi chÊt cña maltose ë S. Mikrobiologiia 47(4): 637-643. cerevisiae CBS8066 nh−ng l¹i øc chÕ lªn men maltose Candida utilis CBS 621. HiÖn Bagramyan, K., A. Galstyan and A. t−îng m«i tr−êng H2 vμ He c¶i thiÖn kh¶ Trchounian (2000). "Redox potential is a n¨ng tiªu thô maltose cña nÊm men cßn determinant in the Escherichia coli ch−a cã lêi gi¶i ®¸p. Nã cã thÓ liªn quan ®Õn anaerobic fermentative growth and survival: effects of impermeable oxidant." sù gi¶m kÝch th−íc tÕ bμo nÊm men 50% so Bioelectrochemistry 51(2): 151-156. víi trong ®iÒu kiÖn kh«ng sôc khÝ (Pham & cs., 2008). V× diÖn tÝch trao ®æi gi÷a m«i Bohlscheid, J. C., J. K. Fellman, X. D. tr−êng ngoμi vμ trong tÕ bμo t¨ng khi kÝch Wang, D. Ansen and C. G. Edwards th−íc tÕ bμo gi¶m, trao ®æi chÊt cña tÕ bμo cã (2007). "The influence of nitrogen and thÓ ®−îc c¶i thiÖn. biotin interactions on the performance 324
  7. Phạm Thu Hà, Geneviève Mauvais, Catherine Vergoignan, Rémy Cachon và Gilles Feron of Saccharomyces in alcoholic Ribbons D.W., Academic Press London & fermentations." J. Appl Microbiol 102(2): New York 2: 91-123. 390-400. Kieronczyk, A., R. Cachon, G. Feron and M. Brondijk, H., W. Konings and B. Poolman Yvon (2006). "Addition of oxidizing or (2001). "Regulation of maltose transport reducing agents to the reaction medium in Saccharomyces cerevisiae." Arch influences amino acid conversion to aroma Microbiol 176(1 - 2): 96-105. compounds by Lactococcus lactis." J Appl Cachon, R., N. Capelle, C. Divies and L. Microbiol 101(5): 1114-1122. Prost (2002). Method for culturing micro- Kunze, W. (1996). "Technology of brewing organisms in reducing condition obtained and malting." VLB Berlin Germany. by a gas stream. World patent 0,202,748, Lagunas, R. (1993). "Sugar transport in 10 Jan 2002. Saccharomyces cerevisiae." FEMS Feron, G., G. Mauvais, J. Lherminier, J. Microbiol Lett 104(3-4): 229-242. Michel, X.-D. Wang, C. Viel and R. Malherbe, S., V. Fromion, N. Hilgert and J. Cachon (2007). "Metabolism of fatty acid in yeast: Addition of reducing agents to M. Sablayrolles (2004). "Modeling the the reaction medium influences beta- effects of assimilable nitrogen and oxidoreduction activities, gama- temperature on fermentation kinetics in decalactone production and cell enological conditions." Biotechnol Bioeng ultrastructure in Sproridiobolus ruinenii 86(3): 261-272. cultivated on ricinoleic acid methyl ester." Moll, M. (1991). "BiÌres & coolers." Can J Microbiol 53: 738-749. Collection Sciences & Techiniques Agro- Fornairon-Bonnefond, C., E. Aguera, C. Alimentaire Tec & Doc - Lavoisier: 198- Deytieux, J. M. Sablayrolles and J. M. 199. Salmon (2003). "Impact of oxygen addition Nielsen, M. K. and N. Arneborg (2007). "The during enological fermentation on sterol effect of citric acid and pH on growth and contents in yeast lees and their reactivity metabolism of anaerobic Saccharomyces towards oxygen." J Biosci Bioeng 95(5): cerevisiae and Zygosaccharomyces bailii 496-503. cultures." Food Microbiol 24(1): 101-105. Hoon Park, A. T. B. (2000). "SSU1 mediates Ouvry, A., Y. Wache, R. Tourdot-Marechal, sulphite efflux in Saccharomyces C. Divies and R. Cachon (2002). "Effects of cerevisiae." Yeast 16(10): 881-888. oxidoreduction potential combined with Husson, F., V. P. Tu, M. Santiago-Gomez, R. acetic acid, NaCl and temperature on the Cachon, G. Feron, J.-M. Nicaud, S. growth, acidification, and membrane Kermasha and J.-M. Belin (2006). "Effect properties of Lactobacillus plantarum." of redox potential on the growth of FEMS Microbiol Lett 214(2): 257-261. Yarrowia lipolytica and the biosynthesis Pham, T.-H., Mauvais, G., Vergoignan, C., and activity of heterologous hydroperoxide Lherminier, J., Dumont, F., De Coninck, lyase." Journal of Molecular Catalysis B: J., Cachon, R., Feron, G. (2008). Gaseous Enzymatic, Proceedings of the 7th. environments modify physiology in the International Symposium on Biocatalysis and Biotransformations 39(1-4): 179-183. brewing yeast Saccharomyces cerevisiae during batch alcoholic fermentation. J Jacob, H.-E. (1970). "Redox Potential." Appl Microbiol, 105 (3): 858-874. Methods in Microbilogy, Noris J.R. & 325
  8. Ảnh hưởng của việc thay đổi môi trường ôxy hóa khử bằng sục khí đến tiêu thụ đường ở nấm men bia... Riondet, C., R. Cachon, Y. Wache, G. Alcaraz van Dijken, J. P., R. A. Weusthuis and J. T. and C. Divies (2000). "Extracellular Pronk (1993). "Kinetics of growth and oxidoreduction potential modifies carbon sugar consumption in yeasts." Antonie and electron flow in Escherichia coli." J Van Leeuwenhoek 63(3-4): 343-352. Bacteriol 182(3): 620-626. Weusthuis, R. A., J. T. Pronk, P. J. Van den Roustan, J.-L. and J.-M. Sablayrolles (2003). Broek and J. P. Van Dijken (1994a). "Feasibility of measuring ferricyanide "Chemostat cultivation as a tool for reduction by yeasts to estimate their studies on sugar transport in yeasts." activity during alcoholic fermentation in Microbiol Rev 58(4): 616–630. wine-making conditions." J Biosci Bioeng Weusthuis, R. A., W. Visser, J. T. Pronk, W. 96(5): 434-437. A. Scheffers and J. P. van Dijken (1994b). Roustan, J. L. and J. M. Sablayrolles (2002). "Effects of oxygen limitation on sugar "Impact of the addition of electron metabolism in yeasts: a continuous- acceptors on the by-products of alcoholic culture study of the Kluyver effect." fermentation." Enz Microb Technol 31 (1- Microbiology 140(4): 703-715. 2): 142-152. 326
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.09: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Quản Trị Kinh Doanh
81 tài liệu
1643 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2