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

Khóa luận tốt nghiệp - Đề tài: "Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang từ xoài"

Chia sẻ: Trương Châu Phi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:73

Thêm vào BST
Báo xấu
676
lượt xem 148
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Rượu vang trái cây được xem là những thức uống tự nhiên có lợi cho sức khỏe vì thực chất là nước trái cây lên men. Trái cây tươi không những là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, mà còn là thực phẩm tươi phục vụ trực tiếp trong đời sống hàng ngày như cung cấp vitamin, axit hữu cơ, muối khoáng ... cho con người. Chúng ta chế biến trái cây bằng nhiều phương pháp tạo ra các sản phẩm khác nhau nhưng vẫn giữ được giá trị dinh dưỡng và cung cấp năng lượng cho con...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp - Đề tài: "Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang từ xoài"

  1. Khóa luận tốt nghiệp Đề tài: "Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang từ xoài" SVTH: Nguyễn Thị Phương
  2. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Rượu vang trái cây được xem là những thức uống tự nhiên có lợi cho sức khỏe vì thực chất là nước trái cây lên men. Trái cây tươi không những là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, mà còn là thực phẩm tươi phục vụ trực tiếp trong đời sống hàng ngày như cung cấp vitamin, axit hữu cơ, muối khoáng ... cho con người. Chúng ta chế biến trái cây bằng nhiều phương pháp tạo ra các sản phẩm khác nhau nhưng vẫn giữ được giá trị dinh dưỡng và cung cấp năng lượng cho con người như: Sản phẩm trái cây ướp đường, trái cây nấu chín, mứt trái cây sấy khô, dịch trái cây lên men để tạo ra các sản phẩm rượu, đặc biệt là rượu vang trái cây. Mỗi loại trái cây sau khi lên men đều có hương vị thơm ngon riêng biệt. Rượu vang trái cây là sản phẩm được ưa chuộng nhiều trên thế giới vì hầu hết trong tất cả các buổi lễ hội, các buổi tiệc gia đình, nó là một trong những đồ uống không thể thiếu được. Rượu vang trái cây đã trở thành thức uống truyền thống từ xa xưa của người Âu - Mỹ. Hiện nay, người Châu Á cũng đã làm quen với rượu vang trái cây trong mỗi bữa ăn. Ở nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm nên việc bảo quản trái cây tươi là rất khó, dễ bị thối, hỏng sau khi thu hoạch và vận chuyển nên làm giảm phẩm chất ban đầu của trái cây. Do đó, bên cạnh việc bảo quản trái cây tươi thì việc chế biến các loại trái cây cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng nhằm nâng cao giá trị sử dụng của các loại trái cây và phù hợp với nhu cầu, thị hiếu của người tiêu dùng. Đồng thời tạo ra ngành sản xuất mới góp phần tạo việc làm ổn định và tăng thu nhập cho người dân. Ở miền Nam nước ta, khí hậu thuận lợi, cây trái quanh năm, đa dạng về chủng loại. Vào mùa quả, các loại trái cây rất nhiều, giá thành trở nên rẻ dẫn đến thu nhập thấp. Một trong số loại trái cây đó là xoài, loại quả này có nhiều giá trị dinh dưỡng và thành phần dịch quả phù hợp để chế biến rượu vang. Do đó cần nghiên cứu sản xuất rượu vang từ xoài và đưa ra quy trình sản xuất hợp lí để ứng dụng vào thực tế SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 1
  3. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP mang lại giá trị kinh tế cao hơn. Đây chính là nhiệm vụ của đề tài ”Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang từ xoài”. 1.2 MỤC ĐÍCH Mục đích của đề tài là nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men khi sử dụng chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae thuần chủng. Từ đó xây dựng quy trình sản xuất rượu vang xoài có thể áp dụng cho sản xuất trên thực tế. 1.3 NỘI DUNG Nội dung chính của đề tài như sau:  Khảo sát nguyên liệu xoài:  Tỉ lệ các phần của trái xoài.  Thành phần nguyên liệu xoài.  Khảo sát tỉ lệ enzyme pectinase bổ sung để trích ly dịch quả xoài.  Nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men:  Ảnh hưởng của pH.  Ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu.  Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men.  Ảnh hưởng của thời gian lên men.  Tối ưu hoá các thông số lên men bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm. Sử dụng tối ưu hoá theo phương pháp đường dốc nhất để xác định sự tương thích của phương trình hồi quy so với thực tế.  Kiểm tra chất lượng sản phẩm theo TCVN 7045:2002.  Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm theo TCVN 3215 – 79. SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 2
  4. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT 2.1.1 Nguyên liệu xoài [7], [13], [20], [23], [24] 2.1.1.1 Đặc điểm thực vật và hình thái quả xoài Bảng 2.1: Phân loại khoa học xoài Giới (regnum) Plantae Ngành (phylum) Magnoliophyta Lớp (class) Magnoliopsida Bộ (ordo) Sapindales Họ (familia) Anacardiaceae Chi (genus) Mangifera (Nguồn: http://www.wikipedia.com.vn) Xoài thuộc họ đào lộn hột, là thân cây gỗ lớn, cao 10 – 15m, tán rộng và dày. Lá đơn, phiến lá tương đối lớn, hình bầu dục dài, kích thước trung bình 5 x 20cm, láng bóng, có mùi thơm hơi chua. Hình 2.1: Hình thái cây xoài Hình 2.2: Hình thái các loại quả xoài Hoa mọc thành chùm ở đầu cành. Hoa màu vàng, nhỏ, 5 cánh, gồm có hoa lưỡng tính và hoa đực. Hoa lưỡng tính chiếm 1 – 36% (tuỳ giống) và có thể thụ tinh thành quả. SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 3
  5. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Quả nhân cứng, chín có màu vàng, một hạt to. Hạt hơi dẹt, có xơ dài, thịt quả mềm, có vị chua ngọt, thơm. Xoài là một trong những loại cây sống lâu năm nhất, có thể tới hàng trăm năm hoặc hơn. Đặc biệt ở nơi có mạch nước ngầm sâu, do bộ rễ rất phát triển. Rễ cọc, ăn sâu trung bình 5 – 6m, có thể tới 9 – 10m tuỳ theo độ sâu mạch nước ngầm. Xoài ra hoa tự nhiên rộ vào tháng 12 đến tháng 2 dương lịch, quả chín từ tháng 5 đến tháng 7. Ngoài ra cũng có những cây ra hoa trái vụ.  Yêu cầu điều kiện sinh trưởng:  Nhiệt độ: Xoài là cây ăn quả nhiệt đới, chịu nóng tốt. Nhiệt độ thích hợp 24 – 270C. Tuy nhiên xoài cũng có thể trồng được ở khí hậu bán nhiệt đới như Đài Loan, Mỹ (bang Florida). Trong vùng nhiệt đới, xoài có thể sống được ở độ cao trên 1000m, nhưng để có sản lượng cao không nên trồng ở độ cao trên 600m vì nhiệt độ ở đó thấp ảnh hưởng tới ra hoa.  Lượng mưa và độ ẩm: Lượng mưa trong khoảng 500 – 1500mm/năm có thể trồng được xoài. Nếu ít mưa thì phải tưới thêm nước, nếu mưa nhiều thì xoài ra ít hoa và nhiều sâu bệnh. Xoài là cây chịu được hạn và úng tốt do có bộ rễ rất phát triển và ăn sâu vào đất.  Đất: Xoài không kén đất lắm, miễn là không có tầng đá và mực nước ngầm cao là xoài mọc tốt. Đất phù sa cũ và ven sông, không đọng nước là vùng đất lý tưởng nhất cho xoài. Độ pH đất thích hợp là 5,5 – 7,5; độ mặn dưới 0,05%.  Dinh dưỡng: Cũng như những cây ăn quả lâu năm, cây xoài cũng cần đầy đủ các chất dinh dưỡng đạm, lân và kali. Thời kỳ cây còn nhỏ và giai đoạn ra chồi, ra lá chủ yếu cần đạm và lân để sinh trưởng. Thời kỳ ra hoa đậu quả cần kali. 2.1.1.2 Một số xoài ngon ở nước ta Theo kết quả điều tra của Viện nghiên cứu cây ăn quả miền Nam nước ta hiện có khoảng 100 giống xoài, gồm cả giống cũ và giống mới ngoại nhập. Các giống chính gồm có: a) Xoài cát SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 4
  6. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Gồm các giống xoài cát Trắng, cát Đen, cát Chu. Trong đó nổi tiếng nhất là xoài cát Hòa Lộc (tên một ấp thuộc xã Hòa Hưng, huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang).  Xoài cát Hòa Lộc: Có đặc điểm là quả to, trọng lượng trung bình một quả từ 400 – 600g/quả, khi chín vỏ màu vàng, hạt nhỏ, thịt dày, không có xơ, ngọt và thơm. Tuy vậy giống xoài cát Hòa Lộc có đặc điểm là hơi khó trồng, phải có kỹ thuật thâm canh cao, ra hoa không đồng loạt, vỏ mỏng nên khó vận chuyển đi xa.  Xoài cát Chu: Giống xoài này được xếp thứ nhì sau xoài cát Hòa Lộc. Trọng lượng quả trung bình khoảng 350 – 450g/quả, hạt nhỏ, thịt dày, không xơ, vị ngọt thơm, dễ đậu quả, nếu bón đủ phân thì hầu như không có hiện tượng ra quả cách niên. Giống xoài rất phổ biến ở Đồng Tháp, Cần Thơ, Tiền Giang. Các giống cát Trắng, cát Đen có quả nhỏ hơn, chất lượng cũng khá nhưng không bằng xoài cát Hòa Lộc và xoài cát Chu, được trồng nhiều ớ Khánh Hòa, Phú Yên. b) Xoài bưởi: Tên gọi khác là xoài ghép, xoài ba mùa mưa. Có xuất xứ từ vùng Cái Bè (Tiền Giang). Chỉ sau khoảng 3 năm trồng đã cho quả. Quả nhỏ, trung bình từ 250 – 300g/quả, cây thấp, dễ chăm sóc và thu hoạch. Vỏ dày chịu được vận chuyển xa, không đòi hỏi kỹ thuật thâm canh cao, không có hiện tượng ra hoa cách niên. Tuy nhiên chất lượng quả không thể bằng các loại xoài cát. c) Xoài thơm Quả nhỏ, nặng trung bình khoảng 200 – 300g/quả, vỏ xanh thẫm hoặc xanh nhạt, chất lượng cũng tốt nhưng năng suất thấp và hay mất mùa. d) Xoài khiêu xa vơi Đây là giống xoài ăn xanh của Thái Lan du nhập vào nước ta. Quả dài, vỏ xanh đậm và rất dày, trọng lượng trung bình 300 – 350g/quả. Quả vừa cứng đã có vị hơi ngọt, không chua, dễ ăn, để chín thì vị nhạt hơn xoài cát, loại này cũng được thị trường rất ưa chuộng. Tuy nhiên cây khó ra hoa, ở Thái Lan cũng như ở miền Nam nước ta phải sử dụng chất Paclobutrazol để kích thích ra hoa. SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 5
  7. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Ngoài các giống xoài ngon phổ biến trên còn một số loại xoài khác như xoài Thanh Ca, xoài xiêm, xoài tượng,… 2.1.1.3 Thành phần hoá học của xoài Xoài là cây ăn quả nhiệt đới có nguồn gốc từ bắc Myanma và Ấn Độ, từ đó lan sang các nước Đông Nam Á. Trên thế giới xoài hiện được trồng nhiều ở Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Philippin, Indonexia, Bangladesh. Bảng 2.2: Giá trị dinh dưỡng các loại xoài tại Cái Bè (Tiền Giang) Thành phần/loại xoài Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 Trung bình Xoài cát 71,2 68,5 73,6 71,1 Nước Hoà Lộc (%) Xoài 77,6 76,5 82,2 78,8 cát Chu Xoài ghép 83,2 86,1 89,0 86,1 Xoài cát 15,2 18,0 14,7 16,0 Đường Hoà Lộc tổng Xoài 16,5 17,3 16,0 16,6 (%) cát Chu Xoài ghép 12,4 10,4 9,7 10,8 Xoài cát 7,5 7,2 4,6 6,4 Đường Hoà Lộc khử (%) Xoài 5,4 6,2 5,8 5,8 cát Chu Xoài ghép 6,6 5,0 5,2 5,6 Xoài cát 0,54 0,64 0,59 0,6 Độ axit Hoà Lộc (%) Xoài 0,43 0,54 0,70 0,6 cát Chu Xoài ghép 0,87 0,70 0,65 0,74 Xoài cát 83,2 96,8 80,0 86,7 Vitamin Hoà Lộc C Xoài 72,0 67,5 68,0 69,2 (ppm) cát Chu Xoài ghép 79,0 71,2 71,0 73,7 (Nguồn: Lê Quang Trí – “Khảo sát chất lượng xoài và dứa quy hoạch cho ngành nghề tỉnh Tiền Giang” - Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ ngành CNTP, ĐHBKTPHCM, 2001) SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 6
  8. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Xoài là một trong 3 loại quả (cùng với đào và dưa tây) có nhiều tiền vitamin A rất tốt cho thị lực của mắt. Xoài còn chứa glucozit có tác dụng chống viêm, chống ung thư, diệt khuẩn, hạ cholesterol. Theo một số công trình nghiên cứu thì xoài có thành phần vitamin C tương đương với cam và quýt. Đặc biệt xoài còn chứa nhiều chất sắt rất tốt cho hoạt động trí não. Bảng 2.3: Thành phần dinh dưỡng trong 100g xoài (tính cho phần ăn được) Thành phần Đơn vị Hàm lượng Năng lượng Kcal 60 Nước g 83 Glucid g 14,3 Lipid g 0,1 Protid g 0,6 Xơ g 1,9 Calci mg 20 Magnesium mg 9 Kali mg 150 Sắt mg 1,2 Provitamin A mg 3 Vitamin C mg 44 Vitamin E mg 1,8 Vitamin B1 mg 0,09 Vitamin B3 mg 0,4 Vitamin B5 mg 0,16 Vitamin B6 mg 0,08 Vitamin B9 mg 0,05 (Nguồn: “Tạp chí thuốc và sức khoẻ” số 339 ngày 1/9/2007) Trong trái xoài thì tỉ lệ thịt (phần ăn được) chiếm 60 – 70%, trong đó tỉ lệ đường khá cao 10 – 15%, axit thấp khoảng 0,15%, hương vị đậm đà, là một loại quả quý. Ngoài trồng lấy quả xoài còn được trồng làm cây che bóng mát và làm cảnh. Hoa xoài là nguồn mật cho ong, lá dùng làm thức ăn cho gia súc, hạt dùng làm thuốc trị giun sán, nhựa xoài là một loại gôm chất lượng cao. SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 7
  9. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 2.1.2 Enzyme pectinase [4], [10] 2.1.2.1 Giới thiệu Pectinase là nhóm enzyme thuỷ phân pectin do E. Fremi tìm ra năm 1840 gồm một số enzyme như: Pectinesterase (PE), Polygalacturonase (PG), Protopectinase, Transeliminase (TE). Các loại vi sinh vật cho pectinase đều hiếu khí, các chủng cho enzyme tốt là:  Nấm mốc: Asp. Niger, Pen. Glaucum, Pen. Chrlichii, Asp. Terrus, Asp. Saitoi, Can. Diplodiella, Asp. Awamoni.  Nấm men: Saccharomyces, Fragilis.  Vi khuẩn: Bac. Polymyxa, Bac. Felseneus Erwiniacaratovora, Bac. Species … Chế phẩm pectinase từ nấm mốc, thuỷ phân mạnh hơn pectinase từ thực vật bao gồm đủ loại enzyme nhóm pectinase như trên. pH tối ưu 4,5 – 5,0; nhiệt độ tối ưu là 40 – 450C, Na+, Ca2+, KCl, CaCl2 hoạt hoá pectinase nấm mốc, còn Hg 2+, Pb2+, (NH4)2SO4, FeCl3 sẽ kìm hãm pectinase. 2.1.2.2 Sản xuất Trong công nghiệp đã sản xuất nhiều loại pectinase khác nhau với tên viết tắt như Pectawamorin, Pectonigrin, Pectocine-rin, Pectofoetidin, Pectosclerotinin… a) Nuôi cấy bề mặt Chế phẩm pectinase thường thu nhận từ các chủng Asp. Awamori, Asp. Foetidus nuôi bề mặt. Môi trường nuôi gồm 30 – 35% cám mì, 66 – 70% bã củ cải hay nguyên liệu có chứa 4 – 4,5% pectin hoà tan và 16 – 18% Protopectin, bổ sung thêm nguồn nitơ như: muối Sunfatamon và Clorua amon (1%) – Photphat amon 2%. Độ ẩm môi trường 55 – 60%, nuôi ở 30 0C trong 40 giờ, sau đó giảm xuống 240C nuôi 48 – 52 giờ. Sau đó sấy khô canh trường ta có chế phẩm thô pectinase chứa nhiều loại enzyme pectinase và một số enzyme khác như: protease, hemicellulase, cellulose,…dùng cho chăn nuôi. SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 8
  10. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Để đạt độ tinh khiết cần trích ly enzyme ra khỏi canh trường (dạng còn ẩm hay đã khô). Kết tủa enzyme bằng Sunfatamon hay rượu. Ví dụ: ethanol với nồng độ 72 – 75%, Izopropanol nồng độ 55 – 57%, Sunfatamon độ bão hoà 0,79%; kết tủa 2 – 50C. Sau ly tâm, kết tủa được sấy chân không hay sấy thăng hoa, rồi nghiền nhỏ để bảo quản. b) Nuôi cấy bề sâu Chế phẩm pectinase thu nhận từ nuôi cấy bề sâu Asp. Niger, Asp. Awamori, Cl. Pectinofecmentas, Asp. Niger tạo chủ yếu pectinestease. Pectinesterase và Poligalacturonase thường do vi khuẩn Bac. Polymyxa, Erwinia caralovora, chủ yếu do Bac. Species, Asp. Fonseanes, Bac. Polymyxa… Có thể thu chế phẩm pectinase với Asp. Niger hay Asp. Awamori trong điều kiện hiếu khí. Nguyên liệu đơn giản: bã củ cải, bột ngô, mầm malt, nước ép lõi bắp được nghiền nhỏ cho vào dịch nuôi. Bổ sung một số chất: N, Mg, K,…như muối Photphatamon, Sunfatmagie, Clorua kali… Hoặc có thể thu chế phẩm pectinase bằng phương pháp bề sâu trong điều kiện yếm khí, với vi khuẩn yếm khí: Clo. Fesineum và Clo. Pectino fermentans. Nguyên liệu: trong môi trường có 2% bã củ cải, nước chiết bắp 0,5%, photphat amon 0,75%, photphat kali 0,1%, cacbonat canxi 0,3%...(theo Bravova), môi trường pH = 6,5 – 7, nuôi ở 370C (trong 55 – 63 giờ). 2.1.2.3 Ứng dụng Trong công nghiệp thực phẩm dùng chế phẩm pectinase tinh khiết tỉ lệ 0,03 – 0,05 tối đa 0,1% trên nguyên liệu. Pectinase được dùng nhiều trong các nghành thực phẩm sau:  Sản xuất rượu vang - nước giải khát  Sản xuất nước quả, nước uống không rượu.  Sản xuất mứt quả, nước quả cô đặc, mứt nhừ, mứt đông.  Sản xuất cà phê, cà phê tan…  Tăng hiệu suất ép, trích ly các chất từ thực vật, và các cây thuốc. SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 9
  11. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP  Sử dụng cùng với cellulase trong chăn nuôi để thuỷ phân một phần hợp chất pectin cellulose trong thức ăn gia súc, làm tăng độ tiêu hoá. Bảng 2.4: Hiệu quả xử lý nước quả dâu tây, mâm sôi bằng enzyme Nước quả dâu tây Nước quả mâm sôi Hiệu quả Không cho Có cho Không cho Có cho pectinase pectinase pectinase pectinase Hiệu suất nước quả (%) 71,2 78,8 49,2 72,4 Hàm lượng chất khô (%) 10,2 11,5 8,5 10,2 Độ axit chuẩn (%) 0,53 0,62 0,91 1,16 Đường (%) 6,7 8,0 5,62 7,4 Pectin (%) 0,33 0,15 0,26 0,12 Chất chát (%) 0,04 0,02 0,09 0,16 Điểm đánh giá cảm quan 71,2 78,8 49,2 72,4 (Nguồn: Nguyễn Đức Lượng – “Công nghệ enzyme” – NXBĐHQGTPHCM, 2004) Mục đích chính pectinase làm trong nước quả, tăng hiệu suất ép, tạo điều kiện tốt khi cô đặc nước quả, mứt không cháy khét, tách lớp keo trên hạt cà phê, làm hạt cà phê bong - dễ tan… 2.2 TỔNG QUAN VỀ NẤM MEN [6], [14], [21] 2.2.1 Giới thiệu về nấm men Nấm men là tên chung chỉ nhóm nấm men có cấu tạo và sinh sản bằng cách nảy chồi và phân cắt. Chúng phân bố rộng rãi khắp nơi. Đặc biệt chúng có mặt nhiều ở đất trồng nho và các nơi trồng hoa quả. Ngoài ra thấy chúng có mặt trên trái cây chín, trong nhụy hoa, trong không khí và cả nơi sản xuất rượu vang. 2.2.1.1 Hình dạng và kích thước  Hình dạng tế bào nấm men Nấm men thường có hình dạng khác nhau, thường có hình cầu, hình elip, hình trứng, hình bầu dục và cả hình dài. Một số loài nấm men có tế bào hình dài nối với nhau thành những dạng sợi gọi là khuẩn ty (Mycelium) hay khuẩn ty giả (Pseudo SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 10
  12. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP mycelium). Tuy nhiên hình dạng của chúng không ổn định, phụ thuộc vào tuổi của nấm men và điều kiện nuôi cấy.  Kích thước tế bào nấm men Tế bào nấm men thường có kích thước rất lớn gấp từ 5 – 10 lần tế bào vi khuẩn. Kích thước trung bình: Chiều dài: 9 – 10 µ m và chiều rộng: 2 – 7 µ m. Kích thước cũng thay đổi, không đồng đều ở các loài khác nhau, ở các lứa tuổi khác nhau và điều kiện nuôi cấy khác nhau. 2.2.1.2 Cấu tạo tế bào nấm men Tế bào nấm men cũng như nhiều loại tế bào khác được cấu tạo chủ yếu từ các phần cơ bản như sau: Thành tế bào: Cấu tạo từ nhiều thành phần khác nhau. Trong đó chủ yếu là: glucan, manan, protein, lipid và một số thành phần nhỏ khác như kitin, volutin,… Màng nguyên sinh chất: gồm các hợp chất phức tạp như protein, phospholipit, enzyme permeaza,… Chất nguyên sinh: Thành phần cấu tạo chủ yếu là nước, protit, gluxit, lipit và các muối khoáng, enzyme và có các cơ quan trong đó. Nhân tế bào. Những thành phần, cơ quan con khác: không bào, ty thể, lạp thể, riboxom,… 2.2.1.3 Sự sinh sản của nấm men Nấm men có một số hình thức sinh sản sau:  Sinh sản bằng cách nảy chồi.  Sinh sản bằng cách phân đôi.  Sinh sản bằng bào tử và sự hình thành bào tử:  Tiếp hợp đẳng giao SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 11
  13. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP  Tiếp hợp dị giao  Sinh sản đơn tính 2.2.1.4 Phân loại nấm men Chủ yếu có hai lớp: nấm men thật (Ascomyces) và lớp nấm men giả (Fungi imporfecti)  Lớp nấm men thật (lớp Ascomyces – lớp nấm túi):  Phần lớn nấm men dùng trong công nghiệp thuộc lớp Ascomyces, đa số thuộc giống Saccharomyces.  Giống Endomyces  Giống Schizosaccharomyces  Lớp nấm men giả (Fungi imporfecti – nấm men bất toàn)  Crytococus (toscula, tornlopsis)  Mycoderma  Eandida  Geotrichum (đã được xếp vào lớp nấm mốc)  Rhodotorula 2.2.1.5 Các quá trình sinh lí của tế bào nấm men a) Sinh dưỡng của nấm men Cấu tạo của tế bào nấm men thay đổi khác nhau tùy theo loài, độ tuổi và môi trường sống, nhưng nhìn chung bao gồm:  Nước: 75 – 85%  Chất khô: 15 – 25% . Trong đó chất khoáng chiếm 2 – 14% hàm lượng chất khô. SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 12
  14. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Bảng 2.5: Thành phần hóa học của nấm men Các chất Thành phần (% chất khô) Cacbon 49,8 CaO 12,4 Nito 6,7 Hydro 3,54 P2O5 2,34 K2O 0,04 SO3 0,42 MgO 0,38 Fe2O3 0,035 SiO 0,09 (Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, 1996) Nấm men cũng như các sinh vật sống khác cần oxy, hydro, cacbon, nitơ, phospho, kali, magiê,…  Dinh dưỡng Cacbon Nguồn Cacbon cung cấp là các loại đường khác nhau: saccharose, maltose, lactose, glucose… Hô hấp hiếu khí: C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + 674 cal Hô hấp kị khí C6H12O6  2CH3CH2OH + 2CO2 + 33 cal  Dinh dưỡng oxy, hydro: được cung cấp cho tế bào từ nước của môi trường nuôi cấy hay dịch.  Dinh dưỡng Nitơ: Nấm men không có men ngoại bào để phân giải protid, nên không thể phân cắt albumin của môi trường mà phải cung cấp nitơ ở dạng hòa tan, có thể là đạm hữu cơ SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 13
  15. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP hoặc vô cơ. Dạng hữu cơ thường dùng là acid amin, pepton, urê. Đạm vô cơ là các muối amon khử nitrat, sulfat…  Các vitamin và chất khoáng: Chất khoáng có ảnh hưởng to lớn đến hoạt động sống của nấm men Phospho: có trong thành phần nucleoprotein, polyphosphat của nhiều enzyme của sản phẩm trung gian của quá trình lên men rượu, chúng tạo ra liên kết có năng lượng lớn. Lưu huỳnh: tham gia vào thành phần một số acid amin, albumin, vitamin và enzyme. Magiê: tham gia vào nhiều phản ứng trung gian của sự lên men. Sắt: tham gia vào các thành phần enzyme, sự hô hấp và các quá trình khác. Kali: chứa nhiều trong nấm men, nó thúc đẩy sự phát triển của nấm men, tham gia vào sự lên men rượu, tạo điều kiện phục hồi phosphorin hóa của acid pyruvic. Mangan: đóng vai trò tương tự như magiê. b) Cơ chế vận chuyển các chất dinh dưỡng vào trong tế bào nấm men Nấm men hoàn toàn không có cơ quan dinh dưỡng riêng biệt, các chất dinh dưỡng mà nó sử dụng chủ yếu được vận chuyển qua thành tế bào theo hai con đường cơ bản sau:  Thẩm thấu bị động: Trên thành tế bào nấm men có những lỗ nhỏ, những lỗ này có tác dụng làm cho chất dinh dưỡng vận chuyển vào trong tế bào từ môi trường bên ngoài nhờ áp suất thẩm thấu, ngược lại chất thải trong quá trình trao đổi cũng được thải ra theo con đường này.  Hấp thu chủ động: Các thành phần dinh dưỡng không có khả năng xâm nhập vào tế bào theo con đường thứ nhất thì lập tức có hệ permeaza hoạt hóa. Permeaza là một protid hoạt động, chúng liên kết với chất dinh dưỡng tạo thành hợp chất và SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 14
  16. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP hợp chất này chui qua thành tế bào trong, tại đây chúng lại tách ra và permeaza lại tiếp tục vận chuyển tiếp. c) Quá trình sinh trưởng và phát triển  Sự sinh trưởng Trong quá trình nuôi cấy, trong điều kiện dinh dưỡng đầy đủ, tế bào nấm men tăng nhanh về kích thước và đồng thời sinh khối được tích lũy nhiều.  Sự phát triển Các nấm men sinh sản bằng phương pháp nhân đôi thường cho lượng sinh khối rất lớn sau một thời gian ngắn. Trong trường hợp sinh sản theo phương pháp này thì trong dịch nuôi cấy sẽ không có tế bào già. Vì rằng tế bào được phân chia thành hai cứ như vậy tế bào lúc nào cũng ở trạng thái đang phát triển. Tế bào chỉ già khi môi trường thiếu chất dinh dưỡng và tế bào không có khả năng sinh sản nữa. Tuy nhiên đa số nấm men sinh sản bằng phương pháp nảy chồi nên hiện tượng phát hiện tế bào già rất rõ. Khi chồi non tách khỏi tế bào mẹ để sống độc lập thì nơi tách đó trên tế bào mẹ tạo thành một vết sẹo. Vết sẹo này sẽ không có khả năng tạo ra chồi mới. Cứ như vậy tế bào mẹ sẽ chuyển thành tế bào già theo thời gian. Để xác định số lượng tế bào nấm men phát triển theo thời gian hiện nay người ta dùng nhiều phương pháp khác nhau như:  Xác định số lượng tế bào bằng phương pháp đếm trực tiếp trên kính hiển vi hay gián tiếp trên mặt thạch.  Đo độ đục của tế bào trong dung dịch nuôi cấy trên cơ sở xây dựng một đồ thị chuẩn của mật độ tế bào… 2.2.2 Nấm men thường sử dụng trong lên men rượu vang Saccharomyces cerevisiae: Đây là tên hiện nay dùng phổ biến, trước đây người ta gọi là Saccharomyces cerevisiae Meyer hay là S. ellipsoideus theo Lodder là Saccharomyces vini. SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 15
  17. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Nấm men này phổ biến trong quá trình lên men nước quả chiếm tới 80% trong tổng số Saccharomyces có trong nước quả khi lên men. Khả năng kết lắng của nó phụ thuộc vào từng nòi: các tế bào dạng bụi hoặc dạng bông. Nguồn dinh dưỡng cacbon của loại này là đường, cồn và acid hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là acid pantotinic, biotin, mezoinozit, thiamin và piridoxin. Hình 2.3: Tế bào S.cerevisiae nảy chồi Hình 2.4: Nhiều tế bào S.cerevisiae Đa số các tế bào của loài này hình ovan có kích thước (3 – 8) x (5 – 12) µ m, sinh sản theo lối nẩy chồi và tạo thành bào tử. Saccharomyces cerevisiae sinh ra enzyme invertase có khả năng khử đường saccharose thành fructose và glucose. Vì vậy trong lên men ta có thể bổ sung loại đường này vào dung dịch quả và hàm lượng rượu được tạo thành bình thường đối với nhiều nòi của men này chỉ đạt được 8 – 10% so với thể tích. Ở giai đoạn cuối lên men Saccharomyces cerevisiae kết lắng nhanh và làm trong dịch rượu. Ở nòi của giống này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sunfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra cho vang có mùi vị đặc trưng riêng biệt. Giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế bào Saccharomyces cerevisiae thường bị già, không tiếp tục chuyển đường thành cồn và bị chết rất nhanh. Ngoài ra còn một số loài nấm men khác được sử dụng trong lên men rượu vang bao gồm: Saccharomyces uvarum: Các nòi của loài này có thể lên men 12 – 130 cồn. SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 16
  18. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Saccharomyces chevalieri: Theo Lodder gọi là Saccharomyces chevalieri Guilliermond, Saccharomyces chevalieri thuần chủng lên men nước nho có thể tạo 160 cồn. Saccharomyces oviformics: Theo Lodder gọi là Sac. Beuanes saccardo có khả năng chịu được đường cao, cồn cao, lên men kiệt đường và tạo thành tới 180 cồn. Hanseniaspora apiculate – Kloeckera apiculata: Có thể lên men tạo thành 6 – 7 0 cồn, nhưng tạo ra một loạt các acid bay hơi cũng như các este. Bảng 2.6: Khả năng chịu được hàm lượng cồn trong môi trường của một số loài nấm men Loài nấm men Nồng độ cồn cực đại nấm men có thể tồn tại (% V) Saccharomyces oviformis 18 – 19 Haseniaspore 4,0 – 5,9 Saccharomyces pastearianus 10 Saccharomyces elipsodeus 18 Nấm men rượu vang 18 – 19 Nấm men dại 4–5 (Nguồn: Bộ Công Nghiệp nhẹ - ”Cơ sở vi sinh nghành lên men”, 1994) 2.2.3 Yêu cầu đối với chọn nấm men thuần chủng Các loài nấm men thuần khiết dùng nhiều trong sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces oviformis. Các chủng nấm men thuần khiết này, có sự khác nhau về tốc độ sinh trưởng, khoảng nhiệt độ thích hợp để lên men, khả năng tạo cồn và chịu cồn, khả năng chịu được pH thấp cũng như khả năng kết lắng (tạo thành dạng bông hoặc dạng bụi).  Những yêu cầu đối với nấm men rượu vang là:  Có hoạt lực lên men cao đối với nước quả.  Sử dụng đường cho lên men gần như hoàn toàn. SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 17
  19. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP  Kết lắng tốt.  Làm trong dịch rượu nhanh.  Chịu được độ rượu cao và độ acid của môi trường cũng như các chất sát trùng.  Tạo cho rượu hương vị thơm ngon tinh khiết. 2.3 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU [5], [6], [12] 2.3.1 Cơ sở khoa học của quá trình lên men rượu Lên men là một quá trình trao đổi chất dưới tác dụng của các enzyme tương ứng gọi là chất xúc tác sinh học. Tùy theo sản phẩm tích tụ sau quá trình lên men mà người ta chia làm nhiều kiểu lên men khác nhau. Tuy nhiên có hai hình thức lên men chính là lên men yếm khí (kị khí) và lên men hiếu khí. Lên men rượu là quá trình lên men yếm khí với sự có mặt của nấm men, chúng sẽ chuyển hóa đường lên men thành ethanol và CO2. Quá trình lên men rượu chia làm hai thời kỳ chính:  Thời kỳ phát triển sinh khối: giai đoạn này với sự có mặt của oxy, tế bào nấm men phát triển sinh khối.  Thời kỳ lên men chuyển đường thành rượu và CO 2: giai đoạn này nấm men hấp thụ các chất dinh dưỡng và sử dụng các enzyme sẵn có của mình thực hiện xúc tác sinh học trong quá trình trao đổi chất để duy trì sự sống, tạo thành rượu và CO2. SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 18
  20. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP  Cơ chế của quá trình lên men: Glucose Hexokinaza Glucose – 6 – phosphat Photphoglucoza isomeraza Fructose – 6 – phosphat PhosphoFructokinaza Fructose – 1,6 – diphosphat Aldolaza Triophosphat izomeraza Glyceraldehyd – 3 – phosphat Dihydro aceton phosphat Glyceraldehyd phosphatdehydrogenaza Acid – 1,3 – diphosphoglyceric Phosphoglyceratkinaza Acid – 3 – phosphoglyceric Phosphoglycerat-mutaza Acid – 2 – phosphoglyceric Enoiaza Acid phosphoenolpyruvic Pyruvat kinaza Acid – enol – pyruvic Acid pyruvic Pyruvate – decarboxylaza Ethanal Aldodeshydrogenaza Ethanol Sơ đồ 2.1: Cơ chế phân hủy đường trong tế bào nấm men SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG 19
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.11: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Tài Chính Ngân Hàng
172 tài liệu
841 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