zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Phân lập tuyển chọn chủng nẫm men để lên men vang từ quả bần chua (Sonneratia caseolaris)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Báo xấu

3
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài “Phân lập tuyển chọn chủng nấm men có khả năng lên men vang từ quả bần chua (Sonneratia caseolaris)” được thực hiện nhằm mục đích tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào có sẵn là quả bần chua, đồng thời giúp người dân vùng ven biển nhận thức đúng đắn về giá trị của cây bần chua, tránh hiện tượng chặt phá rừng ngập mặn.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phân lập tuyển chọn chủng nẫm men để lên men vang từ quả bần chua (Sonneratia caseolaris)

KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 PHÂN LẬP TUYỂN CHỌN CHỦNG NẪM MEN ĐỂ LÊN MEN VANG TỪ QUẢ BẦN CHUA (SONNERATIA CASEOLARIS) Phạm Thị Thanh Hường, Lớp K60A, Khoa Sinh học GVHD: TS. Đoàn Văn Thược Tóm tắt: Từ mẫu dịch quả bần chua lên men tự nhiên chúng tôi đã phân lập được 80 chủng nấm men. Chủng nấm men (kí hiệu NM2*) có khả năng lên men rượu mạnh (tạo được lượng rượu lên đến 17%) đã được chúng tôi tuyển chọn từ 80 chủng nấm men này. Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng sinh trưởng và lên men của chủng này như nhiệt độ, pH ban đầu, hàm lượng đường, hàm lượng men giống. Khả năng lên men của NM2* cao nhất khi ở trong môi trường dịch quả có hàm lượng đường 220g/l, hàm lượng giống 10%, môi trường có pH = 3,5 và được duy trì ở nhiệt độ 30oC. Chúng tôi đã xây dựng được quy trình lên men và tiến hành sản xuất rượu vang từ dịch quả bần chua ở quy mô phòng thí nghiệm, sản phẩm rượu vang thu được có giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng cao. Từ khóa: Bần chua, Sonneratia caseolaris, lên men, rượu vang. I. MỞ ĐẦU Rừng ngập mặn là hệ sinh thái quan trọng đối với môi trƣờng và có ý nghĩa lớn trong công tác phòng hộ. So với diện tích rừng ngập mặn trƣớc năm 1945 thì diện tích này đã bị suy giảm nghiêm trọng, nguyên nhân trƣớc kia là do chiến tranh tàn phá, khi xã hội phát triển, sức ép về dân số và kinh tế đã khiến diện tích rừng ngập mặn bị suy giảm. Cây bần chua (Sonneratia caseolaris) đƣợc trồng và mọc tự nhiên ở các rừng ngâp măn trải dài từ Bắc vào Nam nƣớc ta. Cùng với việc diện tích rừng ngập mặn bị suy giảm thì diện tích đất trồng loài cây này cũng bị thu hẹp. Nguyên nhân chính về phía con ngƣời là do ngƣời dân chƣa nhận thức đƣợc giá trị kinh tế mà cây bần chua mang lại, vì thế loài cây này vẫn đang tiếp tục bị đe dọa nghiêm trọng. Hàng năm, cây bần chua cho một sản lƣợng quả rất lớn nhƣng chƣa đƣợc tận dụng vào mục đích kinh tế. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng trái bần có rất nhiều công dụng hữu ích. Hiện nay, một số nƣớc trên thế giới đã sử dụng loại quả này để tạo một số sản phẩm đồ uống nhƣng mới chỉ dừng lại ở phƣơng pháp thủ công truyền thống, trên quy mô hộ gia đình nhỏ hẹp [6, 7, 13]. Xuất phát từ mục đích tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào có sẵn là quả bần chua, đồng thời giúp ngƣời dân vùng ven biển nhận thức đúng đắn về giá trị của cây bần chua, tránh hiện tƣợng chặt phá rừng ngập mặn. Căn cứ vào điều kiện nghiên cứu chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Phân lập tuyển chọn chủng nấm men có khả năng lên men vang từ quả bần chua (Sonneratia caseolaris)”. II. NỘI DUNG 1. Mục tiêu của đề tài Phân lập và tuyển chọn đƣợc chủng nấm men có khả năng chuyển hóa dịch quả bần chua thành rƣợu vang. 2. Nội dung nghiên cứu - Phân lập và tuyển chọn đƣợc chủng nấm men có khả năng lên men cồn cao. - Khảo sát ảnh hƣởng của một số yếu tố (nhiệt độ, pH, hàm lƣợng đƣờng và hàm lƣợng giống) tới khả năng lên men của chủng nấm men đƣợc chọn. 108
KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 - Xây dựng quy trình lên men, tiến hành lên men rƣợu vang ở quy mô phòng thí nghiệm nhằm tạo sản phẩm rƣợu vang có giá trị dinh dƣỡng và giá trị cảm quan cao. 2. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.1. Phương pháp phân lập [1, 4, 6] Nghiền nhỏ quả bần chua, để dịch nghiên lên men tự nhiên trong 3 ngày sau đó tiến hành pha loãng với nồng độ từ 10-6- 10-2, hút 10 µl cho vào các đĩa petri có chứa môi trƣờng Hansen đặc, dùng que trang dàn đều trên bề mặt đĩa petri. Gói lại bằng giấy báo và giữ ở nhiệt độ 300C trong 2 ngày. Lấy ra quan sát khuẩn lạc, dựa vào các đặc điểm hình dạng, màu sắc, trạng thái khuẩn lạc để chọn những khuẩn lạc nấm men to, riêng rẽ để cấy ria giữ giống vào các đĩa petri hoặc ống nghiệm chứa môi trƣờng Hansen đặc. 2.2. Phương pháp tuyển chọn chủng [5, 6] Tiến hành tuyển chọn chủng có khả năng lên men tốt bằng việc xác định thông qua khối lƣợng CO2 thoát ra và hàm lƣợng rƣợu tao ra khi tiến hành lên trong bình Smith. 2.3. Phương pháp xác định độ rượu Chƣng cất một lƣợng dịch lên men (V1), thu đƣợc V2 (mL) rƣợu. Tiến hành đo độ rƣợu tạo ra trong V2 bằng cồn kế thu đƣợc giá trị a. Từ đó tính đƣợc độ rƣợu tạo ra (b) theo tỉ lệ % (v/v) theo công thức: b = (a x V2):V1 2.4. Xác định đường tổng Xác định hàm lƣợng đƣờng tổng bằng khúc xạ kế. 2.5. Định lượng tannin theo phương pháp Leventhal 2.6. Phương pháp khuếch đại gen để giải trình tự đoạn ITS Nuôi cấy chủng tuyển chọn trên môi trƣờng Hansen lỏng, tốc độ lắc 180 vòng/phút ở nhiệt độ 300C sau đó li tâm, thu sinh khối tế bào. Tiến hành tascg chiết AND tổng số. Khuếch đại đoạn AND bằng phản ứng PCR chuẩn, sử dụng cặp mồi gồm mồi xuôi: ITS4 (5‟-CCTCCGCTTATTGATATGC-3‟) và mồi ngƣợc: ITS5 (5‟-GGAAGTAAAAGTCGT AACAAGG-3‟). Đặt chu trình nhiệt cho phản ứng: biến tính ở 950C trong 3 phút; giai đoạn khuếch đại trình tự ADN với 30 chu kỳ, mỗi chu kỳ xảy ra trong điều kiện: 950C trong 30s, 550C trong 30s, 720C trong 60s; giai đoạn kéo dài ở 720C trong 10 phút và 40C - ∞. Sản phẩm PCR đƣợc gửi sang Hàn Quốc để giải trình tự. Trình tự gen sau đó đƣợc so sánh với ngân hàng gen để xác định chủng loại phát sinh của chủng nấm men đƣợc tuyển chọn. 2.7. Phương pháp khảo sát ảnh hưởng của một số nhân tố tới khả năng lên men của chủng nấm men Khảo sát sự ảnh hƣởng của các nhân tố: nhiệt độ; pH ban đầu; hàm lƣợng đƣờng; hàm lƣợng men giống tới khả năng lên men của chủng nấm men giống dựa vào khối lƣợng CO2 thoát ra khỏi bình lên men và lƣợng rƣợu tạo thành theo một số phƣơng pháp đã đƣợc mô tả trƣớc đó [3, 11, 12]. 109
KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 3. Kết quả nghiên cứu 3.1. Xác định hàm lượng một số chất trong dịch quả Sau khi thu quả, chúng tôi tiến hành nghiền nhỏ, sau đó phân tích hàm lƣợng đƣờng và hàm lƣợng tannin trong dịch quả [3]. Kết quả thu đƣợc: hàm lƣợng đƣờng tổng là 3% và hàm lƣợng tanin là 7,215%. 3.2. Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men có khả năng lên men tốt từ dịch lên men quả bần chua 3.2.1. Phân lập, tuyển chọn Hình 1. Khả năng lên men của một số chủng nấm men phân lập được Chúng tôi đã tiến hành phân lập vi sinh vật từ dịch quả bần chua lên men, kết quả thu đƣợc 80 chủng. Dựa vào hình thái khuẩn lạc chúng tôi chọn ra 20 chủng. Sau đó tiến hành kiểm tra khả năng lên men của 20 chủng này, dựa vào khối lƣợng CO2 thoát ra khỏi bình lên men, chúng tôi chọn đƣợc 3 chủng có khả năng lên men tốt: NM2*; NM3*; NM15*. 3.2.2. Kết quả tuyển chọn Chúng tôi tiến hành quá trình lên men của 3 chủng trên trong môi trƣờng dịch quả nghiền có bổ sung 220g/l đƣờng saccharose. Sau 14 ngày, lấy dịch lên men đem chƣng cất thu đƣợc kết quả đƣợc trình bày ở bảng 1. Bảng 1. Khả năng lên men của 3 chủng NM2*, NM3*, NM15* trên môi trường dịch quả Kí hiệu chủng V dịch lên men (mL) Thể tích rƣợu thu đƣợc (mL) NM2* 100 17.3 NM3* 100 16 NM15* 100 16.01 Kết quả trên cho thấy chủng NM2* là chủng có khả năng lên men tốt, so sánh với các nghiên cứu ở Việt Nam và trên thế giới cho tới nay thì NM2* là chủng nấm men quý, có ý nghĩa lớn về khoa học và ứng dụng [4, 5, 10, 11] 3.3. Nghiên cứu định tên chủng NM2* Chúng tôi đã tiến hành nuôi cấy chủng NM2* trên môi trƣờng Hansen đặc, sau 24 - 48h nuôi cấy chúng tôi quan sát đƣợc những khuẩn lạc có hình tròn, màu trắng đục, bề mặt bóng, viền xung quanh nhẵn (Hình 2). 110
KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 Hình 2. Hình thái khuẩn lạc NM2* Hình 3. Hình thái tế bào NM2* dưới kính hiển vi quang học Dƣới kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử, tế bào chủng NM2* có hình ovan (hoặc hình trứng), kích thƣớc trung bình: 1.5-4 x 4-7 µm, sinh sản theo hình thức nảy chồi. Bên cạnh đó còn có những tế bào dị hình có dạng dài. Chúng tôi cho rằng, những tế bào này có ảnh hƣởng tích cực tới khả năng lên men. Hình 4. Hình thái tế bào NM2* dưới kính hiển vi điện tử Chúng tôi tiến hành tách ADN tổng số của chủng NM2* sau đó kiểm tra kết quả bằng chạy điện di (Hình 5). ADN tổng số này sau đó đƣợc sử dụng làm khuôn để tiến hành phản ứng PCR với tình tự mồi ITS4, ITS5. Sau đó cũng kiểm tra kết quả PCR bằng điện di. Kết quả cho thấy, chúng tôi đã tách đƣợc một đoạn ADN có kích thƣớc khoảng trên 500 bp. Đoạn gen này đạt đƣợc chúng tôi đã gửi sang Hàn Quốc để giải trình tự. Kết quả giải trình tự cho thấy chủng NM2* thuộc loài nấm men Candida tropicalis. (1) (2) (1) (2) Chú thích: (1):Marker (2): NM2* Hình 5. Kết quả điện di Hình 6. Kết quả điện di sản phẩm genome sản phẩm PCR 111
KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 3.4. Ảnh hƣởng của nhiệt độ tới khả năng sinh trƣởng và lên men của chủng NM2* Khảo sát khả năng sinh trƣởng và lên men của NM2* trong khoảng nhiệt từ 250C - 450C, chúng tôi nhận thấy trên môi trƣờng nuôi cấy ở 30 -350C, NM2* sinh trƣởng tốt nhất. Trong môi trƣờng lên men, sự ảnh hƣởng của nhiệt độ tới quá trình lên men của NM2* đƣợc thể hiện trong Hình 7. Hình 7. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng lên men của NM2* Từ đó chúng tôi đƣa ra kết luận: 30 - 350C là nhiệt độ tối ƣu cho quá trình sinh trƣởng và lên men của chủng NM2*. 3.5. Ảnh hưởng của pH tới khả năng sinh trưởng và lên men của chủng NM2* Bằng phƣơng pháp xác định mật độ quang học của dịch nuôi cấy NM2* ở các môi trƣờng có pH khác nhau, chúng tôi thu đƣợc kết quả trình bày ở Hình 8. Hình 8. Ảnh hưởng của pH tới khả năng sinh trưởng của NM2* Có thể thấy rằng, ở pH = 4, mật độ quang học đo đƣợc lớn nhất. Chứng tỏ trong bình môi trƣờng có ban đầu là pH = 4 có số lƣợng tế bào lớn nhất. Vì vậy chúng tôi kết luận: chủng NM2* sinh trƣởng tốt nhất ở pH bằng 4. Bên cạnh đó, chúng tôi khảo sát ảnh hƣởng của pH tới khả năng lên men của chủng này, kết quả nhƣ sau đƣợc trình bày ở Hình 9. Hình 9. Ảnh hưởng của pH tới khả năng lên men của NM2* 112
KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 Chúng tôi nhận thấy rằng ở pH = 3.5, khả năng lên men của NM2* là lớn nhất. 3.6. Khả năng lên men của chủng NM2* trong các môi trường khác nhau Chúng tôi đã tiến hành thử nghiệm khả năng lên men của NM2* trong các môi trƣờng khác nhau. Sau thời gian lên men 14 ngày chúng tôi tiến hành chƣng cất và thu đƣợc lƣợng rƣợu nhƣ sau: Bảng 2. Khả năng lên men của NM2* trong các môi trường khác nhau Môi trƣờng Hansen Môi trƣờng khảo Dịch quả ngâm Dịch quả ngâm + sát lên men dịch quả đun Độ rƣợu 8,36 4,55 14,95 10,7 (%, v/v) Dựa vào quan sát lƣợng bọt khí xuất hiện trong mỗi bình và kết quả trên, chúng tôi thấy rằng trong môi trƣờng có chứa dịch quả ngâm chủng NM2* có khả năng lên men tốt nhất với độ rƣợu thu đƣợc là 14,95% v/v. 3.7. Ảnh hưởng của hàm lượng đường trong dịch lên men tới khả năng lên men của chủng NM2* Để xác định nồng độ đƣờng tối ƣu cho sự lên men của NM2*, chúng tôi đã tiến hành lên men trong các bình chứa 300 mL dịch quả với hàm lƣợng đƣờng saccharose bổ sung khác nhau. Sau lên men ở nhiệt độ 300C trong 14 ngày, tiến hành chƣng cất, thu rƣợu. Kết quả đƣợc trình bày dƣới đây: Hình 10. Ảnh hưởng của hàm lượng đường tới khả năng lên men của NM2* Kết quả trên cho thấy tại môi trƣờng dịch quả đƣợc bổ sung 220g/l đƣờng saccharose nồng độ rƣợu thu đƣợc là lớn nhất (16,2 %v/v). Vì vậy chúng tôi quyết định sử dụng hàm lƣợng đƣờng bổ sung là 220g/l cho các thí nghiệm tiếp theo. 3.8. Ảnh hưởng của hàm lượng men giống tới khả năng lên men của chủng NM2* Hình 11 trình bày kết quả về lƣợng rƣợu thu đƣợc sau chƣng cất dịch ở các bình lên men có hàm lƣợng giống khác nhau. 113
KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 Hình 11. Ảnh hưởng của hàm lượng men giống tới khả năng lên men của NM2* Từ kết quả trên chúng tôi kết luận rằng: hàm lƣợng giống bổ sung 7,5 – 10% (v/v) là hàm lƣợng giống thích hợp cho quá trình sản xuất rƣợu vang của NM2*. 3.9. Xây dựng quy trình sản xuất vang bần chua Chúng tôi đã tiến hành sản xuất thử nghiệm và bƣớc đầu đề xuất quy trình sản xuất gồm các bƣớc sau: Lên men chính 114
KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 3.10. Đánh giá cảm quan sản phẩm Sau khi kết thúc quy trình lên men thu đƣợc sản phẩm rƣợu vang bần chua (Hình 12), chúng tôi tiến hành đánh giá chất lƣợng cảm quan của sản phẩm dựa vào các chỉ tiêu nhƣ TCVN 7045 : 2002 quy định [8]. Hình 12. Rượu vang bần chua thành phẩm Tên chỉ tiêu Yêu cầu Điểm 1. Màu sắc Đặc trƣng cho từng loại vang 4,5 Thơm đặc trƣng của nguyên liệu và sản phẩm lên men, 5,0 2. Mùi không có mùi lạ 3. Vị Chua chát, có hoặc không có vị ngọt, không có vị lạ 4,5 4. Trạng thái Trong, không vẩn đục 3,5 Đánh giá cảm quan theo hình thức cho điểm các chỉ tiêu với mức tổng điểm tối đa là 20 điểm, chúng tôi đánh giá sản phẩm rƣợu vang bần chua đạt tổng điểm là 17,5 điểm. III. KẾT LUẬN 1. Kết luận Từ dịch quả bần chua lên men tự nhiên chúng tôi đã phân lập đƣợc 80 chủng nấm men, trong số các chủng này chúng tôi đã tuyển chọn đƣợc chủng NM2* có khả năng lên men tạo ra 17% rƣợu. Nhiệt độ và pH thích hợp cho sự sinh trƣởng và lên men của chủng nấm men NM2* lần lƣợt là 30-35 oC và pH = 3,5-4. Hàm lƣợng đƣờng bổ sung và giống bổ sung thích hợp nhất cho quá trình lên men lần lƣợt là 22% (w/v) và 7,5-10% (v/v). Chúng tôi đã xây dựng thành công quy trình lên men rƣợu vang bần chua ở quy mô phòng thí nghiệm, sản phẩm rƣợu vang đƣợc đánh giá cảm quan tốt. 2. Đề nghị Phát triển sản xuất trên quy mô lớn hơn đồng thời tiếp tục nghiên cứu hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng có trong rƣợu vang thành phẩm. 115
KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hoàng Thị Lệ Thƣơng, Nghiên cứu tuyển chọn chủng nấm men sản xuất vang từ giống nho Syrah, Luận văn Thạc sĩ, Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Hà Nội, 2010. [2] Hoàng Văn Hải, Nghiên cứu nấm men lên men vang táo mèo, Luận văn Thạc sĩ, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội, 2006. [3] Lê Thanh Mai, Nguyễn Thị Hiền, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Thanh Hằng, Lê Thị Lan Chi, Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men, NXB Khoa học - Kĩ thuật, 2006. [4] Lƣờng Thị Hiển, Nghiên cứu tuyển chọn chủng nấm men có khả năng lên men vang tốt, Khóa luận tốt nghiệp, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội, 2012. [5] Nguyễn Văn Thành, Nguyễn Minh Thủy, Trần Thị Quế, Nguyễn Thị Mỷ Tuyền, Phân lập, tuyển chọn và định danh nấm men trong lên men rượu vang khóm, Tạp chí khoa học Trƣờng Đại học Cần Thơ, 2011. [6] Phan Nguyên Hồng, Hoàng Thị Sản, Nguyễn Hoàng Trí, Tần Văn Ba, Rừng ngập mặn của chúng ta, Trung tâm Nghiên cứu hệ sinh thái rừng ngập mặn (MERC), NXB Giáo dục, 1995. [7] Phan Nguyên Hồng, Rừng ngập mặn Việt Nam, Trung tâm Nghiên cứu Tài nguyên và Môi trƣờng Đại học Quốc gia Hà Nội, NXB Nông nghiệp, 1999. [8] TCVN. 7045 – 2002, Rượu vang – quy định kĩ thuật. [9] Amerine MA, Kunkee RE, Microbiogogy of winemaking, Annual Review of Microbiology, Vol. 22, 323-352, 1968. [10] Baba S, Chan HT, Aksornkoae S, Useful products from mangrove and other coastal plants, ISME Mangrove Educational Book Series, No.3, 46- 47, 2013. [11] Gong G-L, Ma L-Y, Chen X-F, Isolation and improvement of Saccharomyces cerevisiae for producing the distilled liquor, Journal of Chemical and Pharmaceutical Research, Vol. 6, 283-288, 2014. [12] Mateo J., J. Jiménez, M. Pastor, A. Huerta. T, Yeast starter cultures affecting wine fermentation and volatiles. Food Research International, Vol.34, 307-314, 2001. [13] Yansong G, Min Q, Quan Z, Zhengmao Z, Guoqiang C, Hyperproduction of Alcohol Using Yeast Fermentation in Highly Concentrated Molasses Medium, Tsinghua Science and Technology, Vol. 6, 225-230, 2001. 116

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

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.