Phân lập và tuyển chọn nấm men có khả năng lên men dịch chiết lá tía tô (Perilla frutescens (L.) Britton)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Từ 46 chủng nấm men phân lập được từ các mẫu lá tía tô và dịch chiết lá tía tô lên men tự nhiên, 23 chủng nấm men đã được đánh giá về mức độ sinh trưởng phát triển và khả năng lên men rượu trong dịch chiết lá tía tô. Bài viết trình bày kết quả phân lập và tuyển chọn nấm men từ dịch chiết lá tía tô nhằm định hướng lên men, tạo đồ uống có cồn từ dịch chiết lá tía tô Perilla frutescens (L.) Britton.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phân lập và tuyển chọn nấm men có khả năng lên men dịch chiết lá tía tô (Perilla frutescens (L.) Britton)

BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM - HỘI NGHỊ KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ 4 DOI: 10.15625/vap.2020.000105 PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN NẤM MEN CÓ KHẢ NĂNG LÊN MEN DỊCH CHIẾT LÁ TÍA TÔ (Perilla frutescens (L.) Britton) *Cấn Thị Nga, Trần Thị Thúy, Phan Duệ Thanh* Tóm tắt: Từ 46 chủng nấm men phân lập được từ các mẫu lá tía tô và dịch chiết lá tía tô lên men tự nhiên, 23 chủng nấm men đã được đánh giá về mức độ sinh trưởng phát triển và khả năng lên men rượu trong dịch chiết lá tía tô. Sau 5 ngày lên men chính ở 30 °C và 14 ngày lên men phụ ở 10 °C, chủng NM3.6 đã tạo ra 2,7° cồn dịch lên men có hương thơm hài hòa, màu đỏ tươi, chủng NM6.6 đã tạo ra 8,2° cồn, dịch lên men có hương thơm ngào ngạt, màu đỏ đậm. Hai chủng này được lựa chọn để nghiên cứu các đặc điểm sinh học trong các nghiên cứu tiếp theo nhằm ứng dụng trong lên men tạo đồ uống có cồn từ dịch chiết lá tía tô Perilla frutescens (L.) Britton. Từ khóa: Perilla frutescens (L.) Britton, lên men rượu, nấm men. 1. MỞ ĐẦU Tía tô có nguồn gốc từ các vùng núi của Ấn Độ và Trung Quốc, được trồng phổ biến ở Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc; một số nước ở Đông Nam Á như Thái Lan, Lào, Campuchia, Việt Nam và một số vùng khí hậu ôn hòa ở châu Âu (Ahmed, 2019). Ở Việt Nam, tía tô dại phân bố tập trung từ Nghệ An đến Long An, Tây Ninh và các tỉnh Tây Nguyên. Các tỉnh có nguồn tía tô dại nhiều nhất là Quảng Nam, Quảng Ngãi, Phú Yên, Bình Định, Khánh Hòa và Đồng Nai (Đỗ Huy Bích và nnk., 2006). Tía tô (P. frutescens L. Britton) là loại thảo dược chứa tinh dầu có mùi đặc trưng. Theo dân gian, tía tô đã được kê đơn để điều trị bệnh trầm cảm, lo lắng, hen suyễn, tức ngực, buồn nôn, ho, cảm lạnh, sán, đờm, khối u, dị ứng, nhiễm độc, sốt, nhức đầu, nghẹt mũi, táo bón, đau bụng, khó tiêu và có tác dụng như một vị thuốc giảm đau, dưỡng thai và thuốc an thần. Trong thực phẩm, tía tô được dùng như một loại rau gia vị để giải độc và chống dị ứng do thức ăn có nguồn gốc hải sản ở Nhật Bản, hay rau gia vị ăn kèm với các món khác nhau ở Việt Nam, Trung Quốc và dạng nước sốt tía tô ở Ấn Độ và Thái Lan (Ahmed, 2019). Nước uống từ dịch chiết lá tía tô hoặc sirô tía tô được dùng rất phổ biến ở Nhật Bản, quy trình chế biến sirô tía tô đã được các nhà khoa học Nhật Bản tại Công ty TNHH Thực phẩm Mashima đăng ký sáng chế năm 2008 ở Mỹ và Châu Âu (Baba et al., 2008, 2012). Hoạt tính chống oxy hóa, kháng khuẩn cũng được phát hiện trong lá (Nakamura et al., 1998) và trong hạt (Nagatsu et al., 1995) cây tía tô. Mặc dù có nhiều đặc tính sinh học tốt như vậy nhưng các nghiên cứu về khu hệ vi sinh vật và khả năng lên men của chúng trên dịch chiết lá tía tô chưa nhiều. Mới đây nhất là nghiên cứu của Kawee-ai & Seesuriyachan Trường Đại học Sư phạm Hà Nội *Email: thanhpd@hnue.edu.vn
PHẦN II. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 849 (2019) nhằm tăng sinh axit gamma-aminobutyric và các hoạt chất sinh học trong dịch chiết lá tía tô lên men lactic bởi vi khuẩn Lactobacillus casei TISTR 1500. Các nghiên cứu sản xuất loại rượu vang từ hỗn hợp dịch chiết lá tía tô khô và nước ép dưa vàng và phối trộn rượu vang gữa dịch chiết lá tía tô và rượu từ mận xanh đã được các nhóm tác giả nghiên cứu ở Trung Quốc (Ren et al., 2009, 2010). Trong nghiên cứu này, chúng tôi báo cáo kết quả phân lập và tuyển chọn nấm men từ dịch chiết lá tía tô nhằm định hướng lên men, tạo đồ uống có cồn từ dịch chiết lá tía tô Perilla frutescens (L.) Britton. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu Lá tía tô Perilla frutescens (L.) Britton thu hái tại thôn Du Nghệ, thị trấn Quốc Oai, huyện Quốc Oai, Hà Nội được dùng để phân lập nấm men và chế tạo dịch chiết lá tía tô. Mẫu phân lập: Lá tía tô được bổ sung nước và đường sucrose để đạt 20% đường, để lên men tự nhiên trong 6 ngày (mẫu M1); mẫu lá tía tô tươi (mẫu M2); lá tía tô được bổ sung nước và đường sucrose để đạt 20% đường, để lên men tự nhiên trong 6 ngày và bảo quản dịch lên men ở 10 ºC trong 2 tuần (mẫu M3); lá tía tô tươi, bổ sung thêm nước cất để lên men tự nhiên trong 6 ngày (mẫu M4), dịch chiết lá tía tô được bổ sung đường sucrose để đạt 10% đường, chỉnh pH về 3,5 bằng axit citric và bảo quản lạnh ở 5 °C trong 4-6 tuần (mẫu M5); dịch chiết lá tía tô được bổ sung đường sucrose để đạt 10% đường, chỉnh pH về 3,5 bằng axit citric và bảo quản lạnh ở 10 °C trong 4-6 tuần (mẫu M6). Môi trường sử dụng Môi trường Hansen (MT1), được sử dụng để phân lập, nuôi cấy và giữ giống nấm men, có thành phần gồm (g/L): glucose 50; KH2PO4 3; MgSO4 2; peptone 10; agar 20; pH 5,5. Môi trường Hansen dịch thể không bổ sung agar. Môi trường lên men sử dụng 100% dịch chiết lá tía tô, trong đó môi trường MT2.1 có bổ sung sucrose 200 (g/L) và axit citric để đạt pH 4,5 và môi trường MT2.2 có bổ sung sucrose 200 (g/L); pH 6,0 cho dịch chiết lá tía tô. 2.2. Phương pháp nghiên cứu Phân lập nấm men Mẫu M1 (1 g lá tía tô) được nghiền trong cối chày sứ vô trùng, không bổ sung thêm nước cất và thu dịch lá. Dịch lá được pha loãng bằng nước muối sinh lý vô trùng theo phương pháp pha loãng tới hạn; làm tương tự với các mẫu M2, M3, M4, M5 và M6 và tiến hành phân lập trên các đĩa Petri chứa môi trường Hansen. Đĩa phân lập được giữ ở nhiệt độ 32 °C trong 48 giờ (Mai Thị Hằng và nnk., 2011). Quan sát hình thái tế bào và đánh giá sinh trưởng của nấm men Các chủng nghiên cứu sau khi hoạt hóa được cấy chuyển sang môi trường Hansen lỏng ở nhiệt độ 30 °C, lắc 180 vòng/phút trong 24 giờ. Sau đó, tiêu bản nhuộm đơn các chủng nghiên cứu được quan sát dưới kính hiển vi quang học với độ phóng đại 1000 lần để mô tả hình thái, xác định kích thước tế bào. Mật độ tế bào trong dịch nuôi cấy được xác định bằng buồng đếm hồng cầu (Lê Thanh Mai và nnk., 2006; Mai Thị Hằng và nnk., 2011).
850 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM Tuyển chọn chủng nấm men có khả năng lên men dịch chiết lá tía tô Các chủng nấm men nghiên cứu được nuôi cấy lắc 180 vòng/phút trong 25 mL môi trường Hansen dịch thể trong 24 giờ ở 30 ºC. Dịch nuôi cấy của mỗi chủng được bổ sung vào bình thủy tinh vô trùng chứa 200 ml dịch lên men MT2.1 hoặc MT2.2 sao cho mật độ tế bào ban đầu đạt 107 tế bào/mL. Bình lên men có thiết kế thêm bộ phận khí thoát khí cho phép CO2 từ trong bình thoát ra ngoài nhưng khí từ bên ngoài không xâm nhập được vào trong. Bình chứa dịch trước lên men được cân xác định khối lượng (mo) và được giữ trong tủ ổn nhiệt ở 30 °C. Sau 5 ngày lên men, khối lượng bình được xác định (m1), lượng CO2 thoát ra được tính bằng hiệu số (mo-ml) (g). Bình lên men tiếp tục được giữ ở 10 °C trong 14 ngày, hàm lượng đường, độ pH của dịch lên men sau 14 ngày được xác định bằng thiết bị cầm tay đo độ Brix, máy đo pH và cồn kế. Các chỉ tiêu về màu sắc và hương được đánh giá cảm quan theo quan sát của nhóm nghiên cứu. Các kết quả về lượng khí CO2 thoát ra, lượng cồn tạo được, màu sắc và hương của dịch sau lên men được sử dụng để đánh giá, so sánh và lựa chọn chủng nấm men có khả năng lên men dịch chiết lá tía tô (Lê Thanh Mai và nnk., 2006). Xác định độ cồn trong dịch lên men Sau 5 ngày lên men chính và 14 ngày lên men phụ, dịch lên men được chưng cất để thu hồi toàn bộ cồn. Hàm lượng cồn trong dịch lên men được xác định bằng cồn kế ở nhiệt độ phòng và hiệu chỉnh về hàm lượng cồn ở nhiệt độ 20 °C và được quy đổi về thể tích dịch lên men ban đầu (Lê Thanh Mai và nnk., 2006). Các thí nghiệm được tiến hành lặp lại 3 lần. Số liệu được xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel 2010 để tính giá trị trung bình và độ lệch chuẩn. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Phân lập nấm men Sau khi tiến hành phân lập nấm men từ các mẫu từ M1 đến M6 trên môi trường Hansen ở các độ pha loãng khác nhau, chúng tôi thu được 46 khuẩn lạc nấm men cho mùi thơm lên men rượu. Các khuẩn lạc này khác nhau về kích thước, màu sắc, hình dạng, mép khuẩn lạc và hương thơm nên được tạm gọi là 46 chủng nấm men. Cụ thể là: mẫu M1 thu được 04 chủng; mẫu M2 thu được 02 chủng; mẫu M3 thu được 13 chủng; mẫu M4 không thu được khuẩn lạc nấm men; mẫu M5 thu được 08 chủng; mẫu M6 thu được 19 chủng. Kết quả trên cho thấy: Các mẫu phân lập có bổ sung đường (gồm M1, M3, M5 và M6) đều thu được nhiều chủng nấm men hơn so với mẫu lá tía tô tươi (M2) và mẫu lá tía tô lên men tự nhiên không có bổ sung đường (M4) chứng tỏ hàm lượng đường có sẵn trong lá tía tô chưa đủ và chưa thích hợp cho nấm men sinh trưởng và phát triển (Walker, 1998). Mẫu M1 và M3 (dịch chiết lá tía tô có bổ sung 20% đường sucrose, để lên men tự nhiên 6 ngày) chỉ khác nhau về thời điểm phân lập (mẫu M1 là ngay sau khi lên men tự nhiên 6 ngày và mẫu M3 là sau khi lên men tự nhiên 6 ngày và bảo quản ở 10 ºC trong 2 tuần). Kết quả phân lập cho thấy mẫu M3 đã thu được số chủng nấm men nhiều hơn từ mẫu M1, chứng tỏ giai đoạn lên men phụ ở 10 ºC đã góp phần đa dạng hóa các chủng nấm
PHẦN II. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 851 men trong dịch chiết lá tía tô. Hơn thế nữa các mẫu M5 và M6 (dịch chiết lá tía tô có bổ sung 10% sucrose) nhưng không có quá trình lên men tự nhiên ở nhiệt độ phòng trước khi bảo quản ở nhiệt độ lạnh (5 - 10 ºC) cũng thu được nhiều chủng nấm men hơn từ mẫu M3. Điều này cho thấy nhiệt độ mát (5 - 10 ºC) là điều kiện thuận lợi cho hầu hết các chủng nấm men mà chúng tôi phân lập được (Walker, 1998). Dựa vào đường kính khuẩn lạc, nấm men được chia thành 3 nhóm: nhóm có đường kính to (5 - 7 mm) có 17 chủng, nhóm có đường kính trung bình (2 - 4 mm) có 20 chủng, nhóm có đường kính nhỏ (< 2 mm) có 9 chủng. Dựa vào hương tạo ra, nấm men chia thành 4 nhóm: nhóm tạo hương rượu, thơm đậm đà (6 chủng), nhóm tạo hương rượu, thơm hài hòa (17 chủng), nhóm tạo hương rượu, thơm nhẹ (13 chủng) và nhóm tạo hương rượu xen lẫn chua (10 chủng). Các nghiên cứu sơ bộ ban đầu này cho thấy: các chủng màu trắng sữa, bề mặt bằng phẳng, khô, bóng ít hoặc không bóng, viền răng cưa có kích thước lớn từ 5 - 7 mm, tạo hương rượu thơm đậm và hài hòa. Các chủng màu trắng sữa, bề mặt sần sùi, khô có kích thước trung bình từ 3 - 4 mm, tạo hương rượu hài hòa hoặc nhẹ. Các chủng màu trắng trong, bề mặt bằng phẳng, có nhân trắng đục ở giữa, nhầy nhớt, viền răng cưa, kích thước lớn, tạo hương rượu thơm và chua xen lẫn. Đặc điểm hình thái của khuẩn lạc của các nhóm nấm men trên tương tự các mô tả của Walker (1998). Đánh giá khả năng sinh trưởng của nấm men Căn cứ vào đặc điểm hình thái và khả năng tạo hương của các chủng nấm men, 23 chủng có kích thước khuẩn lạc từ trung bình đến lớn và có mùi hương thơm đậm, hài hòa được lưa chọn để đánh giá khả năng sinh trưởng trước khi tuyển chọn các chủng có khả năng lên men cồn tốt. Kết quả được thể hiện ở Hình 1. 8.0 7.0 6.0 Mật độ tế bào (x 108 tế bào/ml) 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 NM3.4 NM5.5 NM6.3 NM6.6 NM3.2 NM3.3 NM3.6 NM5.2 NM5.4 NM6.2 NM6.5 NM6.8 NM6.9 NM2.11 NM3.10 NM3.13 NM6.10 NM6.15 NM6.20 NM2.10 NM3.11 NM6.14 NM6.16 Các chủng nấm men phân lập được Hình 1. Đánh giá sinh trưởng của một số chủng nấm men sau 24 giờ nuôi cấy lắc 180 vòng/phút ở 30 oC trong môi trường Hansen dịch thể
852 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM Sinh trưởng của nấm men phụ thuộc rất nhiều vào môi trường dinh dưỡng và điều kiện nuôi cấy (Gow, 2004 và Walker, 1998). Môi trường Hansen là môi trường dinh dưỡng cơ bản để nhân giống nhiều loại nấm men nên hầu hết các chủng nấm men phân lập được từ dịch chiết lá tía tô (lên men tự nhiên hoặc không lên men) đều có thể sinh trưởng từ mức trung bình đến tốt. Xét về mật độ tế bào/mL dịch sau 24 giờ nuôi cấy lắc trong môi trường Hansen, các chủng nấm men phân lập từ dịch chiết lá tía tô chia thành 3 nhóm: nhóm có mật độ tế bào ít (dưới 2 ± 0,01 × 108 tế bào/mL) là 05 chủng, nhóm có mật độ tế bào trung bình (trong khoảng từ 2 đến 5 ± 0,15 × 108 tế bào/mL) là 13 chủng, nhóm có mật độ tế bào cao (cao hơn 5 ± 0,15 × 108 tế bào/mL) là 05 chủng. Trong số 23 chủng nghiên cứu có chủng NM6.8 và NM6.9 nằm trong nhóm mật độ tế bào/mL cao, độ đục của dịch nuôi cũng cao (OD610 sau 24 giờ nuôi cấy lắc đạt trên 25) là hai chủng sinh trưởng tốt nhất trong môi trường Hansen dịch thể. Các chủng NM3.13 và NM6.14 có mật độ tế bào nhỏ nhất 1,1×108 tế bào/mL và 0,6 × 108 tế bào/mL nhưng độ đục vẫn ở mức cao (OD610 sau 24 giờ nuôi cấy lắc đạt từ 15 đến 20), là hai chủng có tế bào lớn nhưng sinh trưởng kém trong môi trường Hansen dịch thể. Các chủng NM 5.2 và 5.4 vừa có mật độ tế bào thấp, vừa có độ đục thấp (OD610 sau 24 giờ nuôi cấy lắc đạt từ 5 đến 10) là các chủng sinh trưởng phát triển kém nhất trong môi trường Hansen dịch thể. Khả năng sinh trưởng khác nhau cũng được Lee et al., (2011) phát hiện trên 115 chủng nấm men phân lập từ các loại quả, các chủng này đều có khả năng sinh trưởng tốt trên môi trường YPD, trong đó có 18 chủng đạt được độ đục OD600 trên 7 sau 24 giờ nuôi trong môi trường có 30% dextrose (tương đương 24ºBrix). Ở các nồng độ đường thấp hơn (10 - 20% dextrose), các chủng này đạt được độ đục cao hơn. Tuyển chọn nấm men có khả năng lên men dịch chiết lá tía tô Căn cứ vào mật độ tế bào/1mL dịch nuôi cấy ở phần trên, 14 chủng nấm men sinh trưởng tốt nhất được lựa chọn để đánh giá khả năng lên men trên hai môi trường MT2.2 (dịch chiết lá tía tô có bổ sung 20% đường sucrose và không có axit citric, pH 6,0) và MT2.1 (dịch chiết lá tía tô có bổ sung 20% đường sucrose và axit citric cho đạt pH 4,5) ở 30 ºC trong 5 ngày lên men chính và 14 ngày lên men phụ ở 10 °C, tỉ lệ giống bổ sung ban đầu ở các bình là như nhau (107 tế bào/1mL). Kết quả được trình bày trong Bảng 1 và 2. Bảng 1. Đánh giá khả năng lên men rượu của các chủng nấm men trong môi trường MT2.1 Mẫu Bx pH CO2 thoát Độ cồn Bx KT pH KT (NM) BĐ BĐ ra (g) (° cồn) 2.10 16,6 13,2 ± 0,3 4,5 3,18 ± 0,05 5,4 ± 0,02 2,2 ± 5x10-3 2.11 16,6 12,4 ± 0,2 4,5 3,65 ± 0,07 3,8 ± 0,02 1,44 ± 5x10-3 3.2 16,6 14 ± 0,2 4,5 2,58 ± 0,05 5 ± 0,16 1,5 ± 0,1 3.4 16,6 14 ± 0,05 4,5 2,72 ± 0,1 4,44 ± 0,01 2,0 ± 5x10-3 3.6 16,6 10,2 ± 0,05 4,5 3,17 ± 0,02 6,24 ± 0,11 2,75 ± 0,125 3.10 16,6 14 ± 0,35 4,5 2,58 ± 0,1 5,79 ± 0,01 2,0 ± 0,5x10-3 3.11 16,6 12,5 ± 0,1 4,5 3,15 ± 0,05 4,57 ± 0,09 2,1 ± 0,1 5.2 16,6 13,1 ± 0,15 4,5 3,38 ± 0,03 2,45 ± 0,3 0,85 ± 0,125 5.5 16,6 14,2 ± 0,2 4,5 3,44 ± 0,15 4,6 ± 0,21 1,6 ± 0,05 6.2 16,6 14,3 ± 0,3 4,5 3,1 ± 0,05 0,78 ± 0,03 0,5 ± 5x10-3 6.6 16,6 7,4 ± 0,05 4,5 3,09 ± 0,05 13,15 ± 0,2 8,2 ± 5x10-3 6.8 16,6 14,4 ± 0,2 4,5 3,8 ± 0,05 2,12 ± 0,07 0,5 ± 5x10-3
PHẦN II. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 853 Mẫu Bx pH CO2 thoát Độ cồn Bx KT pH KT (NM) BĐ BĐ ra (g) (° cồn) 6.9 16,6 14 ± 0,1 4,5 3,7 ± 0,02 1,83 ± 0,08 1,25 ± 0,06 6.10 16,6 14,6 ± 0,1 4,5 4,01 ± 0,02 1,61 ± 0,05 0 Ghi chú: BĐ, KT lần lượt là dịch ban đầu trước khi lên men, dịch sau 14 ngày lên men phụ ở 10 ºC Bảng 2. Đánh giá khả năng lên men rượu của các chủng nấm men trong môi trường MT2.2 Mẫu Bx pH CO2 thoát Độ cồn Bx KT pH KT (NM) BĐ BĐ ra (g) (° cồn) 2.10 16,6 14,7 ± 0,1 6 3,3 ± 0,07 2,77 ± 0,18 1,25 ± 0,1 2.11 16,6 13,2 ± 0.01 6 3,71 ± 0,13 4,05 ± 0,27 2,35 ± 0,1 3.2 16,6 14,1 ± 0,1 6 2,55 ± 0,02 3,98 ± 0,01 1,85 ± 0,1 3.4 16,6 14,3 ± 0,1 6 2,78 ± 0,06 3,02 ± 0,05 1,6 ± 0,1 3.6 16,6 10,9 ± 0,13 6 3,12 ± 0,07 5,86 ± 0,26 2,7 ± 0,075 3.10 16,6 14,5 ± 0,2 6 2,69 ± 0,03 4,87 ± 0,08 2,1 ± 0,125 3.11 16,6 12,6 ± 0,05 6 3,2 ± 0,05 5,15 ± 0,14 2,1 ± 0,075 5.2 16,6 12,7 ± 0,1 6 3,62 ± 0,36 2,38 ± 0,1 1,25 ± 0,1 5.5 16,6 15 ± 0,2 6 3,33 ± 0,07 1,55 ± 0,11 0,75 ± 5x10-3 6.2 16,6 14,7 ± 0,1 6 3,63 ± 0,3 2,0 ± 0,3 0,5 ± 5x10-3 6.6 16,6 7,3 ± 0.05 6 3,22 ± 0,1 13,7 ± 0,15 8,2 ± 5x10-3 6.8 16,6 15,5 ± 0,1 6 4,78 ± 0,07 0,73 ± 0,03 0,5 ± 5x10-3 6.9 16,6 15,8 ± 0,05 6 4,61 ± 0,2 0,44 ± 0,03 0 6.10 16,6 14 ± 0,3 6 4,53 ± 0,17 0,4 ± 0,02 0 Ghi chú: BĐ, KT lần lượt là dịch ban đầu trước khi lên men, dịch sau 14 ngày lên men phụ ở 10 ºC Đánh giá khả năng lên men dịch chiết lá tía tô của 14 chủng nấm men nghiên cứu Chúng tôi nhận thấy: hai chủng NM6.6 và NM3.6 cho sản phẩm lên men có kết quả tốt nhất. Chủng NM6.6 tạo ra sản phẩm có 8,2° cồn, thơm ngào ngạt, màu đỏ sẫm trong khi chủng NM3.6 tạo ra sản phẩm đạt 2,7° cồn, thơm hài hòa, màu đỏ tươi. Các chủng NM3.10, NM3.11, NM2.11 tạo ra sản phẩm đạt từ 2,1 - 2,35° cồn, thơm nhẹ màu đỏ cam. Các chủng NM2.10, NM5.2, NM6.8, NM6.9, NM6.10 cho sản phẩm có hàm lượng cồn thấp nhất từ 0-1° cồn. Đặc biệt, hai chủng NM6.8 và NM6.9 sinh trưởng rất tốt trong môi trường Hansen dịch thể nhưng gần như không lên men tạo cồn được trong môi trường dịch chiết lá tía tô. Khi nghiên cứu nấm men từ nhiều loại quả khác nhau, tác giả Lee và cộng sự (2011) cũng đã tuyển chọn được chủng dại phân lập từ kiwi có khả năng tạo độ cồn tương đối cao hơn 15 - 18% so với 2 chủng công nghiệp khác và sở hữu nhiều đặc tính phù hợp sử dụng trong sản xuất. Trong nghiên cứu của chúng tôi, hai chủng NM3.6 và NM6.6 là các chủng dại nhưng có khả năng lên men dịch chiết lá tía tô bổ sung 20% sucrose tạo cồn sau quá trình lên men phụ ở nhiệt độ 10 °C. Mặt khác, 2 chủng nấm men NM3.6 và NM6.6 đều được phân lập từ dịch chiết lá tía tô bổ sung sucrose lên men tự nhiên và bảo quản ở điều kiện nhiệt độ mát trong thời gian 2-6 tuần. Nhiệt độ mát (nhỏ hơn hoặc bằng 10 °C) có thể là điều kiện thích hợp cho sinh trưởng và lên men của hai chủng nấm men này. Quá trình lên men ở nhiệt độ thấp trong lên men vang và dịch quả là quan trọng, góp phần làm tăng đáng kể phẩm chất của dịch lên men như hoàn thiện hương,
854 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM vị và ổn định màu sắc. Với những đặc điểm này, 2 chủng nấm men NM3.6 và NM6.6 có nhiều tiềm năng lựa chọn cho nghiên cứu sản xuất đồ uống có cồn từ dịch chiết lá tía tô. Số liệu trong Bảng 1 và 2 cũng cho thấy, đa số các chủng nấm men lên men dịch chiết lá tía tô trong môi trường MT2.1 tốt hơn MT2.2, phù hợp với các đặc điểm của các chủng nấm men rượu đã được báo cáo (Boulton et al., 1999). Không những vậy, sản phẩm ở môi trường MT2.1 cho cảm quan về màu sắc tốt hơn ở MT2.2. Phổ màu sắc sản phẩm của các chủng nấm men ở MT2.1 chủ yếu ở gam màu đỏ trong khi MT2.2 gam màu chủ đạo là cam. Kết quả này cho thấy pH ban đầu có ảnh hưởng đến sản phẩm tạo thành, pH thấp cũng tạo điều kiện thuận lợi cho lên men rượu, tránh nhiễm khuẩn từ môi trường bên ngoài. Mặc dù vậy, sản phẩm lên men của hai chủng NM6.6 và NM3.6 ở hai môi trường MT2.1 và MT2.1 là tương đương nhau, chứng tỏ hai chủng này có khả năng thích ứng với dải pH rộng (từ 4,5 đến 6,0) cho quá trình lên men rượu, phù hợp với điều kiện lên men dịch chiết lá tía tô. Hai chủng này được chúng tôi lựa chọn để tiếp tục các nghiên cứu sâu hơn về lên men dịch chiết lá tía tô sau này. 4. KẾT LUẬN Từ 46 chủng nấm men phân lập từ lá tía tô và dịch chiết lá tía tô lên men tự nhiên, nghiên cứu đã tuyển chọn được 02 chủng nấm men NM3.6 và NM6.6 có khả năng lên men tốt dịch chiết lá tía tô ở cả pH 4,5 và 6,0 đồng thời cho ra sản phẩm có độ cồn đạt lần lượt 2,7 và 8,2. Sản phẩm lên men được đánh giá cảm quan tốt: dịch lên men nhờ chủng NM3.6 có màu đỏ tươi, hương thơm hài hoà; dịch lên men từ chủng NM6.6 có màu đỏ sẫm, hương thơm ngào ngạt. Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Phòng thí nghiệm của Bộ môn Công nghệ sinh học - Vi sinh, Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung, Bùi Xuân Chương và nnk., 2006. 1000 cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam. NXB Khoa học và Kỹ thuật, tr. 943-949. Lê Thanh Mai, Nguyễn Thị Hiền, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Thanh Hằng và Lê Thị Lan Chi, 2006. Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men. NXB Khoa học và Kỹ thuật, tr 107- 128, 212-231. Mai Thị Hằng, Đinh Thị Kim Nhung và Vương Trọng Hào, 2011. Thực hành vi sinh vật học. NXB Đại học Sư phạm, tr. 12-45. Ahmed H. M., 2019. Ethnomedicinal, phytochemical and pharmacological investigations of Perilla frutescens (L.) Britton. Molecules, 24 (102): 1-23. Baba K., Ishikawa T., Takei T., 2008. Method of preparing Perilla frutescens var. crispa f. purpurea syrup. EU patent EP2116138A4. Baba K., Ishikawa T. và Takei T., 2012. Method for preparing syrup from red shiso. US patent US8304007B2.
PHẦN II. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 855 Boulton R. B., Singleton, V. L., Bisson L. F., Kunkee R. E., 1999. Red and white table wines. In Principles and Practices of Winemaking. Springer Science&Business Media New York, 193- 242. Grow N., 2004. Yeast Physiology The Metabolism and Molecular Physiology of Saccharomyces cerevisiae. Edited by J. Richard Dickinson & amp; Michael Schweizer. 2004. 2nd edition. CRC Press, Boca Raton, FL., pp. 1105. Lee Y. J., Choi Y. R., Lee S. Y. Park J. T., Shim J. H., Park K. H., Kim J. U., 2011. Screening wild yeast strains from various fruits. Microbiology, 39(1): 33-39. Nagatsu A., Tenmaru K., Matsuura H., Murakami N., Kobayashi T., Okuyama H. và Sakakibara J., 1995. Novel antioxidants from roasted perilla seed. Chemical and pharmaceutical bulletin, 43 (5): 887-889. Nakamura Y., OhtoY., Murakami A. và Ohigashi, H., 1998. Superoxide scavenging activity of rosmarinic acid from Perilla frutescens Britton var. acuta f. viridis. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 46 (11): 4545-4550. Ren W., Wang W. và Huang M., 2010. Research and development of Perilla frutescens-Hami cantaloupe wine. China Brewing, 11: 66. Ren W., Bai W. D., Huang G. Y., Mai M. Q., 2009. Research on the development of Perilla frutescens green plum fruit wine. Liquor-Making Science & Technology, pp. 10. Walker G.M., 1998. Yeast physiology and biotechnology. John Wiley & Sons, pp. 51-99, 127-131. ISOLATION AND SCREENING YEAST STRAINS FOR ALCOHOLIC FERMENTATION OF LEAVES EXTRACT FROM Perilla frutescens (L.) BRITTON *Can Thi Nga, Tran Thi Thuy, Phan Due Thanh* Abstract: Out of 46 yeast strains isolated from leaves and naturally fermented leaves of Perilla frutescens (L) Britton, 23 yeast strains were chosen for study on the growth and capability of alcoholic fermentation in leaf extract of P. frutescens. The NM3.6 strain produced a fermented 2,7% alcohol (v/v) with harmonious aroma, bright red color and the NM6.6 strain produced the alcohol content of 8,2% alcohol (v/v) with sweet aroma and pink red color of the fermented juice. These two yeast strains were selected for further study on biological characteristics to apply in alcoholic fermentation of Perilla frutescens (L.) Britton leaves extract. Keywords: Perilla frutescens (L.) Britton, ethanol fermentation, yeast. Hanoi National University of Education *Email: thanhpd@hnue.edu.vn