TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
----------

LÊ THỊ HUỆ

ẢNH HƢỞNG CỦA HÀM LƢỢNG ĐƢỜNG,
NHIỆT ĐỘ TỚI QUÁ TRÌNH LÊN MEN
VANG TÁO MÈO VÀ MƠ

UẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên nghành: Vi sinh vật học

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học

TS. Phƣơng Phú Công

HÀ NỘI, 2015


LỜI CẢM ƠN

Với tất cả sự thành kính, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS.
Phƣơng Phú Công, Cục Khảo thí - Bộ Giáo dục và Đào tạo, ngƣời đã gợi ý đề
tài và tận tình hƣớng dẫn động viên và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực
hiện khóa luận.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của của các thầy cô trong tổ Vi
sinh cùng các thầy cô trong khoa Sinh – KTNN đã giúp đỡ em trong quá trình
học tập và hoàn thành khóa luận. Em cũng cảm các bạn sinh viên trong nhóm
Vi sinh đã cùng em học tập, trao đổi kinh nghiệm và giúp đỡ em trong suốt
thời gian em thực hiện khóa luận.

Đọc là

Viết tắt
ĐHSP

Đại học sƣ phạm

HL

Hàm lƣợng

H

Giờ

Nxb GD

Nhà xuất bản giáo dục

Nxb KHKT

Nhà xuất bản khoa học kĩ thuật

T1,2,3

Tập 1, tập 2, tập 3

SLTB

Số lƣợng tế bào

1.1.4. Tàng trữ rƣợu vang ............................................................................... 7
1.2. Hệ vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men rƣợu vang và bệnh vang .... 7
1.2.1. Nấm men .............................................................................................. 7
1.2.2. Vi khuẩn ............................................................................................... 9
1.2.3. Nấm mốc .............................................................................................. 9
1.2.4. Bệnh vang .......................................................................................... 10
1.3. Những biến đổi sinh lí, sinh hóa, vi sinh trong quá trình lên men rƣợu
vang ....................................................................................................... 10
1.4. Các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình sinh trƣởng, phát triển của nấm
men .................................................................................................. 11


1.4.1. Nguồn cacbon ..................................................................................... 11
1.4.2. Nguồn nito vô cơ ................................................................................ 11
1.4.3. Nguồn photpho vô cơ ......................................................................... 11
1.4.4. Nguồn nguyên tố khoáng khác ........................................................... 12
1.4.5. Nguồn oxi ........................................................................................... 12
1.5. Các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình lên men rƣợu vang......................... 12
1.5.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ ..................................................................... 12
1.5.2. Ảnh hƣởng của nồng độ cồn và pH..................................................... 13
1.5.3. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng đƣờng ...................................................... 13
1.5.4. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng men giống ................................................ 13
1.6. Tình hình sản xuất rƣợu vang ............................................................... 13
1.6.1. Trên thế giới ....................................................................................... 13
1.6.2. Ở Việt Nam ........................................................................................ 14
Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 15
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................ 15
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu ......................................................................... 15
2.1.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị .............................................................. 15
2.1.3. Các loại môi trƣờng .......................................................................... 15

3.4. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình lên men táo mèo và
mơ ........................................................................................................ 34
3.5. Ứng dụng lên men vang táo mèo và mơ với quy mô phòng thí nghiệm . 35
3.5.1. Lên men quy mô phòng thí nghiệm ................................................... 35
3.5.2. Quy trình sản xuất rƣợu vang táo mèo và mơ quy mô phòng thí
nghiệm................................................................................................ 37
3.5.3. Thuyết minh quy trình sản xuất vang táo mèo và mơ .......................... 38
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 39
1. Kết luận .................................................................................................... 39
2. Kiến nghị .................................................................................................. 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 40


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của các loại quả thƣờng dùng để lên
men rƣợu ............................................................................................ 5
Bảng 1.2. Thành phần hóa học cơ bản của dịch quả táo mèo ........................ 6
Bảng 1.3. Thành phần hóa học cơ bản của dịch quả mơ ............................... 6
Bảng 3.1. Các tỉ lệ phối hợp 2 nguyên liệu táo mèo và mơ ......................... 22
Bảng 3.2. Hoạt lực lên men của ba chủng nấm men ................................... 24
Bảng 3.3. Khả năng lên men đƣờng của 3 chủng nấm men trong môi
trƣờng lên men ................................................................................ 25
Bảng 3.4. Hoạt lực lên men của của 3 chủng nấm men ở các độ pH
khác nhau ......................................................................................... 25
Bảng 3.5. Khả năng kết lắng của 3 chủng nấm men ................................... 26
Bảng 3.6. Khả năng tạo hƣơng thơm và độ trong sản phẩm của 3
chủng nấm men ................................................................................ 26
Bảng 3.7. Khả năng sinh trƣởng, phát triển của chủng S.ceresiviae P2
trong môi trƣờng nhân giống ............................................................ 28
Bảng 3.8. Sự biến đổi của nồng độ cồn, hàm lƣợng đƣờng, hàm lƣợng


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Vang là loại đồ uống đã xuất hiện từ lâu ở nhiều quốc gia trên thế giới
nhƣng chỉ mới đƣợc du nhập vào nƣớc ta trong những năm gần đây, tuy vậy
nó đã nhanh chống có chỗ đứng vững chắc trên thị trƣờng và trở thành một
loại đồ uống không thể thiếu trong những bữa tiệc hay trong gói quà ngày lễ
tết. Nhƣng vang ngoại nhập vẫn là một mặt hàng xa xỉ và đắt đỏ với đối tƣợng
khách hàng có thu nhập thấp. Do đó, đòi hỏi chúng ta phải đào sâu nghiên cứu
để cho ra sản phẩm rƣợu vang có thể cạnh tranh đƣợc với vang ngoại và phục
vụ cho nhiều tầng lớp đối tƣợng khách hàng từ ngƣời có thu nhập thấp đến
ngƣời có thu nhập cao.
Nƣớc ta là một nƣớc nhiệt đới ẩm gió mùa, đƣợc thiên nhiên ƣu đãi với
bốn mùa hoa trái xanh tƣơi. Đặc biệt là trái cây, rất phong phú và đa dang về
chủng loại, đó thực sự là một thế mạnh mà chúng ta có đƣợc. Bên cạnh đó,
những thách thức đặt ra cũng không ít, thực trạng đƣợc mùa mất giá vẫn xảy
ra triền miên gây lao đao cho ngƣời nông dân. Để góp phần giải quyết đầu ra
cho nguyên liệu cũng nhƣ công ăn việc làm cho ngƣời lao động thì việc đƣa
mặt hàng trái cây vào dây truyền sản xuất với quy mô công nghiệp là một
trong những giải pháp hữu hiệu nhất.
Ngoài nho, nƣớc ta còn có rất nhiều loại trái cây : dâu, mơ, vải, táo
mèo… cũng thích hợp để lên men sản xuất rƣợu vang. Táo mèo là loại quả có
chứa nhiều vitamin, khoáng chất, ít béo, không chứa các chất độc hại… và
đƣợc trồng chủ yếu ở các tỉnh vùng Tây Bắc nhƣ Yên Bái, Lào Cai, Sơn La…
rất thích hợp để lên men. Trên thị trƣờng đã có rƣợu vang táo mèo, nhƣng mỗi
loại quả khi lên men sẽ cho ra một loại vang có hƣơng vị đặc trƣng. Tuy
nhiên, nếu ta biết kết hợp khéo léo giữa các loại hoa quả khác nhau (táo mèo
và mơ) thì có thể tạo ra những loại vang mới có chất lƣợng cao và hƣơng vị

1



4. Ý nghĩa của đề tài
4.1. Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu đặc tính sinh lí, sinh hóa của chủng nấm men có khả năng
lên men vang hỗn hợp táo mào và mơ. Đây là dẫn liệu góp phần bổ sung cho
các nghiên cứu về nấm men và ứng dụng của nấm men trong đời sống.
4.2. Ý nghĩa thực tế
Tận dụng nguồn nguyên liệu có sẵn của địa phƣơng nhằm nâng cao thu
nhập cho đồng bào dân tộc vùng cao, sản xuất ra loại rƣợu vang phù hợp với
nhu cầu thị trƣờng, tạo chỗ đứng cho thị trƣờng vang trong nƣớc.
5. Điểm mới
Phân lập, tuyển chọn đƣợc chủng nấm men S.cerevisiae P2 có khả năng
lên men vang táo mèo và mơ.
Tìm ra hàm lƣợng đƣờng ban đầu 25%, nhiệt độ 26 - 280C là thích hợp
cho quá trình lên men vang táo mèo và mơ từ chủng S.cerevisiae P2.

3


Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về rƣợu vang
1.1.1. Thành phần chủ yếu của rượu vang
Rƣợu vang là loại thức uống có cồn truyền thống, đƣợc lên men từ nƣớc
ép các loại hoa quả nhƣ nho, dâu, mơ, táo mèo…
Thành phần chủ yếu của rƣợu vang bao gồm:
Cồn etanol: độ cồn của rƣợu vang từ 10% - 13%V.
Chất bổ sung: đƣờng trong rƣợu vang từ 6,2 – 13,2 g/l; chủ yếu là đƣờng
fructozo, glucozo và một ít galactozo.

để lên men rượu [5]
Thành phần hóa học
Tên quả

Nƣớc

Đƣờng

Nho ngọt

73,1

9,88

Dâu

84,74

Vải

Axit tổng

Pectin

Talin

0,56

0,92


-

Táo

84,6

4,81

1,47

-

-

Mơ

73,8

9,0

1,1

-

-

số

Trong đề tài nghiên cứu của mình, tôi lựa chọn hai loại quả đó là: mơ và
táo mèo.


Trung bình

Yên Bái

Sơn La

%

4,8

4,82

4,81

%

1,45

1,48

1,47

mg/l

11,0

11,4

11,2


2,9

Dịch quả mơ: (Tƣơng tự nhƣ chế biến dịch táo mèo) mơ sau khi mua về,
ta tiến hành lựa chọn những quả vừa chín tới, không non quá, loại bỏ quả
hỏng (quả bị thối, nát). Quả đƣợc chọn đem rửa sạch, để ráo nƣớc, khía múi.
Sau đó, cho quả mơ vào bình (đã đạt tiêu chuẩn vệ sinh) ngâm triết li đƣờng
theo tỉ lệ 1:1. Sau 1 tháng ta thu đƣợc dịch quả mơ dùng trong lên men.
Bảng 1.3. Thành phần hóa học cơ bản của dịch quả mơ [9]
STT

Đơn vị

Thành phần hóa học

Nơi thu mẫu
(Hà Tây)

1

Đƣờng tổng số

%

9,0

2

Axit tổng hợp


pH

3,40

6


Từ bảng 1.2 và bảng 1.3. Do đó tôi quyết định chọn quả táo mèo và quả
mơ làm nguyên liệu để lên men rƣợu vang.
1.1.4. Tàng trữ rượu vang
Không giống với những dòng sản phẩm rƣợu cao độ khác, rƣợu vang sau
khi có dịch rƣợu đem đi tàng trữ thì vẫn xảy ra quá trình biến đổi sinh hóa
thông thƣờng, do vẫn còn một lƣợng nấm men trong đó và lƣợng đƣờng cũng
nhƣ cơ chất cho nấm men sử dụng. Chính giai đoạn tàng trữ và bảo quản tạo
cho rƣợu có độ ổn định đồng nhất và hƣơng vị độc đáo.
Quá trình tàng trữ rƣợu vang đƣợc bảo quản trong những thùng gỗ sồi,
những hóa chất có sẵn trong gỗ sồi có ảnh hƣởng sâu sắc tới chất lƣợng rƣợu
vang. Chất phenol có trong gỗ sồi khi tác dụng với rƣợu vang sẽ tạo ra mùi
vanilla và vị ngọt chát của trà hay vị ngọt của hoa quả. Gỗ sồi cũng tác dụng
đến màu sắc của rƣợu. Vì thế rƣợu vang càng để lâu thì rƣợu càng ngon và
càng có giá trị cao.
1.2. Hệ vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men rƣợu vang và bệnh vang
1.2.1. Nấm men
Nấm men là tên chung chỉ nhóm nấm có cấu tạo đơn bào và sinh sản
bằng cách nảy chồi. Chúng phân bố rộng rãi khắp nơi: đất trồng nho, nơi
trồng hoa quả, bề mặt trái cây chín, nơi sản xuất rƣợu vang.
1.2.1.1. Hình dạng và kích thước của tế bào nấm men
Hình dạng: hình cầu, hình trứng, hình ovan, hình elip,… tùy từng loài
nấm men [4].
Kích thước: Tế bào nấm men có kích thƣớc khoảng 2,5  10m  5  21m

Ngoài các cơ quan trên, nấm men còn có không bào và các hạt dự trữ
nhƣ hạt volutin, hạt này không những mang vai trò chất dự trữ mà còn dùng
làm nguồn năng lƣợng cho nhiều quá trình sinh hóa học của tế bào. Ngoài
volutin trong tế bào còn có các hạt dự trữ khác nhƣ glycozen và lipit.

8


1.2.1.3. Sinh sản của tế bào nấm men
Trong điều kiện bình thƣờng, tế bào nấm men sinh sản bằng cách nảy
chồi. khi gặp điều kiện không thuận lợi một số tế bào có thể chuyển sang hình
thức sinh sản bằng bào tử.
Nảy chồi ở nấm men là hình thức sinh sản phổ biến nhất. Khi tế bào phát
triển đến một mức độ nhất định thì trên cơ thể của nó đâm ra một chồi nhỏ gọi
là mầm. Mầm đâm ra ở vị trí lệch tâm trên một đầu của tế bào mẹ. Cùng một
lúc tế bào mẹ có thể đâm ra nhiều chồi, mỗi chồi sẽ nhận đƣợc một phần chất
nhân và chất nguyên sinh của tế bào mẹ. Sau khi nảy mầm, tế bào con có thể
tách khỏi tế bào mẹ sống độc lập hoặc có thể không tách để tạo thành một tập
hợp tế bào nấm men có dạng hình cành cây.
Nấm men Saccharomyces có khả năng hình thành bào tử, bào tử túi sinh
ra trong những túi nhỏ gọi là túi nang, mỗi túi nang chứa từ 1 – 8 bào tử.
Những bào tử này đƣợc hình thành theo lối sinh sản vô tính.
1.2.2. Vi khuẩn
Trong nƣớc hoa quả và rƣợu vang có thể tồn tại những dạng vi khuẩn có
ảnh hƣởng sâu sắc tới chất lƣợng rƣợu vang. Đó thƣờng là các loài vi khuẩn
Acetobacter xylnium, Acetobacter aceri. Pasteur đã phát hiện ra cơ chế làm
hỏng rƣợu vang của các vi sinh vật khi rƣợu vang tiếp xúc với không khí
nhiễm vi khuẩn Bacillus [5], [15]. Từ đó, ông đã đƣa ra phƣơng pháp thanh
trùng Pasteur [4], nhƣng phƣơng pháp này lại làm giảm chất lƣợng của rƣợu.
Do đó trong thực tế sản xuất, ngƣời ta sử dụng phƣơng pháp vi lọc hoặc dùng

điphotphat biến đổi thành 3_photphoglixeraldehit và photphodioxiaxeton dƣới
tác dụng của enzim andolaza.
Giai đoạn 3: Giai đoạn oxi hóa. Trƣớc hết là 3_photphoglixeraldehit
sẽ

biến đổi thành photphoglyxerat

và

tiếp tục

biến đổi thành

2_photphoglyxerat nhờ xúc tác của các enzim photphoglyxeratmutaza. Sản

10


phẩm cuối cùng của giai đoạn này là sự biến đổi 2_photphoglyxerat thành axit
piruvic dƣới tác dụng của enzim andolaza và kinaza.
Giai đoạn 4: Axit piruvic phân cắt thành axetaldehit đồng thời giải
phóng CO2 dƣới tác dụng của enzimdecacboxylaza.
Giai đoạn 5: Tạo thành etanol từ axetandehit nhờ tác dụng của enzim
alcoldehydrogenaza.
1.4. Các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình sinh trƣởng, phát triển của
nấm men
1.4.1. Nguồn cacbon
Cacbon là thành phần quan trọng trong các hợp chất hữu cơ tham gia vào
cấu trúc và hoạt động sống của tế bào (trong tất cả các phản ứng enzim, axit
nucleic và các sản phẩm trao đổi chất). Nguồn cacbon cung cấp chủ yếu cho

vật hiếu khí tùy tiện. Trong môi trƣờng đủ oxi, hệ men sẽ phân hủy đƣờng để
cung cấp năng lƣợng và tham gia vào cấu tạo tế bào làm tăng sinh khối.
Nhƣng khi không có oxi hòa tan trong môi trƣờng, trong tế bào nấm men sẽ
diễn ra quá trình lên men rƣợu để tạo rƣợu.
1.5. Các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình lên men rƣợu vang
1.5.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ lên men có ảnh hƣởng đến đời sống của nấm men, đến quá trình
lên men và chất lƣợng của sản phẩm. Nhiệt độ < 100C không diễn ra quá trình
lên men. Nhiệt độ > 100C nhƣng nhỏ hơn 200C sự lên men chậm chạp, độ
rƣợu tạo thành thấp, nhiệt độ 350C nguy hiểm cho quá trình lên men, nấm
men không chết nhƣng mất tác dụng. Nhiệt độ trên 350C quá trình lên men
ngừng lại, lƣợng đƣờng sót cao, vi khuẩn hoạt động. Nhiệt độ thích hợp nhất
cho nấm men phát triển là khoảng từ 26 – 280C [10].
1.5.2. Ảnh hưởng của nồng độ cồn và pH
Khả năng chịu cồn cao và lên men trong môi trƣờng có nồng độ cồn hợp
lí là một trong những yêu cầu của chủng nấm men lên men rƣợu vang vì trong

12


quá trình lên men luôn sinh ra cồn. Nếu nồng độ cồn quá cao sẽ làm tê liệt
hoạt động sống của tế bào nấm men, ức chế làm kìm hãm quá trình đồng hóa
hydratcacbon và nito.
pH của môi trƣờng lên men ở các mức độ khác nhau thì quá trình lên
men cũng diễn ra với tốc độ khác nhau: pH = 2 – 3 quá trình lên men yếu,
pH = 6,5 – 7,5 quá trình lên men ngừng lại, pH thích hợp cho lên men là từ
3,5 – 4,5.
1.5.3. Ảnh hưởng của hàm lượng đường
Đƣờng là yếu tố ảnh hƣởng trực tiếp đến hoạt động của nấm men và quá
trình lên men. Hàm lƣợng đƣờng phù hợp cho quá trình lên men vang là 22 –

loại vang khác nhau: vang nho, vang táo mèo...
1.6.2. Ở Việt Nam
Rƣợu vang là một loại đồ uống có từ rất lâu ở nhiều quốc gia trên thế
giới nhƣng chỉ mới đƣợc du nhập vào nƣớc ta trong những năm gần đây, tuy
nhiên nó đã nhanh chóng có chỗ đứng vững chắc trên thị trƣờng. Từ những
năm cuối thập niên 90 trở về trƣớc, ở Việt Nam vẫn chƣa có một nhà sản xuất
rƣợu vang nào trong nƣớc sản xuất ra những loại rƣợu vang chính thống, theo
công nghệ Châu Âu, rƣợu vang trong nƣớc chủ yếu đƣợc nhập khẩu từ các
nƣớc Châu Âu. Hiện nay, ngoài nguồn hàng nhập khẩu từ các nƣớc về, Việt
Nam đã và đang xây dựng các nhà máy sản xuất rƣợu vang lớn, tiêu biểu là ở
Đà Lạt. Việt Nam còn xuất khẩu rƣợu vang đi các nƣớc để chia sẻ thị trƣờng
rƣợu vang trên thế giới.
Ở Việt Nam, các tỉnh Ninh Thuận, Đà Lạt là những nơi sản xuất rƣợu
vang lớn nhất cả nƣớc. Đặc biệt ở Đà Lạt, đã có những đầu tƣ lớn về rƣợu
vang, khi mà vào năm 2007 nhà máy sản xuất rƣợu nho cao cấp đầu tiên tại
Việt Nam do công ty cổ phần Rƣợu- Bia nƣớc giải khát Đà Lạt (Dalat Beco)
khai trƣơng với công suất 1 triệu lít/ năm và sẽ đƣợc nâng dần lên 3 triệu lít
trong những năm tiếp theo.

14


Chƣơng 2
ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Quả táo mèo (Docynia india) [6], [7] đƣợc thu nhận từ các tỉnh Lạng
Sơn, Yên Bái và Sơn La. Quả mơ (Aronus armeniac L.) [6], [7] đƣợc thu
nhận từ tỉnh Lạng Sơn và tỉnh Hà Tây.
Chủng nấm men đƣợc phân lập từ dịch siro táo mèo.

1

(NH2)4SO4

1

Agar

20

Nƣớc

1000 ml

15


2.1.3.2. Môi trường nhân giống (MT2) (g/l)
Hóa chất

g/l

Đƣờng glucoza

50

Pepton

5



(NH2)4SO4

1

Nƣớc

1000 ml

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp phân lập tuyển chọn và bảo quản, nhân giống nấm
men theo phương pháp Pasteur trên môi trường thạch đĩa
Để tuyển chọn khuẩn lạc tôi dùng phƣơng pháp phân lập trên hộp petri,
môi trƣờng phân lập là môi trƣờng Hanxen.
Cách tiến hành: Đầu tiên, tôi cho vào 9 ống nghiệm mỗi ống 9 ml nƣớc
muối (đã hấp khử trùng). Tôi dùng pipet lấy 1ml dịch táo mèo cho vào ống
nghiệm thứ nhất rồi đem lắc với tốc độ 30 vòng/phút trên máy vontech, trong
vòng 2 phút đƣợc dịch pha loãng ở 10-1. Tiếp theo, tôi lấy 1ml dịch trong ống
nghiệm thứ nhất cho vào ống nghiệm thứ 2 (đã có sẵn nƣớc muối) rồi đem lắc

16