ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------------

Nguyễn Đình Dũng

NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN
VI KHUẨN MALOLACTIC VÀ ỨNG DỤNG
TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƢỢU VANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2014


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------------

Nguyễn Đình Dũng

NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN
VI KHUẨN MALOLACTIC VÀ ỨNG DỤNG
TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƢỢU VANG

Chuyên ngành: Vi sinh vật học
Mã số: 60 42 01 07
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Trƣơng Hƣơng Lan
GS.TS. Phạm Văn Ty


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................8
CHƢƠNG 1 – TỔNG QUAN TÀI LIỆU .............. Error! Bookmark not defined.
1.1 Giới thiệu chung về rƣợu vang ..................... Error! Bookmark not defined.
1.1.1 Vài nét về rượu vang ................................. Error! Bookmark not defined.
1.1.2 Công nghệ sản xuất rượu vang ................ Error! Bookmark not defined.
1.2 Vi khuẩn lactic ................................................... Error! Bookmark not defined.
1.2.1 Phân loại và kiểu hình của các vi khuẩn lactic trong rượu vang ..... Error!
Bookmark not defined.
1.2.2 Vi khuẩn Oenococcus oeni ....................... Error! Bookmark not defined.
1.3 Quá trình lên men malolactic ....................... Error! Bookmark not defined.
1.3.1 Bản chất của quá trình lên men malolactic ............ Error! Bookmark not
defined.
1.3.2 Vai trò của quá trình lên men malolactic . Error! Bookmark not defined.
1.3.3 Ảnh hưởng của quá trình lên men malolactic đến thành phần và chất
lượng rượu vang ................................................ Error! Bookmark not defined.
1.4 Các kỹ thuật nhằm cải thiện quá trình lên men malolactic .............. Error!
Bookmark not defined.
1.4.1 Sử dụng chế phẩm vi khuẩn lactic ............ Error! Bookmark not defined.
1.4.2 Sử dụng chế phẩm enzim malolactic để chuyển hoá axít malic ....... Error!
Bookmark not defined.
1.4.3 Sử dụng chủng nấm men tái tổ hợp gen malolactat decacboxylaza trong
sản xuất vang ..................................................... Error! Bookmark not defined.
1.5 Các phƣơng pháp lên men malolactic và khả năng ứng dụng để nâng cao
chất lƣợng rƣợu vang .......................................... Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 2 - NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..... Error!
Bookmark not defined.
2.1 Nguyên liệu, chủng vi sinh và hóa chất ........... Error! Bookmark not defined.
2.1.1 Nguyên liệu ............................................... Error! Bookmark not defined.

........................................................................... Error! Bookmark not defined.


KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................... Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................10


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Phân tích rượu vang đỏ trước và sau lên men malolactic ................. Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.1. Đặc tính sinh lý của các chủng vi khuẩn lactic phân lập được ........ Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.2 Đặc tính trao đổi chất của các chủng vi khuân lactic phân lập được Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.3 Khả năng lên men malolactic của 8 chủng vi khuẩn phân lập được . Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.4 Hàm lượng axít malic và axít lactic trước và sau lên men Malolactic trên
môi trường nước nho axít (AG) được sulphit hóa với hàm lượng K2S2O5. bổ sung
etanol tới nồng độ 14%v/v ........................................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.5 Hàm lượng axít malic trước và sau quá trình lên men malolactic của 2
chủng vi khuẩn malolactic trên môi trường rượu vang non .... Error! Bookmark not
defined.
Bảng 3.6 Hàm lượng axít lactic trước và sau quá trình lên men malolactic của 2
chủng vi khuẩn malolactic trên môi trường rượu vang non .... Error! Bookmark not
defined.
Bảng 3.7 Hàm lượng axít axetic trước và sau lên men malolactic của 2 chủng vi
khuẩn malolactic ....................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.8 Hàm lượng diaxetyl trước và sau lên men malolactic của 2 chủng vi khuẩn
malolactic .................................................................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.9 Một số chất bay hơi tạo thành sau quá trình lên men malolactic của 02 chủng

của 2 chủng vi khuẩn malolactic trên môi trường rượu vang nonError! Bookmark
not defined.
Hình 3.3 So sánh hàm lượng axít axetic trước và sau lên men malolactic của 2
chủng vi khuẩn malolactic ........................................ Error! Bookmark not defined.


Hình 3.4 So sánh hàm lượng diaxetyl trước và sau lên men malolactic của 2 chủng
vi khuẩn malolactic ................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.5 So sánh hàm lượng axit axetic tạo thành sau quá trình lên men malolactic
của 2 chủng................................................................ Error! Bookmark not defined.
Hình 3.6 Hàm lượng axít malic được phân giải trong quá trình tàng trữ có bổ sung
dinh dưỡng khác nhau theo thời gian. ....................... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.7 So sánh sự tạo thành rượu etanol sau quá trình lên men malolactic .. Error!
Bookmark not defined.
Hình 3.8 So sánh sự tạo thành 1 số chất bay hơi sau quá trình lên men malolactic
................................................................................... Error! Bookmark not defined.


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AG

Acid Grape - Nước nho axít

CoA

Coenzyme A

CFU

Colony forming unit - Đơn vị hình thành khuẩn lạc


Melolactic fermentaeion - Lên men malolactic

MỞ ĐẦU
Rượu vang là đồ uống có cồn được sản xuất từ quá trình lên men dịch quả
nói chung mà phổ biến nhất là từ quả nho. Do nho là loại quả có thành phần hoá học
thích hợp cho nấm men phát triển và có hương thơm đáp ứng được những yêu cầu
cho sản xuất rượu vang chất lượng cao. Trải qua lịch sử hình thành và phát triển lâu
đời, rượu vang nho với nồng độ rượu vừa phải từ 10-14%v là đồ uống có lợi cho
sức khỏe của con người với giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon rất được ưa
chuộng ở khắp nơi trên thế giới. Từ nhiều năm nay, rượu vang nho đã trở thành thức
uống phổ biến ở nước ta. Thị trường rượu vang trong nước rất phát triển, tuy nhiên
vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu cả về chất và lượng. Theo số liệu của Tổng cục
thống kê, kể từ năm 2010 đến nay, rượu vang nhập khẩu đã tăng khoảng 25%/ năm.
Trong đó, Ninh Thuận được biết đến là vùng trồng nho chính có sản lượng lớn nhất
cả nước, hiện trồng chủ yếu là giống nho Red Cardinal thường dùng để ăn tươi hơn


là để lên men rượu vì cho màu sắc nhạt, không hấp dẫn. Do vậy, chất lượng rượu
vang Việt Nam hiện nay chưa thật cao khi so sánh với rượu vang nhập khẩu do
hương và vị sản phẩm chưa đạt tiêu chuẩn, màu sắc dễ bị nâu hoá, sản phẩm bị lắng
cặn…Với tiềm năng về thị trường lớn như ở nước ta, việc cải tiến công nghệ để sản
xuất rượu vang nho là vấn đề đang rất được quan tâm.
Nhiều nước trên thế giới đã giải quyết được vấn đề này bằng những nghiên
cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất rượu vang nho đi sâu làm rõ các cơ chế như: sự
chuyển hóa các thành phần trong nho thành các chất thơm trong rượu vang, tác
động của điều kiện môi trường đến sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn
malolactic trong quá trình lên men malolactic[26, 27]…Quá trình lên men rượu
vang là quá trình lên men thực hiện chủ yếu nhờ nấm men và một phần bởi vi khuẩn
lactic có mặt trên quả nho hoặc trên thiết bị làm rượu. Nấm men sử dụng hệ enzym

cứu ứng dụng công nghệ sinh học - công nghiệp thực phẩm giai đoạn 20012005, Nhà xuất bản Lao động-Xã hội, tr.196-202.
4. Lê Thị Liên Thanh (1997), Nghiên cứu một số đặc tính sinh lí và hóa sinh của
Leuconostoc oenos ứng dung trong sản xuất rượu vang, Luận án Tiến sĩ khoa
học, Đại học Bách khoa Hà Nội.
5. Khuất Hữu Thanh, Nguyễn Quang Hào (2003), Nghiên cứu hiệu quả sử dụng
enzym và chất phụ gia trong sản xuất vang Việt Nam chất lượng cao, Báo cáo
khoa học, Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc 2003, Nhà xuất bản Khoa học
Kỹ thuật, tr.569-572.
6. Tiêu chuẩn Việt Nam (2002), Rượu vang - Quy định kỹ thuật, Trung tâm tiêu
chuẩn Việt Nam TCVN:7045:2002.
7. Trương Hương Lan, Lại Quốc Phong, Trần Thị Minh Hà, Ngô Anh Tuấn,
Taillandier Patricia, Lonvaud Aline (2010), Nghiên cứu công nghệ sản xuất
rượu vang chất lượng cao tại Việt Nam Báo cáo tổng hợp, tr 12-24.

12


Tiếng Anh
8. Amerine M.A. and Cruess W.V. (2003), The technology of wine making, The
AVI Publishing Company Inc., Connecticut.
9. AOAC Oficial Method of Analyis (1995), 27, pp. 2651-2659.
10. Asmundson RV, Kelly WJ (2000), “The effect of temperature and etanol
concentration on the growth of Leuconostoc oenos”, In: Williams PJ, Davidson
D, Lee TH (Eds), Proceedings of the seventh Australian wine industry technical
conference, 14-16 August 1989, Adelaide, S.A Winetitles, pp. 251-252.
11. Bartowsky E.J., and Henschke P.A., (2004), “The “buttery” attribute of winediacetyl- desirability, spoilage and beyond”, Int. J. Food Microbiol., 96, pp.
235-252.
12. Boutlton R.B., V.L. Singleton, L.F. Bisson, and R.E. Kunkee. (2006),
“Malolactic fermentation”, In: Principles and practices of winemaking,
Chapman & Hall, Aspen Publishers, Maryland.

22. Gerbaux C.V., Villa A., Monamy C., and Bertand A. (1997), “Use of lysozyme
to inhibit malolactic fermentation and stabilize wine after malolactic
fermentation”, Am. J. Enol.Vitic., 48, pp. 49-54.
23. Graca Da Silveira M, Golovina EA, Hoekstra FA, Rombouts FM, Abee T
(2003), “Membrane fluidity adjustments. In etanol-stressed Oenococcus oeni
cells”, Appl. Environ. Microbiol. 69, pp. 5826-5832.
24. Guzzo J, Jobin .MP. (1998), “Increase of sulphite tolerance in Oenococcus oeni
by means of acidic adaptation”, FEMS Microbiol. Lett. 160, pp. 43-47.
25. Gvilang H, Winge M, Korch c (1998), “Regulation of S02 formation during
fermentation”, European Brewery convention. In: Proceedings of the 22nd
Congress, Zurich, pp. 347-354.
26. Henick-Kling T. (2005), “pH and regulation of malolactic activity in
Leuconostoc oenos”, In: Actualités Orelogiques 89. Comptes rendus du 4e
Symposium International d’Oenologie (Bordeaux, 1989), 320-325, Institut
d’OEnologie Université de BordeauxDun.od, Paris.
27. Henick-Kling T. (2003), “Phage infection of malolactic fermentation”, In: Lee
T. H., (Ed) Malolactic fermentation. Pro. Semina, 16 August 1984, Melbourne.
The Australian Wine Research Institute, Glen Osmond, South Australia, pp.

14


128-143.
28. Henick-Kling T. (2007), “Malolactic fermentation”, In: Fleet G. H., (Ed) Wine
microbiology and biotechnology, Harwood Academic Publishers, pp. 289-326.
29. Henick-Kling T., and Park H. Y. (1994), “Considerations for the use of yeast
and bacterial starter cultures: SO2 and timing of inoculation”, Am. J. Enol.
Vitic., 45, pp. 464-469.
30. Holm, E.H., Nissen, P. (2003), “Red wine extract creates long-life fruit”,
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 18, pp. 728-824.

“Sciences et Techniques du Vin” , Vol. 1: Analyse et Contrôle du Vin, 2nd edn.
Dunod, Paris.
42. Romano P., Suzzi G., Domizio P. and Fatichenti F. (1997), “Secondary
products formation as a tool for discrimination non-Saccharomyces wine
strains”, Antonie van Leeuwenhoek, 71, pp. 239-242
43. Swiegers J.H. and Pretorius I.S. (2005), “Yeast modulation of wine flavor”,
Adv. Appl. Microbiol., 57, pp. 131-175
44. Todd B.E.N. (1995), “Enhancing the sensory properties of wine using
glycosidase activity of wine micro-organisms”, Aust. Grapegrow. Winemaker
382, pp. 22-23.
45. Van Vuuren, H. J. J., and L. M. T. Dicks (1991), “Leuconostoc oenos: A
review”, Am. J. Enol. Vitic., 44, pp. 99-112.
46. Vaughan-Martini A. and Martini A. (1995), “Facts, myths and legends on the
prime industrial microorganism”, J. Indust. Microbiol., 14, pp. 514- 522.
47. Wibowo D, Fleet GII.Lee TH, Eschenbrush RE (1988), “Factors affecting the
induction of malolactic fermentation in red wines with Leuconostoc oenos”, J.
Appl. Bacteriol. 64, pp. 421-428.
48. Zoecklein B. W., Fugelsang K. C., Gump B. H., Nury F. S. (1989), “Sampling,
fermentation, and production analysis”, In: Zoecklein B. W., Fugelsang K. C.,
Gump B. H., Nury F. S., (Eds), Production wine analysis. Van Nostrand
Reinhold, New York, pp. 9-181.

16