Đánh giá khả năng duy trì hàm lượng polyphenol và hoạt tính kháng oxy hóa khi lên men rượu vang từ trái giác ở tỉnh Cà Mau sử dụng Saccharomyces cerevisiae CM3.2

- ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG DUY TRÌ HÀM LƯỢNG POLYPHENOL VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA KHI LÊN MEN RƯỢU VANG TỪ TRÁI GIÁC Ở TỈNH CÀ MAU SỬ DỤNG Saccharomyces cerevisiae CM3.2.
- Cayratia trifolia, kháng oxy hóa, nấm men chịu nhiệt, polyphenol, rượu vang, Saccharomyces cerevisiae CM3.2, trái giác.
- Trái giác (Cayratia trifolia L.) có chứa nhiều hợp chất sinh học với khả năng kháng oxy hóa được trồng nhiều ở tỉnh Cà Mau.
- Nghiên cứu nhằm mục đích đánh giá hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng kháng oxy hóa của trái giác trước và sau khi lên men, khảo sát các điều kiện lên men sử dụng Saccharomyces cerevisiae CM3.2.
- Điều kiện lên men rượu vang trái giác được xác định với hàm lượng chất khô hòa tan ở 21,09 o Brix, pH 4,5, mật số giống chủng ban đầu 10 5 tế bào/mL và lên men ở nhiệt độ 35 o C trong 5 ngày, sản phẩm đạt độ rượu là 12,46% v/v.
- Trong thử nghiệm lên men 1 L, rượu vang thành phẩm đạt hàm lượng rượu là 12,63% v/v và có giá trị cảm quan tốt.
- sản phẩm có hàm lượng polyphenol (0,53 mg GAE/mL) và khả năng kháng oxy hóa (44,9%) thay đổi không khác biệt ý nghĩa so với hàm lượng polyphenol (0,61 mg GAE/mL) và khả năng kháng oxy hóa (51,4%) của dịch trái trước khi lên men..
- Đánh giá khả năng duy trì hàm lượng polyphenol và hoạt tính kháng oxy hóa khi lên men rượu vang từ trái giác ở tỉnh Cà Mau sử dụng Saccharomyces cerevisiae CM3.2.
- Ngoài ra, một số nghiên cứu khác trên thế giới còn cho thấy các chiết xuất từ trái giác chứa các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa (Rabeta and Lin, 2015)..
- Ngày nay, trái giác không những được sử dụng để chế biến món ăn mà còn dùng để lên men làm rượu vang và là một đặc sản của rừng U Minh với hương vị và màu sắc đặc trưng..
- Tuy nhiên, rượu vang trái giác hiện nay vẫn chưa được phổ biến ở nhiều nơi và việc sử dụng nấm men chịu nhiệt lên men rượu vang giác thì có làm thay đổi các hoạt tính sinh học trong nguyên liệu trái ban đầu vẫn chưa được quan tâm.
- Chính vì vậy, nghiên cứu xác định điều kiện lên men thích hợp cho quy trình lên men rượu vang trái giác sử dụng nấm men chịu nhiệt Saccharomyces cerevisiae CM3.2 (S..
- cerevisiae CM3.2) và hàm lượng polyphenol, khả năng chống oxy hóa của nguyên liệu trước và sau lên men được thực hiện..
- Nguyên liệu trái giác được thu hái ở tỉnh Cà Mau lựa chọn những trái giác chín, mọng nước và căng, có màu đen sẫm.
- Chủng nấm men S.
- cerevisiae CM3.2 đã được phân lập từ trái giác và lưu trữ tại Phòng thí nghiệm.
- 2.2.1 Phân tích hàm lượng polyphenol và hoạt tính kháng oxy hóa với DPPH (2,2 - Diphenyl - 1 – picrylhydrazyl) của trái giác tươi và dịch trái giác sau lên men.
- Trái giác sau khi thu hái mang về phòng thí nghiệm được rửa sạch với nước nhiều lần, để ráo và ép lấy dịch trái tươi để xác định hàm lượng polyphenol tổng số bằng phương pháp Folin – Ciolcateau (Singleton and Rossi mL dung dịch mẫu (pha trong methanol) được thêm vào 1,25 mL dung dịch folin 10%, để yên 5 phút.
- Hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trái giác tươi và dịch trái giác sau lên men được xác định bằng phương pháp DPPH theo Tabart et al.
- 2.2.2 Xác định điều kiện lên men rượu từ trái giác a.
- Xác định nhiệt độ và pH thích hợp cho quá trình lên men rượu trái giác.
- Thí nghiệm xác định nhiệt độ và pH thích hợp cho quá trình lên men rượu trái giác được thực hiện trong bình tam giác, đậy kín bằng waterclock với thể tích mỗi bình lên men là 100 mL.
- Trái giác sau khi thu hái, vận chuyển về phòng thí nghiệm được xử lý sơ bộ, rửa dưới vòi nước, tách cuống, chọn trái giác chín, mọng nước và căng, có màu đen sẫm và tiến hành ép tách nước.
- Nước ép nguyên chất được đo xác định độ Brix và pH ban đầu, sau đó được điều chỉnh về 22 Brix để thực hiện lên men (sử dụng đường sucrose, sản phẩm Công ty đường Biên Hòa với độ tinh khiết 99,7.
- Điều chỉnh dịch lên men về các giá trị pH 4,0.
- Sử dụng dòng nấm men S.
- Tiến hành lên men ở nhiệt độ phòng (28±2C) và các mức nhiệt độ 35;.
- 41ºC, nhiệt độ lên men được điều chỉnh bằng.
- Brix) và hàm lượng ethanol của các mẫu khảo sát sau 5 ngày lên men bằng cách chưng cất để thu ethanol, đo nhiệt độ và nồng độ cồn thu được, quy về nồng độ rượu ở nhiệt độ 20C theo quy chuẩn..
- Ảnh hưởng của mật số nấm men, hàm lượng chất khô hòa tan và thời gian ủ đến hiệu quả lên men rượu vang từ trái giác.
- Kết quả tối ưu hóa sẽ xác định thông qua phương trình hồi quy và được xác nhận bằng cách tiến hành lên men rượu vang trái giác ở quy mô 1 L dịch trái giác.
- Các chỉ tiêu sau lên men được xác định bao gồm pH, ºBrix và độ rượu theo phương pháp của Nguyễn Đình Thưởng và Nguyễn Thanh Hằng (2005)..
- Rượu thành phẩm được lọc để thu mẫu đánh giá cảm quan rượu theo TCVN 3217:79, đồng thời sự thay đổi hoạt tính sinh học, thể hiện qua hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng kháng gốc tự do DPPH cũng được ghi nhận..
- 3.1 Hàm lượng polyphenol tổng số (TPC) và khả năng kháng oxy hóa của dịch trái giác.
- Kết quả khảo sát cho thấy trái giác có hàm lượng polyphenol và khả năng kháng oxy hóa lần lượt là 1,54 mg GAE/mL và 39,75%.
- Nghiên cứu của Rabeta and Lin (2015) cho thấy hàm lượng polyphenol của dịch trái giác có thay đổi trong các.
- mẫu được ly trích theo phương pháp khác nhau, cao nhất đối với mẫu trái giác được sấy lạnh khô chiết xuất bằng methanol là 45,1 mg GAE/g mẫu.
- 3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH lên men đến quá trình lên men rượu vang trái giác.
- Rượu vang giác được lên men ở các mức khác nhau như nhiệt độ phòng (28-32 o C và 41ºC.
- Kết quả khảo sát khả năng lên men của S.
- Kết quả cho thấy ở nhiệt độ và pH khác nhau thì khả năng lên men rượu của chủng S.
- Ở pH 4,5 và 22 o Brix khi lên men với mật số 10 5 tế bào/mL cho kết quả nồng độ ethanol cao nhất ở tất cả các nghiệm thức.
- Vì thí nghiệm được tiến hành nhằm mục đích khảo sát khả năng lên men ở nhiệt độ cao và lựa chọn pH lên men thích hợp của nấm men nên nhiệt độ và pH được chọn cho các thí nghiệm tiếp theo là pH 4,5 và nhiệt độ 35°C..
- Bảng 1: Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến hàm lượng ethanol sinh ra STT Nhiệt độ.
- lên men.
- pH của dịch quả giác trước khi lên men.
- pH sau lên men.
- Độ Brix sau lên men.
- Hàm lượng ethanol.
- 3.3 Ảnh hưởng của mật số giống chủng, hàm lượng đường và thời gian lên men đến quá trình lên men rượu vang trái giác.
- cerevisiae CM3.2 được sử dụng để lên men với các điều kiện ở thí nghiệm trên (pH 4,5 và nhiệt độ lên men là 35 o C) với các điều kiện cần khảo sát như: thời gian lên men (5, 7 và 9 ngày), mật số nấm men chủng giống tb/mL) và độ Brix o Brix).
- Kết quả cho thấy quá trình lên men bị ảnh hưởng bởi hàm lượng chất khô hòa tan.
- Ở các mẫu có giá trị độ Brix thấp thì hàm lượng ethanol sinh ra thấp, cụ thể ở giá trị lượng đường bổ sung 20 o Brix trong thời gian lên men là 5 hoặc 9 ngày với mật số giống chủng là 10 3 tb/mL, hàm lượng ethanol của dịch trái giác sau lên men chỉ đạt 7,70% và 9,39% v/v.
- Hàm lượng đường càng cao thì hàm lượng ethanol sinh ra càng cao, tuy nhiên nếu tăng hàm lượng đường quá cao làm thay đổi áp suất thẩm thấu làm mất cân bằng trạng thái sinh lý của nấm men.
- nấm men bị ức chế quá trình phát triển, làm ảnh hưởng đến kết quả lên men tạo độ cồn, chẳng hạn như ở độ Brix ban đầu 24, hàm lượng ethanol đo được chỉ đạt 8,77% và 8,53% v/v, mặc dù thời gian lên men là 9 ngày với mật số giống chủng là 10 3 tb/mL hay 10 7 tb/mL, khác biệt có ý nghĩa ở mức 5%.
- Bên cạnh đó, mật số nấm men và thời gian lên men cũng là những yếu tố ảnh hưởng đến sự lên men.
- Mật số nấm men ban đầu thấp, cần có thời gian thích nghi với môi trường mới và phát triển đến mật số thích hợp, sau đó mới bắt đầu lên men.
- Khi thời gian lên men ngắn làm nấm men chưa kịp thích nghi với môi trường và hạn chế khả năng lên men tối đa của nấm men, ví dụ ở mật số giống chủng là 10 3 tb/mL trong thời gian lên men 5 ngày, hàm lượng ethanol của dịch sau lên men chỉ đạt 7,70%.
- Tuy nhiên, nếu kéo dài thời gian lên men cũng làm ảnh hưởng đến sản phẩm lên men như ở cùng điều kiện lên men là 22 o Brix và mật số là 10 5 tb/mL, trong 7 ngày lên men thì hàm lượng ethanol đạt được là 11,77% v/v, nhưng khi lên men trong 9 ngày thì hàm lượng ethanol giảm xuống còn 11,16% v/v, khác biệt có ý nghĩa ở mức 5% (p<0,05)..
- Bảng 2: Ảnh hưởng của mật số giống, hàm lượng chất khô hòa tan và thời gian lên men Nghiệm thức Ngày- Brix.
- Mật số nấm men.
- Brix sau lên men.
- Để xác định điều kiện lên men tối ưu từ các thông số như ngày lên men, độ Brix và mật số, các thông số này được phân tích bằng chương trình Statgraphics Centurion 15 với độ tin cậy 95%..
- Từ phương trình trên, lấy đạo hàm theo từng biến số và giải hệ phương trình, xác định được điều kiện tối ưu lên men dịch trái giác sử dụng chủng S.
- cerevisiae CM3.2 là 5 ngày lên men.
- Hình 1: Biểu đồ đường mức và biểu đồ đáp ứng thể hiện sự tương quan giữa nồng độ đường và thời gian lên men đến quá trình lên men dịch trái giác ở 35 o C.
- Kết quả kiểm chứng sự tương tích của phương trình hồi quy được bố trí lên men rượu vang trái giác ở quy mô 1 L với các điều kiện tối ưu sử dụng chủng nấm men chịu nhiệt S.
- cerevisiae CM3.2 ở 35 o C, độ Brix 21,09, mật số nấm men 10 5 tb/ml và pH là 4,5 cho thấy sau 5 ngày lên men thu được hàm lượng ethanol 12,63% v/v.
- Kết quả cho thấy hàm lượng ethanol thực tế thu được không có sự chênh lệch đáng kể so với phương trình lý thuyết (12,46% v/v)..
- Như vậy, kết quả xác nhận khi lên men 1 L cho thấy sự phù hợp của phương trình tối ưu đã thu được và tương đương với các nghiên cứu lên men rượu vang dưa hấu (Ngô Thị Phương Dung và ctv, 2011), rượu vang khóm (Huỳnh Xuân Phong và ctv, 2017), rượu.
- Kết quả phân tích hàm lượng polyphenol và khả năng kháng oxy hóa cho thấy hàm lượng polyphenol trước và sau khi lên men của dịch trái giác lần lượt là 0,53 và 0,61 mg GAE/mL.
- Đối với giá trị phần trăm ức chế DPPH, sau khi lên men là 44,9% có thấp hơn so với nguyên liệu ban đầu là 51,4%, cho thấy khả năng oxy hóa và hàm lượng polyphenol của dịch trái giác không bị ảnh hưởng nhiều bởi quá trình lên men.
- Kết quả đánh giá cảm quan được thể hiện độ trong, rượu vang trái giác lên men từ chủng S..
- Bảng 3: Kết quả đánh giá cảm quan rượu vang trái giác.
- Đối chiếu với bảng đánh giá chất lượng rượu theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN-3217:79, rượu vang trái giác được xếp loại khá..
- Trái giác là nguồn nguyên liệu tiềm năng để lên men làm rượu với hàm lượng polyphenol và khả năng chống oxy hóa cao.
- Rượu vang giác được lên men tốt với chủng nấm men chịu nhiệt S.
- cerevisiae CM3.2 ở các điều kiện là 21,09 o Brix, pH 4,5 với mật số nấm men là 10 5 tb/mL và lên men ở nhiệt độ 35 o C sau 5 ngày lên men.
- hàm lượng ethanol trong sản phẩm là 12,46% v/v.
- Rượu vang có hàm lượng polyphenol và khả năng kháng oxy hóa lần lượt là 0,53 mg GAE/mL và 44,9%..
- Phân lập và tuyển chọn nấm men chịu nhiệt lên men rượu vang trái giác (Cayratia trifolia L.
- Tuyển chọn nấm men chịu nhiệt và nghiên cứu điều kiện lên men rượu vang khóm.
- Phân lập, tuyển chọn nấm men và xác định điều kiện ảnh hưởng quy trình lên men rượu vang dưa hấu.
- Phân lập và tuyển chọn nấm men lên men tự nhiên dùng sản xuất rượu vang cam