- NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN. - VI KHUẨN MALOLACTIC VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƢỢU VANG. - Trương Hương Lan - Chủ nhiệm bộ môn thực phẩm và dinh dưỡng - Viện Công nghiệp thực phẩm, người đã luôn tận tình hướng dẫn, chỉ bảo cặn kẽ cho tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.. - Phạm Văn Ty - Khoa Sinh học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, thầy đã hướng dẫn, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.. - Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể cán bộ, nhân viên trong Phòng Thực phẩm và dinh dưỡng - Viện Công nghiệp thực phẩm đã quan tâm, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này.. - Tôi cũng xin cảm ơn chân thành tới các thầy giáo, cô giáo, trong Khoa Sinh học trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội đã chỉ bảo, tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn.. - Cuối cùng, tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và những người thân đã ở bên tôi, tạo điều kiện cả về vật chất lẫn tinh thần trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.. - 1.1.1 Vài nét về rượu vang. - 1.1.2 Công nghệ sản xuất rượu vang. - 1.2 Vi khuẩn lactic. - 1.2.1 Phân loại và kiểu hình của các vi khuẩn lactic trong rượu vang. - 1.2.2 Vi khuẩn Oenococcus oeni. - 1.3 Quá trình lên men malolactic. - 1.3.1 Bản chất của quá trình lên men malolactic. - 1.3.2 Vai trò của quá trình lên men malolactic . - 1.3.3 Ảnh hưởng của quá trình lên men malolactic đến thành phần và chất lượng rượu vang. - 1.4 Các kỹ thuật nhằm cải thiện quá trình lên men malolactic. - 1.4.1 Sử dụng chế phẩm vi khuẩn lactic. - 1.4.3 Sử dụng chủng nấm men tái tổ hợp gen malolactat decacboxylaza trong sản xuất vang. - 1.5 Các phƣơng pháp lên men malolactic và khả năng ứng dụng để nâng cao chất lƣợng rƣợu vang. - CHƢƠNG 2 - NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. - 2.1 Nguyên liệu, chủng vi sinh và hóa chất. - 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu. - 2.2.1 Phương pháp công nghệ. - 3.1 Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi khuẩn malolactic cho sản xuất rƣợu vang Error! Bookmark not defined.. - 3.1.1 Phân lập các chủng vi khuẩn malolactic tại Ninh Thuận. - 3.1.2 Xác định khả năng lên men malolactic của các chủng vi khuẩn phân lập Error!. - 3.1.3 Xác định khả năng chịu SO 2 của 02 chủng vi khuẩn malolactic phân lập được. - 3.2 Nghiên cứu quá trình lên men malolactic của Chủng NT9 và Chủng NT12 trên môi trƣờng rƣợu vang non. - 3.3 Nghiên cứu khả năng tạo chất thơm của các chủng vi khuẩn malolactic Error! Bookmark not defined.. - 3.4 Nghiên cứu xác định các điều kiện tối ƣu quá trình lên men malolactic O.oeni NT12. - 3.4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của chất dinh dưỡng bổ sung đến quá trình lên men malolactic. - 3.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men malolactic. - 3.4.3 Ảnh hưởng của thời điểm bổ sung vi khuẩn lactic đến chất lượng rượu vang. - Phân tích rượu vang đỏ trước và sau lên men malolactic. - Đặc tính sinh lý của các chủng vi khuẩn lactic phân lập được. - Bảng 3.2 Đặc tính trao đổi chất của các chủng vi khuân lactic phân lập được Error!. - Bảng 3.3 Khả năng lên men malolactic của 8 chủng vi khuẩn phân lập được . - 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 K 2 S 2 O 5. - 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. - 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. - Bảng 3.7 Hàm lượng axít axetic trước và sau lên men malolactic của 2 chủng vi khuẩn malolactic. - Bảng 3.8 Hàm lượng diaxetyl trước và sau lên men malolactic của 2 chủng vi khuẩn malolactic. - Bảng 3.9 Một số chất bay hơi tạo thành sau quá trình lên men malolactic của 02 chủng. - Bảng 3.10 Thành phần dịch vang non sau khi lên men rượu. - Bảng 3.11 Hàm lượng axít malic (g/l) được phân giải trong quá trình tàng trữ có bổ sung dinh dưỡng khác nhau theo thời gian. - Bảng 3.12 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự chuyển hóa axít malolaic thành axít lactic trong quá trình lên men malolactic. - Bảng 3.13 Thành phần của rượu vang sau khi kết thúc quá trình lên men malolactic Error!. - Bảng 3.14 Thời gian lên men và hàm lượng axít malic, axít lactic sau quá trình lên men malolactic ở các thời điểm bổ sung vi khuẩn lactic khác nhau. - Bảng 3.15 Rượu etanol được tạo thành và hàm lượng đường sót sau quá trình lên men malolactic. - Bảng 3.16 Sự tạo thành 1 số chất bay hơi được tạo thành sau quá trình lên men malolactic. - Hình 1.1 Hình dạng chuỗi của chủng O.oeni. - Quá trình trao đổi chất của các vi khuẩn lactic lên men dị hình. - Cơ chế của quá trình lên men malolactic Error! Bookmark not defined.3 Hình 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men malolactic. - Hình 2.1 Sơ đồ phân lập vi khuẩn malolactic từ nguồn nguyên liệu quả và lá nho . - 27 Hình 3.1 So sánh hàm lượng axít malic trước và sau quá trình lên men malolactic của 2 chủng vi khuẩn malolactic trên môi trường rượu vang nonError! Bookmark not defined.. - So sánh hàm lượng axít lactic trước và sau quá trình lên men malolactic 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. - Hình 3.4 So sánh hàm lượng diaxetyl trước và sau lên men malolactic của 2 chủng vi khuẩn malolactic. - Hình 3.5 So sánh hàm lượng axit axetic tạo thành sau quá trình lên men malolactic của 2 chủng. - 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. - Hình 3.7 So sánh sự tạo thành rượu etanol sau quá trình lên men malolactic. - Hình 3.8 So sánh sự tạo thành 1 số chất bay hơi sau quá trình lên men malolactic. - CFU Colony forming unit - Đơn vị hình thành khuẩn lạc HDL High density lipoprotein - Lipoprotein có tỷ trọng cao LAB Lactic acid bacteria - Vi khuẩn lactic. - MLF Melolactic fermentaeion - Lên men malolactic. - 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.. - 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. - trong khi đó vi khuẩn lactic chuyển hóa axít malic thành axít lactic và CO 2 bằng quá trình lên men malolactic. - Lên men malolactic đóng vai trò quan trọng trong sản xuất rượu vang đỏ và 1 số loại vang trắng, đây là một quá trình không thể thiếu trong việc làm biến đổi các thành phần hóa học, mang lại cho rượu vang những hương vị đặc trưng. - Với điều kiện, công nghệ sản xuất rượu vang của Việt Nam hiện nay, việc phân lập và tuyển chọn một số chủng vi khuẩn lactic để tối ưu hóa quá trình lên men malolactic là rất cần thiết.. - Điều này đã giúp các nhà sản xuất rượu vang kiểm soát quá trình sản xuất rượu vang được tốt hơn, giảm rủi ro tạo ra các sản phẩm hỏng hoặc có chất lượng không ổn định, đồng thời làm đa dạng các chủng loại rượu vang phục vụ cho nhu cầu người tiêu dùng. - Từ đó mở ra hướng nghiên cứu mới cho công nghệ sản xuất rượu vang nho chất lượng cao của Việt Nam giải quyết những vấn đề thực tiễn của ngành sản xuất rượu vang trong nước.Vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu tuyển chọn vi khuẩn malolactic và ứng dụng trong công nghệ sản xuất rượu vang”.. - Trương Hương Lan, Lại Quốc Phong, Lê Đình Hùng, Trần Thị Minh Hà, Ngô Anh Tuấn, Yoshihiro Komiyama (2007), Nghiên cứu ứng dụng SO 2 nâng cao độ ổn định của chất lượng rượu vang quả trong quá trình bảo quản, Tạp chí Công nghiệp, Bộ Công nghiệp, số 3/2007, tr.22-25.. - Lại Quốc Phong (2007), “Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn Oenococcus oeni cho lên men malolactic rượu vang đỏ”, Các công trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học - công nghiệp thực phẩm giai đoạn Nhà xuất bản Lao động-Xã hội, tr.196-202.. - 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.. - 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.. - Tiêu chuẩn Việt Nam (2002), Rượu vang - Quy định kỹ thuật, Trung tâm tiêu chuẩn Việt Nam TCVN:7045:2002.. - 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.. - 211, pp.155-159.. - London, pp.169- 233.. - Chu-Ky s, Tourdot-Marechal R, Marechal PA, Guzzo J (2005), “Combined cold, acid, etanol shocks in Oenococcus ami: Effects on membrane fluidity and cell viability”, Biochimica et Biophysica Acta.,1717, pp.118-124.. - Vitic., 36, pp.290-301.. - (2003), “Phage infection of malolactic fermentation”, In: Lee T. - H., (Ed) Malolactic fermentation. - (2007), “Malolactic fermentation”, In: Fleet G. - Sci., 49, pp.3-10.. - (2002), “Malolactic fermentation in wine - beyond acidification”, J.