- PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN NẤM MEN VÀ XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN ẢNH HƯỞNG QUY TRÌNH LÊN. - MEN RƯỢU VANG DƯA HẤU. - Nghiên cứu phát triển sản phẩm từ dưa hấu có thể góp phần đa dạng hóa các sản phẩm lên men từ trái cây và nâng cao giá trị sản phẩm. - Nghiên cứu khảo sát quy trình lên men thích hợp để sản xuất rượu vang dưa hấu dựa trên các chỉ tiêu về loại nấm men và mật số nấm men, hàm lượng đường bổ sung vào dịch lên men, chỉ tiêu về nhiệt độ ủ và thời gian lên men. - Kết quả đạt được cho thấy quy trình lên men rượu vang dưa hấu cho độ cồn cao, có giá trị cảm quan tốt và đạt tiêu chuẩn về rượu TCVN 7045:2002 được tiến hành với dòng nấm men Saccharomyces cerevisiae với mật số nấm men trong dịch lên men là 10 7 tế bào/ml, dịch lên men được bổ sung đường saccharose đạt 30°Brix và lên men rượu ủ ở 25°C trong thời gian 10 ngày.. - Từ khóa: Saccharomyces cerevisiae, dưa hấu, sự lên men rượu, nấm men. - Rượu vang trái cây là loại rượu lên men từ các loại dịch quả không qua chưng cất, có độ cồn từ 6 - 18% và được xem là thức uống bổ dưỡng. - Do đó, một trong những giải pháp được đặt ra là sử dụng trái cây để làm rượu vang - một phương pháp vừa tận dụng được nguồn nguyên liệu dưa hấu dồi dào, vừa đa dạng hóa sản phẩm từ dưa hấu và tạo ra một sản phẩm lên men có lợi cho sức khỏe. - Mục tiêu của nghiên cứu là phân lập và tuyển chọn các dòng nấm men có hoạt tính cao cũng như khảo sát các điều kiện để thiết lập quy trình lên men rượu vang dưa hấu.. - Men phân lập từ dưa hấu lên men tự nhiên, men Saccharomyces cerevisiae thương mại do Thái Lan sản xuất, men rượu thị trường, men bánh mì và nấm men Saccharomyces cerevisiae 2.1.. - 2.2.1 Phân lập và định danh sơ bộ các dòng nấm men từ dịch dưa hấu lên men Lên men dịch quả dưa hấu ở nhiệt độ phòng trong 5 ngày. - Các chủng nấm men và vi sinh vật có sẵn trong dưa hấu sẽ phát triển nhờ vào nguồn dinh dưỡng từ dịch quả. - 2.2.2 So sánh khả năng lên men của các dòng nấm men. - Lên men dịch quả dưa hấu trong chai Durham (10ml) và bình tam giác 250ml có gắn waterlock để xác định khả năng lên men dựa vào chiều cao cột khí trong chai Durham và độ cồn của sản phẩm sau khi lên men trong bình tam giác. - Tiến hành lên men với các dòng nấm men tự nhiên được phân lập, nấm men S. - cerevisiae thương mại để so sánh khả năng lên men rượu của các loại nấm men này nhằm chọn ra dòng nấm men thích hợp nhất để lên men rượu vang dưa hấu.. - 2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của mật số nấm men và thời gian lên men. - Lên men rượu vang dưa hấu với dòng nấm men đã chọn ở thí nghiệm trên ở các mật số chủng lần lượt là và 10 7 tế bào/ml và các mức thời gian 5, 10 và 15 ngày để tìm ra mật số và thời gian ủ thích hợp nhất cho quá trình lên men rượu vang dưa hấu.. - 2.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng đường bổ sung và nhiệt độ lên men Thí nghiệm được thực hiện với các điều kiện được chọn từ hai thí nghiệm trên.. - Điều chỉnh độ Brix về các giá trị và 30°Brix bằng cách bổ sung đường và tiến hành lên men ở các mức nhiệt độ và 35°C để tìm ra hàm lượng đường bổ sung và nhiệt độ ủ thích hợp cho lên men rượu vang dưa hấu.. - Ở các thí nghiệm đánh giá khả năng lên men, các nghiệm thức được xác định độ Brix, pH trước và sau lên men. - Sản phẩm sau khi lên men sẽ được xác định độ cồn ở 20°C và đánh giá cảm quan sản phẩm theo phương pháp của Lê Thanh Mai (2002). - 3.1 Phân lập và định danh sơ bộ các dòng nấm men từ dịch quả lên men Từ 4 loại dưa hấu (Hắc mỹ nhân ruột đỏ, Hắc mỹ nhân ruột vàng, Thành Long 522 và dưa hấu không hạt Mặt trời đỏ) đã phân lập được 6 dòng nấm men. - Đặc điểm của các dòng nấm men được mô tả trong bảng 1. - Hình dạng khuẩn lạc và hình dạng tế bào (ở vật kính E40) của các dòng nấm men phân lập ký hiệu Y01, Y02, Y03, Y04, Y05 và Y06 được trình bày lần lượt trong các hình và 6.. - Hình 4: Hình dạng khuẩn lạc và tế bào của dòng nấm men Y04 Hình 3: Hình dạng khuẩn lạc và tế bào. - của dòng nấm men Y03 Hình 1: Hình dạng khuẩn lạc và tế bào. - của dòng nấm men Y01 Hình 2: Hình dạng khuẩn lạc và tế bào của dòng nấm men Y02. - Bảng 1: Đặc điểm của các dòng nấm men phân lập được từ dịch quả lên men. - Dòng nấm men Nguồn phân lập Đặc điểm khuẩn lạc Đặc điểm tế bào Y01 Dưa hấu Hắc mỹ. - Tế bào nấm men to, hình ovan, tạo nang bào tử hình trứng.. - Tế bào nấm men to, hình ovan, tạo nang bào tử hình cầu hoặc hình trứng.. - Y03 Dưa hấu Thành Long 522. - Tế bào nấm men nhỏ, hình elip, sinh sản bằng cách tạo vách ngăn ngang.. - Tế bào nấm men to, hình tròn, sinh sản bằng cách nảy chồi một cực hoặc hai cực và có khả năng tạo nang bào tử hình cầu.. - 4 dòng nấm men Y01, Y02, Y04 và Y06 thuộc giống Saccharomyces, 2 dòng nấm men Y03 và Y05 thuộc giống Schizosaccharomyces.. - 3.2 Khả năng lên men của các dòng nấm men. - Nấm men đóng vai trò quan trọng trong quá trình lên men rượu vang. - Sử dụng dòng nấm men thích hợp sẽ cho hiệu suất lên men tốt và sản phẩm có độ rượu cao.. - Thí nghiệm khảo sát khả năng lên men dịch dưa hấu với 6 dòng nấm men đã được phân lập và so sánh với khả năng lên men của nấm men thuần được phân lập trong phòng thí nghiệm, men rượu thị trường và men S. - Kết quả lên men trong chai Durham. - Chiều cao cột khí trong ống Durham ở bảng 2 cho thấy cường độ lên men của các dòng nấm men ở từng thời điểm lên men là khác nhau.. - Kết quả cho thấy có sự khác biệt rất lớn về khả năng lên men giữa các dòng nấm men. - Chiều cao của cột khí tăng liên tục, đến thời điểm 24 giờ thì dòng nấm men S. - cerevisiae thương mại có cột khí chiếm đầy ống (4,20cm), trong khi đó dòng men rượu thị trường và dòng nấm men Y02 chỉ đạt lượng khí tối đa sau 54 giờ lên men. - tiếp đó là dòng nấm men Y01 (sau 60 giờ). - 3 dòng Y04, Y05 và Y06 có cường độ lên men tương đương nhau và khá yếu, chỉ đạt lượng khí tối đa sau 72 giờ, riêng hai dòng Y03 và S. - cerevisiae 2.1 có cường độ lên men rất yếu, gần như không lên men trong 24 giờ đầu và chỉ đạt lượng khí tối đa sau 78 giờ lên men.. - Dòng nấm men Thời điểm lên men (giờ). - Kết quả lên men trong bình tam giác có gắn waterlock. - Khả năng lên men được khảo sát với mật số nấm men là 10 7 tế bào/ml, thời gian ủ là 5 ngày ở 30°C. - Bảng 3: Kết quả khảo sát khả năng lên men của các dòng nấm men. - Dòng nấm men Độ Brix. - sau lên men pH. - sau lên men Độ rượu. - Kết quả cho thấy dòng nấm men S. - cerevisiae thương mại có độ rượu trung bình sau lên men cao nhất, kế đến là dòng nấm men Y04 và sau cùng là dòng men Y03 và S. - cerevisiae thương mại có khả năng lên men nhanh và cho sản phẩm có độ rượu cao, dòng men Y04 tuy lên men khá chậm nhưng vẫn cho sản phẩm có độ rượu khá cao, trong khi dòng men rượu thị trường có khả năng lên men nhanh nhưng lại cho sản phẩm có độ rượu không cao. - Kết quả thống kê cho thấy dòng nấm men S. - Do đó, dòng nấm men S. - 3.3 Ảnh hưởng của mật số nấm men và thời gian ủ đến quá trình lên men Thời gian lên men được bố trí là 5, 10 và 15 ngày. - tiến hành lên men dịch dưa hấu với các mật số nấm men là và 10 7 tế bào/ml. - Dòng nấm men S.. - cerevisiae thương mại được thử nghiệm để chọn ra tỷ lệ nấm men và nhiệt độ ủ. - thích hợp cho lên men với pH tự nhiên của dịch ép là 6,0 và độ Brix được điều chỉnh về 25°Brix. - Kết quả sau lên men được trình bày trong Bảng 4.. - Bảng 4: Kết quả khảo sát ảnh hưởng mật số nấm men và thời gian ủ Mật số nấm men. - sau lên men Độ Brix sau. - lên men Độ rượu. - Kết quả ở bảng 4 cho thấy độ Brix và pH sau lên men đều giảm và có sự tạo thành rượu. - Kết quả này là hợp lý, vì nấm men đã sử dụng đường trong dịch ép dưa hấu và chuyển hóa thành rượu, đồng thời sinh ra một số acid hữu cơ làm giảm pH môi trường. - Thống kê giá trị trung bình của độ rượu trong 3 lần lặp lại dựa trên nhân tố tỷ lệ men và thời gian ủ cho thấy không có sự khác biệt ở độ tin cậy 95% về tỷ lệ nấm men 10 7 tế bào/ml khi lên men 10 ngày và 15 ngày. - Kết quả đánh giá cảm quan về mức độ ưa thích ở hình 7 cũng cho thấy khi lên men với tỷ lệ 10 7 tế bào/ml trong 10 ngày sẽ cho giá trị cảm quan tốt hơn. - Do đó chọn tỷ lệ nấm men là 10 7 tế bào/ml và thời gian ủ là 10 ngày cho quá trình lên men rượu vang dưa hấu.. - Hình 7: Kết quả đánh giá cảm quan rượu vang dưa hấu. - Như vậy, lên men dịch dưa hấu bằng dòng nấm men S. - cerevisiae thương mại do Thái Lan sản xuất với tỷ lệ lên men là 10 7 tế bào/ml và ủ trong thời gian 10 ngày sẽ cho sản phẩm có độ rượu cao và cảm quan tốt. - Điều này có ý nghĩa quan trọng khi đưa vào sản xuất vì dòng nấm men S. - men được chọn là 10 ngày, so với lên men ở 15 ngày thì độ rượu của sản phẩm khác biệt không có ý nghĩa về mặt thống kê nhưng lại tiết kiệm thời gian hơn nên sẽ mang tính kinh tế hơn khi đưa vào sản xuất.. - 3.4 Ảnh hưởng của hàm lượng đường và nhiệt độ lên men. - Đường là cơ chất của quá trình lên men nên ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất lên men. - Nấm men có khả năng lên men đường thành rượu, nên độ rượu cao hay thấp sẽ phụ thuộc vào hàm lượng đường được sử dụng trong dịch lên men. - Một yếu tố khác cũng ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men là nhiệt độ, nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt động trao đổi chất của nấm men vì hoạt lực của các phức hệ enzyme trong nấm men phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ của quá trình lên men.. - Sau khi lên men, rượu sẽ được ly tâm để loại bỏ phần lớn nấm men và kết quả quá trình lên men rượu được trình bày ở bảng 5.. - Kết quả ở Bảng 5 chứng tỏ có sự lên men rượu xảy ra làm thay đổi độ Brix và pH của môi trường. - Kết quả cũng cho thấy nghiệm thức 30°Brix - 25°C cho kết quả độ rượu trung bình sau 3 lần lặp lại cao nhất so với các nghiệm thức khác và độ rượu sau lên men có sự khác biệt về mặt thống kê so với các nghiệm thức khác ở độ tin cậy 95%. - Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu về rượu vang vì khi lên men ở nhiệt độ cao sẽ dẫn đến việc hình thành nhiều sản phẩm phụ làm tổn thất lượng rượu sinh ra.. - sau lên men Độ Brix. - Kết quả đánh giá cảm quan ở hình 8 cũng cho thấy rượu được nhiều sự ưa thích là rượu lên men ở 30°Brix - 25°C.. - Hình 8: Kết quả đánh giá cảm quan theo hàm lượng đường và nhiệt độ lên men. - 3.5 Kết quả phân tích các chỉ tiêu lý hóa và vi sinh của sản phẩm lên men Sản phẩm rượu vang dưa hấu sau khi lên men đã được phân tích các chỉ tiêu lý hóa và vi sinh theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7045:2002. - Kết quả phân tích lý được trình bày trong bảng 6 cho thấy sản phẩm rượu vang dưa hấu đạt các yêu cầu của một sản phẩm rượu vang lên men theo TCVN 7045-2002 cả về hoá lý và các chỉ tiêu vi sinh vật.. - Nồng độ đường sau lên men. - Tổng số nấm men-nấm mốc. - Từ 4 nguồn dưa hấu đã phân lập được 6 dòng nấm men thuần thuộc 2 giống Saccharomyces và Schizosaccharomyces. - So sánh khả năng lên men với 3 dòng nấm men sẵn có đã chọn ra được dòng nấm men Saccharomyces cerevisiae thương mại do Thái Lan sản xuất cho hiệu suất lên men cao và giá trị cảm quan tốt. - Quy trình lên men rượu vang dưa hấu đạt hiệu quả và chất lượng tốt khi lên men với mật số nấm men là 10 7 tế bào/ml, hàm lượng đường bổ sung đạt 30°Brix và thời. - gian lên men là 10 ngày ở nhiệt độ 25°C. - Kết quả phân tích các chỉ tiêu lý hóa và vi sinh của sản phẩm sau lên men cho thấy đây là một sản phẩm đạt yêu cầu về vệ sinh an toàn thực phẩm. - Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men thực phẩm, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.