Luận án Phân lập, tuyển chọn nấm men chịu nhiệt và đánh giá khả năng lên men rượu vang trái giác (Cayratia trifolia) ở Đồng bằng sông Cửu Long

Tên luận án:

PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN NẤM MEN CHỊU NHIỆT VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LÊN MEN RƯỢU VANG TRÁI GIÁC (Cayratia trifolia) Ở VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Ngành:

Công nghệ sinh học (Mã ngành: 62 42 02 01)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tập trung vào việc phân lập, tuyển chọn và đánh giá khả năng của nấm men chịu nhiệt trong quá trình lên men rượu vang từ trái giác (Cayratia trifolia) tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Đề tài xuất phát từ sự cần thiết khai thác giá trị của trái giác - một loại cây mọc hoang dại giàu hợp chất sinh học, và giải quyết thách thức của nhiệt độ tăng cao do biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu vang truyền thống.

Nghiên cứu đã xác định trái giác ở ĐBSCL có hai dạng chính (tròn và dẹt), màu tím đen khi chín, đường kính trung bình 1,5 cm. Dịch trái giác có pH từ 3,01-4,75, độ Brix 3,5-10,0, hàm lượng đường tổng số 0,47-2,17 g/100mL và đường khử 0,22-0,96 g/100mL. Đặc biệt, trái giác chứa hàm lượng polyphenol cao (0,47-1,54 mg GAE/mL) và thể hiện khả năng kháng oxy hóa đáng kể (16,6-82,86%), cho thấy tiềm năng lớn trong sản xuất rượu vang và nâng cao thu nhập cho người dân.

Tổng cộng 151 chủng nấm men tự nhiên đã được phân lập từ 53 nguồn trái giác khác nhau ở ĐBSCL. Phân loại sơ bộ dựa trên đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa cho thấy các chủng này thuộc năm giống: Saccharomyces, Candida, Clavispora, Pichia và Hanseniaspora, trong đó giống Saccharomyces phân bố rộng rãi nhất. Qua tuyển chọn, 64 chủng được xác định có khả năng phát triển ở 37°C trong môi trường chứa 9-12% (v/v) ethanol. Tiếp tục sàng lọc, 30 chủng nấm men chịu nhiệt có khả năng phát triển ở nhiệt độ 37-45°C, chịu được nồng độ ethanol 9-12% và có khả năng lên men sinh ra ít nhất 6% (v/v) ethanol trong điều kiện chưa tối ưu đã được lựa chọn. Định danh phân tử và phân tích mối quan hệ di truyền xác nhận các chủng này thuộc bốn giống: Saccharomyces, Candida, Pichia và Clavispora, với Saccharomyces cerevisiae HG1.3 là một trong những chủng có mối quan hệ gần nhất.

Điều kiện lên men tối ưu cho rượu vang trái giác sử dụng chủng Saccharomyces cerevisiae HG1.3 được xác định là: 20 °Brix, pH 4,5, mật số nấm men 10^5 tb/mL, lên men trong 6 ngày ở 35°C. Với các điều kiện này, hàm lượng ethanol lý thuyết đạt 12,37% (v/v). Kết quả kiểm chứng trên quy mô 1 L cho thấy hàm lượng ethanol thực tế là 12,0% (v/v). Rượu vang trái giác sản xuất ra đạt các yêu cầu chất lượng theo Quy chuẩn Việt Nam 6-3:2010/BYT, có màu sắc và hương vị đặc trưng, chứa 0,60 mg GAE/mL polyphenol và khả năng kháng oxy hóa 57,3%, góp phần mang lại lợi ích sức khỏe. Đánh giá cảm quan cho thấy sản phẩm có độ trong và màu sắc đạt 4,9 điểm, mùi 4,6 điểm, vị 4,0 điểm và ý thích 4,2 điểm.

Luận án đã đề xuất một quy trình lên men rượu vang trái giác, mở ra hướng khai thác bền vững nguồn nguyên liệu tự nhiên này và thích ứng với biến đổi khí hậu.