TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
----------

NGUYỄN THỊ HUYỀN

TUYỂN CHỌN CHỦNG NẤM MEN
CÓ KHẢ NĂNG LÊN MEN VANG
PHỐI HỢP TỪ TÁO MÈO VÀ NHO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Vi sinh vật học

Người hướng dẫn khoa học
TS. NGUYỄN QUANG THẢO

HÀ NỘI, 2015


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình hoàn thành khóa luận tốt nghiệp, ngoài sự nỗ lực và cố
gắng của bản thân, tôi còn nhận được sự giúp đỡ vô cùng quý báu từ phía nhà
trường, khoa và đặc biệt là các thầy, cô giáo. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng
biết ơn sâu sắc tới:
Ban lãnh đạo, các thầy cô trong tổ vi sinh vật Khoa Sinh-KTNN trường
Đại học Sư phạm Hà Nội 2, cùng sự phối hợp giúp đỡ nhiệt tình của các anh,
chị, bạn trong nhóm luận văn vi sinh.
Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS.Đinh Thị Kim
Nhung và thầy giáo TS.Nguyễn Quang Thảo, giúp đỡ em trong suốt quá trình
nghiên cứu và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 12 tháng 05 năm 2015
Sinh viên

Nguyễn Thị Huyền


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những gì viết trong khóa luận này đều là sự thật. Đây
là kết quả của riêng tôi. Tất cả các số liệu trong bảng biểu và hình ảnh đều
được thu thập từ thực nghiệm, qua xử lý thống kê, không có số liệu sao chép
hay bịa đặt, không trùng với kết quả của bất kỳ tác giả nào đã công bố dưới sự
hướng dẫn của TS. Nguyễn Quang Thảo và PGS.TS. Đinh Thị Kim Nhung.
Trong đề tài, tôi có sử dụng một số dẫn liệu của một số tác giả khác, tôi
xin phép các tác giả được trích dẫn để bổ sung cho luận văn của mình.
Nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Xin trân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 12 tháng 05 năm 2015
Sinh viên

Nguyễn Thị Huyền


BẢNG CHỮ CÁI VIẾT TẮT TRONG KHÓA LUẬN
CHỮ VIẾT TẮT
1. S
2. STT
3. HL
4. TG
5. Vsv
6. ĐHSP

7. TB/ml
8. SLTB
9. PTTQ
10. L.buchneri
11. L.casie
12. L.brevis

ĐƯỢC ĐỌC LÀ
Saccharomyces
Số thứ tự
Hàm lượng
Thời gian
Vi sinh vật
Đại học sư phạm
Tế bào/ml
Số lượng tế bào
Phương trình tổng quát
Lactobacillus plantanrum
Lactobacillus casie
Lactobacillus brevis


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.....................................................................................................2
LỜI CAM ĐOAN.................................................................................................3
MỞ ĐẦU...........................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài........................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu..................................................................................2
3. Nội dung nghiên cứu..................................................................................3
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.....................................................................3

5. Điểm mới của đề tài...................................................................................3
CHƯƠNG 1.......................................................................................................4
TỔNG QUAN TÀI LIỆU.......................................................................................4
1.1. Tổng quan về đối tượng..........................................................................4
1.1.1. Táo mèo và nho Cabernet sauvignon.................................................4
1.2. Khái quát chung về lên men rượu vang....................................................5
1.2.1. Khái niệm rượu vang.........................................................................5
1.2.2. Thành phần và giá trị dinh dưỡng của rượu vang ...............................5
1.2.3. Nguyên liệu sản xuất rượu vang........................................................5
1.2.4. Phân loại vang..................................................................................6
1.3. Hệ vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men..........................................6
1.3.1. Nấm men.........................................................................................7
1.3.2. Vi khuẩn lactic................................................................................10
1.3.3. Nấm mốc........................................................................................10
1.3.4. Vi sinh vật làm hỏng vang...............................................................10
1.3.5. Bệnh vang......................................................................................10
1.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men
...................................................................................................................11
1.4.1. Nguồn cacbon.................................................................................11
1.4.2. Nguồn photpho vô cơ......................................................................12
1.4.3. Nguồn nitơ vô cơ.............................................................................12
1.4.4. Nguồn oxi.......................................................................................12


1.4.5. Các nguyên tố khoáng.....................................................................12
1.4.6. Nước..............................................................................................12
1.4.7. Các vitamin.....................................................................................12
1.5. Yêu cầu của việc lựa chọn chủng nấm men lên men vang........................12
1.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men..........................................13
1.6.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ..................................................................13

1.6.2. Ảnh hưởng của hàm lượng đường và men giống...............................13
1.6.3. Ảnh hưởng của độ pH ....................................................................14
1.6.4. Ảnh hưởng của nồng độ cồn............................................................14
1.6.5. Ảnh hưởng của thời gian lên men.....................................................14
1.6.6. Những biến đổi sinh lí, sinh hóa, vi sinh trong quá trình lên men rượu
vang........................................................................................................14
1.7. Tình hình sản xuất rượu vang................................................................15
1.7.1. Tình hình sản xuất rượu vang trên thế giới.......................................15
1.7.2. Tình hình sản xuất rượu vang trong nước.........................................17
CHƯƠNG 2.....................................................................................................19
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................................................19
2.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................19
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................19
2.2. Hóa chất, dụng cụ thiết bị......................................................................19
2.2.1. Hóa chất.........................................................................................19
2.2.2. Dụng cụ thiết bị..............................................................................19
2.3. Môi trường............................................................................................19
2.3.1. Môi trường Hansen (môi trường phân lập, MT1)(g/ml)......................19
2.3.2. Môi trường nhân giống (môi trường 2, MT2) (g/ml)...........................20
2.3.3. Môi trường lên men (Môi trường 3, MT3) (g/ml)................................20
2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................20
2.4.1. Các phương pháp vi sinh.................................................................20
2.4.2. Phương pháp hóa học.....................................................................22
2.5. Phạm vi nghiên cứu...............................................................................23


2.6. Địa điểm nghiên cứu.............................................................................23
2.7. Thời gian nghiên cứu.............................................................................23
CHƯƠNG 3.....................................................................................................24
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN............................................................24

3.1. Phân lập chủng nấm men có khả năng lên men vang phối hợp từ táo mèo
và nho Cabernet sauvignon..........................................................................24
3.1.1. Các tỷ lệ phối hợp hai nguyên liệu táo mèo và nho Cabernet sauvignon
dùng trong thí nghiệm..............................................................................24
3.1.2. Phân lập chủng nấm men có khả năng lên men vang phối hợp từ táo
mèo và nho Cabernet sauvignon................................................................24
3.2.2. Tiêu chuẩn chọn chủng nấm men có khả năng lên men vang phối hợp
táo mèo và nho Cabernet sauvignon..........................................................26
3.3. Nghiên cứu động thái phát triển của chủng nấm men H1 trong môi trường
nhân giống..................................................................................................30
3.4. Ảnh hưởng của một số nhân tố ảnh hưởng tới quá trình lên men vang phối
hợp táo mèo và nho Cabernet sauvignon.......................................................32
3.4.1. Ảnh hưởng của hàm lượng đường tới quá trình lên men vang phối hợp
táo mèo và nho Cabernet sauvignon..........................................................32
3.4.2. Ảnh hưởng của hàm lượng men giống tới quá trình lên men vang phối
hợp táo mèo và nho Cabernet sauvignon...................................................35
3.5. Lên men với quy mô phòng thí nghiệm và xây dựng quy trình sản xuất
vang táo mèo và nho Cabernet sauvignon.....................................................39
3.5.1. Lên men với quy mô phòng thí nghiệm.............................................39
3.5.2. Quy trình công nghệ sản xuất rượu vang táo mèo và nho Cabernet
Sauvignon................................................................................................40
3.5.3. Thuyết minh công nghệ...................................................................40
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ....................................................................................42
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................43



DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của một số loại quả .........................................6
Bảng 3.1. Các tỷ lệ phối hợp dịch siro táo mèo và nho Cabernet sauvignon. 24

Bảng 3.2. Hoạt lực lên men của 3 chủng nấm men H1, H2, H3........................27
Bảng 3.3. Khả năng kết lắng của 3 chủng nấm men H1, H2, H3......................28
Bảng 3.4. Khả năng lên men đường của 3 chủng nấm men H1, H2, H3...........29
Bảng 3.5. Khả năng lên men ở các độ pH khác nhau của 3 chủng nấm men H 1,
H2, H3.............................................................................................29
Bảng 3.6. Khả năng tạo hương thơm và độ trong của 3 chủng nấm men.......30
Bảng 3.7. Tổng hợp các kết quả của 3 chủng nấm men..................................30
Bảng 3.8. Động thái phát triển của chủng nấm men H1..................................31
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của hàm lượng đường tới quá trình nhân giống của
chủng nấm men H1........................................................................33
Bảng 3.10. Động thái lên men của chủng nấm men H1...................................36
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của hàm lượng men giống đến sự biến động số lượng
tế bào trong thời gian 72h của chủng S.cerevisiae........................38
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của hàm lượng men giống tới quá trình lên men vang
táo mèo và nho Cabernet sauvignon.............................................39
Bảng 3.13. Kết quả phân tích rượu thành phẩm..............................................39


DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1. Ảnh chụp nấm men trên môi trường thạch nghiêng........................25
Hình 3.2. Ảnh chụp khuẩn lạc nấm men H1 trên môi trường thạch đĩa..........25
Hình 3.3. Ảnh chụp tế bào nấm men H1 trên kính hiển vi quang học.............26
Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn động thái phát triển của chủng nấm men trong môi
trường nhân giống...........................................................................32
Hình 3.5. Biểu đồ biểu diễn hàm lượng đường sót trong dịch lên men ở các
hàm lượng đường khác nhau...........................................................34
Hình 3.6. Biểu đồ biểu diễn hàm lượng cồn trong dịch lên men ở các hàm
lượng đường khác nhau...................................................................34
Hình 3.7. Biểu dồ biểu thị độ pH trong dịch lên men ở các hàm lượng đường
khác nhau........................................................................................35

Hình 3.8. Động thái sinh trưởng của quá trình lên men..................................37
Hình 3.9. Động thái sinh trưởng của chủng nấm men H 1 ở các hàm lượng
đường khác nhau.............................................................................39


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Từ xa xưa, con người đã biết cách tạo ra rượu và sử dụng rượu mặc dù
chưa hiểu biết rõ bản chất và quá trình tạo ra rượu. Rượu đã trở thành một thứ
đồ uống phổ biến và ưa chuộng trên toàn thế giới.
Hằng năm trên thế giới xuất khoảng 29 tỷ lít rượu vang. Trong đó các
nước sản xuất nhiều nhất là: Pháp, Ý, Angiêri [17]. Tuyệt đại đa số các loại
rượu vang sản xuất từ quả nho nên danh từ “vang nho” đồng nghĩa với danh
từ vang. Ở các nước nhiệt đới nóng ẩm như nước ta thì diện tích trồng nho
còn hạn hẹp, chất lượng nho còn thấp mà các loại hoa quả nhiệt đới giàu
đường, axit, vitmin, khoáng lại rất phong phú. Vì vậy, chúng ta có thể sản
xuất rượu vang từ các loại quả khác nhau: mơ, vải, táo, dứa… có chất lượng
cao và hương vị đặc trưng. Ở Việt Nam, nghành sản xuất rượu vang mới thực
sự bắt đầu từ những năm 80 của thế kỷ XX và được đánh dấu bằng sự xuất
hiện của nhà máy vang Thăng Long, sau đó là một số nhà máy khác: vang Gia
Lâm, vang Đà Lạt…
Thực tế cho thấy phần lớn các loại quả chứa đường, axit, vitamin, khoáng…
và không độc hại đều có thể sử dụng để lên men vang, nhưng để có vang tốt
thì không phải loại quả nào cũng làm được. Do đó việc lựa chọn nguyên liệu
phù hợp với yêu cầu công nghệ và cho sản phẩm vang có chất lượng cao, từng
bước hội nhập vào thị trường khu vực và quốc tế cho đến nay vẫn là vấn đề
cấp thiết đối với nghành sản xuất vang ở nước ta.
Nho Cabernet sauvignon là một giống nho nhỏ, tròn, có màu đen với
vỏ rất dày và cứng cáp. Chính những đặc tính đó kết hợp với hương vị được
ưa thích nên Cabernet sauvignon là một trong những loại nho đỏ làm rượu

vang phổ biến nhất trên thế giới. Lớp vỏ đặc biệt dày của giống nho này mang

1


lại cho rượu vang nồng độ tannin khá cao, nhờ vậy làm cho loại rượu vang
này có đặc tính biến đổi theo thời gian. Rượu vang mới được làm từ loại nho
này có cấu trúc vững chắc và có vị chát rất khó dùng [25].
Hiện nay, ở một số tỉnh miền núi nước ta có cây táo mèo cho quả có vị
thơm rất đặc trưng. Yên Bái là một trong tỉnh cho sản lượng táo mèo lớn.
Trong đó chỉ có khoảng 30-35% tổng sản lượng quả thu hoạch được sử dụng
vào hình thức: ăn trực tiếp, ngâm rượu, ngâm dịch siro… số còn lại thường bị
bỏ phí do không có nguồn tiêu thụ tại chỗ, vận chuyển khó khăn hoặc giá
thành rẻ. Trong khi đó đời sống bà con các dân tộc ở những nơi này còn gặp
nhiều khó khăn.
Mỗi loại quả khi lên men sẽ cho ra một loại vang riêng với hương vị
đặc trưng. Nhưng nếu kết hợp khéo léo giữa các loại quả khác nhau (ví dụ
như táo mèo và nho Cabernet sauvignon) thì có thể tạo ra một loại vang mới
có chất lương cao hơn và cho hương vị độc đáo. Nghành sản xuất vang ở Việt
Nam đang trên đà phát triển với ngày càng nhiều sản phẩm phong phú cả về
chủng loại lẫn chất lượng. Tuy nhiên đây là ngành sản xuất khá mới và đang
trên đường tìm kiếm nguồn nguyên liệu phù hợp. Táo mèo và nho Cabernet
sauvignon là hai nguyên liệu hoàn toàn có thể đáp ứng yêu cầu trên. Hơn nữa,
khai thác hai loại quả này cho nghành công nghiệp chế biến và rượu vang sẽ
góp phần nâng cao thu nhập và cải thiện đời sống cho nhân dân vùng cao (đặc
biệt đối với Yên Bái).
Chính vì những lí do trên tôi đã chọn và tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Tuyển chọn chủng nấm men có khả năng lên men rượu vang phối hợp
hợp từ táo mèo và nho Cabernet sauvignon”
2. Mục đích nghiên cứu

Tuyển chọn được chủng nấm men có khả năng lên men vang phối hợp
táo mèo và nho Cabernet sauvignon.
Đề xuất công trình công nghệ sản xuất rượu vang phối hợp từ quả táo

2


mèo và nho Cabernet sauvignon.
3. Nội dung nghiên cứu
3.1. Phân lập chủng nấm men có khả năng lên men vang phối hợp táo
mèo và nho Cabernet sauvignon.
3.2. Tuyển chọn và xác định tên khoa học chủng nấm men có khả năng
lên men vang phối hợp táo mèo và nho Cabernet sauvignon.
3.3. Nghiên cứu động thái phát triển của chủng nấm men H 1 trong môi
trường nhân giống
3.4. Ảnh hưởng của các tác nhân như: hàm lượng đường, hàm lượng
men giống tới quá trình lên men vang phối hợp táo mèo và nho Cabernet
sauvignon.
3.5. Ứng dụng lên men vang phối hợp và xây dựng quy trình sản xuất
vang phối hợp ở quy mô phòng thí nghiệm.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
4.1. Tuyển chọn để tìm ra chủng nấm men có đặc tính sinh lý, sinh hóa
có khả năng lên men hỗn hợp táo mèo và nho Cabernet sauvignon.
4.2.Tận dụng nguồn nguyên liệu có sẵn của địa phương nhằm sản xuất
một loại vang phù hợp với thị hiếu của người tiêu dung, góp phần làm phong
phú thị trường vang trong nước và nâng cao thu nhập cho đồng bào dân tộc
vùng cao.
5. Điểm mới của đề tài
Tuyển chọn được 3 chủng nấm men Saccharomyces có đường kính
khuẩn lạc lớn đưa vào nghiên cứu, trong đó tôi chọn ra 1 chủng nấm men

Saccharomyces tốt nhất có khả năng lên men vang phối hợp từ táo mèo và
nho Cabernet sauvignnon.

3


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về đối tượng
1.1.1. Táo mèo và nho Cabernet sauvignon
Táo mèo
Hiện nay, ở một số tỉnh miền núi nước ta có cây táo mèo cho quả có vị
thơm rất đặc trưng. Yên Bái là một trong tỉnh cho sản lượng táo mèo lớn [6].
Trong đó chỉ có khoảng 30-35% tổng sản lượng quả thu hoạch được sử dụng
vào hình thức: ăn trực tiếp, ngâm rượu, ngâm dịch siro… số còn lại thường bị
bỏ phí do không có nguồn tiêu thụ tại chỗ, vận chuyển khó khăn hoặc giá
thành rẻ. Trong khi đó đời sống bà con các dân tộc ở những nơi này còn gặp
nhiều khó khăn.
Nho Cabernet sauvignon
Đây là giống nho nổi tiếng nhất thế giới, được tạo ra nhờ sự kết hợp
giữa hai dòng nho Sauvignon trắng và Cabernet Franc. Sự lai tạo này được
cho là thực hiện từ cách đây hơn 3 thế kỷ tại nơi nào đó trong vùng Gironde
– Pháp. Giống nho này thích ứng tốt với những điều kiện tự nhiên khác nhau
và được trồng khắp các vườn nho trên thế giới. Đặc tính tiêu biểu của giống
nho này: Màu đỏ thẫm, có nhiều mùi thơm của trái cassis, rượu vang được
làm từ giống nho này khi còn trẻ có màu đỏ gạch, mang nhiều mùi hương gỗ
thông tuyết, nó giúp tạo nên những loài vang trữ lâu năm.
Chúng có tác dụng giảm cholesteron, bảo vệ thành mạch máu trong cơ
thể. Điều này giải thích tại sao uống rượu vang đỏ lại có tác dụng tốt cho tim
mạch. Ngoài ra, nho còn giúp đào thải các chất độc trong cơ thể, làm tăng

cường sức đề kháng. Nho được sử dụng rất phổ biến, dùng để ăn tươi, dịch
siro và chế biến rượu vang [24].

4


1.2. Khái quát chung về lên men rượu vang
1.2.1. Khái niệm rượu vang
Rượu vang là một sản phẩm lên men không qua chưng cất từ dịch ép
trái cây (nho, táo mèo, mơ, dâu) của một số chủng nấm men.
1.2.2. Thành phần và giá trị dinh dưỡng của rượu vang
Cồn etanon: Do lên men tự nhiên từ dịch trái cây vì vậy không lẫn
anđehit, este. Đọ cồn của rượu vang từ 10% - 13%V, nhiều người uống được.
Chất bổ dưỡng: Đường trong rượu vang từ 6,2 g/l – 13,2 g/l, chủ yếu là
đường fructozo, glucozo và một ít galactozo.
Chứa một lượng phong phú các loại muối với hàm lượng thấp. Chúng
giữ vai trò làm tăng hương vị và giá trị dinh dưỡng của rượu vang.
Rượu vang giàu vitamin: Vitamin có troang nước hoa quả không bị quá
trình lên men phân hủy.
Các axitamin: có vai trò quan trọng đối với sự sinh sản và phát triển
của nấm men. Ngoài lượng axitamin có sẵn trong dịch hoa quả, quá trình lên
men vang cũng tạo thêm một số axitamin đã làm cho vang thành phẩm có
hương vị đặc trưng. Các axitamin như: lizin, treonin, valin, … [15].
1.2.3. Nguyên liệu sản xuất rượu vang
Có rất nhiều nguồn nguyên liệu để sản xuất rượu vang. Trên thị trường
quốc tế có thể nói nho là nguyên liệu phổ biến cho sản xuất rượu vang nho,
nhưng hiện nay rượu vang phối hợp táo mèo và nho Cabernet sauvignon được
sử dụng khá rộng rãi, có nhiều vitamin C, có đầy đủ các chất khoáng và có
lượng protein đáng kể. Với nguyên liệu chính táo mèo và nho Caernet
sauvigon ngâm với đường để thu dịch nước quả dùng cho lên men:

Nho: chất lượng tốt hương, vị đậm đà, vị ngọt, nóng của cồn cân đối với
vị chua chát của axit. Thành phần hóa học của nho có (%): 10-30 đường
(glucose, fructose, saccharose); 0,5-0,7 axit hữu cơ (axit tactaric, axit malic);

5


0,1-0,9 các chất protein; 0,1-0,5 chất khoáng; có các vitamin C, B 1, B2, cùng
các chất thơm.
Ngoài nho các loại quả khác như: dâu, dứa, mơ, mận, táo, cũng là
nguyên liệu để sản xuất rượu vang [22].
Thành phần hóa học của quả, điều kiện chăm sóc, khí hậu… có ảnh
hưởng lớn đến chất lượng rượu vang.
Thành phần hóa học của một số loại quả được dẫn ra ở bảng 1.1 [16].
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của một số loại quả
Tên quả
Dâu
Dứa
Mơ
Táo mèo

Nước
84,74
54,3
73,8
84

Thành phần hóa học cơ bản (%)
Đường
Acid

Pectin
9,19
0,49
0,31
3,9
0,6
0,249
9,0
1,1
0,249
4,8
1,45
0,249

Tanin
0,035
0,83
0,83
0,83

1.2.4. Phân loại vang
Rượu vang là một loại nước giải khát thơm ngon giàu chất bổ dưỡng
với độ cồn nhẹ và có hương thơm từ trái cây còn giữ lại trong rượu.hiện nay
trên thị trường có nhiều loại rượu vang, để thuận tiện người ta tiến hành phân
loại vang theo nhiều cách như màu sắc hàm lượng đường, hàm lượng axit,
tiêu chí của chất có ga, tiêu chí tuổi thọ…vì vây chia vang thành hai nhóm là
vang có ga và vang không có ga [3], [4], [5].
Căn cứ theo màu sắc của sản phẩm: vang đỏ, vang trắng, vang hồng.
Theo tiêu chí hàm lượng đường:
-


Vang khô: chứa dưới 2g đường/lít rượu
Vang bán thô: từ 2g đến 30g đường/lít rượu
Vang mềm: từ 30g đến 50g đường/lít rượu
Vang ngọt: trên 50g đường/lít rượu
Dựa vào tiêu chí của chất có ga: vang êm và vang sủi.

1.3. Hệ vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men

6


1.3.1. Nấm men
1.3.1.1. Sơ lược về nấm men
Nấm men là tên chung chỉ nhóm nấm men có cấu tạo và sinh sản bằng
cách nảy chồi, cũng có khi theo hình thức phân cắt tế bào. Chúng phân bố
rộng rãi khắp nơi: đất trồng nho, nơi trồng hoa quả, nơi sản xuất rượu vang,
nhất là trong môi trường chứa đường và pH thấp [6].
1.3.1.2. Hình thái và cấu trúc của tế bào nấm men Saccharomyces
cereciviae
Hình thái: Tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae (S.cerevisiae) có
dạng hình ovan hoặc hình trứng. Kích thước nấm men 2-8µm x 4-10µm. Hình
dạng này tùy thuộc vào tuổi của tế bào. Mặc dù cấu tạo đơn bào nhưng nấm
men mang đầy đủ tính chất của một cơ thể sống.
Cấu tạo: nấm men có cấu tạo tế bào khá phức tạp, gần giống như tế bào
thực vật. Có đầy đủ các cấu tạo thành tế bào, màng tế bào chất, ty thể,
riboxom, nhân, không bào và các hạt dự trữ.
Thành tế bào: Thành tế bào nấm men được cấu tạo bởi hai lớp phân tử
bao gồm 90% là hợp chất glucan và mannan, phần còn lại là protein, lipit và
glucozamin. Glucan là hợp chất cao phân tử của D – Glucoza, mannan là hợp

chất cao phân tử của D – Manoza. Trên thành tế bào có nhiều lỗ, qua đố chất
dinh dưỡng được hấp thu và các sản phẩm của quá trình trao đỏi chất được
thải ra.
Màng nguyên sinh chất: Màng nguyên sinh chất của tế bào nấm men dày
khoảng 8nm có cấu tạo tương tự như màng nguyên sinh chất của vi khuẩn.
Tế bào chất: Nấm men cũng như tế bào chất của vi khuẩn, độ nhớt của
tế bào chất cao hơn của nước 800 lần.
Nhân tế bào: Nhân tế bào nấm men là điển hình, có dịch nhân bên
trong là chất dịch nhân. Cũng như nhân của tế bào sinh vật bậc cao, nhân của

7


tế bào nấm men ngoài ADN còn có protein và nhiều loại men. Hạch nhân của
tế bào nấm men không chỉ có một phân tử ADN như ở vi khuẩn mà có cấu tạo
nhiễm sắc thể điển hình và có quá trình phân bào nguyên nhiễm gọi là gián
phân. Quá trình gián phân gồm bốn giai đoạn như ở sinh vật bậc cao. Số
lượng nhiễm sắc thể trong tế bào nấm men cũng khác nhau ở tế bào nấm men.
S.cerevisiae là nhóm phân bố rộng rãi nhất có nhiễm sắc thể đơn bội n = 17, ở
thể lưỡng bội 2n = 34. Ngoài ra nhiễm sắc thể trong nhân tế bào còn chứa từ
50 – 100 plasmid có cấu tạo một phân tử ADN dạng vòng kín có kích thước
2mm có khả năng sao chép độc lập mang thông tin di truyền.
Ty thể: Khác với vi khuẩn, nấm men đã có ty thể giống như ở tế bào
bậc cao, đó là cơ quan sinh năng lượng của tế bào. Ty thể của nấm men có
hình bầu dục, được bao bọc bởi hai lớp màng, màng trong gấp khúc thành
nhiều tấm răng lược hoặc nhiều ống nhỏ làm cho diện tích bề mặt của màng
trong tăng lên.
Riboxom: có hai loại: loại 80S gồm 2 tiểu thể 60S và 40S nằm trong tế
bào chất, một số khác gắn với màng tế bào chất. Một số nghiên cứu chứng
minh rằng: Các riboxom gắn với màng tế bào chất có hoạt tính tổng hợp

protein cao hơn. Loại 70S là loại riboxom có trong ti thể. Ngoài các cơ quan
trên, nấm men còn có không bào và hạt dự trữ volutin.
Bào tử: Nhiều nấm men có khả năng hình thành bào tử, đó là một hình
thức sinh sản của nấm men. Có hai loại bào tử : bào tử bắn và bào tử túi [7], [9].
1.3.1.3. Sinh sản của tế bào nấm men
Nấm men sinh sản dưới hai hình thức: vô tính và hữu tính
Sinh sản vô tính gồm: sinh sản bằng hình thức nảy chồi và sinh sản
bằng hình thức phân chia. Phổ biến nhất là hình thức nảy chồi.Khi tế bào phát
triển đến một mức nhất định thì cơ thể của nó đâm ra một chồi mới gọi là
mầm (hay chồi). Mầm sinh ra ở một tư thế lệch tâm ở trên đầu tế bào mẹ.

8


Cùng một lúc tế bào có thể đâm ra nhiều chồi, ở mỗi chồi sẽ nhận được một
phần chất nhân và chất nguyên sinh của tế bào mẹ, sau đó nó tách ra khỏi tế
bào mẹ sống độc lập không tách khỏi mà tạo thành những chồi nhỏ liên kết
với nhau tạo thành một chuỗi khuẩn ty giả [8].
Sinh sản hữu tính: do hai tế bào nấm men kết hợp với nhau hình thành
hợp tử. Hợp tử phân chia thành các bào tử nằm trong nang, nang chín bào tử
được phát ra ngoài. Nếu hai tế bào nấm men có kích thước giống nhau tiếp
hợp với nhau thì được gọi là tiếp hợp đẳng giao, hai tế bào nấm men khác
nhau thì được gọi là tiếp hợp dị giao.
Nấm men cũng có hình thức sinh sản bằng bào tử. Bào tử túi được hình
thành trong túi bào tử nhỏ gọi là nang, trong nang có từ 1-8 bào tử đôi khi có
đến 12 bào tử. Đó là quá trình tạo bào tử riêng rẽ không qua quá trình tiếp
hợp. Bào tử sau khi ra khỏi túi gặp điều kiện thuận lợi sẽ phát triển thành tế
bào nấm men mới. Tiếp theo là quá trình nảy chồi [9].
1.3.1.4. Vai trò của chủng nấm men S.cereviae tới quá trình lên men
rượu vang

Nấm men có thể sử dụng đường glucose và fructose trong dịch quả và
chuyển hóa chúng theo con đường đường phân pyruvat. Qúa trình này cung
cấp năng lượng và chất khử để phục vụ sinh tổng hợp cho tế bào.Trong điều
kiện kỵ khí, nấm men loại CO2 khỏi pyruvat trong phản ứng xúc tác bởi
enzyme pyruvat decarboxylase tạo ra axetanlđehyt và CO2.
Tiếp theo, acetalđehyt khử thành ethanol dưới tác động của enzyme
alcohol ddehydrogenaasse và NADH.

9


1.3.2. Vi khuẩn lactic
Trong dịch quả cũng như trong rượu vang có rất nhiều vi khuẩn. Những
loại này có tác dụng cải tạo hương vị cho rượu vang hoặc làm xấu hương vị,
thậm trí làm hỏng rượu vang.
Đặc biệt có sự tham gia của vi khuẩn lactic. Vi khuẩn lactic trong dịch
quả cũng như trong vang thường gặp khá nhiều loại vi khuẩn lactic, trong đó
có nhiều loài cần thiết cho quá trình sản xuất rượu vang từ các loại quả giàu
axit malic. Ví dụ các chủng vi khuẩn lên men lactic thuộc các giống
Pediococus và Leuconostoc. Ngày nay, người ta xác định cả các vi khuẩn
lactic đồng hình như : Lactobacillus plantanrum, L.casie và các chủng lên
men lactich dị hình: L.buchneri, L.brevis đều có thể lên men [13].
1.3.3. Nấm mốc
Phát triển ở quả, chất bã của quá trình sản xuất rượu vang, thùng chứa
thiết bị hoặc không khí mang đến. Đại diện: chi Rhizopus, Aspergillus.
1.3.4. Vi sinh vật làm hỏng vang
Một số vi sinh vật tồn tại khá nhiều trong rượu vang gây hỏng rượu
vang, vang bị đục, có vị chua gắt, mùi khó chịu như: Bacterium gracile,
Acetobacter xylium, Acetobacter aceti [7].
1.3.5. Bệnh vang

Là hiện tượng rượu vang bị chua chất lượng rượu vang bị giảm rất
nhanh. Nguyên nhân là do vang bị tiếp xúc với không khí và do dưới tác dụng
của vi khuẩn axetic đã biến cồn thành axit axetic. Hoặc có thể do vi sinh vật
lên men trong điều kiện kỵ khí gây ra [20].
Một số bệnh vang thường gặp:
Bệnh vang dính
Đặc điểm: vang chảy không đều, lỏng như nước mà dính lại như hồ.
Bệnh này thường kéo dài hơn bệnh chua và bệnh đắng. Do vi khuẩn lactic đặc

10


biệt là do Leuconostoc tiết ra một loại đường riêng là dextran gây nên bệnh
vang dính.
Bệnh vang đắng
Đặc điểm: Rượu vang có vị chua và có vị vang đắng. Do vi khuẩn
lactic phá hủy glixerin tạo thành acrolrin.
Vang chua lactic
Đặc điểm: Rượu có mùi khó chịu. Khi quả quá ngọt hoặc cho thêm quá
nhiều đường, kĩ thuật lên men thấp, làm cho nấm men ngừng hoạt động, hoặc
do cấy nấm men chưa đủ, nhiệt độ cao và thiếu oxy,... vi khuẩn lactic sẽ
chuyển hóa đường khử thành đường manit và axit bay hơi.
Vang bị đục
Vang có màu đục không trong. Do xuất hiện những kết tủa màu trong
rượu hay sự oxy hóa của thành phần polyphenol có trong nguyên liệu làm
rượu, hoặc do sự tạo thành kết tủa bông protein của thành phần tanin trong
rượu và một số dạng kết tủa khác.
Bệnh chua giấm
Rượu có mùi giấm. Do vi khuẩn acetic chuyển hóa cồn trong rượu
thành axetic [16].

1.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng và phát triển của
nấm men
1.4.1. Nguồn cacbon
Hợp chất cacbon chiếm vị trí hàng đầu cho sự sống của nấm men.
Cacbon có trong tế bào chất, thành tế bào, trong tất cả các phản ứng enzyme
và sản phẩm trao đổi chất.
Nguồn cacbon cung cấp chủ yếu cho nấm men Saccharomyces
cerevisia được lấy chủ yếu từ các nguồn đường: glucoza, saccharoza,
fructoza.
Nguồn cacbon đáp ứng được 3 nhu cầu cơ bản của nấm men:

11


- Sản sinh ra năng lượng thông qua quá trình oxi hóa khử.
- Tạo thành những tiền chất.
- Tham gia vào các quá trình oxi hóa khử.
1.4.2. Nguồn photpho vô cơ
Photpho có vai trò quan trọng đối với tế bào nấm men, là nguyên liệu
tổng hợp acid nucleic, các enzyme, các hợp chất cao năng ATP, ...
1.4.3. Nguồn nitơ vô cơ
Nitơ là thành phần cấu tạo nên tế bào. Nguồn nitơ dược nấm men lấy từ
các hợp chất vô cơ và hợp chất hữu cơ. Do vậy, khi nhân giống nấm men
người ta thường bổ sung thêm lyzin,arginin hoặc (NH4)2SO4 để tăng cường
khả năng sinh sản cho nấm men [14].
1.4.4. Nguồn oxi
Hầu hết các chủng nấm men trong lên men rượu vang thuộc giống
Saccharomyces. Chúng là nhóm vi sinh vật kỵ khí tùy tiện. Khi môi trường đủ
lượng oxi nấm men phân hủy đường dùng làm nguồn năng lượng và cấu tạo
tế bào tăng sinh sinh khối.

1.4.5. Các nguyên tố khoáng
Sự trao đổi của tế bào nấm men cần các nguyên tố khoáng như: Ca, P,
Mg, S,... chúng đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành màng và nhân tế
bào Ca, Mg là trung tâm chuyển hóa của nhiều loại enzyme tham gia vào quá
trình chuyển hóa đường thành rượu.
1.4.6. Nước
Nước là thành phần không thể thiếu vì nó là môi trường sinh sống của
tế bào nấm men.
1.4.7. Các vitamin
Một số vitamin như B1, biotin, vitamin E... có tác dụng rất tốt đến sự
sinh trưởng và phát triển của nấm men. Nhiều loại vitamin còn có tác dụng
tăng cường sự hoạt hóa của một số enzyme trong quá trình lên men rượu [14].
1.5. Yêu cầu của việc lựa chọn chủng nấm men lên men vang
Có năng suất lên men cao, tốc độ lên men lớn.

12


Chịu cồn cao.
Chịu pH thấp.
Có hương thơm đặc trưng.
Dễ lắng trong và dễ lọc.
1.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
1.6.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ lên men có ảnh hưởng trực tiếp đến các phản ứng sinh hóa
trong tế bào nấm men.
Nếu nhiệt độ < 200C: sự lên men diễn ra chậm chạp, độ rượu được tạo
thành thấp.
Nhiệt độ < 100C: không diễn ra quá trình lên men.
Nhiệt độ ở 350C: nguy hiểm cho quá trình lên men, nấm men mặc dù

không chết nhưng mất tác dụng.
Nhiệt độ > 350C: quá trình lên men dừng lại, lượng đường sót lại còn
cao, vi khuẩn hoạt động, đặc biệt là nhiều vi khuẩn chuyển hóa đường thành
axit acetic gây chua, làm giảm chất lượng vang.
Nhiệt độ thích hợp nhất cho nấm men phát triển là 26-280C [20].
1.6.2. Ảnh hưởng của hàm lượng đường và men giống
Hàm lượng đường thích hợp cho lên men vang là 12-25%V và tới
30%V sẽ ức chế mạnh mẽ quá trình lên men. Tỷ lệ các loại đường có trong
dịch lên men cũng ảnh hưởng lớn tới tốc độ và hiệu suất lên men, glucose là
loại đường phù hợp nhất cho sự sinh sản và phát triển của nấm men cũng như
quá trình lên men rượu vang, tiếp đó là đường fructose và saccharose... Vì vậy
quả có chứa hàm lượng đường khử càng cao thì càng có lợi cho quá trình lên
men cũng như đến chất lượng vang thành phẩm [14].
Hàm lượng men giống : hàm lượng men giống đóng vai trò quan trọng
đến quá trình sinh trưởng cũng như quá trình lên men của nấm men. Hàm
lượng tế bào nấm men có trong dịch lên men càng thấp thì thời gian lên men
càng kéo dài hơn, dễ bị nhiễm vi khuẩn. Ngược lại hàm lượng men giống
trong dịch lên men càng cao thì thời gian lên men ngắn hơn, hạn chế được khả

13


năng nhiễm khuẩn. Nhưng hàm lượng men giống quá cao sẽ làm thay đổi
thành phần môi trường lên men và sẽ không có lợi cho quá trình lên men và
chất lượng rượu vang. Nhìn chung, hàm lượng men giống thích hợp cho quá
trình lên men khoảng 10% [21].
1.6.3. Ảnh hưởng của độ pH
Trong quá trình nuôi cấy pH môi trường luôn bị biến đổi được điều
khiển bởi sự sinh sản của nấm men.Vào giai đoạn cuối cùng pH tăng một ít do
điều kiện môi trường bắt đầu khan hiếm chất dinh dưỡng và hoạt lực của

enzyme trong tế bào lớn. Nấm men lúc đó tự phân huỷ và giải phóng NH 3.
Đối với dịch quả thường có độ pH từ 2,8 – 3,8. Khoảng pH này nấm men vẫn
hoạt động được, vùng pH tối thích của nấm men là 4 – 6.
Trong sản xuất rượu vang người ta thường sử dụng môi trường dịch
quả có pH 3,0 – 3,5.
1.6.4. Ảnh hưởng của nồng độ cồn
Nấm men phát triển tốt nhất ở nồng độ cồn thích hợp là 9 – 14%V.
Trong quá trình lên men nồng đổ rượu tăng dần sẽ gây ức chế hoạt động sống
của nấm men và kìm hãm hoạt động của nhiều loại enzyme chuyển hoá
đường thành rượu.Vì vậy, khả năng chịu cồn và lên men tốt trong môi trường
có nồng độ cồn thích hợp là một tiêu chí để tuyển chọn chủng nấm men cho
quá trình sản xuất rượu vang [14].
1.6.5. Ảnh hưởng của thời gian lên men
Thời gian là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
vang. Trong thời gian lên men chính, nếu thời gian lên men quá ngắn, lượng
cồn tạo ra quá ít. Trong thời gian lên men phụ, nếu thời gian lên men không
đủ để hương hình thành, mùi vang sẽ không đặc trưng. Nhìn chung thời gian
lên men chính tốt nhất là 7 – 20 ngày. Thời gian lên men phụ và tàng trữ vang
phải vài tháng trở lên [1].
1.6.6. Những biến đổi sinh lí, sinh hóa, vi sinh trong quá trình lên men

14


rượu vang
Saccharomyces là chủng nấm men được sử dụng rộng rãi nhất, chủng
này có hàm lượng đường cao.
PTTQ của sự lên men:
C6H12O6 → CH3 CH2 OH + 33 Kcal
Qúa trình lên men đường thành rượu là một dãy phản ứng oxi hoá khử

nhờ hệ enzim trong tế bào nấm men. Qúa trình biến đổi đường thành rượu là
chuỗi các phản ứng diễn ra phức tạp gồm 5 giai đoạn sau:
- Giai đoạn 1: Biến đổi glucozo thành fructozo – 1,6 điphotphat dưới tác
dụng của enzym hexokinaza và isomeraza.
- Giai đoạn 2: Từ fructozo – 1,6 điphotphat biến đổi thành 3 –
photphoglixeraldehit và photphodioxiaxeton dưới tác dụng của enzim
andolaza.
- Giai đoạn 3: Trước hết là 3 – photphoglixeraldehit sẽ biến đổi thành
photphoglyxerat và tiếp tục biến đổi thành 2 - photphoglyxerat nhờ xúc tác
của các enzim photphoglyxeratmutaza. Sản phẩm cuối cùng của giai đoạn này
là sự biến đổi 2 – photphoglyxerat thành axit piruvic dưới tác dụng của enzim
andolaza và kinaza.
- Giai đoạn 4: Axit piruvic phân cắt thành axetaldehit đồng thời giải
phóng CO2 dưới tác dụng của enzimdecacboxylaza.
- Giai đoạn 5: Tạo thành etanol từ axetandehit nhờ tác dụng của enzim
alcoldehydrogenaza [2].
1.7. Tình hình sản xuất rượu vang
1.7.1. Tình hình sản xuất rượu vang trên thế giới
Rượu gắn liền với đời sống văn hóa, tâm linh, kinh tế, xã hội của mỗi
cộng đồng. Do tác động quá lớn của rượu tới sức khỏe, đời sống con người
nên việc nghiên cứu, sản xuất rượu vang không ngừng được hoàn thiện phát
triển và có nững nét đặc thù riêng của mỗi nước, mỗi cộng đồng quốc gia. Sản
xuất rượu trên thế giới có tốc độ gia tăng mạnh trong vài năm trở lại đây, do
nhiều nguyên nhân khác nhau nhưng chủ yếu do mức sống người dân tăng

15