Tuyển chọn dòng nấm men phân lập từ dịch quả thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus) trồng tại huyện Chợ Gạo, tỉnh Tiền Giang

Thị Kiên Hảo Võ ,
Hương Giang Nguyễn ,
Văn Bá Nguyễn ,
Thị Thu Thảo Nguyễn ,
Hữu Tặng Phan ,
Chí Thảo Phan ,
Thanh Sang Phạm
Liên lạc chính: Thị Kiên Hảo Võ (vtkhao@tdu.edu.vn)

Main Article Content

Tóm tắt

Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu tuyển chọn dòng nấm men có khả năng chịu nhiệt và chịu cồn cao, cho hoạt lực lên men cao từ dịch quả thanh long ruột đỏ. Trái thanh long được thu hoạch tại huyện Chợ Gạo, tỉnh Tiền Giang. Kết quả nghiên cứu cho thấy 13dòng nấm men được khảo sát đều phát triển tốt ở nhiệt độ nuôi cấy là 44oC và chịu được nồng độ ethanol 12%, ở nồng độ ethanol cao nhất là 16% vẫn còn 6 dòng nấm men phát triển tốt. Các dòng nấm men khảo sát đều lên men được dịch quả thanh long, trong đó có 6 dòng nấm men lên men nhanh với chiều cao cột khí CO2 đạt tối đa sau 66 giờ lên men. Trong đó dòng D9 lên men nhanh nhất với chiều cao cột khí tối đa (45 mm) chỉ sau 54 giờ. Quá trình lên men rượu thanh long bởi dòng nấm men D9 kết thúc sau 10 ngày với các thông số hàm lượng chất khô hòa tan và hàm lượng đường sót thấp nhất lần lượt là 7,67 oBx và 2,15 g/l, pH sản phẩm thấp nhất (4,08) và độ cồn đạt cao nhất (18,33%). Như vậy, dòng nấm men D9 có khả năng chịu nhiệt và chịu ethanol cao, hoạt lực lên men nhanh và mạnh, rất thích hợp để ứng dụng cho quá trình lên men rượu vang thanh long.

Từ khóa: Dòng nấm men , khả năng chịu cồn , khả năng chịu nhiệt , rượu vang , thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus)

Abstract

The study aimed to select high active yeast strains with high heat and alcohol tolerance, and high fermentation activity from red dragon fruit juice to produce high quality wine. Fruits were collected from Cho Gao district, Tien Giang province. The results showed that 13/13 yeast strains grew well at culture temperature of 44oC and 12% ethanol. At the highest ethanol concentration of 16%, there were still 6 yeast strains grew well. All yeast strains surveyed were able to ferment dragon fruit juice. Results of selective experiment showed that the yeast strain D9 isolated from dragon fruit showed the best fermentation activity such as the fastest fermentation by Durham test (54 hours) the highest ethanol content (18.33% v/v) and lowest remained Brix (7.67 oBx), lowest residual sugar content (2.15 g/l) after the fermented substrates at day 10. Therefore, the D9 yeast strain which has high heat and ethanol resistance, fastest and strongest fermentation activity, was very suitable for application in dragon fruit wine fermentation process.

Từ khóa: Ethanol resistance , fermentation , red dragon fruit , temperature resistance , yeast strain

Tài liệu tham khảo

Apiwatanapiwat W., P. Rugthaworn and P. Vaithanomsat, 2013. Ethanol production at high temperature from cassava pulp by a newly isolated Kluyveromyces marxianus strain, TISTR 5925. AIMS Energy, 1: 1-14.

Auesukaree C., P. Koedrith, P. Saenpayavai, P, 2012. Characterization and gene expression profiles of thermotolerant Saccharomyces cerevisiae isolates from Thai fruits. J. Biosci. Bioeng, 114: 144-149.

Czyhrinciwk N., 1966. The technology of passion fruit and mango wines. American Journal of Enology and Viticulture, 17: 27-30.

Đoàn Thị Kiều Tiên, Lữ Hằng Nghi, Nguyễn Ngọc Thạnh, Huỳnh Xuân Phong, Hà Thanh Toàn và Ngô Thị Phương Dung, 2018. Phân lập và tuyển chọn nấm men chịu nhiệt ứng dụng trong lên men rượu vang trái giác (Cayratia trifolia L.) Tạp chí KHKT Nông Lâm nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, số 2/2018.

Fleet G.H., 2003. Yeasts in fruit and fruit products. In: Boekhout T., Robert R., Yeasts and Food. Beneficial and Detrimental Aspects BehrsVerlag: 267-288.

Heard G.M. and Fleet G.H., 1988. The effects of temperature and pH on the growth of yeast species during the fermentation of grape juice. Journal of Applied Microbiology, 65(1): 23-28.

Jayamma P., G. Geeta Shirnalli, D. Geeta Goudar and S. Nagaratna Olekar, 2022. Isolation and identification of thermotolerant yeast isolates from different fruit wastes. The Pharma Innovation Journal, 11(1): 855-859.

Maragatham C. and Panneerselvam A., 2011. Isolation, identification and characterization of wine yeast from rotten papaya fruits for wine production. Pelagia Research Library Advances in Applied Science Research, 2(2): 93-98.

Keating J.D., Panganiban C. and Mansfield S.D., 2006. Tolerance and adaptation of ethanologenic yeasts to lignocellulosic inhibitory compounds. Biotechnology and Bioengineering, 93(6): 1196-1206.

Kurtzman C.P. and Fell J.W., 1998. The Yeast: A Taxonomic Study. 4th ed. Elsevier Science, 1076 pages.

Lương Đức Phẩm, 2009. Nấm men công nghiệp. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.

Nevoigt E., 2008. Progress in metabolic engineering of Saccharomyces cerevisiae. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 72(3): 379-412.

Nguyễn Đức Lượng, 2002. Công nghệ vi sinh, tập 3 – Thực phẩm lên men truyền thống. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.

Nguyễn Thị Thanh Hải và Đỗ Thị Ánh Hòa, 2018. Phân lập, tuyển chọn nấm men từ trái cây địa phương và thử nghiệm lên men dịch xoài. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, Trường Đại học Nha Trang, 3: 9-16.

Nguyễn Phúc Trường và Nguyễn Văn Thành, 2022. Phân lập, tuyển chọn và định danh nấm men trong lên men rượu vang cam sành (Citrus nobilis Var. Typica Hassk.). Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 58(1B): 121-131.

Phạm Thị Thu Thảo, Nguyễn Ngọc Anh Thư, Lê Thanh Duy, Nguyễn Ngọc Thạnh, Bùi Hoàng Đăng Long, Huỳnh Xuân Phong, 2019. Phân lập và tuyển chọn nấm men có khả năng lên men rượu vang thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus). Vietnam Journal of Science and Technology, 61(8): 54-59.

Phong H.X., Giang N.T.C., Nitiyon S., Yamada M., Thanonkeo P., & Dung N.T.P., 2016. Ethanol production from molasses at high temperature by thermotolerant yeasts isolated from cocoa. Can Tho University Journal of Science, 3: 32-37.

Radecka D., Mukherjee V., Mateo R.Q., Stojiljkovic M., Foulquié-Moreno M.R., & Thevelein J.M., 2015. Looking beyond Saccharomyces: the potential of nonconventional yeast species for desirable traits in bioethanol fermentation. FEMS Yeast Research, 15(6): fov053. http://doi.org/10.1093/femsyr/fov053.

Siedlarz P., Sroka M., Dylag M., Nawrot U., Gonchar M. and Kus-Lisskiewicz M., 2016. Preliminary physiological characteristics of thermotolerant Saccharomyces cerevisiae clinical isolates identified by molecular biology techniques. Lett. Appl. Microbiol, 62: 277-282.

Tahía B., Lucas DEL C., Andrés A., Jaime C., and Cerdáo L.E., 2011. Selection of Wine Yeasts for Growth and Fermentation in the Presence of Ethanol and Sucrose. Mycobiology, 39(1): 33–39.

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7045:2002 Quy định kỹ thuật đối với rượu vang.

Techaparin A., Thanonkeo P., & Klanrit P., 2017. High-temperature ethanol production using thermotolerant yeast newly isolated from Greater Mekong Subregion. Brazilian Journal of Microbiology, 48(3): 461-475.

Thao P.N.P., Thuy B.T.T., Trinh L.B.T. and Long N.M.P., 2018. Screening yeast strains for alcohol fermentation from the dried traditional yeast. Journal of Science Ho Chi Minh City Open University, 8(1): 78-88.

Trần Minh Tâm, 2000. Công nghệ vi sinh ứng dụng. Nhà xuất bản Nông nghiệp.

Trần Thanh Thủy, 1998. Hướng dẫn thực hành Vi sinh vật học. NXB Giáo dục Việt Nam.

Trung tâm tin tức VTV24 đăng ngày 27/02/2020. Tiền Giang đề nghị xây dựng kho bảo quản trái cây tồn đọng do ảnh hưởng từ dịch COVID-19. https://vtv.vn/kinh-te/tien-giang-de-nghi-xay-kho-bao-quan-trai-cay-ton-dong-do-anh-huong-tu-dich-covid-19-20200227162454218.

Warren P. and Shadomy L., 1991. Yeast fermentation broth base with carbohydrate and Durham tube. Manual of Clinical Microbiology, vol. 5, pp. 34-39.