Tên đề tài: “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 ”.

 Tác giả: Đoàn Thị Kiều Tiên, Khóa: 2016

  Chuyên ngành: Công nghệ sinh học; Mã số: 62420201. Nhóm ngành: Khoa học sự sống.

 Người hướng dẫn chính: GS.TS. Hà Thanh Toàn - Trường Đại học Cần Thơ

 Người hướng dẫn phụ: PGS.TS. Ngô Thị Phương Dung - Trường Đại học Cần Thơ

1. Tóm tắt nội dung luận án

Dây giác mọc hoang ở tất cả các tỉnh, thành phố vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), trái giác có màu sắc và hương vị rất đặc trưng, dịch trái giác chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học nhưng chưa được nghiên cứu và khai thác. Bên cạnh đó, trong điều kiện trái đất đang ấm dần lên do tác động biến đổi khí hậu nên việc ứng dụng chủng nấm men chịu nhiệt vào quá trình lên men sẽ mang lại hiệu quả thiết thực. Với mục tiêu phân lập, tuyển chọn nấm men chịu nhiệt và đánh giá khả năng lên men rượu vang trái giác (Cayratia trifolia) ở ĐBSCL, luận án đã thực hiện 4 nội dung: (1) Thu thập và đánh giá một số đặc điểm hóa lý và đặc tính kháng oxy hóa của nguyên liệu trái giác vùng ĐBSCL; (2) Phân lập và xác định các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa của các chủng nấm men từ trái giác tự nhiên; (3) Tuyển chọn và xác định mối quan hệ di truyền các chủng nấm men chịu nhiệt, chịu cồn và có khả năng lên men rượu vang trái giác tốt; (4) Nghiên cứu điều kiện thích hợp cho quá trình lên men rượu vang trái giác sử dụng chủng nấm men chịu nhiệt tốt nhất được tuyển chọn.

2. Những kết quả mới của luận án

- Xác định trái giác có chứa hàm lượng polyphenol từ 0,47 đến 1,54 mg GAE/mL và có khả năng kháng oxy hóa từ 16,6 đến 82,86%.

- Phân lập được 151 chủng nấm men từ trái giác tự nhiên vùng ĐBSCL thuộc giống Saccharomyces, Candida, Clavispora, Pichia và Hanseniaspora.

- Xác định có 30 chủng nấm men tự nhiên trên trái giác có khả năng chịu nhiệt từ 37 đến 45ºC, có khả năng phát triển trong môi trường có nồng độ ethanol từ 9 - 12% và lên men dịch trái giác sinh hàm lượng ethanol từ 6% (v/v) trở lên.

- Tuyển chọn được chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae HG1.3 có khả năng chịu nhiệt đến 43ºC, lên men rượu trái giác ở nhiệt độ 35ºC với pH thích hợp là 4,5, 20 ºBrix, mật số giống chủng 10⁵ tế bào/mL. Sau 6 ngày lên men hàm lượng ethanol đạt 11,68% (v/v). Sản phẩm rượu vang trái giác chứa hàm lượng polyphenol 0,6 mg GAE/mL, khả năng kháng oxy hóa là 57,3% và có tính đặc trưng về màu sắc, hương vị, kết quả đánh giá cảm quan khá tốt.

3. Khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

Khả năng ứng dụng trong thực tiễn

Sử dụng chủng nấm men chịu nhiệt vào quy trình lên men rượu vang trái giác trong điều kiện thích ứng với hiện tượng ấm dần lên của trái đất do biến đổi khí hậu. Qua đó, người dân có thể thích ứng nhanh với sự biến đổi khí và khai thác giá trị nguồn trái giác có trong thiên nhiên để tăng thêm thu nhập.

Các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

Khảo sát tác dụng dược học của một số thành phần khác có trong trái giác; nghiên cứu chuyên sâu về đặc điểm, cơ chế biểu hiện đặc tính chịu nhiệt trong bộ gen của các chủng nấm men được tuyển chọn.

The threeleaf Cayratia (Cayratia trifolia) grows wildly in all provinces and cities in the Mekong Delta. The fruit has a very specific color and flavor. Also, the extract of this plant contains many bioactive compounds that have not adequately studied and applied in practices. Besides, in the era of global warming due to climate change impacts, the application of thermotolerant yeast strains to the fermentation process will bring practical effects. The aims of this thesis were to isolate and select the thermotolerant yeasts and to evaluate their ability to ferment the threeleaf Cayratia wine (Cayratia trifiolia) in the Mekong Delta, the thesis included four contents: (1) Collecting and evaluating some biochemical and antioxidant properties of grown in the Mekong Delta region. Cayratia trifiolia materials; (2) Isolation and identification of morphological, physiological and biochemical characteristics of yeasts isolated from threeleaf Cayratia fruits; (3) Selection and determination of genetic relationships of selected thermo- and ethanol-tolerant yeasts; (4) and investigation of the optimum conditions for threeleaf Cayratia wine fermentation using the selected thermotolerant yeast.

1. Research creativeness

- Cayratia trifolia in the Mekong Delta contained a high content of polyphenols  (0.47 to 1.54 mg GAE/mL) and free radical capturing (16.6 to 82.86%).

- In total, 151 yeast strains were isolated from threeleaf Cayratia samples collected in the Mekong Delta region. There are five genera of yeast were identified such as Saccharomyces, Candida, Clavispora, Pichia and Hanseniaspora.

- There were 30 yeast strains could tolerate at the temperature from 37 to 45°C. They could grow on agar plates supplemented with 9 to 12% of ethanol and produce more than 6% (v/v) of ethanol in threeleaf Cayratia wine.

- The selected yeast Saccharomyces cerevisiae HG1.3 which tolerated up to 43ºC could produce the threeleaf Cayratia wine at 11.68% (v/v) of ethanol, the optimal conditions at 35ºC in 6 days of fermentation were determined at 20°Brix, pH 4.5, and 10⁵ cells/mL. The threeleaf Cayratia wine contained 0.6 mg GAE/mL of polyphenol, free radical capturing at 57.3%, and had good sensory characteristics.

2. 2. Practical implications and further research

Practical implications

Application of thermotolerant yeast in threeleaf Cayratia wine production at high temperature, the local producers could be able to cope with the global warming. Furthermore, they can easily adapt to effects of climate change and exploit the value of threeleaf Cayratia to improve their income.

Further research

To evaluate the medicinal effects of different components in Cayratia trifolia extract; and to investigate the thermotolerant machenisms at genome level of selected yeast strains.

• Xem chi tiết nội dung luận án
• Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo. (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)