Đồ án Lên men matolactic trong sản xuất rượu vang

Mục lục CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.2 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALOLACTIC 1.2.1 Định nghĩa 1.2.2 Vị trí của lên men malolactic trong quy trình sản xuất rượu vang 1.3 MỤC ĐÍCH VÀ ỨNG DỤNG 1.3.1 Mục đích 1.3.2 Phạm vi ứng dụng CHƯƠNG 2: TÁC NHÂN LÊN MEN MALOLACTIC 2.1 VI KHUẨN LÊN MEN MALOLACTIC 2.1.1 Phân loại và hình thái vi khuẩn malolactic 2.1.2 Đặc điểm sinh lý của Oenococcus oeni 2.1.2.1 Nhu cầu về chất dinh dưỡng 2.1.2.2 Sự sinh tổng hợp năng lượng 2.1.3 Một số giống vi khuẩn lên men malolactic .1.3.1 Vi khuẩn lên men malolactic trong tự nhiên 2.1.3.2 Vi khuẩn lên men malolactic trong công nghiệp 2.2 YÊU CẦU TUYỂN CHỌN VI KHUẨN MALOLACTIC TRONG SẢN XUẤT CHƯƠNG 3: QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALOLACTIC 3.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA DỊCH LÊN MEN SAU QUÁ TRÌNH LÊN MEN CHÍNH 3.1.1 Các acid hữu cơ 3.1.2 Các alcohol và polyol 3.1.3 Các hợp chất carbonyl 3.1.4 Các ester 3.1.5 Lipid 3.1.6 Các hợp chất chứa lưu huỳnh 3.1.7 Các hợp chất polyphenol 3.2 CÁC BIẾN ĐỔI DIỄN RA TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALOLACTIC 3.2.1 Các biến đổi sinh học 3.2.1.1 Sự sinh trưởng của vi khuẩn malolactic 3.2.1.2. Sự sinh trưởng và trao đổi chất của nấm men 3.2.1.3. Tương tác sinh học giữa nấm men và vi khuẩn malolactic 3.2.2. Biến đổi hoá học và hóa sinh 3.2.2.1 Sự phân giải các loại đường trong quá trình lên men malolactic 3.2.2.2 Sự thay đổi pH hay độ acid tổng số 3.2.2.3 Hàm lượng các acid amin 3.2.2.4 Hàm lượng các cấu tử hương 3.2.2.3 Sự biến đổi các chất màu 3.2.3 Biến đổi cảm quan 3.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALOLACTIC 3.3.1 Giống 3.3.2 Môi trường lên men .3.2.1 Ảnh hưởng của các loại đường khác nhau và acid malic 3.3.2.2 pH 3.3.2.3 Ethanol 3.3.2.4 Sulfur dioxide (SO2) 3.3.2.5 Acid béo 3.3.2.6 Carbon dioxide (CO2) 3.3.2.7 Ảnh hưởng bởi các hợp chất phenolic 3.3.3 Điều kiện lên men 3.3.3.1 Tỉ lệ giống cấy 3.3.3.2 Nhiệt độ lên men 3.3.3.3 Oxy và thế oxy hóa khử 3.3.3.4 Thời điểm cấy giống 3.4 PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH LÊN MEN MALOLACTIC 3.4.1 Giới thiệu chung 3.4.2 Phương pháp tiến hành 3.4.2.1 Phương pháp cấy giống trực tiếp .4.2.2 Phương pháp cấy giống đã được hoạt hóa trước (Build-up inoculation CHƯƠNG 4: LÊN MEN MALOLACTIC BẰNG MỘT SỐ KỸ THUẬT KHÁC 4.1 GIỚI THIỆU CÁC KỸ THUẬT KHÁC LÀM GIẢM ĐỘ CHUA VANG 4.2 KỸ THUẬT LÀM GIẢM ĐỘ CHUA VANG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC 4.2.1 Lên men malolactic bằng vi khuẩn malolactic cố định 4.2.1.1 Mục đích 4.2.1.2 Thành tựu công nghệ 4.2.1.3 Thiết bị lên men 4.2.2 Lên men malolactic bởi nấm men 4.2.2.1 Giới thiệu 4.2.2.2 Thành tựu công nghệ 4.3 ENZYME MALOLACTIC VÀ ỨNG DỤNG TRONG LÊN MEN MALOLACTIC 4.3.1 Giới thiệu đôi nét về enzyme malate carboxylease 4.3.2 Thu nhận và tinh sạch enzyme malolactic 4.3.3 Ứng dụng của enzyme malate carboxylase trong lên men malolactic KẾT LUẬN CHUNG TÀI LIỆU THAM KHẢO

pdf115 trang | Chia sẻ: maiphuongtl | Lượt xem: 3107 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Lên men matolactic trong sản xuất rượu vang, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
coá ñònh coù theå giaûi quyeát ñöôïc caùc vaán ñeà khoù khaê n treân vaø mang la ïi nhieàu lôïi ích hôn cho nhaø saûn xuaát röôïu vang:  Leân men malolactic töï nhieân maát nhieàu thôøi gian hôn do vi khuaån raát deã bò öùc cheá bôûi nhöõng ñieàu kieän baát lôïi cuûa moâi tröôøng. Ngöôïc l aïi, leân men baèng kyõ thu aät coá ñònh goùp phaàn giuùp vi khuaån oån h oaït tính toát hôn vaø khaû naêng choáng chòu c ao hôn.  Leân men baèng vi khuaån malolactic coá ñònh coù theå caûi thieän toát hôn höông vò mong muoán cuûa vang do vi khuaån ñöôïc chaát mang baû o veä vaø nhôø ñoù laøm taêng hoaït tính leân men.  Leân men baèng vi khuaån malolactic coá ñònh coù theå ruùt ngaén thôøi gian leân men malolactic do coù theå coá ñònh ñöôïc vi khuaån vôùi maät ñoä teá baøo raát cao treân chaát mang. Töø ñoù laøm taêng khaû naêng tieáp xuùc giöõa teá ba øo vi khuaån vaø cô chaát.  Khaû naêng cô giôùi hoùa, töï ñoäng hoùa ño ái vôùi quaù trình leân men baèng phöông phaùp söû duïn g vi khuaån coá ñònh trong coâng nghieäp raát cao, giuùp tieát kieäm ñöôïc chi phí naêng löôïng, thôøi gian vaø coâng söùc.  Coù theå taùi söû duïn g vi khuaån deã daøng sau quaù trình leân men malolactic, t öø ñoù tieát kieäm ñöôïc chi phí veà gioáng. 4.2.1.2 Thaønh töïu coâng ngheä Kyõ thuaät leân men malol actic bôûi vi khuaån coá ñònh ñaõ ñöôïc nghieân cöùu töø raát laâu vaø laø moät trong nhöõng phöông phaùp ñöôïc ñaùnh giaù laø mang tính khaû thi nhaát trong soá caùc phöông phaùp thay theá quaù trình leân men malolactic truyeàn thoá ng hieän nay. CHÖÔNG 4: LEÂN MEN MALOLACTIC BAÈNG MOÄT SOÁ KYÕ THUAÄT KHAÙC 93 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang Kosseva vaø coäng söï (199 8) ñaõ söû duïng Lactobacillus casei coá ñònh trong gel Ca -pectate ñeå leân men malolactic vaø keát quaû cho thaáy toác ñoä khöû acid malic bôûi teá baøo coá ñònh cao gaáp 2 laàn so vôùi teá baøo töï do ( xem hình 4.1). Hình 4.1 Ñöôøng cong bieåu dieãn söï thay ñoåi haøm löôïng c aùc acid höõu cô tr ong 2 tröôøng hôïp leân men malolactic bô ûi vi khuaån L. casei töï do (a) vaø coá ñònh (b) (Kosseva vaø coäng söï, 1998) Hình 4.2 Ñöôøng cong bieåu dieãn toác ñoä phaân giaûi acid malic trong thieát bò leân men lieân tuïc coù söû duïng vi khuaån L.oenos coá ñònh (Spettoli vaø coä ng söï, 1982) CHÖÔNG 4: LEÂN MEN MALOLACTIC BAÈNG MOÄT SOÁ KYÕ THUAÄT KHAÙC 94 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang Spettoli vaø coäng söï (198 2) ñaõ coá ñònh chuûng Leuconostoc oenos ML34 treân gel a lginate chöùa 1,67% calcium vaø kieåm tra khaû naêng chuyeån hoùa acid malic cuûa chuùng trong röôïu vang ñoû ôû ñieàu kieän leân men tónh coù haøm löôïng ethanol laø 10,20% (v/v); ñoä acid toång laø 7,90 g/L; pH ban ñaàu laø 3,15; haøm löôïng SO2 laø 21 mg/L vaø 1,50 g/L L-acid malic. Keát quaû cho thaáy, caùc teá baøo nuoâi caáy ña õ chuyeån hoùa ñöôïc 56% acid ma lic sau 16 ngaøy leân men (xem hình 4.2). Baûng 4.1 Moät soá thaønh töïu veà kyõ thuaät leân men malolactic ba èng vi khuaån vaø enzyme coá ñònh (Maicas vaø coäng söï, 2001 ) Chuù thích: CSTR (continuous stirred tank reactor): Thieát bò leân men lieân tuïc daïng tank chöùa coù khuaáy ñaûo; CCR (cell recycle continous stirred reactor): Thieát bò l eân men lieân tuïc coù k huaáy ñaûo, hoài löu teá baøo; FBR (fluidized bed reactor): Thieát bò leân m en daïng taàn g soâi. Cuenat vaø Villettaz (1984) cuõng thöïc hieän thí nghieäm treân moät chuûng vi khuaån Leuconostoc oenos treân gel alginate ( gel ñöôïc taïo thaønh theo tæ leä: 1 phaàn theå tích dòch gioáng chöùa 15% khoái löôïng teá baøo khoâ, 5 ñeán 12 phaàn theå tích laø alginate 5% (w/v)). Söï chuyeån hoùa gaàn nhö hoaøn toaøn acid malic ñaït ñöôïc chæ sau 5,5 giôø (töø 6,10 ñeán 0,07 g/L) trong canh tröôøng leân men lieân tuïc coù pH ban ñaàu laø 3,3; ethanol 11,3% (v/v); SO2 139 mg/L. Naouri vaø coäng söï ñaõ so saùnh khaû naêng chuyeån hoùa acid malic cuûa 2 loaøi Leuconostoc oenos vaø Lactobacillus sp. ñöôïc coá ñònh treân gel al ginate trong thieát bò phaûn öùng daïng HCMR (high compacting multiphase reactor) chöùa 170 g gel alginate daïng haït vaø 1,41 L röôïu vang ñoû. Sau khi thöïc hieän quaù trình chuyeån hoùa sinh hoïc, acid malic haàu nhö bò phaân giaûi hoaøn toaøn (82%) CHÖÔNG 4: LEÂN MEN MALOLACTIC BAÈNG MOÄT SOÁ KYÕ THUAÄT KHAÙC 95 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang bôûi loaøi Leuconostoc oenos, trong khi con soá naøy chæ ñaït 45% ôû loaøi Lactobacillus sp. Hôn theá nöõa, Crapisi vaø coäng söï (1990) cuõng ñaõ chöùng minh ñöôïc khaû naêng ch uyeån hoùa cuûa vi khuaån Lactobacillus brevis coá ñònh coøn phuï thuoäc raát lôù n vaøo tính chaát gel söû duï ng. Taát caû caùc keát quaû treân cho chuùng ta thaáy ñöôïc tính khaû duïng cuûa phöông phaùp leân men baèng vi khuaån malolactic coá ñònh. Tuy nhieân, vieäc aùp duïng phöông phaùp naøy vaøo quy trình coâng ngheä caàn phaûi ñöôïc nghieân cöùu kyõ veà ñaëc tính sinh lyù cuûa caùc chuûng vi khuaån cuõng nhö kieåm tra söï phuø hôïp cuûa caùc vi khuaån naøy vôùi ca áu truùc gel söû duïng. 4.2.1.3 Thieát bò leân men Heä thoáng thieát bò leân men röôïu vang coù söû duïng vi khuaån vaø naám men coá ñònh ñöôïc giôùi thieäu treân hình 4.3. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa thi eát bò nhö sau: Hình 4.3 Sô ñoà heä thoáng leân men röô ïu vang coù söû duïng vi khuaån vaø naá m men coá ñònh Dòch nho sau xöû lyù seõ ñ öôïc bôm (1 ) vaän chuyeån ñeán thieát bò leân men li eân tuïc coù söû duïng naám men coá ñònh (5). Taïi ñaây, quaù trình leân men chính (leân men ethanol) dieãn ra döôùi taùc duïng cuûa naám men. Sau khi leân men xong, dòch leân men chính seõ ñöôïc ñaåy qua thieát bò trao ñoåi nhieät (2) ñeå naâng ñeán nhieät ñoä toái thích cho vi khuaån malolactic phaùt trieån. Cuõng coù theå tieán haønh ly CHÖÔNG 4: LEÂN MEN MALOLACTIC BAÈNG MOÄT SOÁ KYÕ THUAÄT KHAÙC 96 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang taâm dòch leân men chính ñeå taùch caën naám men tröôùc roài môùi bôm dòch ly taâm vaøo thieát bò trao ñoåi nhieät. Löu yù raèng, trong tröôøng hôïp taùch caën naám men, ñeå quaù trình leân men malolactic coù theå dieãn ra ñöôïc, ta phaû i boå sung theâm chaát dinh döôõng caàn thieát cho vi khuaån töø beân ngoaøi vaøo. Dòch leân men sau k hi naâng nhieät seõ ñöôïc bôm vaøo thieát bò le ân men lieân tuïc coù söû du ïng vi khuaån malolactic coá ñònh (4). Quaù trình chuyeån hoùa acid malic bôûi vi khuaån malolactic coá ñònh seõ dieãn ra ôû ñaây cho ñeán khi vang ñaït ñöôïc ñoä chua yeâu caàu thì ta thu ñöôïc röôïu vang thaønh phaåm. Ngoaøi ra, ngöôøi ta cuõng coù theå tieán haønh chuyeå n hoùa acid malic tröôùc khi thöïc hieän quaù trình leân men chính. Taùc nhaân chuyeån hoùa acid malic coù theå laø naám men Schizosaccharomyces pombe hoaëc vi khuaån Oenococcus oeni coá ñònh. 4.2.2 Leân men malolactic bôûi naám men 4.2.2.1 Giôùi thieäu Theo Kourkoutas vaø coäng söï (2004), moät phöông phaùp khaùc ñeå laøm giaûm ñoä chua cuûa vang laø söû duïng naám men coù khaû naêng chuyeån hoùa acid malic. Trong coâng nghieäp, ngöôøi ta coù theå söû duïng loaøi naám men Schizosaccharomyces pombe. Loaøi naøy coù khaû naêng chuyeån hoùa acid malic thaønh ethanol moät caùch giaùn tieáp thoâng qua co n ñöôøng phaân giaûi acid malic thaønh pyruvate döôùi xuùc taùc cu ûa heä ”malic enzyme” bao goàm 2 enzyme L-ma lat e dehydrogenase vaø oxalolacetate decar boxyla se (xem cô cheá treân hình 4.4 ). Hình 4.4 Cô cheá leân me n acid malic bôûi naám me n vaø vi khuaån malolactic (Kourkoutas vaø coäng söï, 2004) CHÖÔNG 4: LEÂN MEN MALOLACTIC BAÈNG MOÄT SOÁ KYÕ THUAÄT KHAÙC 97 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang Muïc ñích cuûa vieäc söû duïng naám men Schizosaccharomyces pombe ñeå thöïc hieän quaù trình chuyeån hoùa acid ma lic laø :  Ruùt ngaén thôøi gian leân men do Schizosaccharomyces pombe coù toác ñoä sinh tröôûng vaø chuyeån hoùa acid ma lic raá t nhanh.  Schizosaccharomyces pombe coù theå phaùt trieån trong moâi tröôøng pH thaá p vaø haøm löôïng SO2 cao, do ñoù ít bò öùc ch eá bôûi mo âi tröôøng hôn vi khuaån malolactic.  Hieän töôïng acid malic ñöôïc chuyeån hoùa thaønh ethanol thay vì acid lactic vöøa coù taùc duïng laøm giaûm nhanh ñoä acid cuûa röôïu vang vöøa boå s ung theâm vaøo dòch leân men moät löôïng ethanol so vôùi khi chæ söû duïng vi khuaån malolactic (thaønh phaàn chính cuûa r öôïu vang). Tuy nhieân, vieäc söû duïng naám men Schizosaccharomyces pombe cuõng coù nhöõng maët haïn cheá. Neáu naám men Schizosaccharomyces pombe soáng trong moâi tröôøng leân men quaù laâu thì chuùng coù khaû naêng taïo ra caùc hôïp chaát höông gaây aûnh höôûng khoâng toát ñeán chaát löôïng caûm quan cuûa saûn phaåm röôïu vang. Thoâng t höôøng, ngöôøi ta seõ xöû lyù dòch nho vôùi Schizosaccharomyces pombe tröôùc, sau ñoù tieán haønh taùch naám men vaø hoaøn taát quaù trình leân men röôïu vang baèng naám men Saccharomyces cerevisiae. Sau khi xöû lyù dòch nho bôûi Schizosaccharomyces pombe thì caàn phaûi loaïi naám men naøy ra khoûi dòch leân men. Vieäc taùch loaïi naám men naøy ra khoûi dòch leân men coù theå gaây toán keùm vaø khoâng hieäu quaû kinh teá do raát khoù loaïi toaøn boä naám men Schizosaccharomyces pombe ra khoûi dòch leân men baèng caùc phöông phaùp loïc thoâng thöôøng. 4.2.2.2 Thaønh töïu coâng ngheä 1- Söû duïng naám men Schizosaccharomyces pombe coá ñònh Vieäc söû duïng naám men Schizosaccharomyces pombe coá ñònh ñeå chuyeån hoùa acid malic ñöôïc coi laø moät giaûi phaùp cöïc kyø höõu hieäu vì noù khaéc phuïc ñöôïc toaøn boä caùc nhöôïc ñieåm neâu treân. (Magyar vaø coäng söï , 1989; Rosini vaø coäng söï , 1993; Silva vaø coäng söï, 2003). Magyar vaø coäng söï (198 9) ñaõ tieán haønh khaûo saùt quaù trình khöû acid mali c trong röôïu vang baèng phöông phaùp leân men coù söû duïng naám men Schizosaccharomyces pombe coá ñònh trong gel alginate. Keát quaû nghieân cöùu cho thaáy, vieäc söû duïng naám men Schizosaccharomyces pombe coá ñònh trong gel alginate seõ mang laïi hieäu quaû khöû acid malic cao hôn so vôùi khi söû duïng naám men töï do (Hình 4.5). Keát quaû phaân tích hoùa hoïc vaø caûm quan saûn phaåm sau khi leân men cuõng cho thaáy saûn phaåm taïo thaønh töø caùc quaù trình leân men röôïu vang söû duïng naám men CHÖÔNG 4: LEÂN MEN MALOLACTIC BAÈNG MOÄT SOÁ KYÕ THUAÄT KHAÙC 98 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang Schizosaccharomyces pombe coá ñònh coù chaát l öôïng cao hôn haún saûn p haåm taïo thaønh töø quaù trình leân men röôïu vang khoâng söû duïng naám me n Schizosaccharomyces pombe coá ñònh. Hình 4.5 Söï chuyeån hoù a acid malic bôûi naám me n töï do vaø naám men Schizosaccharomyces pombe coá ñònh khi söû duï ng caùc haøm löôïng ñöôøng ban ñaàu khaùc nhau (Maryar vaø coäng söï, 1989). Moät nghieân cöùu khaùc cuûa Yokotsuka vaø coäng söï (1993) veà ñieàu khieån ñoàng thôøi quaù trình khöû acid malic vaø quaù trình leân men ethanol töø dòch nho coù haøm löôïng acid cao söû duïng 2 loaïi naám men coá ñònh trong gel alginate laø Schizosaccharomyces pombe vaø Saccharomyces cerevisiae cuõng cho keát quaû raát khaû quan. Nhôø söï coù maët cuûa naám men Schizosaccharomyces pombe maø haøm löôïng a c id toång trong dòch leân m en giaûm ñaùng keå. Do naá m men coá ñònh coù theå taùch ra khoûi dòch leân men moät caùch deã daøng neân Schizosaccharomyces pombe ñöôïc taùch ra khoûi dòch leân men sau quaù trình chuyeån hoùa acid malic neân khoâng gaây a ûnh höôûng xaáu ñeán chaát löôïng saûn phaåm. Silva vaø coäng söï (2003) ñaõ tieán haønh loaïi acid trong röôïu vang baèng caùch söû duïng naám men Schizosaccharomyces pombe coá ñònh trong gel alginate 2 lôùp. Keát quaû c ho thaáy khaû naêng leân men cuûa naám men coá ñò nh töông töï vôùi naám me n töï do, vaø c aùc haït naám men coá ñònh coù theå ta ùi söû duïng trong voøng 5 ch u kyø m aø khoâng laøm giaûi phoùng teá ba øo vaøo trong d òch leân men. CHÖÔNG 4: LEÂN MEN MALOLACTIC BAÈNG MOÄT SOÁ KYÕ THUAÄT KHAÙC 99 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang 2- Söû duïng caùc chuûng naám men Saccharomyces cerevisiae ñoät bieán Ñaây laø höôùng nghieân cöùu môùi ñang ñöôïc thöïc hieän trong caùc thaäp kyû gaàn ñaây nhaèm ñe å naâng cao hieäu quaû quaù t rình leân men röôïu vang cuõng nhö khaéc phuïc caùc nhöôïc ñieåm bôûi caùc phöông phaùp leân men bôû i vi khuaån vaø naám men Schizosaccharomyces pombe. Theo Lonvaud-Funel (1995), vieäc söû duïng caùc chuûng naám men coù hoaït tính malolactic raát ñöôïc mong ñôïi ñoái vôùi caù c nhaø saûn xuaát röôïu vang bôûi ca ùc öu ñieåm sau:  Naám men Saccharomyces cerevisiae ñoät bieán coù khaû naêng thöïc hieän ñoàng thôøi caû 2 qu aù trình leân men ethanol vaø leân men malolactic cuøng moät luùc. Do ñoù, röôïu vang leân men coù theå nhanh choùng ñem taøng tröõ ngay khi qua ù trình leân men röôïu keát thuùc.  Quaù trình leân men oån ñònh vaø deã ñieàu khieån hôn do töø ñaàu ñeán cuoái qu aù trình chæ coù söï tham gia cuûa duy nhaát m oät loaøi naám men. Töø ñoù cuõng giaûm thieåu ñöôïc ca ù c ruûi ro veà maët vi sinh cho saûn phaåm do hieän töôïng leân men taïp.  Tieát kieäm chi phí naêng l öôïng, cô sôû vaät chaát, nhaân löïc cho quy trình saûn x uaát.  Tieát kieäm chi phí veà gioán g.  Quaù trình leân men ñôn giaûn, deã cô giôùi hoùa vaø töï ñoäng hoùa. Nhìn chung, vaán ñeà chu yeån gen ma õ hoùa enzyme malolactic töø vi khuaån l actic vaøo naám men laø moät vieäc khoâng ñôn giaûn. Williams vaø coäng söï (1984) laø nhöõng n göôøi ñaàu tieân thöïc hieän thí nghieäm chuyeån gen mleS maõ hoùa enzyme ma lolactic töø vi khuaån Lactobacillus delbrueckii sang Saccharomyces cerevisiae. Keát quaû thí nghieäm khoâng nhö mong muoán vì chæ coù 1% L- malate chuyeån thaønh L-lactate thöïc hieän bôûi chính loaøi naám men chuyeån gen naøy. Trong khi ñoù, neáu chuyeån vaøo vi khuaån E. coli cuõng bôûi chính ñoaïn gen naøy leân thì hieäu suaát chuyeån hoùa coù theå ñaït ñöôïc 10%. Nhö vaäy, hieäu quaû chuyeån hoùa acid malic bôûi naám men ñöôïc taùi toå hôïp di truyeàn nhôø vaøo vieäc chuyeån gen mleS la ø raát thaáp. Theo Bony vaø coäng söï (1997), quaù trình leân men malolactic coù theå thöïc hieän moät caùc hoaøn toaøn bôûi chuûng S. cerevisiae ñoät bieán. Chuûng naøy coù ñaëc ñieåm laø ñöôïc chuyeån gen mleS töø L. lactis vaø mae1 töø Shizosaccharomyces pombe. Gen mleS nhö ñaõ giôùi thieäu laø gen maõ hoùa enzyme malate carbox yl ase, coøn mae1 laø gen maõ hoùa protein vaän chuyeån acid malic (malate permease). Trong ñoù, malate permease aûnh höôûng quyeát ñònh ñeán ñoäng hoïc cuûa phaûn öùng chuyeån hoùa acid malic vì noù lieân quan ñeán tæ leä acid malic ñöôïc vaän chuyeån vaøo teá baøo. Ñieàu ñoù giaûi thích taïi sao Schizosaccharomyces pombe coù khaû naêng chuyeån hoùa acid malic moät caùch hoaøn toaøn. CHÖÔNG 4: LEÂN MEN MALOLACTIC BAÈNG MOÄT SOÁ KYÕ THUAÄT KHAÙC 100 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang Hieän nay, caùc nhaø khoa hoïc ñaõ ta ùi toå hôïp thaøn h coâng moät chuûng naá m men thuoäc loaøi Saccharomyces cerevisiae, ML01, mang ñaëc t ính di truyeàn cuûa caû Schizosaccharomyces pombe (gen mae1) vaø Oenococcus oeni (gen mleA). ML01 coù khaû naêng chuyeån hoùa hoaøn toaøn 5,5 g/L malate trong dòch leân men vang Chardonnay khi quaù trình leân men röôïu (hay leân men ethanol) keát thuùc (John I . Husnik, 2006). Chuûng naám men naøy ñöôï c toå c höùc FDA (Food & Drug Administration) tuyeân boá laø raát an toaøn khi söû duïng vì chuùng khoâng coù khaû naêng sinh ra caùc amine coù hoaït tính sinh hoïc (biogenic amines) n hö vi khuaån lactic trong vang. Tuyeân boá naøy ñ aõ mang laïi trieån voïng ra át l ôùn ñoái vôùi coâng nghieäp saûn xuaát röôïu vang. Vôùi t aát caû nhöõng öu ñieåm vöôït troäi cuûa mình, ML01 ñöôïc xem laø chuûng naám men ñoät bieán ñaàu tieân coù khaû naêng ñöô ïc thöông maïi hoùa vaø söû duï ng roäng ra õi trong saûn xu aát röôïu vang. Hình 4.6 So saùnh ñaëc tí nh leân men malolactic v aø leân men ethanol giöõa Saccharomyces cerevisiae thuaàn vaø chuyeån gen (John I. Husnik, 2006) CHÖÔNG 4: LEÂN MEN MALOLACTIC BAÈNG MOÄT SOÁ KYÕ THUAÄT KHAÙC 101 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang Quaù trình leân men ethanol keát hôïp vôùi chuyeån hoùa acid malic vaãn coù t heå ñöôïc thöïc hieän nhôø naám men Saccharomyces cerevisiae coá ñònh. Chính vì vaäy, chaát löôïng cuûa röôïu vang khoâng heà thua keùm maø ñoâi khi coøn coù chaát löôïn g cao hôn röôïu vang leân men baèng naám men tö ï do. 4.3 MALATE CARBOXYLASE VAØ ÖÙNG DUÏNG TRONG LEÂN MEN MALOLACTIC 4.3.1 Giôùi thieäu ñoâi neùt veà enzyme malate carboxylase Veà maët hoùa sinh, quaù tr ình chuyeån hoùa acid ma lic bôûi vi khuaån malolac tic chæ ñöôïc thöïc hieän bôûi moät phaûn öùng duy nhaát. Ñoù laø phaûn öùng decarboxyl hoùa L-a cid malic thaønh L-acid lactic nhôø xuùc taùc cuû a e nzyme malate carbox yla se (EC 1.1.1.38). Phaûn öùng naøy chæ xaûy ra beân trong teá baøo vi khuaån vaø noù ñoøi hoûi 2 cofa ctor qua n troïng laø NAD+ vaø Mn2+. Hieän nay, ngöôøi ta ñaõ thu nhaän vaø tinh saïch ñöôïc enzyme malolactic töø raát nhieàu nguoàn khaùc nhau nhö töø nho, vang, töø caùc chuûng vi k huaån ñaõ ñöôïc choïn loïc bao go àm Lactobacillus sp. (Schutz vaø coäng söï, 1973; Lonvaud M. vaø coäng söï, 1975; Chagnaud P. vaø coäng söï, 1989), Leuconostoc sp. (Lonvaud- Funel vaø coäng söï, 1982; Spettoli, 1984) vaø thaäm chí laø caùc chuûng vi khuaå n khoâng coù trong vang nhö Lactococcus lactis (Lonvaud-Funel). Enzyme malolactic coù theå ñöôïc tinh saïch qua nhieàu coâng ñoaïn khaùc nhau n hö keát tuûa phaân ñoaïn vôùi amonium sulfate (fractionated precipitation), loïc, trao ñoåi ion, haáp phuï vaø taùch baèng saéc kyù aùi löïc, saéc kyù loïc gel... Maët duø vaäy, khoù khaên lôùn nhaát cuûa vaán ñeà tinh saïch enzyme laø vieäc taùch röûa enzyme töø caùc loaïi chaát haáp phuï coù tính choïn loïc khaùc nhau cuõn g nhö söï keùm beàn cu ûa e nzyme khi ôû daïng tinh saïch vaø trong quaù trình löu tröõ. 4.3.2 Thu nhaän vaø tinh saïch enzyme malolactic Schutz vaø Radler (1974) laø hai nhaø khoa hoïc ñaàu tieân ñaõ thöïc hieän vieäc thu nhaän vaø tinh saïch enzyme malolactic töø chuûng Lactobacillus casei M40 cuøng vôùi Lonvaud vaø coäng söï (1977) thu nhaän enzyme töø L. plantarum 8014. Caùc taù c giaû ñaõ söû du ïng nhieàu phöông phaùp taùch vaø tinh saïch enzyme khaùc nhau bao goàm phöông p haùp saéc kyù loïc gel söû duïn g Sephadex vaø phöông phaùp keát tuûa ñaúng ñieän. Sau khi taùch enzyme ra khoûi hoãn hôïp caùc protein bôûi caùc phöông phaùp treân, caùc taùc giaû ñaõ nhaä n thaáy raèng, trong cheá p haåm thu ñöôïc ngoaøi enzyme malolactic coøn coù chöùa moät loaïi enzyme khaùc nöõa laø L-la ctate d ehydrogenase. Söï xuaát hieän cuûa loaïi enzyme khoâng mong muoán naøy laøm cho vieäc tinh saïch ñöôïc enzyme malolactic tinh khieát trôû neân khoù CHÖÔNG 4: LEÂN MEN MALOLACTIC BAÈNG MOÄT SOÁ KYÕ THUAÄT KHAÙC 102 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang khaên hôn raát nhieàu bôûi vì caû 2 enzyme naø y ñeàu c où khoái löôïn g phaân töû vaø ñieåm ñaúng ñieän xaáp xæ vôùi nhau. Sau ñoù, Lonvaud-Funel vaø Strasser de Saad (1982) ñaõ tieán haønh tinh saïch thaønh coâng enzyme malolactic töø vi khuaån Leuconostoc mesenteroides. Sau nhieàu nghieân cöùu veà ñoäng hoïc, caùc taùc giaû ñaõ tìm ra caáu truùc phaân töû cuûa c aùc en zyme naøy. Ñaâ y laø enzym e coù khoái löôïng phaân töû khoaûng 220.000 Da. Noù ñoøi hoûi 2 coäng toá quan troïng laø NAD vaø Mn2+. Caùc taùc giaû coøn bieát ñöôïc raèng caùc a cid khaùc nhö acid citric, acid succinic vaø acid tartaric laø ch aát öùc cheá caïnh tranh vôùi acid malic. Sau nhieàu noã löïc nghieân cöùu ñeå taùch vaø tinh saïch hoaøn toaøn enzyme malolactic töø caùc loaøi vi khuaån lactic khaùc nhau, cuoái cuøng, Chagnaud vaø coäng söï (1989) ñaõ tinh saïch thaønh coâng enzyme malolactic töø vi khuaån Lactobacillus sp. 89 baèng phöông phaùp taùch phaân ñoaïn protein treân nhieàu coät saéc kyù haá p phuï khaùc nhau. Ke át qu aû thu ñöôïc enzyme malo lactic tinh khieát goàm phaân töû protein vaø 2 tieåu ñôn vò cuûa noù laàn löôït c où khoái löôïng phaân töû laø 120.000 vaø 60.000 Da. Haèng soá Michaelis Km ñoái vôùi acid malic laø 4,1 m M. Nhieät ñoä toái thích cho enzyme hoaït ñoäng la ø 48oC. Caùc chaát öùc cheá caï nh tranh vôùi acid malic cuûa enzyme ôû vi khuaån naøy cuõng töông töï nhö ôû Leuconostoc mensenteroides. 4.3.3 ÖÙng duïng cuûa enzyme malate carboxylase trong leân men malolactic Chuùng ta ñeàu bieát raèng leân men malolactic laø moät quaù trình ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc laøm oån ñònh vaø ca ûi t hieän chaát löôïng röôïu vang. Tuy nhieân, ñeå vaän h aønh vaø ñieàu khieån qua ù trình naøy khoâng phaûi vieäc ñôn giaûn. Do vaäy, ñieàu maø caùc nhaø saûn xuaát thaät söï quan taâm laø caàn phaûi coù moät giaûi phaùp kyõ thuaät thay theá ñeå vöøa coù theå naâng cao hieäu quaû kinh teá cuûa quaù trình vöøa ñaûm ba ûo ñöôïc tính oån ñònh veà chaát löôïng saûn phaåm. Vaán ñeà chuyeån hoùa acid malic bôûi enzyme malo lactic coá ñònh (E C 1.1.1. 38) cuõng ñöôïc ñe à caäp ñeán raát nhieàu nhöng keát quaû n ghieân cöùu k hi söû duïng enzyme coá ñònh treân gel haàu nhö khoâng thaønh coâng (S. G estrelius, 1982). Nguyeân nhaân chính laø do söï maát hoaït tính cuûa enzyme naøy taïi pH cuûa röô ïu vang cuõng nhö vaán ñeà ta ùi sinh moät coäng toá qu an troïng (NAD) trong moâi tröôøng khi tieán haønh phaûn öùng. KEÁT LUAÄN CHUNG 103 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang Keát luaän chung Leân men malolactic ñaõ töø laâu ñöôïc öùng du ïng p hoå bieán trong coâng nghieäp saûn xuaát röôïu vang. Ngöôøi ta söû duïng quaù trình naøy nhö moät giai ñoaïn leân men phuï tro ng quy trình saûn xuaát nhaèm muïc ñích caûi thieän vaø naâng cao chaát löôïng cuûa röôïu vang thaønh phaåm. Tuy nhieân, kyõ thuaät leân men malolactic truyeàn thoáng thöôøng gaë p raát nhieàu khoù khaên do ñieàu kieän moâi tröôøng röôïu vang khoâng thuaän lôïi cho söï sinh tröôûng vaø trao ñoåi chaát cuûa vi khuaån lactic – taùc nhaân leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang. Ñi eàu naøy ño øi hoûi ca ùc nhaø s aûn xuaát phaûi coù ña ày ñu û nhöõng kyõ naêng vaø kinh nghieäm saûn xuaát nhaát ñònh ñeå coù theå ñieàu khieån vaø kieåm soaùt quaù trình naøy moät ca ùch hieäu qua û. Treân cô sôû ñoù, nhieàu giaûi phaùp kyõ thuaät nhaèm leân men malolactic thuaän lôïi hôn ñaõ ñöôïc nghieân cöùu vaø phaùt trieån . Nhöõng giaûi phaùp treân bao goàm:  Leân men malolactic bôûi canh tröôøng gioáng vi kh uaån lactic thuaàn khieát  Leân men malolactic bôûi vi khuaån lactic coá ñònh  Leân men malolactic bôûi caùc loaøi naám men Saccharomyces cerevisiae vaø Schizosaccharomyces pombe töï do hoaëc co á ñònh  Chuyeån hoùa acid malic thaønh acid lactic bôûi xuùc taùc cuûa enzyme malate c arboxylase coá ñònh Phöông phaùp leân men bôûi canh tröôøng gioáng vi khuaån lactic thuaàn khieát laø moät trong nhöõng phöông phaùp höõu hieäu nhaát hieän nay vaø ñang ñöôïc aùp duïng roän g raõi ôû quy moâ coân g nghieäp. Caùc phöông phaùp coøn laïi, tuy moät soá ñaõ coù nhöõng keát quaû nghieân cöùu khaû quan nhöng hieän taïi vaãn ñang döøng laïi ôû quy moâ phoøng thí nghieäm. Nhìn chung, caùc giaûi phaùp naøy chæ mang yù nghóa veà maët hoïc thuaät vaø coøn toàn taïi moät soá nhöôïc ñieåm lôùn. Do ñoù, vieäc öùng duïng chuùng vaøo thöïc teá saûn xu aát thöôøng khoâng ñem laïi hieäu quaû kinh teá. Gaàn ñaây, phöông phaùp leân men malolactic bôûi naám men Saccharomyces cerevisiae taùi toå hôïp di truyeàn nhôø ñöôïc chuyeån gen töø vi khuaån O. oeni vaø naám men Schizo. pombe ñaõ mang laïi keát quaû khaû quan vaø ñaày höùa heïn cho vieäc öùng duïng phöông phaùp naøy vaøo lónh vöïc leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang. Ñieàu naøy cuõng goùp phaàn môû ra nhöõng höôùng nghieân cöùu môùi nhaèm ñeå ca ûi tieán phöông phaùp vaø ñem laïi hieä u quaû kinh teá cao cho nh aø saûn xuaát. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 104 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1. LÖÔNG ÑÖÙC PHAÅM, Naám men coâng nghieäp, Nhaø xuaát baûn Khoa hoïc vaø Kyõ thuaät, Haø Noäi, 2005, 331 trang. 2. LEÂ NGOÏC TUÙ VAØ COÄNG SÖÏ, Hoùa sinh Coâng nghieäp, Nhaø xuaát baûn Khoa hoïc vaø Kyõ thuaät, Haø Noäi, 2002, 443 trang. 3. AGOURIDIS N., BEKATOROU A., NIGAM P. AND KANELLAKI M. (2005). Malolactic Fermentation in Wine with Lactobacillus casei Cells Immobilized on Delignified Cellulosic Material, J. Agric. Food Chem., 53(7): p.2546 -2551. 4. ALEXANDRE H., PETER J. COSTELLO, F. R EMIZE, J. GUZZO, M. GUILLOUX- BENATIER (2004). Saccharomyces cerevisiae–Oenococcus oeni interactions in wine: current knowledge and perspectives, International Journal of Food Microbiology, Elsevier Academic Press, 93: p.141-154. 5. ANSANAY V., DEQUIN S., CAMARASA C., SCHAEFFER V., GRIVET J.- P., BLONDIN B., SALMON J.-M. AND BARRE P. (1996), Malolactic Fermentation by Engineered Saccharomyces cerevisiae as Compared with Engineered Schizosaccharomyces pomb. YEAST, John Wiley & Sons, 12: p.215-225. 6. AREDES FERNAÙNDEZ P. A., SAGUIR F. M., DE NADRA M. C. M. (2004), Effect of Dipeptides on the Growth of Oenococcus oeni in Synthetic Medium Deprived of Amino Acids. Current Microbiology, 49: p.361–365. 7. AXELSSON L.T., Lactic acid bacteria: classification and physiology. In: Salminen S. and von Wright A. (eds.), Lactic acid bacteria, Marcel Dekker Inc., New York, p. 1-63, 1993. 8. BEELMAN R. B. AND GALLANDER J. F. ( 1970). Stimulation of Malo-Lactic Fermentation in Eastern Grape Musts, Applied Microbiology, 20(6): p. 993-994. 9. BONY M., BID ART F., C AMARASA C., ANSANAY V., DULAU L., BARRE P. , DEQUIN S. (1997). Metabolic analysis of S. cerevisiae strains engineered for malolactic fermentation, FEBS Letters, 410: p. 452-456. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 105 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang 10. BOZOGLU F. T. AND YURDUGUL S. (2004), Wines/Malolactic fermentation, Encyclopedia of Food Microbiology, p.2311-2316. 11. BUCKENHUSKES H. J. (1993). Selection criteria for lactic acid bacteria to be used as starter cultures for various food commodities, FEMS Microbiology Reviews, 129: p.253-272. 12. CAPUCHO I., SAN ROMAÕO M. V. (1994), Effect of ethanol and fatty acids on malolactic activity of Leuconostoc oenos, Appl. Microbiol Biotechnol., Springer- Verlag, 42: p.391 -395. 13. CARIDI A. AND VITO CORTE (1997). Inhibition of malolactic fermentation by cryotolerant yeasts, Biotechnology Letters, Chapman & Hall, 19(8): p. 72 3-726. 14. CARRETE R., V ID AL M. T., BORDONS A., CONSTANT M. (2002). Inhibitory effect of sulfur dioxide and other stress compounds in wine on the ATPase activity of Oenococcus oeni. FEMS Microbiology Letters, Elsevier, 211: p.155-159. 15. CASPRITZ G. AND F. RADLER (1983). Malolactic Enzyme of Lactobacillus plantarum: purification, properties, and distribution among bacteria, The Journal of Biological Chemistry, U.S.A., 258: p.4907-491 0. 16. CAVIN J. F., PREVOST H., LIN J., SCHMITT P. AND DIVIES C.. Medium for Screening Leuconostoc oenos Strains Defective in Malolactic Fermentation, Applied and Environmental Microbiology, 55(3): p. 751-753. 17. COLAGRANDE O., Wine Production. In: Michael C. Flickinger, Stephen W. Drew, Encyclopedia of Bioprocess Technology: Fementation, Biocatalysis, Bioseparation Vol. 1-5. John Wiley & S ons, Inc. New york, p.26 77-2693, 1999. 18. COMITINI F., FERRETT I R., CLEMENTI F., MANNAZZU I. AND CIANI M. (2005), Interactions between Saccharomyces cerevisiae and malolactic bacteria: preliminary characterization of a yeast proteinaceous compound(s) active against Oenococcus oeni. Journal of Applied Microbiology, 99: p.105–111. 19. COUCHENEY F., N. DESROCHE, M. BOU, R. TOURDOT-MAREÙCHALA, L. DULAUB, J. GUZZO (2005), A new approach for selection of Oenococcus oeni strains in order to produce malolactic starters, International Journal of Food Microbiology, 105: p.463– 470. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 106 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang 20. DAESCHEL M. A., A pH control system base on malate decarboxylation for the cultivation of lactic acid bacteria, Applied and Environmental Microbiology, 1988, 54:p. 1627-1629. 21. DAESCHEL M. A., DONG-SUN JUNG, AND B. T. WATSON (1991), Controlling Wine Malolactic Fermentation with Nisin and Nisin-Resistant Strains of Leuconostoc oenos, Applied and Environmental Microbiology, 57: p.601-603. 22. DAVIS C. R., WIBOWO D. J., LEE T. H., AND FLEET G. H. (1986). Growth and Metabolism of Lactic Acid Bacteria during and after Malolactic Fermentation of Wines at Different pH, Applied and Environmental Microbiology, 51: p.539-545. 23. DE NADRA M. C. M., M. E. ARENA AND F. M. SAGUIR (2003), Nutritional requirements and amino acids utilization by lactic acid bacteria from wine –A short review. Food, Agriculture & Environment, WFL Publisher, 3,4: p.76-79. 24. DE ORDUÑA R. M., PATCHETT M. L., LIU S.-Q., AND GORDON J. P. (2001), Growth and Arginine Metabolism of the Wine Lactic Acid Bacteria Lactobacillus buchneri and Oenococcus oeni at Different pH Values and Arginine Concentrations, Applied and Environmental Microbiology, 67: p. 1657–1 662. 25. DE ORDUÑA R., LIU S. Q., PATCHETT M. L. AND GORDON J. P. (2000). Kinetics of the arginine metabolism of malolactic wine lactic acid bacteria Lactobacillus buchneri CUC-3 and Oenococcus oeni Lo111, Journal of Applied Microbiology, 89: p.547-552. 26. DE REVEL G., N. MARTIN, L. PRIPIS-NICOLAU, A. LONVAUD-FUNEL, AND A. BERTRAND (1999). Contribution to the Knowledge of Malolactic Fermentation Influence on Wine Aroma, J. Agric. Food Chem, 47: p.4003-4008. 27. DENAYROLLES M., M. AIGLE, A. LUMVAUD-FUNEL (1995). Functional expression in Saccharomyces cerevisiae of the Lactococcus lactis mleS gene encoding the malolactic enzyme, FEMS Microbiology Letters, Elservier, 125: p.37-44. 28. DONALD J. COX AND T. HENICK-KLING (1989), Chemiosmotic Energy from Malolactic Fermentation, Journal of Bacteriology, 171: p.5750-5752. 29. DOYLE M. P. AND J. MENG, Bacteria in Food and Beverage Production, In: The Prokaryotes, Springer New York, 2006, p. 797-81 1. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 107 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang 30. DRICI-CACHON Z., GUZZO J., CAVIN J. F. (199 6). Acid tolerance in Leuconostoc oenos. Isolation and characterization of an acid-resistant mutant, Applied Microbiology Biotechnology, Springer-Verlag, 44:p. 785—789. 31. DU PLESSIS H. W., C.L.C. STEGER, M. DU TOIT AND M. G. LAMBRECHTS. The occurrence of malolactic fermentation in brandy base wine and its influence on brandy quality, Journal of Applied Microbiology, 92: p.1005-1013. 32. DU PLESSISC H. W., L. C. STEGER, M. DU T OIT, and M. G. LAMBRECHTS. The occurrence of malolactic fermentation in brandy base wine and its influence on brandy quality, Journal of Applied Microbiology, 92: 1005-1013. 33. FERNANDESA. L., RELVAA A.M., GOMES M.D.R. DA SILVAA, COSTA FREITAS A.M. (2003), Different multidimensional chromatographic approaches applied to the study of wine malolactic fermentation, Journal of Chromatography, Elsevier, 995: p.161-169. 34. FERNAÙNDEZ M., MANUEL Z. (2006), Amino Acid Catabolic Pathways of Lactic Acid Bacteria, Critical Reviews in Microbiology, Informa Healthcare, 32:155–183. 35. FOUCAUD C., FRANCOIS A., AND RICHARD J., Development of a Chemically Defined Medium for the Growth of Leuconostoc mesenteroides, American Society for Microbiology, 63: p30 1–304. 36. GALLAND D., TOURDOT-MAREÙCHAL R., ABRAHAM M., CHU K. S., AND GUZZO J. (2003), Absence of Malolactic Activity Is a Characteristic of H+-ATPase-Deficient Mutants of the Lactic Acid Bacterium Oenococcus oeni, Applied and Environmental Microbiology, 69: p.1973–1979. 37. GARBAY S., LONVAUD-FUNEL A. (1994), Characterization of membrane-bound ATPase activity of Leuconostoc oenos: Growth conditions. Applied Microbiology Biotechnology, Springer-Verlag, 41:597-602. 38. GORDON J. P. AND KUNKEE R. E. (1970). Carbonic Acid from Decarboxylation by "Malic" Enzyme in Lactic Acid Bacteria, Journal Of Bacteriology, 103: p.404-409. 39. GORDON J. P. AND KUNKEE R. E. (1976), Stimulatory Effect of Malo-Lactic Fermentation on the Growth Rate of Leuconostoc oenos. Applied and Environmecntal Microbiology, 32: p.405-408. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 108 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang 40. GORDON J. P., KUNKEE R. E., AND WEBB A. D. (1966). Chemical Characterization of Wines Fermented with Various Malo-lactic Bacteria, Applied Microbiology, 14: p.608-615. 41. GUERRINI S., BASTIANINI A., GRANCHI L., VIN CENZINI M. (2002), Effect of Oleic Acid on Oenococcus oeni Strains and Malolactic Fermentation in Wine, Current Microbiology, Springer-Verlag, Ne w York, 44: p.5 –9. 42. GUILLOUX-BENATIER M., REMIZE F., GAL L., GUZZO J. & ALEXANDRE H. (2006), Effects of yeast proteolytic activity on Oenococcus oeni and malolactic fermentation, FEMS Microbiol Lett, 263: p.183–188. 43. HENICK-KLING T.,. SANDINE W. E AND HEATHERBELL D. A. (1989). Evaluation of Malolactic Bacteria Isolated from Oregon Wines, Applied and Environmental Microbiology, American Society for Microbiology, 55: p.2010-2016. 44. HERJAVEC S., MAJDAK A., TUPAJI P. (2003), Reduction in Acidity by Chemical and Microbiological Methods and Their Effect on Moslavac Wine Quality, Food Technol. Biotechnol., 41: p. 231–236. 45. HERRERO M., ESTEFANÍA-NORIEGA L. A., DÍAZ G. M. (2005). Influence of a malolactic starter on the quality of the cider produced on an industrial scale, Eur. Food Res. Technol., Springer-Verlag, 221: p.168– 174. 46. HERRERO M., GARCÍA L. A., AND DÍAZ M. (2003), The Effect of SO2 on the Production of Ethanol, Acetaldehyde, Organic Acids, and Flavor Volatiles during Industrial Cider Fermentation, J. Agric. Food Chem., 51: p. 3455-3459. 47. HERRERO M., GARCÍA L. A., DÍAZ M. (2000), Controlled malolactic fermentation in cider using Oenococcus oeni immobilized in alginate beads and comparison with free cell fermentation, Enzyme and Microbial Technology, Elservier, 28: p.35-41. 48. HUSNIKA J. I., H. VOLSCHENKB, J. BAUERC, D. COLAVIZZAD, Z. LUOA, HENNIE J.J. van VUUREN (2006), Metabolic engineering of malolactic wine yeast, Metabolic Engineering, Elsevier, 8: p.315–323. 49. KOLE M., ALTOSAAR I. AND DUCK P. (1982). Pilot scale production and preservation of a new malolactic culture leuconostoc oenos 44-40 for use in secondary wine fermentation, Biotechnology Letters, 4(11): p.695-700. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 109 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang 50. KONINGS W. N. (2002), The cell membrane and the struggle for life of lactic acid bacteria. Antonie van Leeuwenhoek, Kluwer Acad emic Publishers, 82: p.3–27. 51. KONINGS W. N., LOLKEMA J.S., BOLHUIS H., H.W. VAN VEEN, POOLMAN B. & DRIESSEN A.J.M. (1997), The role of transport processes in survival of lactic acid bacteria - Energy transduction and multidrug resistance, Antonie van Leeuwenhoek, Kluwer Academic Publishers, 71: p.117–128. 52. KOSSEVA M. R. AND KENNEDY J. F. (2004). Encapsulated Lactic Acid Bacteria for Control of Malolactic Fermentation in Wine, Artificial Cells, Blood Substitutes and Biotechnology, Marcel Dekker, 32: p.55-65. 53. KOSSEVA M., BESCHKOV V., KENNEDY J. F., LLOYD L. L. (1998). Malolactic fermentation in Chardonnay wine by immobilised Lactobacillus casei cells, Process Biochemistry, Elsevier Science Ltd., 33(8): p.793-797. 54. KOURKOUTAS Y., BEKATOROUA A., BANATB I.M., MARCHANTB R., KOUTINASA, A.A. (2004). Immobilization technologies and support materials suitable inalcohol beverages production: a review, Food Microbiology, 2: p.377-397. 55. KRIEGER S. A., HAMMEST W. P. AND HENICK-KLING T. (1992). Effect of medium composition on growth rate, growth yield and malolactic activity of Leuconostoc oenos LoZH1-t7-1, Food Microbiology, 9: p.1-11. 56. KUNKEE R. E. (1984). Selection and modification of yeasts and lactic acid bacteria for wine fermentation, Food Microbiology, 1:315-332. 57. KUNKEE R. E. (1991), Some roles of malic acid in the malolactic fermentation in wine making. FEMS Microbiology Reviews, Elsevier, 88: p.55-72 58. LAFON-LAFOURCADE S., CARRE E., AND RI BE REAU-GAYON P. (1983), Occurrence of Lactic Acid Bacteria During the Different Stages of Vinification and Conservation of Wines. Applied and Environmental Microbiology, 46: p.874-880. 59. LAFON-LAFOURCADE S., LONVAUD-FUNEL A. and CARRE E. (1983). Lactic acid bacteria of wines: stimulation of growth and malolactic fermentation, Antonie van Leeuwenhoek, France, 49: p.349-352. 60. LIU S. Q. (2002). Malolactic fermentation in wine: beyond deacidification. Journal of Appied Microbiology., 92: 589–601. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 110 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang 61. LIU S. Q. AND GORDON J. P. (1988), A review matebolism in wine lactic acid bacteria and its practical significance, Journal of Applied Microbiology, 84: p.315- 327. 62. LONVAUD-FUNEL A. (1995). Microbiology of the malolactic fermentation: Molecular aspects. FEMS Microbiol Letters., 126: 209–214. 63. LONVAUD-FUNEL A. (1999). Lactic acid bacteria in the quality improvement and depreciation of wine, Antonie van Leeuwenhoek, Kluwer Academic Publishers, Netherlands. 76: p.317–331. 64. LONVAUD-FUNEL A. (2001), Biogenic amines in wines: role of lactic acid bacteria, FEMS Microbiology Letters, Elservier, 199: p.9-13. 65. LONVAUD-FUNEL A. AND S. DE SAAD A. M.. Purification and Properties of a Malolactic Enzyme from a Strain of Leuconostoc mesenteroides Isolated from Grapes, Applied And Environmental Microbiology, 43(2): p.357-361. 66. LOUBIERE P., SALOU P., MARIE-JOSEE L., LINDLEY N. D. AND PAREILLEUX A. (1992), Electrogenic Malate Uptake and Improved Growth Energetics of the Malolactic Bacterium Leuconostoc oenos Grown on Glucose-Malate Mixtures, Journal of Bacteriology, 174: p.5302-5308. 67. MAGYAR I. AND PANYIK I. (1989). Biological Deacidification of Wine with Schizosaccharomyces pombe Entrapped in C a-Alginate Gel, American Journal of Enology and Viticulture, 40( 4): p.233-240. 68. MAICAS S. (2001). The use of alternative technologies to develop malolactic fermentation in wine, A ppled Microbiol Biotechnology, Springer-Verla g, 56: p.35–39. 69. MAICAS S., GONZAÙLEZ-CABO P., FERRER S. & PARDO I. (1999). Production of Oenococcus oeni biomass to induce malolactic fermentation in wine by control of pH and substrate addition, Biotechnology Letters, Kluwer Academic Pu blishers, 21: p.349–353. 70. MAICAS S., JOSEÙ-VICENTE G., PARDO I., FERRER S. (1999). Improvement of volatile composition of wines by controlled addition of malolactic bacteria, Food Research International, Elsevier, 32: p.491-496. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 111 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang 71. MAICAS S., PARDO I. AND FERRER S. (1999). Continuous malolactic fermentation in red wine using free Oenococcus oeni, World Journal of Microbiology & Biotechnology, Kluwer A cademic Publishers, 15: 737-739. 72. MAICAS S., PARDO I. & FERRER S. (2000). The effects of freezing and freeze- drying of Oenococcus oeni upon induction of malolactic fermentation in red wine, International Journal of Food Science and Technology, Blackwe ll Scie nce Ltd., 35: p.75–79. 73. MATTHEWS A., GRIMALDI A., WALKER M., BARTOWSKY E., GRBIN P. and JIRANEK V. (2004), Lactic Acid Bacteria as a Potential Source of Enzymes for Use in Vinification. Applied and Environmental Microbiology, 70: p. 5715–57 31. 74. MIRANDA M., A. RAMOS, M. VEIGA-DA-CUNHA, M. C. LOUREIRO-DIAS AND H. SANTOS (1997). Biochemical Basis for Glucose-Induced Inhibition of Malolactic Fermentation in Leuconostoc oenos, Journal of Bacteriology, 179: p. 5 347–5354. 75. MORENO-ARRIBAS M. V. and POLO M. C. (2005). Winemaking Biochemistry and Microbiology: Current Knowledge and Future Trends, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, Taylor and Francis Inc., 45: p.265-286. 76. NIELSEN J. C. AND M. R ICHELIEU (1998), Control of Flavor Development in Wine during and after Malolactic Fermentation by Oenococcus oeni, Applied and Environmental Microbiology, 65: p. 740–745 77. NIELSEN J.C. AND RIC HELIEU M. (1999). Control of flavor development in wine during and after malolactic fermentation by Oenococcus oeni. Applied and Environmental Microbiology, 65:740–742. 78. OLSEN E. B., RUSSELL J. B. AND HENICK -KLI NG T. (1991), Electrogenic L-Malate Transport by Lactobacillus plantarum: a Basis for Energy Derivation from Malolactic Fermentation, Journal Of Bacteriology, 173: p. 6199-6206. 79. OSBORNE J. P., MORNEAU D. A. AND DE ORDUNA M. R. (2006), Degradation of free and sulfur-dioxide-bound acetaldehyde by malolactic lactic acid bacteria in white wine, Journal of Applied Microbiology, 101: p.474-479. 80. OSBORNE J.P., DE ORDUNA M. R., P. GORDON J., LIU S. Q. (2000), Acetaldehyde metabolism by wine lactic acid bacteria, FEMS Microbiology Letters, Elsevier, 191:p.51-55. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 112 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang 81. PRIPIS-NICOLAU L., DE REVEL G., BERTRAND A. AND LONVAUD-FUNEL A. (2003), Methionine catabolism and production of volatile sulphur compounds by Oenococcus oeni. Journal of Applied Microbiology, 96: p.1176-1184. 82. RADLER F. AND K. BRII HL (1984), The Metabolism of Several Carboxylic Acids by Lactic Acid Bacteria. Z Lebensm Unters Forsch, Springer-Verla, 179: p.2 28-231. 83. RAMOS A. AND SANTOS H. (1996), Citrate and Sugar Cofermentation in Leuconostoc oenos, a 13C Nuclear Magnetic Resonance Study, Applied and Environmental Microbiology, 62:p.2577-2585. 84. REGUANT C., BORDONS A., AROLA L. AND ROZES N. (2000). Influence of phenolic compounds on the physiology of Oenococcus oeni from wine, Journal of Applied Microbiology, 88: p.1065-1071. 85. REGUANT C., CARRETEÙ R., FERRE R N. & BOR DONS A. (2005), Molecular analysis of Oenococcus oeni population dynamics and the effect of aeration and temperature during alcoholic fermentation on malolactic fermentation, International Journal of Food Science and Technology, Institute of Food Science and Technology Trust Fund, 40: p.451–459. 86. REMIZE F., A. GAUDIN , Y. KONG, J. GUZZO, H. ALEXANDRE, S. KRIEGER, M. GUILLOUX-BENATIER (2006), Oenococcus oeni preference for peptides: qualitative and quantitative analysis of nitrogen assimilation. Arch. Microbiol., Springer-Verlag, 185: p.4 59–469. 87. RENAULT P. AND HESLOT H. (1987). Selection of Streptococcus lactis Mutants Defective in Malolactic Fermentation, Applied and Environmental Microbiology, 53(2): p.320-324. 88. RENAULT P., GAILLARDIN C., AND HESLOT H. (1989). Product of the Lactococcus lactis Gene Required for Malolactic Fermentation Is Homologous to a Family of Positive Regulators, Journal of Bacteriology, 171(6): p.3108-3114. 89. RICHTER H., ALBERT A. DE GRAAF, I. HAMANN, G. UNDEN (2003), Significance of phosphoglucose isomerase for the shift between heterolactic and mannitol fermentation of fructose by Oenococcus oeni. Arch Microbiol, 180: p.465–470. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 113 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang 90. RICHTER H., D. VLAD, G. UNDEN (2000), Significance of pantothenate for glucose fermentation by Oenococcus oeni and for suppression of the erythritol and acetate production. Arch. Microbiol., Springer-Verlag, 175: p.26–31. 91. RICHTER H., I. HAMANN, G. UNDEN (2003), Use of the mannitol pathway in fructose fermentation of Oenococcus oeni due to limiting redox regeneration capacity of the ethanol pathway. Arch Microbiol, Springer-Verlag, 179: p. 227–233. 92. ROLLAN G. C., FARIAS M. E. AND M. DE NADRA M.C. (1995), Characterization of two extracellulase from Leuconostoc oenos. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 11:153-155. 93. ROLLAÙN G.C., FARIAS M.E. AND M.C. M. DE NADRA (1993), Protease production by Leuconostoc Oenos strains isolated from wine. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 9: p.587-589. 94. ROSINI G. AND CIANI M. (1993). Influence Of Sugar Type And Level On Malate Metabolism Of Immobilized Schizosaccharomyces Pombe Cells, American Journal of Enology and Viticulture, 44(1): p.113- 117. 95. ROZEØS N., AROLA L. AND BORDONS A. (2003). Effect of phenolic compounds on the co-metabolism of citric acid and sugars by Oenococcus oeni from wine, Letters in Applied Microbiology, 36: p.337-341. 96. SALEMA M., CAPUCHO I., POOLMAN B., ROMAO M. V. S. AND DIAS M. C. L. (1996). In Vitro Reassembly of the Malolactic Fermentation Pathway of Leuconostoc oenos (Oenococcus oeni), Journal of Bacteriology, 178: p. 5537–5539. 97. SALEMA M., J. S. LOLKEMA, M. V. SAN ROMAÕO, AND MARIA C. LOUREIRO DIAS (1996), The Proton Motive Force Generated in Leuconostoc oenos by L-Malate Fermentation. Journal of Bacteriology, 178: p.3127–3132. 98. SALOU P., LOUBIERE P., AND PAREILLEUX A. (1994), Growth and Energetics of Leuconostoc oenos during Cometabolism of Glucose with Citrate or Fructose, Applied and Environmental Microbiology, 60:p.1459-1466. 99. SPETTOLI P., NUTI M. P. & ZAMORANI A.. Properties of Malolactic Activity Purified from Leuconostoc oenos ML34 by Affinity Chromatography, Applied And Environmental Microbiology, 48(4): P.900-901. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 114 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang 100. SPETTOLI P., NUTI M. P., DAL A., PERUFFO B., AND ZAMORANI A., Malolactic Fermentation and Secondary Product Formation in Wine by Leuconostoc oenos Cells Immobilized in a Continuous-flow Reactor, Annals New York Academy of Sciences, p. 461-464. 101. TERRADE N. AND DE ORDUNA M. R. (2005). Impact of winemaking practices on arginine and citrulline metabolism during and after malolactic fermentation, Journal of Applied Microbiology, 101: p.406-411. 102. TOURDOT-MARECHAL R., CHAMARET P., CAVIN J. F., DIVIES C. (1994 ), Obtaining functional membrane vesicles from Leuconostoc oenos to study L.malate transport mechanisms. Applied Microbiology Biotechnology, Springer-Verlag, 41: p.603-607. 103. THEOBALD S., PFEIFFE R P. and KONIG H. (2005), Manganese-dependent Growth of Oenococci. Journal of Wine Research, 16: p.171-178. 104. UGLIANO M. AND MOIO L. (2005). Changes in the Concentration of Yeast-Derived Volatile Compounds of Red Wine during Malolactic Fermentation with Four Commercial Starter Cultures of Oenococcus oeni, J. Agric. Food Chem., 53: p.10134-10139. 105. UGLIANO M. AND MOIO L. (2006). The influence of malolactic fermentation and Oenococcus oeni strain on glycosidic aroma precursors and related volatile compounds of red wine, Journal of the Science of Food and Agriculture, 86: p.2468–2476. 106. VAQUERO I., A. MARCOBAL, R. MUNOZ (2004). Tannase activity by lactic acid bacteria isolated from grape must and wine, International Journal of Food Microbiology, Elsevier Academic Press, 96: p.199– 204. 107. VASSEROT Y., DION C., BONNET E., MAUJEAN A. AND JEANDET P.(2001), A study into the role of L-aspartic acid on the metabolism of L-malic acid and D-glucose by Oenococcus oeni. Journal of Applied Microbiology, 90: p. 380 -387. 108. VEIGA-DA-CUNHA M., SANTOS H. and E. VAN SCHAFTINGEN (1993), Pathway and Regulation of Erythritol Formation in Leuconostoc oenos. Journal of Bacteriology, 175: p.3941-3948. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 115 Leân men malolactic trong saûn xuaát röôïu vang 109. VERSARI A., PARPINELLO G.P., AND CATTANEO M. (1999). Leuconostoc oenos and malolactic fermentation in wine: A review. Journal of Industrial Microbiology Biotechnology, 23: p.447–455. 110. VILJAKAINEN S. K., LAAKSO S. V. (2000). The use of malolactic Oenococcus oeni (ATCC 39401) for deacidification of media containing glucose, malic acid and citric acid. Eur. Food. Res. Technol., Springer-Verlag, 211: p.438-442. 111. VINE R. P., HARKNESS E. M., BROWNING T. AND WAGNER C.. Wine Making - From Grapes Growing To Marketplace, Hapman & Hall, International Thomson Publishing, New York, U SA, 1997, 439p. 112. VIVAS N., AUGUSTIN M. AND LONVAUD-FUNEL A. (2000), Influence of oak wood and grape tannins on the lactic acid bacterium Oenococcus Oeni (Leuconostoc oenos, 8413). Journal of the Science of Food and Agriculture, 80:1675-1678. 113. VIVAS N., LONVAUD-FUNEL A. AND GLORIES Y. (1997). Effect of phenolic acids and anthocyanins on growth, viability and malolactic activity of a lactic acid bacterium, Food Microbiology, Academic Press Limited, 14: p.291-300. 114. WAGNER N., TRAN Q. H., RICHTER H., SELZER P. M. AND UNDEN G. (2005), Pyruvate Fermentation by Oenococcus oeni and Leuconostoc mesenteroides and Role of Pyruvate Dehydrogenase in Anaerobic Fermentation. Applied and Environmental Microbiology, 71: p. 4966–4971. 115. YURDUGÜL S., BOZOGLU F. (2002). Studies on an inhibitor produced by lactic acid bacteria of wines on the control of malolactic fermentation, Eur. Food Res. Technol., Springer-Verlag, 215: p.38–41. 116. ZHANG D. AND LOVITT R. W. (2006), Strategies for enhanced malolactic fermentation in wine and cider maturation. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 81: p.1130–1140. 117. ZHAO G. AND ZHANG G. (2005), Effect of protective agents, freezing temperature, rehydration media on viability of malolactic bacteria subjected to freeze-drying, Journal of Applied Microbiology, 99: p.333-338.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfLen men malolactic trong san xuat ruou vang.pdf
  • ppt12 - Len men Malolactic - Tuan Anh.ppt
  • pdfBia.pdf
  • pdfMuc luc.pdf