THử NGHIệM LÊN MEN ETHANOL Ở NHIệT Độ CAO BằNG NấM MEN CHịU NHIệT

Abstract

The application of thermotolerant yeasts in the ethanol production is an interested topic, because the yeasts are able to grow and ferment under high temperature. In addition, the yeasts adapt in the tropical climate, for example Vietnam?s climate. In this research, 37 yeast strains from the previous researches were tested the thermotolerant ability by incubating for two days in different temperatures (including 30, 35, 40, 43, 45 and 47ºC). Thermotolerant yeasts were tested ethanol tolerant ability in 20° Brix sucrose medium with 0, 3, 6, 9 and 12% (w/v) ethanol level. The yeast strain with high capacity of thermotolerance and ethanol tolerance was screened for ethanol production in different conditions consisting of cell density (104, 105, 106, and 107 cells/mL), initial sugar concentration (10, 15, 20, 25 and 30º Brix) and pH of medium (4.0, 4.5, 5.0, 5.5 and 6.0). There were 18 yeast strains that could withstand relative high temperature at 43ºC and 4 strains could grow at 45ºC (HX1, N1, MO, and T), among them, HX1 had higher capacity of ethanol tolerance than others at 9% ethanol level. The HX1 yeast strain grew and fermented well with conditions 105 cells/mL of initial cell density, 20 degree of initial Brix and pH 4.5. Comparing the nucleotide sequences of ITS1, ITS2 and 5.8S rDNA with the gene bank database, the HX1 strain which was determined was Candidatropicalis with 100% homogeneous level.

Tóm tắt

Sử dụng nấm men chịu nhiệt vào việc sản xuất ethanol là vấn đề đang được quan tâm và chú ý vì chúng có khả năng tăng trưởng và lên men ở điều kiện nhiệt độ cao, phù hợp với điều kiện khí hậu các nước nhiệt đới, trong đó có Việt Nam. Trong nghiên cứu này, 37 dòng nấm men từ các đề tài nghiên cứu trước được thử khả năng chịu nhiệt ở các mức nhiệt độ khác nhau (30, 35, 40, 43, 45 và 47ºC) trong hai ngày. Các dòng nấm men chịu nhiệt được khảo sát khả năng chịu ethanol trong môi trường sucrose 20ºBrix ở các mức độ ethanol lần lượt là 0, 3, 6, 9 và 12% (w/v). Dòng nấm men có khả năng chịu nhiệt và chịu ethanol tốt tiếp tục được khảo sát khả năng lên men ở những điều kiện khác nhau: mật số giống chủng (10⁴, 10⁵, 10⁶ và 10⁷ tế bào/mL), nồng độ đường ban đầu (10, 15, 20, 25 và 30ºBrix) và pH của môi trường (4,0; 4,5; 5,0; 5,5 và 6,0). Kết quả cho thấy có 18 dòng nấm men chịu được nhiệt tương đối cao ở 43ºC và 4 dòng phát triển được ở nhiệt độ 45ºC (HX1, N1, MO và T), trong đó HX1 có khả năng chịu được ethanol ở nồng độ 9% tốt hơn so với ba dòng còn lại. Điều kiện thích hợp cho dòng nấm men HX1 phát triển và lên men ethanol là mật số giống chủng ban đầu 10⁵ tế bào/mL, nồng độ đường ban đầu 20ºBrix và pH môi trường 4,5. So sánh mức độ tương đồng chuỗi nucleotide giữa vùng ITS1, ITS2 và 5.8S rDNA với cơ sở dữ liệu của ngân hàng gene, dòng HX1 được xác định là loài Candida tropicalis với độ tương đồng 100%.