BÁO CÁO "NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ TRÁI ĐIỀU"

Chia sẻ: ____ M____ | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:42

Thêm vào BST

Báo xấu

573
lượt xem 241
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cây điều bắt đầu được biết đến như một loại cây trồng có giá trị kinh tế ở nước ta. Tuy nhiên khi nói đến quả điều người ta thường chỉ nghĩ tới một vài sản phẩm của nó như: hạt điều, dầu điều... còn thịt quả điều bị bỏ đi sau thu hoạch lấy hạt, chỉ một số lượng rất ít không đáng kể được sử dụng làm thức ăn gia súc, nước mắm chay...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: BÁO CÁO "NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ TRÁI ĐIỀU"

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC − − − −−− BÁO CÁO NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ TRÁI ĐIỀU GVHD: ThS. NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN SV thực hiện: Nhóm 5 Nguyễn Công Bằng 30760679 Ngô Minh Ngọc 30700326 Trần Trung hải 30760729 Nguyễn Thành Linh 30700240 Hồ Viết Công 30700046 1
Thành phố Hồ Chí Minh tháng 10-2010 MỤC LỤC Chương I: Giới thiệu ...................................................................................................................................................... 5 Chương II: Tổng quan tài liệu ...................................................................................................................................................... 5 1. Nguyên liệu: .............................................................................................................................. 5 1.1 Đặc điểm thực vật học: ...................................................................................................................................................... 5 1.2 Đặc điểm phân loại: ...................................................................................................................................................... 7 1.3 Thành phần và giá trị dinh dưỡng ...................................................................................................................................................... 7 2. Nấm mem: .............................................................................................................................. 8 2.1 Phân loại: ...................................................................................................................................................... 8 2.2 Hình dạng và kích thước: ...................................................................................................................................................... 9 2.3 Cấu tạo: ...................................................................................................................................................... 10 2
2.4 Sinh sản: ...................................................................................................................................................... 10 2.5 Các quá trình sinh lí của tế bào nấm men: ...................................................................................................................................................... 11 2.6 Quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men: ...................................................................................................................................................... 13 2.7. Một số loài nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang: 13 2.7.1. Saccharomyces cerevisiae: 13 2.7.2. Saccharomyces uvarum: 14 2.7.3. Saccharomyces chevalieri: 14 2.7.4. Saccharomyces oviformics: 14 2.7.5. Hanseniaspora apiculate – Kloeckera apiculata: 15 2.8 Yêu cầu đối với chọn nấm men thuần chủng: 15 3. Rượu vang: .............................................................................................................................. 16 3.1 Giới thiệu chung về rượu vang: ...................................................................................................................................................... 16 3.2 Phân loại rượu vang: ...................................................................................................................................................... 16 3.2.1Phân loại theo độ ngọt: ...................................................................................................................................................... 16 3
3.2.2Phân loại theo màu: ...................................................................................................................................................... 17 3.2.3 Phân loại theo vùng: ...................................................................................................................................................... 17 3.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang trên thế giới: ...................................................................................................................................................... 17 3.4 Một số sản phẩm rượu vang Đà Lạt của công ty Đà Lạt Beco: ...................................................................................................................................................... 18 3.4.1 Vang Đàlạt đỏ - Export: ...................................................................................................................................................... 18 3.4.2 Vang Đàlạt trắng - Export: ...................................................................................................................................................... 18 3.4.3 Vang Đàlạt Đỏ – Premium ...................................................................................................................................................... 19 3.4.4 Vang Đàlạt Đỏ – Demisec: ...................................................................................................................................................... 19 3.4.5 Vang Đàlạt đỏ: ...................................................................................................................................................... 19 3.4.6 Vang Đàlạt trắng: ...................................................................................................................................................... 20 4. Quy trình sản xuất rượu vang .............................................................................................................................. 20 4.1 Cơ chế của quá trình lên men: 20 4.2 Sơ đồ quy trình sản xuất rượu vang điều: ...................................................................................................................................................... 22 4.3 Thuyết minh quy trình sản xuất rượu vang điều: 4
...................................................................................................................................................... 24 4.3.1 Nguyên liệu: ...................................................................................................................................................... 24 4.3.2 Thu nhận và phân loại nguyên liệu: ...................................................................................................................................................... 24 4.3.3 Rửa loại cuống: 24 4.3.4 Làm dập, nghiền xé: 25 4.3.5. Sulfit hóa: ...................................................................................................................................................... 25 4.3.6. Ép: ...................................................................................................................................................... 25 4.3.7 Tủa tanin: ...................................................................................................................................................... 25 4.3.8 Lọc tủa tanin: ...................................................................................................................................................... 26 4.3.9 phối chế đường và nước: ...................................................................................................................................................... 26 4.3. 10 Lên men - ủ: ...................................................................................................................................................... 26 4.3.11 Lọc thô và lọc tinh: ...................................................................................................................................................... 27 4.3.12 Rót chai, đóng nút: ...................................................................................................................................................... 27 4.4 Các dạng hư hỏng của vang và cách xử lý: ...................................................................................................................................................... 27 4.4.1 Hư hỏng rượu vang do tác động của vi sinh vật: 5
...................................................................................................................................................... 27 4.4.2 Hư hỏng rượu vang do tác động lý hóa: ...................................................................................................................................................... 27 4.4.3 Hư hỏng rượu vang do tác động sinh hóa: ...................................................................................................................................................... 28 5. Các yếu tố ảnh hưởng tới nấm men trong lên men rượu vang: .............................................................................................................................. 28 5.1. Oxy: ...................................................................................................................................................... 28 5.2. Nhiệt độ: ...................................................................................................................................................... 28 5.3. Hàm lượng đường: ...................................................................................................................................................... 28 5.4. pH của môi trường: ...................................................................................................................................................... 29 5.5 nguồn nitơ: ...................................................................................................................................................... 29 5.6 Nước: ...................................................................................................................................................... 29 5.7. Các chất phụ gia khác: ...................................................................................................................................................... 29 CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: ...................................................................................................................................................... 30 1. Phương tiện thí nghiệm: ...................................................................................................................................................... 30 1.1. Đị a điểm thí nghiệm: ...................................................................................................................................................... 30 1.2. Thiết bị và dụng cụ: 6
...................................................................................................................................................... 30 1.3. Hóa chất sử dụng: ...................................................................................................................................................... 30 2. phương pháp thí nghiệm: ...................................................................................................................................................... 30 2.1 Sơ đồ thí nghiệm: ...................................................................................................................................................... 30 2.2 phương pháp hóa học: ...................................................................................................................................................... 30 2.2 Xöû .1 lyù nöôùc u o ái m (ñoái vôùi traùi): .............................................................. 30 2.2.2 Söû d uïng H 2SO4 0,2N ( ñoái vôùi traùi) .............................................................. 30 2.2.3. Söû duïng gelatin(ñoái vôùi dòch eùp): 31 2.2.4 Söû duïng Ca(OH)2 (ñoái vôùi dòch eùp): 31 2.2.5 Phöông phaùp keát hôïp muoái 2% vaø glegatin: .............................................................. 31 2.2.7 Khaûo saùt aûnh höôûng cuûa toång haøm löôïng chaát khoâ hoaø tan ñeán quaù trình leân men röôïu: 31 2.3 phương pháp đánh giá cảm quan 31 2.2.6 Khaûo saùt aûnh höôûng cuûa pH ñeán quaù trình leân men röôïu: 31 2.3 phương pháp đánh giá cảm quan: 32 Bảng chỉ tiêu đánh giá cảm quan cho từng mẫu ...................................................................................................................................................... 33 BẢNG ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN 7
......................................................................................................................................... 33 ĐÁNH GIÁ VỀ VI SINH VẬT .............................................................................................................................. 34 ĐÁNH GIÁ LÝ HÓA .............................................................................................................................. 34 KẾT LUẬN .................................................................................................. 34 ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN .............................................................................................................................. 35 8
Đề tài: NGHIÊM CỨU VÀ CHẾ BIẾN RƯỢU VANG TỪ TRÁI ĐIỀU Chương I: GIỚI THIỆU Cây điều bắt đầu được biết đến như một loại cây trồng có giá trị kinh tế ở nước ta. Tuy nhiên khi nói đến quả điều người ta thường chỉ nghĩ tới một vài sản phẩm của nó như: hạt điều, dầu điều... còn thịt quả điều bị bỏ đi sau thu hoạch lấy hạt, chỉ một số lượng rất ít không đáng kể được sử dụng làm thức ăn gia súc, nước mắm chay... Trung bình cứ 1 tấn hạt điều thô được thu hoạch thì có đến 8-10 tấn thịt quả điều bị người nông dân bỏ đi gây lãng phí và làm ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, trong khi đó thịt quả điều lại chứa nhiều chất dinh dưỡng như: hàm lượng đường khá cao (54,7%), chứa nhiều vitamin B1, B2, đặc biệt là hàm lượng vitamin C cao gấp 5 lần so với quả cam, 8 lần so với quả quýt, và một lượng nhỏ các muối vô cơ: canxi, photpho, sắt... Rượu vang là một loại rượu nhẹ được lên men từ dịch ép trái cây, là một thức uống có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon và có lợi cho sức khỏe con người khi dùng một cách điều độ. Trên thế giới, nhất là ở các nước Châu Âu, rượu vang đã có từ lâu đời và được dùng rất phổ biến. Nhưng ở nước ta, sản phẩm rượu vang vẫn chưa được quan tâm nhiều, qui mô sản xuất chủ yếu dưới dạng thủ công, lên men tự nhiên chưa có cơ sở khoa học cũng như phương pháp hợp lí dẫn đến năng suất cũng như chất lượng sản phẩm chưa cao Thực trang rượu vang ở nước ta rất ít đa số là phải nhập khẩu từ nước ngoài với giá thành cao. Rượu vang trong nước chúng ta chỉ biết đến với các sẩn phẩm vang Đalat như vang dâu, vang nho... nhưng chúng ta chưa từng thấy và biết đến vang điều. Chính vì những giá trị dinh dưỡng từ trái điều mà người nông dân đã bỏ phí và một số điều kiện nêu trên mà nhóm chúng tôi quyết định làm đề tài chế biến rượu vang từ quả điều. Chương II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Nguyên liệu: Trái điều chín 1.1 Đặc điểm thực vật học: Là loại cây nhiệt đới thích nghi rộng trên nhiều loại đất khác nhau từ đất sét, thịt, cát, đất bạc màu đến đất có nhiều sỏi đá, do đó điều có tiềm năng phát triển trên nhiều vùng trồng khác nhau ở các tỉnh phía Nam. Là cây vùng nhiệt đới, cây lâu 9
năm có chiều cao trong điều kiện tự nhiên khoảng 12 m, tán rộng đến 25 m. Thích ứng rộng trong điều kiện khắc nhiệt khác nhau, cây có thể phát triển ở nhiệt độ cao và hạn chế ở nhiệt độ thấp, vùng nhiệt đới có thể trồng trên vùng cao nguyên, tuy nhiên không nên trồng khi cao độ tính từ mặt biển hơn 500 m. Do bộ rễ phát triển nên cây có thể chống chịu khô hạn tốt, cây có thể phát triển tốt trên vùng có lượng mưa hằng năm từ 800 – 3.200 mm. hoặc đất đai bạc màu, đất cát, đất có nhiều sỏi đá. Cây có thể cho trái sau 4 -5 năm nếu trồng từ hạt và 3 năm trồng từ cây ghép. Rễ: Hệ thống rễ gồm rễ cái và rễ ngang phát triển rất mạnh lan rộng và ăn sâu giúp cây có thể lấy được nước và dinh dưỡng ở tầng đất sâu. Tuy nhiên khả năng phát triển của rễ điều còn lệ thuộc vào cơ cấu đất và mực nước ngầm trong đất. Lá: Thuộc loại lá đơn, khi lá mới nở còn non có màu xanh nhạt hoặc hồng sau đó chuyển dần sang xanh thẩm khi già, là cơ quan quang hợp tạo chất dự trữ cho cây, quyết định năng suất đạt được, số lượng lá khoẻ mạnh trên cây nhiều là yếu tố cần thiết. Hoa: Thuộc loại hoa chùm, phát triển ở đầu cành, phát hoa điều có màu hồng nhạt, hoa điều nhỏ gồm 2 loại hoa đực và hoa lưởng tính, tỉ lệ hoa đực và lưởng tính thay đổi nhiều phụ thuộc vào môi trường và giống. Hoa điều trổ vào mùa mưa tháng 11, thời gian ra hoa kéo dài 2-3 tháng Trái: Thuộc loại trái nhân cứng (hạt điều), là phần phát triển từ bầu noãn sau khi thụ phấn sẽ phát triển nhanh và đạt kích thước trung bình dài 2,6 – 3,1 cm; ngang 2 – 2,3 cm, còn phần trái giả phát triển sau từ đế hoa. Thời gian trái phát triển kéo dài từ 2-3 tháng. 10
Phần sử dụng lên men vang 1.2 Đặc điểm phân loại: Trái điều chia làm 2 loại Điều trái đỏ: là trái điều khi chín có màu đỏ giống màu của trái mận đỏ Điều trái vàng: là khi chín trái điều có màu vàng tươi Trái điều đỏ Trái điều vàng 1.3 Thành phần và giá trị dinh dưỡng Điều đỏ và điều vàng có thành phần giá trị dinh dưỡng khác nhau cụ thể là: Trái điều ở Việt Nam Trái điều đỏ Trái điều vàng Độ ẩm (%) 85.92 86.38 11
Các chất béo (gam) 0.30 0.27 Protein (gam) 0.88 0.52 Cảbohydrat (gam) 0.86 0.98 Đường khử (gam) 7.74 7.26 Cellulose (gam) 3.56 3.34 Tro (gam) 0.44 0.51 Ascorbic acid (vit. C) mg 0.02 0.12 Tanim (gam) 0.42 0.48 Bảng 1: thành phần của trái điều trong 100g thịt quả điều (Nguoàn: tkachenko 1949, indian cashew journal 1967,lopes 1972…) 2. Nấm mem Nấm men là tên chung chỉ nhóm nấm men có cấu tạo và sinh sản bằng cách nảy chồi và phân cắt. Chúng phân bố rộng rãi khắp nơi. Đặc biệt chúng có mặt nhiều ở đất nơi trồng hoa quả. Ngoài ra thấy chúng có mặt trên trái cây chín, trong nhụy hoa, trong không khí và cả nơi sản xuất rượu vang. Nhiều loài nấm men có khả năng lên men rượu vang, bia... Nấm men dùng trong sản xuất vang thường là các chủng thuộc giống Saccharomyces, chúng có khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng trong môi trường nước dịch hoa quả như các loại đường hoà tan, các hợp chất nitơ (các acid amin, peptit), vitamin và các nguyên tố vi lượng…qua màng tế bào. Sau đó, hàng loạt các phản ứng sinh hóa mà đặc trưng là quá trình trao đổi chất để chuyển hoá các chất này thành những dạng cần thiết cho quá trình phát triển và lên men của nấm men được tiến hành. Trong sản xuất rượu vang thì vai trò của nấm men là rất quan trọng nó quyết định nhiều tới thành công của lên men vang, chất lượng của vang, hiệu quả của quá trình lên men, bởi vậy chúng ta phải tìm hiểu thật kỹ về nấm men trước khi tiến hành quá trình trước khi tiền hành làm quy trình lên men vang, như vậy thì hiệu quả mới cao, làm giảm nhẹ được chi phí do lợi dụng được thế mạnh của men. Sự tìm hiểu về nấm men vang được thể hiệnc hi tiết như sau 2.1 Phân loại: Chia làm hai lại nấm men chìm và nấm men nổi Nấm men chìm: Trong quá trình lên men chúng lắng xuống đáy thiết bị khi kết thúc lên men chính. Hầu hết các tế bào khi quan sát thì nảy chồi đứng riêng lẻ hoặc cặp đôi. Hình dạng chủ yếu là hình cầu. Và chia ra làm 2 loại tuỳ thuộc khả năng kết lắng của nó là nấm men bụi và nấm men kết bông. Nấm men bụi là loài nấm men phân ly mịn trong dịch lên men và lắng từ từ khi kết thúc lên men chính. Nấm men kết bông là loài nấm men có thể kết dính với nhau trong thời gian ngắn khi kết thúc lên men chính và tạo thành khối 12
kết bông lớn nên lắng nhanh xuống đáy thiết bị. Còn loài nấm men nổi không có khả năng này. Trong đó Nấm men chìm kết bông rất có ý nghĩa quan trọng trong thực tế sản xuất bia, làm cho bia nhanh trong nhưng khả năng lên men hết đường không bằng nấm men bụi và nấm men nổi Nấm men nổi: Trong quá trình lên men chúng nổi lên bề mặt dịch trong và cuối quá trình lên men chính.Tế bào nấm men mẹ và con sau nảy chồi thường dính lại với nhau tạo thành như chuỗi các tế bào nấm men còn hình dạng chủ yếu hình cầu hoặc ovan với kích thước 7 – 10 m. Micromet. 2.2 Hình dạng và kích thước.  Hình dạng: Nấm men thường có hình dạng khác nhau, thường có hình cầu, hình elip, hình trứng, hình bầu dục và cả hình que. Một số loài nấm men có tế bào hình dài nối với nhau thành những dạng sợi gọi là khuẩn ty (Mycelium) hay khuẩn ty giả (Pseudo mycelium). Tuy nhiên hình dạng của chúng không ổn định, phụ thuộc vào tuổi của nấm men và điều kiện nuôi cấy. Kloeckera apiculata Saccharomyces cerevisiae 13
Saccharomyces uvarum Saccharomyces ellipsoideus  Kích thước: Tế bào nấm men thường có kích thước rất lớn gấp từ 5 – 10 lần tế bào vi khuẩn. Kích thước cũng thay đổi, không đồng đều ở các loài khác nhau, ở các lứa tuổi khác nhau và điều kiện nuôi cấy khác nhau và kích thước trung bình là. Chiều dài : 9 – 10µm Chiều rộng : 2 – 7µm 2.3 Cấu tạo Tế bào nấm men cũng như nhiều loại tế bào khác được cấu tạo chủ yếu từ các phần cơ bản như sau: Thành tế bào: cấu tạo từ nhiều thành phần khác nhau. Trong đó chủ yếu là: glucan và manan chiếm tới 90%, protein, lipid và một số thành phần nhỏ khác như kitin, volutin,… thành tế bào có tác dụng giữa hình dạng của tế bào, duy trỳ áp suất thâm thấu góp phần điều hòa quá trình dnh dưỡng. Tốc độ hấp thu và đồng hóa các chất dinh dưỡng còn phụ thuộc vào hoạt tính các enzyme trong tế bào Ví dụ: men ivectase súc tác quá trình phân giải saccarose thành glucose và fructose. Màng nguyên sinh chất: gồm các hợp chất phức tạp như protein, phospholipit enzyme permeaza… Màng tế bào chất: chức năng quan trọng là chủ động điều hòa việc hấp thu các chất dinh dưỡng và thải các sản phẩm trao đổi chất. Trong màng té bào chất chứa men permease chủ đọng vận chuyển thức ăn như ở vi khuẩn. Tế bào chất: keo bán lỏng trong tế bào chất có một nhân thực thụ, không bào lớn, riboxom 80S , ty thể, thể golgi, hệ thống lưới nội mô, và các hật dự trữ. Nhân tế bào 14
Những thành phần – cơ quan con khác: không bào, ty lạp thể, riboxom,… 2.4 Sinh sản Nấm men có một số hình thức sinh sản sau: - Sinh sản bằng cách nảy chồi. Trên một phái hay hai phía của tế bào mẹ sẽ nảy ra chồi nhỏ. Một phần nhân và tế bào chất từ tế bào mẹ được đưa và tế bào con. Chồi lớn dần lên sau đó tách khỏi tế bào mẹ để phát triển thành tế bào trưởng thành. - Sinh sản bằng cách phân đôi. Khi hấp thụ và đồng hóa chất dinh dưỡng, tế bào tăng kích thước và đãn đến sự phân chia, ở giai đoạn này máng sinh chất gấp nếp, màng DNA sẽ láy các nếp gấp này làm điểm tụa để nhân đôi đồng thời thành tế bào hình thành thắt ở giữa tạo hai tế bào mới - Sinh sản bằng bào tử và sự hình thành bào tử. Mỗi tế bào nám men có khả năng tạo từ hai bào tử trở lên tùy theo giống. Bào tử nằm trong tế bào, tế bào mang bào tử gọi là nang. Bào tử có thể hình thành do sự phân chia trực tiếp của nhân hay do sự tiếp hợp của 2 tế bào nấm men. Bào tuer trong tế bào nấm men luôn là một số chẵn. + Tiếp hợp đẳng giao + Tiếp hợp dị giao + Sinh sản đơn tính 2.5 Các quá trình sinh lí của tế bào nấm men * Sinh dưỡng của nấm men Cấu tạo của tế bào nấm men thay đổi khác nhau tùy theo loài, độ tuổi và môi trường sống, nhưng nhìn chung bao gồm: - Nước: 75 – 85% - Chất khô: 15 – 25% . Trong đó chất khoáng chiếm 2 – 14% hàm lượng chất khô. Các chất Thành phần (% chất khô) Cacbon 49,8 CaO 12,4 Nitro 6,7 Hydro 3,54 P2O5 2,34 K2O 0,04 SO3 0,42 MgO 0,38 Fe2O3 0,035 15
SiO 0,09 Bảng 2: hàm lượng % chất khô trong vang (Nguồn: Lượng, Nguyễn Đức, 1996) Nấm men cũng như các sinh vật sống khác cần oxy, hydro, cacbon, nitơ, phospho, kali, magiê,… - Dinh dưỡng Cacbon Nguồn Cacbon cung cấp là các loại đường khác nhau: saccarose, maltose, lactose, glucose… Hô hấp hiếu khí: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 674 cal Hô hấp kị khí C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2 + 33 cal - Dinh dưỡng oxy, hydro: được cung cấp cho tế bào từ nước của môi trường nuôi cấy hay dịch. - Dinh dưỡng Nitơ: Nấm men không có men ngoại bào để phân giải protid, nên không thể phân cắt albumin của môi trường mà phải cung cấp nitơ ở dạng hòa tan, có thể là đạm hữu cơ hoặc vô cơ. Dạng hữu cơ thường dùng là acid amin, pepton, amid, urê. Đạm vô cơ là các muối amon khử nitrat, sulfat… - Các vitamin và chất khoáng: Chất khoáng có ảnh hưởng to lớn đến hoạt động sống của nấm men + Phospho: có trong thành phần nucleoprotein, polyphosphat của nhiều enzyme của sản phẩm trung gian của quá trình lên men rượu, chúng tạo ra liên kết có năng lượng lớn. + Lưu huỳnh: tham gia vào thành phần một số acid amin, albumin, vitamin và enzyme. + Magiê: tham gia vào nhiều phản ứng trung gian của sự lên men. + Sắt: tham gia vào các thành phần enzyme, sự hô hấp và các quá trình khác. + Kali: chứa nhiều trong nấm men, nó thúc đẩy sự phát triển của nấm men, tham gia vào sự lên men rượu, tạo điều kiện phục hồi phosphorin hóa của acid pyruvic. + Mangan: đóng vai trò tương tự như magiê. * Cơ chế vận chuyển các chất dinh dưỡng vào trong tế bào nấm men Nấm men hoàn toàn không có cơ quan dinh dưỡng riêng biệt, các chất dinh dưỡng mà nó sử dụng chủ yếu được vận chuyển qua thành tế bào theo hai con đường cơ bản - Thẩm thấu bị động: trên thành tế bào nấm men có những lỗ nhỏ, những lỗ này có tác dụng làm cho chất dinh dưỡng vận chuyển vào trong tế bào từ môi trường bên ngoài nhờ 16
áp suất thẩm thấu, ngược lại chất thải trong quá trình trao đổi cũng được thải ra theo con đường này. - Hấp thu chủ động: các thành phần dinh dưỡng không có khả năng xâm nhập vào tế bào theo con đường thứ nhất thì lập tức có hệ permeaza hoạt hóa. Permeaza là một protid hoạt động, chúng liên kết với chất dinh dưỡng tạo thành hợp chất và hợp chất này chui qua thành tế bào trong, tại đây chúng lại tách ra và permeaza lại tiếp tục vận chuyển tiếp. * Quá trình sinh trưởng và phát triển - Sự sinh trưởng Trong quá trình nuôi cấy, trong điều kiện dinh dưỡng đầy đủ, tế bào nấm men tăng nhanh về kích thước và đồng thời sinh khối được tích lũy nhiều. - Sự phát triển Các nấm men sinh sản bằng phương pháp nhân đôi thường cho lượng sinh khối rất lớn sau một thời gian ngắn. Trong trường hợp sinh sản theo phương pháp này thì trong dịch nuôi cấy sẽ không có tế bào già. Vì rằng tế bào được phân chia thành hai cứ như vậy tế bào lúc nào cũng ở trạng thái đang phát triển. Tế bào chỉ già khi môi trường thiếu chất dinh dưỡng và tế bào không có khả năng sinh sản nữa. Tuy nhiên đa số nấm men sinh sản bằng phương pháp nảy chồi nên hiện tượng phát hiện tế bào già rất rõ. Khi chồi non tách khỏi tế bào mẹ để sống độc lập thì nơi tách đó trên tế bào mẹ tạo thành một vết sẹo. Vết sẹo này sẽ không có khả năng tạo ra chồi mới. Cứ như vậy tế bào mẹ sẽ chuyển thành tế bào già theo thời gian. Để xác định số lượng tế bào nấm men phát triển theo thời gian hiện nay người ta dùng nhiều phương pháp khác nhau như: + Xác định số lượng tế bào bằng phương pháp đếm trực tiếp trên kính hiển vi hay gián tiếp trên mặt thạch. + Đo độ đục của tế bào trong dung dịch nuôi cấy trên cơ sở xây dựng một đồ thị chuẩn của mật độ tế bào… 2.6 Quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men • Giai đoạn tiềm phát: giai đoạn này tế bào làm quen với môi trường, sinh khối chưa tăng nhiều. Giai đoạn logarit: đây là giai đoạn phát triển rất nhanh, sinh khối tăng ào ạt, kèm theo sự thay đổi mạnh mẽ của dịch lên men. Giai đoạn chậm dần: tốc độ sinh trưởng nấm men giảm dần, thành phần dịch lên men còn lại ít, các sản phẩm lên men được tích tụ nhiều. 17
Giai đoạn ổn định: số lượng tế bào nấm men không tăng nữa, tốc độ sinh sản bằng tốc độ chết. Giai đoạn chết: tốc độ chết tăng nhanh, tốc độ sinh sản rất ít do đó số lượng tế bào nấm men giảm dần. Các hình thức hô hấp của nấm men Ở nấm men hô hấp là quá trình hô hấp khá phức tạp, nó xảy ra theo hai chiều hướng khác nhau. Vì thế người ta phân thành 2 loại hô hấp : hô hấp hiếu khí và hô hấp yếm khí. 2.7. Một số loài nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang: Sau đây là một số loài nấm men thường gặp trong nước quả có vai trò quan trọng trong nghề làm rượu vang. 2.7.1. Saccharomyces cerevisiae: Đây là tên hiện nay dùng phổ biến, trước đây người ta gọi là Saccharomyces cerevisiae Meyer hay là S. ellipsoideus theo Lodder là Saccharomyces vini. Nấm men này phổ biến trong quá trình lên men nước quả chiếm tới 80% trong tổng số Saccharomyces có trong nước quả khi lên men. Khả năng kết lắng của nó phụ thuộc vào từng nòi: các tế bào dạng bụi hoặc dạng bông. Nguồn dinh dưỡng cacbon của loại này là đường, cồn và acid hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là acid pantotinic, biotin, mezoinozit, thiamin và piridoxin. Đa số các tế bào của loài này hình ovan có kích thước (3 – 8) x (5 – 12) µ m, sinh sản theo lối nẩy chồi và tạo thành bào tử. Saccharomyces cerevisiae sinh ra enzyme invectara có khả năng khử đường sacaroza thành fructoza và glucoza, vì vậy trong lên men ta có thể bổ sung loại đường này vào dung dịch quả và hàm lượng rượu được tạo thành bình thường đối với nhiều nòi của men này chỉ đạt được 8 – 10% so với thể tích. Ở giai đoạn cuối lên men Saccharomyces cerevisiae kết lắng nhanh và làm trong dịch rượu. Ở nòi của giống này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sunfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra cho vang có mùi vị đặc trưng riêng biệt. Giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế bào Saccharomyces cerevisiae thường bị già, không tiếp tục chuyển đường thành cồn và bị chết rất nhanh. 2.7.2. Saccharomyces uvarum: 18
Men này được tách từ nước nho, rượu len men tự nhiên. Về hình thái nó không khác với các loài khác. Khả năng sinh bào tử khá mạnh trên môi trường thạch – malt. Các nòi của loài này có thể lên men 12 – 130 cồn trong dung dịch nước nho. Một vài nòi được dùng trong sản xuất rượu vang. 2.7.3. Saccharomyces chevalieri: Theo Lodder là Saccharomyces chevalieri Guilliermond. Nấm men này được tách từ nước nho lên men tự nhiên, từ rượu vang non được gây men nước dừa hoặc nước cọ. Saccharomyces chevalieri thuần chủng lên men nước nho có thể tạo 160 cồn. Nó thường lẫn với Saccharomyces cerevisiae. 2.7.4. Saccharomyces oviformics: Theo Lodder là Sac. Beuanes saccardo. Được tách ra từ nước nho tự lên men, nhưng loại nấm men này ít hơn so với Sacch. vini. Giống thuần chủng phát triển tốt trong nước nho và các loại nước quả khác, có khả năng chịu được đường cao, cồn cao, lên men kiệt đường và tạo thành tới 180 cồn. Các yếu tố sinh trưởng của loại này giống như Sacch. vini và có khả năng chịu được cồn cao. Dùng các nòi thuần chủng của giống này lên men dịch quả có hàm lượng đường cao để chế vang khô cho kết quả tốt. Có hình dáng giống như Saccharomyces cerevisiae và có thể tạo thành 18% rượu trong quá trình lên men, giống này tạo thành màng trên dịch quả. S. oviformis lên men được glucose, fructose, mantose, saccarose, maltose và 1/3 rafinose, không lên men được lactose, pentose. Điều khác nhau cơ bản của S. oviformis với S. vini là: S. oviformis không lên men được galactose và men nổi lên bề mặt dịch lên men tạo thành màng. Hai giống sản xuất rượu vang này (S. vini và S. oviformis) có nhiều nòi được dùng trong sản xuất. 2.7.5. Hanseniaspora apiculate – Kloeckera apiculata: Kloeckera apiculata: kích thước tương đối nhỏ, có hình ovan – elip hoặc hình quả chanh, tế bào có một đầu nhỏ người ta thường gọi là men hình chùy. Sinh sản bằng nảy chồi, rất phổ biến ở vỏ quả và nhiễm vào nước quả chiếm đến 90% tổng số men khi bắt đầu lên men. Nó có thể lên men tạo thành 6 – 70 cồn, nhưng tạo ra một loạt các acid bay hơi cũng như các este của chúng làm cho dịch có mùi tạp và nó còn kìm hãm các loài nấm men chính trong lên men, K. apiculata nhạy cảm với SO2. 19
Trong nghề làm rượu vang người ta không mong muốn loài men này phát triển, nếu có thì chỉ cần có trong giai đoạn đầu tạo được 3 – 40 cồn. 2.8 Yêu cầu đối với chọn nấm men thuần chủng: Để lên men vang tốt thì sử dụng các giống nấm men thuần chủng sẽ hiệu quả cao và các loài nấm men thuần khiết dùng nhiều trong sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces oviformis. Các chủng nấm men thuần khiết này, có sự khác nhau về tốc độ sinh trưởng, khoảng nhiệt độ thích hợp để lên men, khả năng tạo cồn và chịu cồn, khả năng chịu được pH thấp cũng như khả năng kết lắng (tạo thành dạng bông hoặc dạng bụi). Sau đây là một số tiêu chí đánh giái về giống men thuần chủng Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces oviformis. + Có hoạt lực lên men cao đối với nước quả + Sử dụng đường cho lên men gần như hoàn toàn + Kết lắng tốt + Làm trong dịch rượu nhanh + Chịu được độ rượu cao và độ acid của môi trường cũng như các chất sát trùng + Tạo cho rượu hương vị thơm ngon tinh khiết 3. Rượu vang 3.1 Giới thiệu chung về rượu vang: Rượu vang là một loại rượu nhẹ được lên men từ dịch ép trái cây không qua chưng cất. Nồng độ rượu dao động từ 10 – 150 Là một thức uống có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon và có lợi cho sức khỏe con người, đặc biệt mỗi ngày uống đều đặn một vài ly rượu vang sẽ có tác dụng tốt cho sức khỏe nhất là tim mạch, huyết áp và giảm mỡ máu vì trong rượu vang có chứa resveratrol có khả năng bảo vệ tim mạch, chống ung thư và cũng như bảo vệ chức năng gan. Resveratrol có thể làm tăng tuổi thọ ở nhiều loài sinh vật khác nhau với cơ chế giống như tác dụng của việc ăn kiêng. Resveratrol còn có khả năng giảm thiểu được các bệnh liên quan đến béo phì. 20