Khóa luận tốt nghiệp - Đề tài: "Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang từ xoài"

Khóa luận tốt nghiệp

Đề tài: "Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang từ xoài"

SVTH: Nguyễn Thị Phương

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Rượu vang trái cây được xem là những thức uống tự nhiên có lợi cho sức khỏe vì

thực chất là nước trái cây lên men.

Trái cây tươi không những là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, mà còn là thực

phẩm tươi phục vụ trực tiếp trong đời sống hàng ngày như cung cấp vitamin, axit

hữu cơ, muối khoáng ... cho con người.

Chúng ta chế biến trái cây bằng nhiều phương pháp tạo ra các sản phẩm khác

nhau nhưng vẫn giữ được giá trị dinh dưỡng và cung cấp năng lượng cho con người

như: Sản phẩm trái cây ướp đường, trái cây nấu chín, mứt trái cây sấy khô, dịch trái

cây lên men để tạo ra các sản phẩm rượu, đặc biệt là rượu vang trái cây. Mỗi loại

trái cây sau khi lên men đều có hương vị thơm ngon riêng biệt. Rượu vang trái cây

là sản phẩm được ưa chuộng nhiều trên thế giới vì hầu hết trong tất cả các buổi lễ

hội, các buổi tiệc gia đình, nó là một trong những đồ uống không thể thiếu được.

Rượu vang trái cây đã trở thành thức uống truyền thống từ xa xưa của người Âu -

Mỹ. Hiện nay, người Châu Á cũng đã làm quen với rượu vang trái cây trong mỗi

bữa ăn.

Ở nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm nên việc bảo quản trái cây tươi là rất khó, dễ

bị thối, hỏng sau khi thu hoạch và vận chuyển nên làm giảm phẩm chất ban đầu của

trái cây. Do đó, bên cạnh việc bảo quản trái cây tươi thì việc chế biến các loại trái

cây cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng nhằm nâng cao giá trị sử dụng của các loại

trái cây và phù hợp với nhu cầu, thị hiếu của người tiêu dùng. Đồng thời tạo ra

ngành sản xuất mới góp phần tạo việc làm ổn định và tăng thu nhập cho người dân.

Ở miền Nam nước ta, khí hậu thuận lợi, cây trái quanh năm, đa dạng về chủng

loại. Vào mùa quả, các loại trái cây rất nhiều, giá thành trở nên rẻ dẫn đến thu nhập

thấp. Một trong số loại trái cây đó là xoài, loại quả này có nhiều giá trị dinh dưỡng

và thành phần dịch quả phù hợp để chế biến rượu vang. Do đó cần nghiên cứu sản

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

1

xuất rượu vang từ xoài và đưa ra quy trình sản xuất hợp lí để ứng dụng vào thực tế

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

mang lại giá trị kinh tế cao hơn. Đây chính là nhiệm vụ của đề tài ”Nghiên cứu quy

trình sản xuất rượu vang từ xoài”.

1.2 MỤC ĐÍCH

Mục đích của đề tài là nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men

khi sử dụng chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae thuần chủng. Từ đó xây

dựng quy trình sản xuất rượu vang xoài có thể áp dụng cho sản xuất trên thực tế.

1.3 NỘI DUNG

 Khảo sát nguyên liệu xoài:

 Tỉ lệ các phần của trái xoài.

 Thành phần nguyên liệu xoài.

 Khảo sát tỉ lệ enzyme pectinase bổ sung để trích ly dịch quả xoài.

 Nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men:

 Ảnh hưởng của pH.

 Ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu.

 Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men.

Nội dung chính của đề tài như sau:

 Tối ưu hoá các thông số lên men bằng phương pháp quy hoạch thực

 Ảnh hưởng của thời gian lên men.

nghiệm. Sử dụng tối ưu hoá theo phương pháp đường dốc nhất để xác

 Kiểm tra chất lượng sản phẩm theo TCVN 7045:2002.

định sự tương thích của phương trình hồi quy so với thực tế.

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

2

 Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm theo TCVN 3215 – 79.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT

2.1.1 Nguyên liệu xoài [7], [13], [20], [23], [24]

2.1.1.1 Đặc điểm thực vật và hình thái quả xoài

Bảng 2.1: Phân loại khoa học xoài

(Nguồn: http://www.wikipedia.com.vn)

Giới (regnum) Ngành (phylum) Lớp (class) Bộ (ordo) Họ (familia) Chi (genus) Plantae Magnoliophyta Magnoliopsida Sapindales Anacardiaceae Mangifera

Xoài thuộc họ đào lộn hột, là thân cây gỗ lớn, cao 10 – 15m, tán rộng và dày. Lá

đơn, phiến lá tương đối lớn, hình bầu dục dài, kích thước trung bình 5 x 20cm, láng

bóng, có mùi thơm hơi chua.

Hình 2.1: Hình thái cây xoài Hình 2.2: Hình thái các loại quả xoài

Hoa mọc thành chùm ở đầu cành. Hoa màu vàng, nhỏ, 5 cánh, gồm có hoa lưỡng

tính và hoa đực. Hoa lưỡng tính chiếm 1 – 36% (tuỳ giống) và có thể thụ tinh thành

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

3

quả.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Quả nhân cứng, chín có màu vàng, một hạt to. Hạt hơi dẹt, có xơ dài, thịt quả

mềm, có vị chua ngọt, thơm.

Xoài là một trong những loại cây sống lâu năm nhất, có thể tới hàng trăm năm

hoặc hơn. Đặc biệt ở nơi có mạch nước ngầm sâu, do bộ rễ rất phát triển. Rễ cọc, ăn

sâu trung bình 5 – 6m, có thể tới 9 – 10m tuỳ theo độ sâu mạch nước ngầm.

Xoài ra hoa tự nhiên rộ vào tháng 12 đến tháng 2 dương lịch, quả chín từ tháng 5

đến tháng 7. Ngoài ra cũng có những cây ra hoa trái vụ.

 Yêu cầu điều kiện sinh trưởng:

 Nhiệt độ: Xoài là cây ăn quả nhiệt đới, chịu nóng tốt. Nhiệt độ thích hợp 24 –

270C. Tuy nhiên xoài cũng có thể trồng được ở khí hậu bán nhiệt đới như Đài Loan,

Mỹ (bang Florida).

Trong vùng nhiệt đới, xoài có thể sống được ở độ cao trên 1000m, nhưng để có

sản lượng cao không nên trồng ở độ cao trên 600m vì nhiệt độ ở đó thấp ảnh hưởng

tới ra hoa.

 Lượng mưa và độ ẩm: Lượng mưa trong khoảng 500 – 1500mm/năm có thể

trồng được xoài. Nếu ít mưa thì phải tưới thêm nước, nếu mưa nhiều thì xoài ra ít

hoa và nhiều sâu bệnh. Xoài là cây chịu được hạn và úng tốt do có bộ rễ rất phát

triển và ăn sâu vào đất.

 Đất: Xoài không kén đất lắm, miễn là không có tầng đá và mực nước ngầm cao

là xoài mọc tốt. Đất phù sa cũ và ven sông, không đọng nước là vùng đất lý tưởng

nhất cho xoài. Độ pH đất thích hợp là 5,5 – 7,5; độ mặn dưới 0,05%.

 Dinh dưỡng: Cũng như những cây ăn quả lâu năm, cây xoài cũng cần đầy đủ

các chất dinh dưỡng đạm, lân và kali. Thời kỳ cây còn nhỏ và giai đoạn ra chồi, ra

lá chủ yếu cần đạm và lân để sinh trưởng. Thời kỳ ra hoa đậu quả cần kali.

2.1.1.2 Một số xoài ngon ở nước ta

Theo kết quả điều tra của Viện nghiên cứu cây ăn quả miền Nam nước ta hiện có

khoảng 100 giống xoài, gồm cả giống cũ và giống mới ngoại nhập. Các giống chính

gồm có:

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

4

a) Xoài cát

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Gồm các giống xoài cát Trắng, cát Đen, cát Chu. Trong đó nổi tiếng nhất là xoài

cát Hòa Lộc (tên một ấp thuộc xã Hòa Hưng, huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang).

 Xoài cát Hòa Lộc:

Có đặc điểm là quả to, trọng lượng trung bình một quả từ 400 – 600g/quả, khi

chín vỏ màu vàng, hạt nhỏ, thịt dày, không có xơ, ngọt và thơm.

Tuy vậy giống xoài cát Hòa Lộc có đặc điểm là hơi khó trồng, phải có kỹ thuật

thâm canh cao, ra hoa không đồng loạt, vỏ mỏng nên khó vận chuyển đi xa.

 Xoài cát Chu:

Giống xoài này được xếp thứ nhì sau xoài cát Hòa Lộc. Trọng lượng quả trung

bình khoảng 350 – 450g/quả, hạt nhỏ, thịt dày, không xơ, vị ngọt thơm, dễ đậu quả,

nếu bón đủ phân thì hầu như không có hiện tượng ra quả cách niên. Giống xoài rất

phổ biến ở Đồng Tháp, Cần Thơ, Tiền Giang.

Các giống cát Trắng, cát Đen có quả nhỏ hơn, chất lượng cũng khá nhưng không

bằng xoài cát Hòa Lộc và xoài cát Chu, được trồng nhiều ớ Khánh Hòa, Phú Yên.

b) Xoài bưởi:

Tên gọi khác là xoài ghép, xoài ba mùa mưa. Có xuất xứ từ vùng Cái Bè (Tiền

Giang). Chỉ sau khoảng 3 năm trồng đã cho quả. Quả nhỏ, trung bình từ 250 –

300g/quả, cây thấp, dễ chăm sóc và thu hoạch. Vỏ dày chịu được vận chuyển xa,

không đòi hỏi kỹ thuật thâm canh cao, không có hiện tượng ra hoa cách niên. Tuy

nhiên chất lượng quả không thể bằng các loại xoài cát.

c) Xoài thơm

Quả nhỏ, nặng trung bình khoảng 200 – 300g/quả, vỏ xanh thẫm hoặc xanh nhạt,

chất lượng cũng tốt nhưng năng suất thấp và hay mất mùa.

d) Xoài khiêu xa vơi

Đây là giống xoài ăn xanh của Thái Lan du nhập vào nước ta. Quả dài, vỏ xanh

đậm và rất dày, trọng lượng trung bình 300 – 350g/quả. Quả vừa cứng đã có vị hơi

ngọt, không chua, dễ ăn, để chín thì vị nhạt hơn xoài cát, loại này cũng được thị

trường rất ưa chuộng. Tuy nhiên cây khó ra hoa, ở Thái Lan cũng như ở miền Nam

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

5

nước ta phải sử dụng chất Paclobutrazol để kích thích ra hoa.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Ngoài các giống xoài ngon phổ biến trên còn một số loại xoài khác như xoài

Thanh Ca, xoài xiêm, xoài tượng,…

2.1.1.3 Thành phần hoá học của xoài

Xoài là cây ăn quả nhiệt đới có nguồn gốc từ bắc Myanma và Ấn Độ, từ đó lan

sang các nước Đông Nam Á. Trên thế giới xoài hiện được trồng nhiều ở Ấn Độ,

Trung Quốc, Thái Lan, Philippin, Indonexia, Bangladesh.

Bảng 2.2: Giá trị dinh dưỡng các loại xoài tại Cái Bè (Tiền Giang)

Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 Trung bình

71,2 68,5 73,6 71,1

Nước (%) 77,6 76,5 82,2 78,8

Thành phần/loại xoài Xoài cát Hoà Lộc Xoài cát Chu Xoài ghép 83,2 86,1 89,0 86,1

15,2 18,0 14,7 16,0

16,5 17,3 16,0 16,6 Đường tổng (%)

Xoài cát Hoà Lộc Xoài cát Chu Xoài ghép 12,4 10,4 9,7 10,8

7,5 7,2 4,6 6,4

Đường khử (%) 5,4 6,2 5,8 5,8

Xoài cát Hoà Lộc Xoài cát Chu Xoài ghép 6,6 5,0 5,2 5,6

0,54 0,64 0,59 0,6

Độ axit (%) 0,43 0,54 0,70 0,6

Xoài cát Hoà Lộc Xoài cát Chu Xoài ghép 0,87 0,70 0,65 0,74

83,2 96,8 80,0 86,7

72,0 67,5 68,0 69,2 Vitamin C (ppm)

(Nguồn: Lê Quang Trí – “Khảo sát chất lượng xoài và dứa quy hoạch cho ngành nghề tỉnh

Tiền Giang” - Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ ngành CNTP, ĐHBKTPHCM, 2001)

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

6

Xoài cát Hoà Lộc Xoài cát Chu Xoài ghép 79,0 71,2 71,0 73,7

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Xoài là một trong 3 loại quả (cùng với đào và dưa tây) có nhiều tiền vitamin A

rất tốt cho thị lực của mắt. Xoài còn chứa glucozit có tác dụng chống viêm, chống

ung thư, diệt khuẩn, hạ cholesterol. Theo một số công trình nghiên cứu thì xoài có

thành phần vitamin C tương đương với cam và quýt. Đặc biệt xoài còn chứa nhiều

chất sắt rất tốt cho hoạt động trí não.

Bảng 2.3: Thành phần dinh dưỡng trong 100g xoài

(tính cho phần ăn được)

(Nguồn: “Tạp chí thuốc và sức khoẻ” số 339 ngày 1/9/2007)

Thành phần Năng lượng Nước Glucid Lipid Protid Xơ Calci Magnesium Kali Sắt Provitamin A Vitamin C Vitamin E Vitamin B1 Vitamin B3 Vitamin B5 Vitamin B6 Vitamin B9 Đơn vị Kcal g g g g g mg mg mg mg mg mg mg mg mg mg mg mg Hàm lượng 60 83 14,3 0,1 0,6 1,9 20 9 150 1,2 3 44 1,8 0,09 0,4 0,16 0,08 0,05

Trong trái xoài thì tỉ lệ thịt (phần ăn được) chiếm 60 – 70%, trong đó tỉ lệ đường

khá cao 10 – 15%, axit thấp khoảng 0,15%, hương vị đậm đà, là một loại quả quý.

Ngoài trồng lấy quả xoài còn được trồng làm cây che bóng mát và làm cảnh. Hoa

xoài là nguồn mật cho ong, lá dùng làm thức ăn cho gia súc, hạt dùng làm thuốc trị

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

7

giun sán, nhựa xoài là một loại gôm chất lượng cao.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

2.1.2 Enzyme pectinase [4], [10]

2.1.2.1 Giới thiệu

Pectinase là nhóm enzyme thuỷ phân pectin do E. Fremi tìm ra năm 1840 gồm

một số enzyme như: Pectinesterase (PE), Polygalacturonase (PG), Protopectinase,

Transeliminase (TE). Các loại vi sinh vật cho pectinase đều hiếu khí, các chủng cho

 Nấm mốc: Asp. Niger, Pen. Glaucum, Pen. Chrlichii, Asp. Terrus,

enzyme tốt là:

 Nấm men: Saccharomyces, Fragilis.

 Vi khuẩn: Bac. Polymyxa, Bac. Felseneus Erwiniacaratovora,

Asp. Saitoi, Can. Diplodiella, Asp. Awamoni.

Bac. Species …

Chế phẩm pectinase từ nấm mốc, thuỷ phân mạnh hơn pectinase từ thực vật bao

gồm đủ loại enzyme nhóm pectinase như trên. pH tối ưu 4,5 – 5,0; nhiệt độ tối ưu là

40 – 450C, Na+, Ca2+, KCl, CaCl2 hoạt hoá pectinase nấm mốc, còn Hg2+, Pb2+,

(NH4)2SO4, FeCl3 sẽ kìm hãm pectinase.

2.1.2.2 Sản xuất

Trong công nghiệp đã sản xuất nhiều loại pectinase khác nhau với tên viết tắt

như Pectawamorin, Pectonigrin, Pectocine-rin, Pectofoetidin, Pectosclerotinin…

a) Nuôi cấy bề mặt

Chế phẩm pectinase thường thu nhận từ các chủng Asp. Awamori, Asp. Foetidus

nuôi bề mặt.

Môi trường nuôi gồm 30 – 35% cám mì, 66 – 70% bã củ cải hay nguyên liệu có

chứa 4 – 4,5% pectin hoà tan và 16 – 18% Protopectin, bổ sung thêm nguồn nitơ

như: muối Sunfatamon và Clorua amon (1%) – Photphat amon 2%.

Độ ẩm môi trường 55 – 60%, nuôi ở 300C trong 40 giờ, sau đó giảm xuống

240C nuôi 48 – 52 giờ. Sau đó sấy khô canh trường ta có chế phẩm thô pectinase

chứa nhiều loại enzyme pectinase và một số enzyme khác như: protease,

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

8

hemicellulase, cellulose,…dùng cho chăn nuôi.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Để đạt độ tinh khiết cần trích ly enzyme ra khỏi canh trường (dạng còn ẩm hay

đã khô). Kết tủa enzyme bằng Sunfatamon hay rượu. Ví dụ: ethanol với nồng độ 72

– 75%, Izopropanol nồng độ 55 – 57%, Sunfatamon độ bão hoà 0,79%; kết tủa 2 –

50C.

Sau ly tâm, kết tủa được sấy chân không hay sấy thăng hoa, rồi nghiền nhỏ để

bảo quản.

b) Nuôi cấy bề sâu

Chế phẩm pectinase thu nhận từ nuôi cấy bề sâu Asp. Niger, Asp. Awamori,

Cl. Pectinofecmentas, Asp. Niger tạo chủ yếu pectinestease. Pectinesterase và

Poligalacturonase thường do vi khuẩn Bac. Polymyxa, Erwinia caralovora, chủ yếu

do Bac. Species, Asp. Fonseanes, Bac. Polymyxa…

Có thể thu chế phẩm pectinase với Asp. Niger hay Asp. Awamori trong điều kiện

hiếu khí. Nguyên liệu đơn giản: bã củ cải, bột ngô, mầm malt, nước ép lõi bắp được

nghiền nhỏ cho vào dịch nuôi. Bổ sung một số chất: N, Mg, K,…như muối

Photphatamon, Sunfatmagie, Clorua kali…

Hoặc có thể thu chế phẩm pectinase bằng phương pháp bề sâu trong điều kiện

yếm khí, với vi khuẩn yếm khí: Clo. Fesineum và Clo. Pectino fermentans. Nguyên

liệu: trong môi trường có 2% bã củ cải, nước chiết bắp 0,5%, photphat amon 0,75%,

photphat kali 0,1%, cacbonat canxi 0,3%...(theo Bravova), môi trường pH = 6,5 – 7,

nuôi ở 370C (trong 55 – 63 giờ).

2.1.2.3 Ứng dụng

Trong công nghiệp thực phẩm dùng chế phẩm pectinase tinh khiết tỉ lệ 0,03 –

0,05 tối đa 0,1% trên nguyên liệu.

Pectinase được dùng nhiều trong các nghành thực phẩm sau:

 Sản xuất nước quả, nước uống không rượu.

 Sản xuất mứt quả, nước quả cô đặc, mứt nhừ, mứt đông.

 Sản xuất rượu vang - nước giải khát

 Sản xuất cà phê, cà phê tan…

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

9

 Tăng hiệu suất ép, trích ly các chất từ thực vật, và các cây thuốc.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

 Sử dụng cùng với cellulase trong chăn nuôi để thuỷ phân một phần

hợp chất pectin cellulose trong thức ăn gia súc, làm tăng độ tiêu hoá.

Bảng 2.4: Hiệu quả xử lý nước quả dâu tây, mâm sôi bằng enzyme

Nước quả dâu tây Nước quả mâm sôi Hiệu quả

(Nguồn: Nguyễn Đức Lượng – “Công nghệ enzyme” – NXBĐHQGTPHCM, 2004)

Hiệu suất nước quả (%) Hàm lượng chất khô (%) Độ axit chuẩn (%) Đường (%) Pectin (%) Chất chát (%) Điểm đánh giá cảm quan Không cho pectinase 71,2 10,2 0,53 6,7 0,33 0,04 71,2 Có cho pectinase 78,8 11,5 0,62 8,0 0,15 0,02 78,8 Không cho pectinase 49,2 8,5 0,91 5,62 0,26 0,09 49,2 Có cho pectinase 72,4 10,2 1,16 7,4 0,12 0,16 72,4

Mục đích chính pectinase làm trong nước quả, tăng hiệu suất ép, tạo điều kiện tốt

khi cô đặc nước quả, mứt không cháy khét, tách lớp keo trên hạt cà phê, làm hạt cà

phê bong - dễ tan…

2.2 TỔNG QUAN VỀ NẤM MEN [6], [14], [21]

2.2.1 Giới thiệu về nấm men

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 trồng nho và các 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.

2.2.1.1 Hình dạng và kích thước

 Hình dạng tế bào nấm men

Nấm men thường có hình dạng khác nhau, thường có hình cầu, hình elip, hình

trứng, hình bầu dục và cả hình dài. Một số loài nấm men có tế bào hình dài nối với

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

10

nhau thành những dạng sợi gọi là khuẩn ty (Mycelium) hay khuẩn ty giả (Pseudo

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

mycelium). Tuy nhiên hình dạng của chúng không ổn định, phụ thuộc vào tuổi của

nấm men và điều kiện nuôi cấy.

 Kích thước tế bào nấm men

Tế bào nấm men thường có kích thước rất lớn gấp từ 5 – 10 lần tế bào vi khuẩn.

Kích thước trung bình: Chiều dài: 9 – 10 m m và chiều rộng: 2 – 7 m m.

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.

2.2.1.2 Cấu tạo tế bào nấm men

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, manan, protein, lipid và một số thành phần nhỏ khác như kitin, volutin,…

Màng nguyên sinh chất: gồm các hợp chất phức tạp như protein, phospholipit,

enzyme permeaza,…

Chất nguyên sinh: Thành phần cấu tạo chủ yếu là nước, protit, gluxit, lipit và các

muối khoáng, enzyme và có các cơ quan trong đó.

Nhân tế bào.

Những thành phần, cơ quan con khác: không bào, ty thể, lạp thể, riboxom,…

2.2.1.3 Sự sinh sản của nấm men

Nấm men có một số hình thức sinh sản sau:

 Sinh sản bằng cách nảy chồi.

 Sinh sản bằng bào tử và sự hình thành bào tử:

 Sinh sản bằng cách phân đôi.

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

11

 Tiếp hợp đẳng giao

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

 Tiếp hợp dị giao

 Sinh sản đơn tính

2.2.1.4 Phân loại nấm men

Chủ yếu có hai lớp: nấm men thật (Ascomyces) và lớp nấm men giả (Fungi

imporfecti)

 Phần lớn nấm men dùng trong công nghiệp thuộc lớp

 Lớp nấm men thật (lớp Ascomyces – lớp nấm túi):

 Giống Endomyces

 Giống Schizosaccharomyces

Ascomyces, đa số thuộc giống Saccharomyces.

 Lớp nấm men giả (Fungi imporfecti – nấm men bất toàn)

 Crytococus (toscula, tornlopsis)

 Mycoderma

 Geotrichum (đã được xếp vào lớp nấm mốc)

 Eandida

 Rhodotorula

2.2.1.5 Các quá trình sinh lí của tế bào nấm men

a) 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:

 Chất khô: 15 – 25% . Trong đó chất khoáng chiếm 2 – 14% hàm lượng chất

 Nước: 75 – 85%

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

12

khô.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Bảng 2.5: Thành phần hóa học của nấm men

(Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, 1996)

Các chất Cacbon CaO Nito Hydro P2O5 K2O SO3 MgO Fe2O3 SiO Thành phần (% chất khô) 49,8 12,4 6,7 3,54 2,34 0,04 0,42 0,38 0,035 0,09

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: saccharose, 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

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

13

albumin của môi trường mà phải cung cấp nitơ ở dạng hòa tan, có thể là đạm hữu cơ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

hoặc vô cơ. Dạng hữu cơ thường dùng là acid amin, pepton, 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.

b) 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 sau:

 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 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

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

14

là một protid hoạt động, chúng liên kết với chất dinh dưỡng tạo thành hợp chất và

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

hợp chất này chui qua thành tế bào trong, tại đây chúng lại tách ra và permeaza lại

tiếp tục vận chuyển tiếp.

c) 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…

2.2.2 Nấm men thường sử dụng trong lên men rượu vang

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

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

15

Saccharomyces vini.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

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.

Hình 2.3: Tế bào S.cerevisiae nảy chồi Hình 2.4: Nhiều tế bào S.cerevisiae

Đa số các tế bào của loài này hình ovan có kích thước (3 – 8) x (5 – 12) m m,

sinh sản theo lối nẩy chồi và tạo thành bào tử. Saccharomyces cerevisiae sinh ra

enzyme invertase có khả năng khử đường saccharose thành fructose và glucose. 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.

Ngoài ra còn một số loài nấm men khác được sử dụng trong lên men rượu vang

bao gồm:

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

16

Saccharomyces uvarum: Các nòi của loài này có thể lên men 12 – 130 cồn.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Saccharomyces chevalieri: Theo Lodder gọi là Saccharomyces chevalieri

Guilliermond, Saccharomyces chevalieri thuần chủng lên men nước nho có thể tạo

160 cồn.

Saccharomyces oviformics: Theo Lodder gọi là Sac. Beuanes saccardo có khả

năng chịu được đường cao, cồn cao, lên men kiệt đường và tạo thành tới 180 cồn.

Hanseniaspora apiculate – Kloeckera apiculata: Có thể lên men tạo thành 6 – 70

cồn, nhưng tạo ra một loạt các acid bay hơi cũng như các este.

Bảng 2.6: Khả năng chịu được hàm lượng cồn trong môi trường của

một số loài nấm men

Loài nấm men

(Nguồn: Bộ Công Nghiệp nhẹ - ”Cơ sở vi sinh nghành lên men”, 1994)

Saccharomyces oviformis Haseniaspore Saccharomyces pastearianus Saccharomyces elipsodeus Nấm men rượu vang Nấm men dại Nồng độ cồn cực đại nấm men có thể tồn tại (% V) 18 – 19 4,0 – 5,9 10 18 18 – 19 4 – 5

2.2.3 Yêu cầu đối với chọn nấm men thuần chủng

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).

 Có hoạt lực lên men cao đối với nước quả.

 Sử dụng đường cho lên men gần như hoàn toàn.

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

17

 Những yêu cầu đối với nấm men rượu vang là:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

 Kết lắng tốt.

 Làm trong dịch rượu nhanh.

 Chịu được độ rượu cao và độ acid của môi trường cũng như

 Tạo cho rượu hương vị thơm ngon tinh khiết.

các chất sát trùng.

2.3 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG QUÁ TRÌNH

LÊN MEN RƯỢU [5], [6], [12]

2.3.1 Cơ sở khoa học của quá trình lên men rượu

Lên men là một quá trình trao đổi chất dưới tác dụng của các enzyme tương ứng

gọi là chất xúc tác sinh học. Tùy theo sản phẩm tích tụ sau quá trình lên men mà

người ta chia làm nhiều kiểu lên men khác nhau. Tuy nhiên có hai hình thức lên

men chính là lên men yếm khí (kị khí) và lên men hiếu khí.

Lên men rượu là quá trình lên men yếm khí với sự có mặt của nấm men, chúng

sẽ chuyển hóa đường lên men thành ethanol và CO2.

Quá trình lên men rượu chia làm hai thời kỳ chính:

 Thời kỳ phát triển sinh khối: giai đoạn này với sự có mặt của oxy, tế bào

 Thời kỳ lên men chuyển đường thành rượu và CO2: giai đoạn này nấm

nấm men phát triển sinh khối.

men hấp thụ các chất dinh dưỡng và sử dụng các enzyme sẵn có của mình

thực hiện xúc tác sinh học trong quá trình trao đổi chất để duy trì sự sống,

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

18

tạo thành rượu và CO2.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

 Cơ chế của quá trình lên men:

Glucose

Hexokinaza

Glucose – 6 – phosphat

Photphoglucoza isomeraza

Fructose – 6 – phosphat

PhosphoFructokinaza

Fructose – 1,6 – diphosphat

Aldolaza

Triophosphat izomeraza

Glyceraldehyd – 3 – phosphat Dihydro aceton phosphat

Glyceraldehyd phosphatdehydrogenaza

Acid – 1,3 – diphosphoglyceric

Phosphoglyceratkinaza

Acid – 3 – phosphoglyceric

Phosphoglycerat-mutaza

Acid – 2 – phosphoglyceric

Enoiaza

Acid phosphoenolpyruvic

Pyruvat kinaza

Acid – enol – pyruvic

Acid pyruvic

Pyruvate – decarboxylaza

Ethanal

Aldodeshydrogenaza

Ethanol

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

19

Sơ đồ 2.1: Cơ chế phân hủy đường trong tế bào nấm men

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến lên men rượu vang

2.3.2.1 Oxy

Hầu hết các chủng nấm men trong lên men rượu vang thuộc giống

Saccharomyces. Chúng là nhóm vi sinh vật kị khí tùy tiện. Khi trong môi trường đủ

lượng oxy nấm men phân hủy đường dùng làm nguồn năng lượng và cấu tạo tế bào

tăng sinh khối.

Trường hợp thiếu oxy (kị khí) nấm men sử dụng phần oxy hòa tan trong môi

trường để sinh trưởng và chủ yếu là lên men.

Trong quá trình lên men giai đoạn đầu yêu cầu oxy cao nhất để nấm men sinh

sản, phát triển tăng sinh khối. Nếu có giai đoạn nhân giống thì cũng cần phải cung

cấp oxy bằng cách lắc hoặc sục khí.

2.3.2.2 Nhiệt độ

Nhiệt độ lên men có ảnh hưởng đến đời sống của nấm men, đến quá trình lên

men và chất lượng của sản phẩm.

Nhiều công trình nghiên cứu về sản xuất rượu vang đã xác định được khoảng

nhiệt độ lên men rượu vang trắng thích hợp là 15 – 30 0C, nếu lên men ở những

thang độ thấp hơn thì càng tốt. Còn lên men rượu vang đỏ (nước quả lẫn với xác

quả) phải chiết xuất các chất thơm và polyphenol từ vỏ quả nên cần thang độ cao

hơn, thường là 250C.

Bảng 2.7: Độ cồn rượu vang và độ nhiệt lên men

(Nguồn: Mullel - Thurgau, 1884)

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

20

Hàm lượng đường (g/l) Độ cồn lý thuyết có thế đạt Độ cồn thực tế ở 90C Độ cồn thực tế ở 180C Độ cồn thực tế ở 270C Độ cồn thực tế ở 360C 127 7,20 7,00 6,90 6,90 4,20 217 303 12,40 17,30 9,90 11,80 9,10 11,00 7,70 9,40 5,10 4,80

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Nhiệt độ lên men cao, thời gian của quá trình lên men ngắn, độ cồn có thể thấp,

đường sót còn nhiều và hương vị của sản phẩm có khi không tốt.

2.3.2.3 Hàm lượng đường

Trong nước quả thường có hàm lượng đường không đều do vậy người ta thường

bổ sung thêm đường saccharose. Đa số các loại nấm men hoạt động bình thường

trong môi trường đường dưới 20%. Có một số chủng hoạt động ở môi trường có

đường cao hơn. Khi nhân giống thường dùng môi trường có đường thấp dưới 10%.

2.3.2.4 pH của môi trường

Trong thực tế lên men những dịch quả chua thường được rượu vang ngon. Đối

với dịch quả thường có độ pH từ 2,8 – 3,8. Khoảng pH này nấm men vẫn hoạt động

được. Vùng pH tối thích của nấm men là 4 – 6.

Trong sản xuất rượu vang người ta thường chuẩn bị môi trường nước quả có độ

pH bằng 3,0 – 3,5.

2.3.2.5 Nguồn chất khoáng

Các chất khoáng chính (tính theo phần trăm khối lượng tro) bao gồm:

K2O (23 – 48%), Na2O (0,06 – 2,2%), CaO (1,0 – 4,5%), MgO (3,7 – 8,5%),

Fe2O3 (0,06 – 7,3%), P2O5 (45 – 59%), SO3 (0,4 – 6,3%), SiO2 (0 – 1,8%), Cl (0,03

– 1,0%).

Lượng nhỏ các chất Al, Br, Cr, Cu, Pb, Mn, Ag, Sr, Te, Sn, Zn... tất cả các muối

khoáng chiếm 5 - 10% khối lượng khô của men.

Đa số trong nước quả có các hợp chất nitơ đủ cung cấp cho nấm men. Tuy nhiên

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

21

cũng có trường hợp không đủ nguồn nitơ do đó cần bổ sung thêm nguồn nitơ.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Bảng 2.8: Kết quả nghiên cứu việc bổ sung nitơ vào dịch lên men

Nguồn nitơ từ Các chỉ tiêu

Mẫu kiểm chứng không bổ sung N 16,5 (NH4)2SO4 16,5 (NH2)2CO 16,5

4,09 5,26 4,55 0,31 -0,35 0,43 0,005 9,66 4,09 5,26 4,00 0,42 -0,40 0,34 0,046 9,78 4,09 5,26 4,93 0,12 -0,77 0,14 0,041 10,04

(Nguồn: Pgs.Ts. Nguyễn Đình Thưởng, Ts. Nguyễn Thanh Hằng - “Công nghệ sản xuất và

kiểm tra cồn etylic”, NXB KHKTHN, 2000)

91,21 92,35 94,80 Nồng độ chất khô dịch đường (%) Đường khử tính theo malto (g/100ml) pH dịch đường hoá pH giấm chín Tăng độ chua Độ khô biểu kiến giấm chín Chất khử sót (%) Tinh bột sót (%) Nồng độ rượu trong giấm chín (%V) Hiệu suất rượu so với lý thuyết (%)

Trong trường hợp này người ta thường dùng amon sulphat (NH 4)2SO4. Cũng có

thể dùng men tự phân cho thêm vào môi trường. Nếu dịch quả quá chua dùng tartrat

amon kali hay amon hydroxy trung hòa bớt axit.

Đối với dịch nhân giống hoặc hoạt hóa giống thì hỗn hợp các nguồn nitơ và các

chất sinh trưởng rất có ý nghĩa.

Trong nước quả thường có đủ các chất khoáng đối với nhu cầu của nấm men. Vì

vậy, không cần phải bổ sung thêm chất khoáng. Tuy nhiên trong nghiên cứu cũng

như trong nhân giống có thể thêm nguồn phospho kali ở dạng muối phosphat và

magiê ở dạng muối sulfat.

2.3.2.6 Chất kích thích men

Cũng như các sinh vật cao cấp, men cần một số chất kích thích, trước hết là

vitamin để sinh sản và hoạt động. Một số loài men có thể tổng hợp được những

vitamin nhất định, lấy nguyên liệu từ các chất hữu cơ trong nước quả. Những

vitamin khác, men không tự tổng hợp được, nếu không có sẵn trong nước quả thì

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

22

men ngừng hoạt động. Vitamin trong vang nhiều hơn trong nước quả như riboflavin

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

(B2), Cabalamin, Axit p-aminobenzoic vì men tiêu thụ ít trả lại nhiều. Có vitamin

trong vang ít hơn vì men tiêu thụ nhiều trả lại ít (Thiamin tức B 1, Biotin tức H). Có

vitamin trong vang và trong nước quả hàm lượng ngang nhau do tiêu thụ và trả lại

bằng nhau (axit pantothenic).

Ngoài hoạt động của men và khuẩn, vitamin còn bị nhiều yếu tố khác ảnh hưởng:

ánh sáng, lọc, xử lý nhiệt.... Một số chuyên gia Pháp đề nghị cho thêm vào những

nước quả nghèo đạm, nghèo vitamin hỗn hợp sau đây: (NH 4)2SO4: 100 g, thiamin

tức vitamin B1: 0,250 g, Canxi pantothenat: 0,250 g, biotin tức vitamin H: 0,002 g.

Trong 1 lít nước quả thêm 0,2 g hỗn hợp này.

2.4 TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VANG QUẢ [5], [15], [17], [25], [28], [29],

[30], [31]

2.4.1 Khái niệm và phân loại rượu vang

2.4.1.1 Khái niệm

Rượu vang là loại đồ uống có cồn được sản xuất bằng phương pháp lên men từ

các loại trái cây và không qua chưng cất.

Bản chất của rượu vang trái cây là sản phẩm được sản xuất từ nước dịch trái cây

bằng phương pháp lên men với sự tham gia của chủng nấm men Saccharomyces

cerevisiae. Trong thành phần rượu vang trái cây, ngoài đường bị lên men tạo thành

cồn etylic (độ cồn 9 – 150 cồn) còn có những thành phần khác giống như ở trái cây

chẳng hạn như: vitamin, muối khoáng, axit hữu cơ.

2.4.1.2 Phân loại rượu vang

a) Phân loại:

Nhiều người quen gọi rượu vang là rượu chát hoặc rượu nho. Theo giới tiêu dùng

thì rượu vang được phân làm bốn loại: rượu vang bàn, rượu vang sủi tăm, rượu

vang mạnh, rượu vang mùi.

 Rượu vang bàn gồm 3 loại: vang đỏ, vang trắng và vang hồng có hàm lượng

rượu từ 9 – 140 cồn, thường được dùng trong các bữa ăn gia đình. Rượu vang bàn

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

23

được sản xuất từ sự lên men của dịch trái nho.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

 Rượu vang sủi tăm (Vin mousseux): còn được gọi tên khác là rượu sâm banh

(Champagne), có từ 8 - 120 cồn, thường dùng vào dịp liên hoan hoặc bữa ăn sang

trọng. Rượu vang sủi tăm là do bổ sung thêm CO2, được sản xuất từ các giống nho

trồng ở vùng Champagne thuộc nước Pháp.

 Rượu vang nặng (Vin Fortifie): là loại rượu vang được pha thêm rượu mạnh

Brandy để tăng hàm lượng cồn, thường từ 17 – 220 cồn. Rượu vang nặng thay đổi

nồng độ giữa loại ngọt và không ngọt. Loại không ngọt có nồng độ cồn cao hơn thì

dùng làm vang khai vị, còn loại ngọt thì dùng để tráng miệng.

 Rượu vang mùi (Vin aromatize): Rượu vang mùi là loại rượu có hàm lượng

cồn từ 15 - 200 là vang được thêm mùi thơm.

Rượu vang nho được xếp thành 6 loại, ghi trên nhãn chai.

- Loại 1: Dry: Rất nặng.

- Loại 2: Sec: Nặng.

- Loại 3: Demi sec: Hơi nặng.

- Loại 4: Moelleux: Sủi tăm.

- Loại 5: Doux: Dịu.

- Loại 6: Liqoureux: Rất dịu.

Rượu vang được xác định qua màu sắc, chất lượng, hương vị, tên tuổi và luôn cả

mùa thu hoạch nho.

Màu sắc của rượu vang (trắng, hồng và đỏ) tùy thuộc vào độ tuổi, loại nho và

thời gian vỏ nho để lại trong nước cốt trước khi lên men, thành rượu. Vang trắng là

sản phẩm của loại nho vỏ xanh, vang hồng và vang đỏ là của loại nho vỏ tím, vang

đỏ có màu hồng đến đỏ và đỏ thắm, vang trắng có màu từ trong suốt đến vàng. Tại

Việt Nam ngoài vang Pháp đã có trên thị trường còn có vang Ý, Mỹ, Úc...

b) Một số loại rượu vang nổi tiếng trên thế giới

 Rượu vang Pháp

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

24

Nước Pháp có 4 vùng trồng nho rộng lớn để sản xuất rượu vang:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

- Vùng Alsace, nổi tiếng về rượu vang trắng. Sản lượng rượu vang trắng của

Alsace chiếm 30% tổng sản lượng rượu vang trắng của nước Pháp. Rượu vang trắng

ở đây có tên gọi duy nhất là vang Alsace.

- Vùng Bordeaux, sản xuất rượu vang nổi tiếng và quan trọng của Bordeaux là:

Médoc, Haut Médoc, Graves Barsac, Sauternes, St Emillion, Pomerol, Cérons,

Loupiac, Fronsac, Bourg

- Vùng Burgundy nằm ở miền Trung nước Pháp với diện tích 47.700 ha. Ở đây

không có các vườn nho cỡ lớn mà chỉ có những vườn nho thuộc diện gia đình.

- Vùng Champagne, sản xuất loại rượu vang tinh tế. Nhờ vào giống nho, điều

kiện thổ nhưỡng, khí hậu, nhất là kỹ thuật sản xuất và kinh nghiệm nên nước Pháp

đã sản xuất loại vang đặc biệt này. Phần lớn rượu Champagne được sản xuất từ hỗn

hợp giống nho đỏ thẫm Pinot Noir có chất đường, nước trắng nên độ rượu mạnh và

giống như Chardonnay có màu vàng kim, đem lại vị thanh cao và hương thơm.

 Rượu vang Mỹ

Có thể chia làm 3 loại:

- Rượu vang thương phẩm (Branded Wine).

- Rượu vang thông dụng (Generic Wine) như: Vang California Burgundy.

- Rượu vang pha trộn (Blended Wine), trên nhãn ghi American Wine.

 Rượu vang Đức

Được chia thành 4 loại:

- Rượu vang bàn (Deutcher Tafewein).

- Rượu vang vùng (Landwein).

- Rượu vang Qualitatswein bestimmter Anbuagebiete (QbA).

- Rượu vang Qualitatswein mit Pradikat: là loại rượu vang chất lượng cao

(QmP).

2.4.2 Thành phần và giá trị rượu vang quả

Thành phần rượu vang phức tạp và đến nay, ngay ở các nước phát triển và với

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

25

rượu vang nho, người ta chưa biết hết các chất cấu thành.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Bảng 2.9: Thành phần dinh dưỡng và hoá học của một số loại rượu

Vang đỏ

Đơn vị Vang trắng

Thành phần dinh dưỡng Năng lượng Năng lượng Nước Protein Glucid Tro Sodium – Na Potassium – K Calcium – Ca Phosphor – P Magieium – Mg Fe Zn Mn S Si Sr Rb Al Bo Br Molibden – Mo Co Ni Cr F I Selen – Se Argon – Ar Hg Cadimi – Cd Pb B2 Pp B6 Folic acid Pantothenic acid Alcohol

Vang trắng ngọt 98 410 83 0,2 5,9 0,3 13 110 14 13 11 0,5 0,01 0,02 57 0,7 0,05 - 1 0,72 0,02 2 0,2 1 12 8 1 0,1 10 0,1 0,2 34 0,01 0,08 0,01 0,1 30 10,2

Kcal kj g g g g mg mg mg mg mg mg mg mg mg mg mg mg mg mg mg mcg mcg mcg mcg mcg mcg mcg mcg mcg mcg mcg mg mg mg mcg mcg g

70 293 88 0,2 0,3 0,28 3,4 100 7,8 10 12 0,82 0,03 0,08 35 0,6 0,1 0,06 0,23 0,93 0,02 2 0,2 5 1 6 2 0,1 4 0,1 0,2 15 0,02 0,09 0,02 0,2 40 9,5

68 285 88 0,1 0,6 0,3 3,4 100 7,8 10 12 0,82 0,03 0,08 35 0,6 0,1 0,06 0,23 0,93 <0,02 2 0,2 5 1 6 2 0,1 4 <0,1 0,2 15 0,02 0,09 0,02 0,2 40 9,1 (Nguồn: Viện dinh dưỡng - “Thành phần dinh dưỡng thức ăn Việt Nam” – NXB Y học ,1995)

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

26

vang( trong 100g rượu)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Nồng độ chất khô (0Bx,680F)

Thành phần

Đường khử (Dextrose gr/100ml)

Tổng axit (axit tartaric gr/100ml)

Acid bay hơi (axit axetic gr/100ml)

Loại rượu vang

Nồng độ cồn etylic (%V) 12

1,8

0,17

0,62

0,06

12,5

1,0

2,6

0,60

0,066

Rượu vang trắng

12,8

2,5

4,6

0,60

0,06

Rượu vang đỏ

12,0 12,5 12,6 12,4 20,0 20,0 20,0

Sauterne (khô) Sauterne (ngọt vừa) Sauterne (ngọt) Rhine Claret Burgundy Ziofandel Muscatel Angelica White port

2,0 1,2 1,2 1,2 6,5 7,0 7,0

0,17 0,28 0,30 0,28 - - -

0,65 0,60 0,62 0,59 0,42 0,40 0,38

0,06 0,065 0,066 0,069 0,04 0,038 0,035

20,0

6,0

9,8

0,46

0,048

Rượu tráng miệng (trắng) Rượu tráng miệng (đỏ)

20,0 20,0 20,0 20,0 19,0

6,5 4,5 2,5 1,0 1,0

- - 2,0 3,3 -

0,50 0,44 0,48 0,45 0,62

0,05 0,05 0,050 0,048 0,045

18,0

11,0

-

0,60

0,045

Rượu khai vị

12,4

0,4

2,0

0,70

0,060

12,4

0,0

2,0

0,68

0,063

12,0

0,5

2,2

0,72

0,068

Sweet sherry Port Tokay Dry sherry Sherry Dry ver mouth Sweet ver mouth Sparking wines champagne Pink champagne Spaking burgundy

(Nguồn: Prescott and Dunn – “Industrial Microbiology “ – Mc Graw Hill, New York,1959)

Bảng 2.10: Thành phần hoá học một số loại vang California

Một vài chất chỉ có mặt với một tỉ lệ rất thấp, thí dụ dầu thơm, axit bay hơi

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

27

nhưng làm cho rượu tốt lên hay xấu đi đáng kể.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

2.4.2.1 Cồn

Thành phần quan trọng nhất của rượu vang là cồn etylic làm cho rượu mạnh. Độ

cồn tự nhiên, chỉ do lên men mà có từ 7 - 160, nghĩa là trong một lít rượu vang

(1000 ml) có từ 70 - 160 ml cồn etylic. Cồn etylic mùi thơm, vị hơi ngọt, giống

đường.

Độ cồn phổ biến của rượu vang là 10 - 120. Dưới 100 rượu hơi nhạt, 13 - 140 thì

độ cồn hơi cao.

Thành phần 10 – 175 10 – 175 10 – 175 10 – 175 10 – 175 10 – 175 0,5 – 1,5 0,01 – 0,15 Bảng 2.11: Các loại rượu thường có trong rượu vang Đơn vị Loại rượu mg/100ml Amylic mg/100ml Isoamylic mg/100ml N – butylic mg/100ml 2 – butylic mg/100ml Iso – butylic mg/100ml Propylic % Glycerine % 2,3 – butadiol (Nguồn: Prescott and Dunn – “Industrial Microbiology “ – Mc Graw Hill, New York,1959)

2.4.2.2 Đường

Theo Peinô (Peynaud) hàm lượng đường ở vang nho đỏ là 2 - 3 gam/lít và chỉ ở

những loại quả trắng đặc biệt như Basac, Xôtơnê (Barsac, Sauternes) mới lên tới 70

- 80 g/l. Đường trong rượu vang chủ yếu là fructose, glucose, một ít galactose. Nếu

cho thêm đường saccharose trước khi lên men thì toàn bộ bị thủy phân thành đường

khử, vậy nếu phát hiện saccharose trong rượu vang thành phẩm, tức là đường pha

thêm.

Tùy theo lượng đường khử còn lại trong rượu vang, sau khi đã lên men xong,

người ta phân biệt rượu vang khô (dưới 10g đường/lít), nửa khô (20 - 30g

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

28

đường/lít), nửa ngọt (45 - 65g đường/lít) và ngọt (80 - 110g đường/lít). Lượng

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

đường khử càng cao, độ cồn càng phải cao để cho cân đối. Độ cồn của rượu khô 9 -

110, rượu ngọt thì độ cồn đạt 12 - 130 và hơn nữa.

Rượu vang còn nhiều đường khử, đặc biệt khi độ cồn thấp rất dễ bị nhiều loại

khuẩn yếm khí (kỵ khí) cũng như hiếu khí phá hủy đường, chuyển thành axit lactic,

dấm làm rượu mất mùi.

2.4.2.3 Axit

Axit là một thành phần quan trọng của rượu vang, ngang với cồn. Rượu vang là

đồ uống có độ chua cao (axit tổng số tới 4 - 5 gam/lít, pH từ 2,9 - 3,9) nhưng dễ

uống vì vị chua của axit được cân đối với vị ngọt của cồn, của glyxerin, vị chát của

polyphenol, vị mặn của các chất muối.

Axit hữu cơ trong rượu vang còn có một tác dụng nữa: ngăn cản hoạt động của

các khuẩn làm hư hỏng rượu. Định lượng axit hữu cơ khó hơn các axit vô cơ nhiều

do đó người ta chưa biết hết các axit của rượu vang quả, nhất là ở nhiệt đới. Trong

rượu vang nho những axit chính là: tatric (1,5 - 4 g/l), malic (0 - 4 g/l), citric (0 - 0,5

g/l), oxalic (0 - 0,06 g/l)...

2.4.2.4 Tro và các chất muối

Có nhiều muối khoáng trong rượu vang quả, phổ biến nhất là P, S, K, Na, Ca,

Mg, Si, Fe, Mn, F, Cl, Br, I, Al... Trong một lít rượu nho chỉ có1,5 – 3,0g tro nhưng

chất muối trong tro giữ một vai trò quan trọng:

 Tăng giá trị dinh dưỡng; có nhiều chất muối hết sức cần thiết

 Làm tăng hương vị của rượu.

 Những chất vi lượng như Fe hàm lượng bình thường chỉ vài

cho cơ thể sống với một lượng rất nhỏ.

mg/l và Cu (0,2 - 0,3 mg/l), nếu chỉ tăng một vài mg trong một lít

cũng gây kết tủa, làm cho rượu đục, mất hương vị.

2.4.2.5 Chất gây mùi thơm

Quả tươi, đặc biệt quả nhiệt đới như xoài, dứa rất thơm. Đó là mùi thơm do các

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

29

chất nguồn gốc tecpen quyết định, nhưng đại bộ phận các chất này bị phân hủy và

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

bị khí cacbonic kéo theo trong quá trình lên men. Về phần mình, con men cũng sản

sinh ra những chất có mùi thơm trong đó có cồn cao phân tử và este của chúng.

Bảng 2.12: Thành phần 1 vài chất trong rượu vang Acetaldehyde Acetatethyl (ppm)

(Nguồn: Prescott and Dunn – “Industrial Microbiology “ – Mc Graw Hill, New York,1959)

Loại rượu Cherry Vang trắng Vang đỏ Sparking wines Tráng miệng 300 mg/l 0 – 7 ppm 0 – 7 ppm - 30 – 40 ppm 150 150 150 150 150 Tanin (%) - 0,01 0,14 – 0,30 0,01 -

Trong quá trình rượu chín, phát sinh một mùi thơm đặc biệt gọi là bukê

(bouquet) do các chất oxy hóa khử sinh ra, nhưng chỉ ở dạng khử oxy mới thơm.

Giữ rượu vang quả trong bình nút kín hoàn toàn không có oxy một thời gian dài thì

có mùi thơm. Nếu trong bình có chỗ trống và nút không kín, oxy lọt vào thì mùi

thơm bị phá hủy rất nhanh.

2.4.2.6 Vitamin

Nước quả có tiếng là giàu vitamin. Các vitamin này thường không bị phá hủy

trong quá trình lên men rượu vang.

Bảng 2.13: Hàm lượng vitamin trong rượu vang nho và nước nho

( theo Laphon – Laphourcade)

Đơn vị Nước nho Vang trắng

(Nguồn: Trần Thị Thanh – “Công nghệ vi sinh” – NXBGD,2001)

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

30

Vitamin Thiamin (B1) Riboflavin (B2) Acid pantothenic Pyridoxine (B6) Acid nicotinic (PP) Biotin (H) Cobalamin (B12) Acid P-aminobenzoin Cholin Vang đỏ 103 – 245 2 – 58 160 – 450 103 – 245 88 – 133 3 – 60 0,5 – 1,4 0,44 – 1,9 0,55 – 1,2 0,16 – 0,5 0,12 – 1,67 0,13 – 0,68 0,79 – 1,7 0,68 – 2,6 0,44 – 1,13 0,6 – 4,6 1,5 – 4,2 0,04 – 0,1 0 15 – 133 15 – 92 20 – 43 19 – 39 1 – 3,6 0 – 0,16 15 – 133 19 – 27 mcg mcg mg mg mg mcg mcg mcg mg

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

(Nguồn: Prescott and Dunn – “Industrial Microbiology “ – Mc Graw Hill, New York,1959)

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

31

Bảng 2.14: Thành phần acid amin trong rượu vang Acid amin Alanine Valine Glycine Iso – glycine Leucine Serine Threonine Asparaginic acid Glutamic acid Methionine Cystine Arginine Histidine Proline Triptophan Tyrosine Phenylalanine Thành phần (mg/l) 60 – 250 10 – 50 0 – 20 10 – 80 20 – 100 20 – 600 30 – 250 10 – 150 100 – 300 0 – 50 0 – 50 100 – 600 5 – 100 0 – 100 0 – 50 0 – 50 10 – 100

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

2.4.3 Quy trình sản xuất rượu vang quả

2.4.3.1 Sơ đồ quy trình sản xuất

Nguyên liệu

Tạp chất Làm sạch

Gia công cơ học

Bã

Lọc

Pha chế dịch lên men Đường, dinh dưỡng

Giống nấm men Khử trùng

Nhân giống Lên men chính

Lên men phụ

cồn tinh chế

Tách cặn Loại cặn nấm men

Tàng trữ

Lắng trong Loại cặn, bã

Đóng chai

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

32

Rượu vang thành phẩm

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Sơ đồ 2.2: Quy trình sản xuất rượu vang quả

2.4.3.2 Giải thích quy trình

a) Nguyên liệu trái cây

Tất cả các loại trái cây đều chứa đường, nước, protein, vitamin, khoáng, các hợp

chất hữu cơ, nên đều có thể lên men tạo thành rượu vang. Tuỳ loại trái cây mà ta

điều chỉnh quy trình công nghệ cho phù hợp.

Thời gian từ khi hái đến khi chế biến càng ngắn càng tốt, để hạn chế sự oxi hoá

tự nhiên cũng như sự xâm nhập và phát triển của các vi sinh vật trên quả.

b) Làm sạch

Trước khi sử dụng cần phải tuyển chọn để loại bỏ những trái hư, dập, không đạt

chất lượng, … để đảm bảo quá trình lên men sau này.

c) Gia công cơ học

Tuỳ theo loại quả hay phương pháp, thiết bị chế biến ra sản phẩm rượu vang mà

quả được xử lí bằng cách nghiền dập, xé ép, hoặc trích ly lấy dịch quả, sau đó cũng

tuỳ loại mà có thể lọc. Thực hiện trong phòng chứa khí CO 2 nhằm để ngăn chặn

dịch quả bị oxi hoá bởi không khí.

d) Pha chế dịch lên men

Các loại dịch quả thường có pH cao và độ đường thường thấp so với nước nho.

Do đó thường điều chỉnh pH của dịch quả bằng CaCO3, NaHCO3 hoặc các muối

amoni, và cũng có thể bổ sung thêm đường vào dịch lên men.

e) Khử trùng

Người ta sử dụng khí SO2 với liều lượng cho phép là 120mg/l để chống lại dịch

quả bị oxi hoá và tiêu diệt các vi khuẩn tạp nhiễm như: vi khuẩn lactic, acetic. Tuy

nhiên, người ta có thể thanh trùng bằng nhiệt độ ở 65 – 700C/10 phút.

f) Lên men chính

Đây là giai đoạn chính hình thành nên rượu từ lúc cấy nấm men vào cho đến lúc

dịnh men hết sủi bọt mạnh, dung dịch không bị đảo lộn, do hoạt động của nấm men.

Thời gian lên men thường từ 10 – 20 ngày ở nhiệt độ 20 – 22 0C. Hoặc lên men ở

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

33

thời gian ngắn hơn với nhiệt độ 25 – 280C. Trong thời gian này nấm men hoạt động

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

mạnh nhất tiêu thụ đường, đạm, vitamin, chuyển hoá đường thành rượu và giải

phóng CO2. Trong quá trình lên men cần phải theo dõi một số chỉ tiêu quan trọng

như: hàm lượng đường, nhiệt độ, lượng oxi trong dịch lên men.

g) Lên men phụ

Ở giai đoạn này quá trình lên men xảy ra không ồ ạt và được thực hiện ở nhiệt độ

thấp 15 – 180C. Đặc biệt trong giai đoạn này có quá trình lên men malolactic

chuyển axit malic thành axit lactic, làm cho rượu chuyển từ vị chua gắt sang vị chua

nhẹ dễ chịu do pH dịch lên men tăng lên, CO2 vẫn còn thoát ra ngoài nhưng ít. Dịch

lên men ở trạng thái tĩnh lặng, xác nấm men lắng xuống đáy bình.

Sau 15 – 20 ngày tiến hành lắng, gạn lọc để thu rượu trong cho vào bình.

h) Tàng trữ

Quá trình này nhằm mục đích ổn định chất lượng rượu và tăng cường hương và

quá trình tàng trữ sẽ xảy ra rất nhiều quá trình sinh hóa rất phức tạp làm cho rượu

chuyển từ ít ngọt, ít thơm có nhiều vị chua, vị cay của CO2, vị đắng của aldehyde

sang rượu trong suốt có vị chua ngọt cân đối, vị đắng nhẹ của glyxerin, vị chát của

polyphenol. Thời gian tàng trữ càng kéo dài hương vị của rượu càng đậm đà.

i) Lắng trong

Có thể sử dụng các chất trợ lắng: đất sét lắng, bentonic, tannin để làm trong sản

phẩm rượu vang.

k) Đóng chai

Rượu vang sau khi đóng chai sẽ được thanh trùng lần nữa để tiêu diệt hoàn toàn

các vi sinh vật còn sót lại trong rượu.

Nhiệt độ thanh trùng phụ thuộc vào độ cồn của rượu và được xác định theo công

thức Burain:

T0 = 75 – 1,5Q

Trong đó:

T0 : Nhiệt độ thanh trùng

Q : Độ cồn trong rượu

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

34

75 và 1,5 là hệ số thực nghiệm

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Nhiệt độ thanh trùng còn phụ thuộc vào hàm lượng SO2 trong rượu.

CHƯƠNG 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

Đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang từ xoài” được thực hiện từ

15/03/2009 đến 15/6/2009 tại phòng thí nghiệm Dinh Dưỡng, khoa Công nghệ sinh

học - Trường Đại Học Bình Dương.

3.2 VẬT LIỆU VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

3.2.1 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

3.2.1.1 Dụng cụ thí nghiệm

Sử dụng các dụng cụ sau để phục vụ cho việc bố trí thí nghiệm và nghiên cứu:

- Cân

- Erlen

- Becher

- ống nghiệm, pipet

- Que cấy, đèn cồn

- Buồng đếm hồng cầu

- Vải lọc

- Bông gòn thấm nước, bông y tế

- Đũa thủy tinh, phễu lọc

3.2.1.2 Thiết bị thí nghiệm

Sử dụng những thiết bị sau để thí nghiệm:

- Kính hiển vi (Đức)

- Nồi autoclave (Trung Quốc)

- Máy khúc xạ kế, máy đo pH (Nhật)

- Bể điều nhiệt (Trung Quốc)

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

35

- Bộ chưng cất cồn (Đức)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

- Máy xay sinh tố (Việt Nam)

3.2.2 Vật liệu nghiên cứu

3.2.2.1 Nguyên liệu

Sử dụng những nguyên liệu sau cho việc nghiên cứu:

- Xoài ghép chín có xuất xứ từ Bình Dương.

- Enzyme pectinase được sản xuất bởi công ty Novozyme Đan Mạch, phân phối

bởi công ty Nam Giang (Hồ Văn Huê, Phú Nhuận, TPHCM).

- Đường saccharose được cung cấp tại siêu thị Citimart – Bình Dương.

- Nấm men Saccharomyces cerevisiae EC thuần chủng giống được cung cấp từ

phòng vi sinh của Viện Sinh học nhiệt đới – Thành phố Hồ Chí Minh.

3.2.2.2 Hoá chất

Sử dụng một số hoá chất sau để điều chỉnh pH của dịch lên men:

- Axit citric, NaHCO3 cung cấp bởi Kios hoá chất 1B - Số 136 Tô Hiến Thành –

- Nước cất cung cấp bởi phòng thí nghiệm Sinh – Khoa Công nghệ sinh học - Đại

Thành Phố Hồ Chí Minh.

Học Bình Dương.

- Một số hoá chất kiểm tra thành phần nguyên liệu và thành phẩm được nêu trong

phần phụ lục I.

2.2.2.3 Các môi trường sử dụng

- Môi trường malt lỏng sử dụng để tăng sinh khối nấm men.

- Môi trường malt lỏng có bổ sung dịch chiết xoài để tăng sinh khối nấm men.

- Môi trường thạch malt sử dụng để giữ giống nấm men.

3.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU

Số liệu được xử lí và vẽ biểu đồ, đồ thị với phần mềm Excel, phần mềm

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

36

Statgraphics Plus 3.0 for windows, phần mềm Minitab 12 for windows.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.4.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Xoài Khảo sát nguyên liệu Sơ đồ 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Khảo sát tỉ lệ pectinase bổ sung Thu nhận dịch xoài 3.4.2 Phương pháp bố trí các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình

lên men

Pha chế dịch lên men Các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu mà chúng tôi nghiên cứu

bao gồm: pH, nồng độ chất khô ban đầu, tỉ lệ nấm men sử dụng, thời gian lên men.

Nấm men thuần chủng S. cerevisiae EC được tăng sinh trong môi trường malt lỏng Lên men

Khảo sát tỉ lệ nấm men, pH, độ Brix để tiến hành cho lên men rượu. Các thí nghiệm được tiến hành lên men ở nhiệt độ Theo dõi độ cồn, độ Brix, số lượng tế bào nấm men Chọn yếu tố tốt nhất Tối ưu hoá thực nghiệm

25 – 320C. Yếu tố theo dõi chính để đánh giá việc lựa chọn các điều kiện tốt nhất là

độ cồn. Đưa ra quy trình sản xuất Kiểm tra vi sinh Lên men với các điều kiện tối ưu Rượu vang xoài

Đánh giá cảm quan

3.4.2.1 Bố trí ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men

Những pH tối thích cho sự phát triển và lên men của các loại nấm men là không

 Loài, chủng nấm men.

 Thành phần của môi trường lên men.

 Điều kiện lên men (nhiệt độ).

cố định, pH phụ thuộc vào nhiều yếu tố, cụ thể là những yếu tố chính sau:

Để khảo sát ảnh hưởng của pH của dịch lên men, chúng tôi tiến hành 5 thí

nghiệm với các mẫu có giá trị pH khác nhau là: pH = 3,0; pH = 3,5; pH = 4,0; pH =

4,5; pH = 5,0. Đồng thời cố định các yếu tố khác như nồng độ chất khô ban đầu là

200Bx, tỉ lệ nấm men là 6%.

Theo dõi quá trình lên men, xác định hàm lượng cồn thu được của mỗi thí

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

37

nghiệm và xác định số lượng tế bào nấm men trong 7 ngày đầu lên men.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Bảng 3.1: Ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men

STT mẫu Lượng men giống (%) pH Nồng độ chất khô (0Bx)

20 6

3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 1 2 3 4 5

Dựa vào độ cồn thu được sau lên men của các thí nghiệm chúng tôi chọn được

pH(*) tối thích cho quá trình lên men.

3.4.2.2 Bố trí ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến quá trình

lên men

Sau khi khảo sát và chọn được pH(*) là tối thích ở thí nghiệm trên chúng tôi tiến

hành 5 thí nghiệm với 5 mức độ của nồng độ chất khô là: 16 0Bx, 180Bx, 200Bx,

220Bx, 240Bx. Đồng thời cố định yếu tố khác: pH = pH(*), tỉ lệ nấm men là 6%.

Theo dõi quá trình lên men và xác định hàm lượng cồn của mỗi thí nghiệm, xác

định số lượng tế bào nấm men trong 7 ngày đầu lên men.

Bảng 3.2: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu đến quá trình

lên men

STT mẫu Nồng độ pH Lượng men giống (%) chất khô (0Bx)

pH(*) 6

16 18 20 22 24 1 2 3 4 5

Dựa vào độ cồn thu được sau lên men của các thí nghiệm chúng tôi chọn được

nồng độ chất khô 0Bx(*) tối thích cho quá trình lên men.

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

38

3.4.2.3 Bố trí ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men đến quá trình lên men

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Theo nguyên tắc thì nồng độ chất khô ban đầu càng cao thì lượng đường nấm

men sử dụng càng nhiều và hàm lượng cồn sinh ra cũng nhiều hơn. Tuy nhiên ở một

mức độ nào đó thì lượng đường ban đầu cao nấm men sẽ tập trung tăng sinh khối,

sự cạnh tranh dinh dưỡng sẽ khá cao và độ cồn thu được có thể không cao. Sau khi

khảo sát và chọn được nồng độ chất khô tối thích là 0Bx(*).

Tiến hành thí nghiệm với 6 mức độ tỉ lệ nấm men là: 2%, 4%, 6%, 8%, 10%,

12%. Đồng thời cố định các yếu tố khác là: pH = pH(*), nồng độ chất khô ban đầu

là 0Bx(*).

Bảng 3.3: Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men đến quá trình lên men

STT mẫu pH Lượng men giống (%)

Nồng độ chất khô (0Bx) 0Bx(*)

pH(*)

2 4 6 8 10 12 1 2 3 4 5 6

Theo dõi hàm lượng cồn thu được ở mỗi thí nghiệm, xác định số lượng tế bào

nấm men trong 7 ngày đầu lên men.

Dựa vào độ cồn thu được sau lên men của các thí nghiệm chúng tôi chọn được tỉ

lệ nấm men (*)% tối thích cho quá trình lên men.

3.4.2.4 Bố trí ảnh hưởng của thời gian lên men đến quá trình

lên men

Sau khi khảo sát và chọn được các điều kiện tối thích: pH(*), nồng độ chất khô

ban đầu 0Bx(*), tỉ lệ nấm men (*)%, chúng tôi tiến hành cho lên men với các điều

kiện trên để khảo sát thời gian lên men. Thời gian theo dõi quá trình lên men là 10

ngày.

Bảng 3.4: ảnh hưởng của thời gian lên men

pH Lượng men giống (%)

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

39

Thời gian (ngày) 3 Nồng độ chất khô (0Bx) 0Bx(*)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

pH(*) (*)%

5 7 8 9 10

3.4.3 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm [3]

 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm: hoạch định thí nghiệm cực trị giúp khảo

sát các yếu tố ảnh hưởng biến đổi cùng lúc.

Các bước tiến hành sau:

 Chọn thông số tối ưu hoá và các yếu tố ảnh hưởng.

 Xác định mức cơ sở, khoảng biến thiên và mức biến thiên của các yếu

tố.

 Lập mô hình hồi quy tuyến tính và ma trận thực nghiệm.

 Tiến hành các thí nghiệm cánh tay đòn và các thí nghiệm tại tâm thu

nhận các giá trị thực nghiệm.

 Tính các hệ số hồi quy và phương sai tái hiện.

 Kiểm định sự có ý nghĩa của các hệ số hồi quy theo chuẩn Student.

 Kiểm định sự tương thích của mô hình với thực nghiệm theo chuẩn

Fisher.

Tối ưu hoá thực nghiệm theo phương pháp đường dốc nhất:

Chọn mô hình toán học và tiến hành thực nghiệm yếu tố toàn phần với k yếu tố

ảnh hưởng, độ cồn y là thông số tối ưu hoá. Mỗi yếu tố có 2 mức nên số thí nghiệm

cánh tay đòn phải thực hiện là 2k. Phương án cấu trúc có tâm chọn các điểm làm thí

min.

nghiệm có tâm đối xứng. Ký hiệu các yếu tố là xj, mức trên và mức dưới lần lượt là

max và xj

xj

Tâm phương án được xác định như sau:

min) với j = 1 : k

j = 1/2.(xj

max + xj

x0

=

(

)min

Khoảng biến thiên các yếu tố:

x

x

x

j

max j

j

1 2

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

40

- D

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, hệ trục tự nhiên được chuyển sang hệ trục

không thứ nguyên (hệ mã hoá). Các thí nghiệm cánh tay đòn theo ma trận quy

hoạch đã lập ra sẽ cung cấp các giá trị thực nghiệm yi.

N

=

Công thức tính hệ số hồi quy:

iY

b 0

i

= 1 N

=

b

(cid:229)

j

YX i ji

1 N 1 N

n

2

= i 1 Phương sai tái hiện: (

)

(cid:229)

Y

0 Y u

0 TB

= 1

u

=

S

2 th

- (cid:229)

n

1

n

=

Y

-

0 TB

0 Y u

1 n

= 1

u

(cid:229)

Trong đó:

n: Số thí nghiệm ở tâm.

u: Giá trị độ cồn các thí nghiệm tại tâm.

y0

TB: Giá trị trung bình của y0

u.

y0

 Kiểm định sự có ý nghĩa của các hệ số hồi quy theo chuẩn Student:

S

2 = bj

2 S th N

b

j

t =

j

S

bj

Phương sai của các hệ số hồi qui:

Tra bảng tp(f) với p = 0,05, f = n – 1 (với n là số thí nghiệm ở tâm).

Các giá trị tj > tp(f) được xem là có ý nghĩa. Các hệ số tj < tp(f) thì không có ý

nghĩa và loại khỏi phương trình hồi quy.

Nhận phương trình hồi quy với các hệ số có ý nghĩa.

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

41

 Kiểm định sự tương thích của mô hình với thực nghiệm theo chuẩn Fisher.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

N

2

)

- (cid:229)

( Y i

ˆ Y i

= 1

i

=

S

2 tt

N

1

F =

S S

2 tt 2 th

-

Trong đó:

N: số thí nghiệm cánh tay đòn.

1: số hệ số có ý nghĩa trong phương trình hồi quy.

• Nếu F < Fp(f1,f2) – phương trình tương thích thực nghiệm.

• Nếu F > Fp(f1,f2) – phương trình không tương thích thực nghiệm.

Tra bảng với p = 0,05, f1 = N – 1, f2 = n – 1

Cần thực hiện 1 trong các bước sau:

 Phải tăng bậc của phương trình.

 Thu hẹp khoảng biến thiên của các yếu tố.

 Thu hẹp mức cơ sở của các yếu tố.

 Xét lại các yếu tố độc lập được chọn.

 Tối ưu hoá thực nghiệm theo phương pháp đường dốc nhất:

Sau khi lập được phương trình hồi quy tương thích, cần xác định chiều hướng

của các yếu tố để thu được thông số tối ưu hoá cao nhất.

Tiến hành tiếp một loạt các thí nghiệm leo dốc theo các bước chuyển động mới

của các yếu tố. Tối ưu hoá theo đường dốc nhất bắt đầu từ điểm không là mức cơ

sở.

Chọn bước chuyển động của 1 yếu tố, ví dụ x1 là ∆1.

Các bước chuyển động của các yếu tố xj khác được tính như sau:

j

D=

j

1

xb j xb 1 1

D D D

Ghi nhận kết quả tốt nhất ở các thí nghiệm leo dốc.

3.4.4 Phương pháp lên men rượu vang xoài [22], [23], [24]

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

42

3.4.4.1 Sơ đồ quy trình sản xuất

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Xoài ngon, chín

Xác định thành phần nguyên liệu

Làm sạch, bỏ vỏ và hạt

Xay, ép

Nước

ủ 3 giờ ở 400C

Enzyme pectinase

Lọc trong

Đường, axit citric, NaHCO

Pha chế dịch lên men

3

Nấm men S.cerevisiae

Nhân giống

Lên men chính

Cặn men

Lắng cặn, tách men

Chiết rượu non

Lên men phụ

Tàng trữ lạnh

Lắng trong

Cặn, bã

Chiết chai

Rượu vang xoài

Đánh giá chất lượng theo TCVN

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

43

Sơ đồ 3.2 : Quy trình công nghệ chế biến rượu vang xoài

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

3.4.4.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

 Thu nhận dịch xoài:

Lựa chọn xoài chín, ngon, không bị hư hỏng. Rửa sạch, loại bỏ vỏ và hạt rồi

đem đi xay nhỏ (bổ sung nước với tỉ lệ 1 : 1). Tiếp theo bổ sung enzyme pectinase

vào đem đi ủ 3 giờ ở 400C.

Quả xoài

Gọt, bỏ vỏ và hạt

Sơ đồ 3.3: Quy trình thu nhận dịch xoài

Quá trình này giúp ta trích các thành phần quan trọng trong nguyên liệu vào dịch Thịt xoài

lên men nhằm tạo cho sản phẩm có hương vị đặc trưng hơn. Việc thực hiện quy

trình đơn giản, cần phải nhanh chóng để giảm tỉ lệ nhiễm vi sinh vật. Ép, xay Nước

 Lọc trong

Sau ủ trích ly lấy dịch thường có rất nhiều cặn tinh hoặc cặn thô do thịt quả và ủ 3 giờ ở 400C

Enzyme pectinase các thành phần khác trong nguyên liệu lẫn vào. Để cho dịch nước quả được trong

hơn thuận lợi cho các quá trình sau này ta cần phải tiến hành lọc. Lọc Phương pháp lọc là dùng vải lọc và bông xếp thành nhiều lớp để có thể lọc

những cặn nhỏ. Sau khi pha chế dịch lên men, do có dùng NaHCO 3 và axit citric

tinh khiết để điều chỉnh pH nên cần lọc để loại bỏ các phần tử lơ lửng còn lại trong Dịch xoài dịch lên men.

 Pha chế dịch lên men

Thường sau khi ép có thành phần không đảm bảo cho nấm men sử dụng hiệu quả

do đó sản phẩm tạo được có chất lượng không cao. Người ta thường cho thêm

đường, điều chỉnh pH (dùng axit citric nếu pH quá cao và NaHCO 3 nếu pH quá

thấp). Và có thể thêm một số chất tương thích cho nấm men phát triển như

(NH4)2SO4 với nồng độ dưới 0,1%; nhằm tạo điều kiện tốt nhất cho nấm men phát

triển đạt hiệu suất cao.

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

44

 Lên men chính

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Quá trình lên men chính được thực hiện trong khoảng thời gian dài hoặc ngắn là

tuỳ thuộc vào lượng nấm men cho vào, và tuỳ thuộc loại dịch lên men cũng như một

số yếu tố khác. Nhiệt độ lên men 28 – 320C. Thời điểm kết thúc lên men là lúc mà

ta không còn thấy sự sủi bọt khí trong dịch lên men nữa. Cặn nấm men lắng xuống

dưới đáy và dịch lên men trở nên trong hơn so với lúc đang lên men. Nếu theo dõi

bằng máy khúc xạ kế thì thấy nồng độ chất khô không thay đổi. Lúc đó có thể kết

luận quá trình lên men đã kết thúc.

 Lắng cặn, tách men

Khi quá trình lên men chính kết thúc thì đã có một phần nấm men lắng xuống,

tuy nhiên để đảm bảo lắng hoàn toàn hoặc phần lớn nấm men thì cần có thời gian

khoảng 1- 2 ngày.

Sau khi nấm men đã lắng hết thì gạn cặn loại bỏ xác nấm men, nếu gây chấn

động mạnh thì cặn sẽ dễ tan vào rượu làm đục trở lại, nên dùng ống xi phông hút là

tốt nhất.

Mục đích của quá trình này nhằm đảm bảo trong quá trình lên men phụ chỉ có

một phần nhỏ nấm men tạo hương vị cho vang.

 Lên men phụ

Trước khi lên men phụ ta có thể điều chỉnh rượu sau khi lên men chính như:

thêm cồn thực phẩm cho rượu có độ cồn cao như ý muốn, bổ sung các chất màu từ

dịch quả tự nhiên… Sau đó ta tiến hành lên men phụ để cho những thành phần trong

rượu được biến đổi tạo hương vị đặc trưng cho vang. Trong quá trình lên men phụ

sẽ xảy ra những phản ứng tạo mùi, tạo màu, tạo vị rất quan trọng như: phản ứng este

hoá của rượu và các acid có trong rượu, phản ứng tạo màu xảy ra giữa các acid

amin và các loại đường có trong rượu. Trong quá trình sản xuất rượu vang thì lên

men phụ là quá trình có tầm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm rất lớn. Rượu

thành phẩm có ngon không là do quá trình này. Thời gian cho quá trình này là 7 –

14 ngày, nhiệt độ cho lên men phụ 10 – 150C.

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

45

 Tàng trữ rượu

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Sau quá trình lên men phụ thì quá trình tàng trữ lại tiếp tục thực hiện tạo hương

vị, lắng trong sản phẩm. Rượu sau khi tàng trữ một thời gian dài ta thấy rất trong,

hương vị cũng sẽ đặc trưng hơn cho sản phẩm. Nhiệt độ để tàng trữ 10 – 150C.

Sau quá trình này do xuất hiện thêm cặn nên ta phải tiến hành lọc cho sản phẩm

trước khi chiết chai đem xuất xưởng. Việc lọc phải được tiến hành từ 2 – 3 lần trước

khi chiết vào chai.

 Chiết chai

Chiết chai ở đây được thực hiện bằng cách sử dụng ống hút xi phông để hút rượu

từ chai này qua chai khác (lưu ý là chai được hút chuyền phải được tiệt trùng và làm

nguội trước khi sử dụng). Trong quá trình chiết chai có sử dụng phễu lọc và bông để

có thể lọc hết các cặn có trong sản phẩm.

 Hoàn thiện sản phẩm

Sau khi chiết chai ta cần phải hoàn thiện sản phẩm trước khi cho ra bán như: dán

nhãn, đóng nút chai, …

CHƯƠNG 4

KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN

4.1 KẾT QUẢ KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU

4.1.1 Tỉ lệ các phần của trái xoài

Bảng 4.1: Khảo sát trái xoài

STT mẫu Trọng lượng (g) Tỉ lệ thịt quả (%)

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

46

1 2 3 320 290 300 Trọng lượng thịt quả (g) 220 230 200 Trọng lượng vỏ và hạt (g) 100 60 100 68,75 79,31 66,67 Tỉ lệ vỏ và hạt (%) 31,25 20,69 33,33

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

191 362 320 350 282 308 192 291,5 132 280 248 264 212 235 135 215,6 59 82 72 86 70 73 57 75,9 69,10 77,35 77,5 75,43 75,18 76,30 70,31 73,59 30,90 22,65 22,5 24,57 24,82 23,70 29,69 26,41 4 5 6 7 8 9 10 Trung bình

Tỉ lệ các phần của trái xoài được thể hiện trong biểu đồ dưới đây:

Tỉ lệ các phần của trái xoài

26.41%

73.59%

Tỉ lệ thịt quả

Tỉ lệ vỏ và hạt

Biểu đồ 4.1: Tỉ lệ các phần của trái xoài

Kết luận:

Xoài ghép nặng trung bình 291,5g/quả. Mỗi trái có tỉ lệ thịt quả trung bình

73,59%; tỉ lệ vỏ và hạt là 26,41%.

4.1.2 Thành phần nguyên liệu

Bảng 4.2: Thành phần nguyên liệu

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

47

Thành phần Hàm lượng vitamin C (mg) Nồng độ chất khô (0Bx) pH dịch trích Axit (%) (theo axit citric) Đường tổng (%) Đường khử (%) Dịch quả tươi sau khi ép 37 10,5 4,15 0,68 9,8 5,6

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Nước (%) 75,3

Kết luận:

Hàm lượng vitamin C, hàm lượng đường tổng và axit trong dịch xoài cũng khá

cao so với loại trái cây khác. Điều này chứng tỏ xoài rất thích hợp cho chế biến

rượu vang.

4.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT TỈ LỆ ENZYME PECTINASE

Bảng 4.3: Hiệu suất trích ly dịch quả của enzyme

Tỉ lệ enzyme (ml/100g thịt quả) Hiệu suất của enzyme (%)

Trọng lượng thịt quả và enzyme (g) 100,3 100,82 101,34 101,86 102,38 102,90 103,42 103,94 Trọng lượng dịch lọc thu được (g) 76,85 84,29 85,67 87,72 92,75 96,40 96,48 96,81 76,62 83,60 84,53 86,11 90,59 93,68 93,29 93,14 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

Hiệu suất trích ly dịch quả của enzyme pectinase được thể hiện trong biểu đồ

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

48

dưới đây:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Hiệu suất trích ly

93.68

Hiệu suất (%)

Hiệu suất

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

Tỉ lệ enzyme (ml/100g)

Biểu đồ 4.2: Hiệu suất trích ly của enzyme pectinase

Nhận xét:

Tỉ lệ 3 ml enzymen pectinase/100g thịt quả xoài cho hiệu suất trích ly cao nhất là

93,68%. Tỉ lệ 0,5 ml cho hiệu suất thấp nhất. Với tỉ lệ từ 1,0 ml đến 2,5 ml

pectinase thì hiệu suất tăng dần. Tuy nhiên với tỉ lệ 3,5 ml cho hiệu suất cao hơn khi

sử dụng 4,0 ml pectinase nhưng lại thấp hơn khi sử dụng 3,0 ml pectinase.

Kết luận:

Tỉ lệ 3 ml pectinase cho hiệu suất cao nhất do đó chúng tôi chọn tỉ lệ 3,0 ml

enzyme pectinase sử dụng cho trích ly dịch xoài.

4.3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN LÊN MEN RƯỢU

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

49

4.3.1 Ảnh hưởng của pH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Bảng 4.4: Kết quả ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men

Các yếu tố ban đầu Kết quả sau 7 ngày lên men STT mẫu Độ cồn (%V) Tỉ lệ nấm men (%) pH Nồng độ chất khô (0Bx) Nồng độ chất khô (0Bx)

20 6

1 2 3 4 5 10,2 9,2 8,3 8,0 7,8 9,2 10,0 10,2 10,8 10,4 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

Ảnh hưởng của pH đến sự phát triển của nấm men và độ cồn được thể hiện trong

các biểu đồ dưới đây:

Ảnh hưởng của pH đến độ cồn

Độ cồn

10.8

11

10.4

10.5

10.2

10

10

Độ cồn

9.5

9.2

9

8.5

8

3,0

3,5

4,5

5,0

4,0

pH

Biểu đồ 4.3: Ảnh hưởng của pH đến độ cồn

Nhận xét:

Sau 7 ngày lên men thì nồng độ chất khô giảm và độ cồn tăng.

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

50

Ở điều kiện pH = 3,0 thì độ cồn thu được thấp nhất.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Ở điều kiện pH = 4,5 thì độ cồn thu được cao nhất.

Ở điều kiện pH = 3,5 và 4,0 thì độ cồn thu được trung bình.

Ở điều kiện pH = 5,0 thì độ cồn thu được thấp hơn độ cồn thu được ở pH = 4,5.

Bảng 4.5: Kết quả xác định số lượng tế bào nấm men (106 CFU/mL)

sau 7 ngày lên men

pH = 3,0 pH = 3,5 pH = 4,0 pH = 4,5 pH = 5,0

Sau mỗi ngày 1 2 3 4 5 6 7 12 13 15 17 16 14 12 12 14 16,5 18 16 15 13 12,5 14 17 18 19,5 20 17 12 13 16 18,5 20,5 16 15 12,5 14 15,5 17 19 16,5 14

Ảnh hưởng của pH đến sự phát triển nấm men

7.35

7.3

7.25

3,0

7.2

) l

/

3,5 4,0

7.15

7.1

4,5 5,0

m U F C ( g o

l

7.05

7

6.95

Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 Ngày 4 Ngày 5 Ngày 6 Ngày 7

Thời gian

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

51

Biểu đồ 4.4: Ảnh hưởng của pH đến sự phát triển nấm men

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Nhận xét:

Ở pH = 3,0 và pH = 3,5 thì số lượng tế bào nấm men đạt cực đại nhanh nên suy

giảm cũng nhanh.

Ở pH = 4,0 thì nấm men tăng số lượng cực đại chậm nhất.

Ở pH = 4,5 thì số lượng tế bào nấm men đạt cực đại cao nhất.

Kết luận:

Dựa vào độ cồn thu được cao nhất và số lượng nấm men phát triển tốt nhất nên

chúng tôi chọn pH = 4,5 là pH tốt nhất cho quá trình lên men.

4.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu

Bảng 4.6: Kết quả ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến quá trình

lên men

Các yếu tố ban đầu Kết quả sau 7 ngày lên men STT mẫu Độ cồn (%V) Tỉ lệ nấm men (%) pH

6 4,5

1 2 3 4 5 Nồng độ chất khô (0Bx) 16 18 20 22 24 Nồng độ chất khô (0Bx) 4,2 5,8 6,4 10,4 12,6 9,2 9,5 10,8 10,2 9,4

Nồng độ chất khô càng cao thì độ cồn thu được càng lớn, tuy nhiên nếu cao quá

thì nấm men có xu hướng tăng sinh khối nhanh và chết nhanh hơn, độ cồn thu được

sẽ không cao.

Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến sự phát triển nấm men và độ Brix, độ cồn

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

52

được thể hiện trong biểu đồ dưới đây:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Ảnh hưởng của độ Brix đến độ cồn

Độ cồn

11

10.8

10.5

10.2

10

Độ cồn

9.5

9.4

9.5

9.2

9

8.5

8

16 Độ Brix

18 Độ Brix

20 Độ Brix

22 Độ Brix

24 Độ Brix

Độ Brix

Biểu đồ 4.5: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô (độ Brix) đến độ cồn

Nhận xét:

Sau 7 ngày lên men nhận thấy: ở mức 16 0Bx, 180Bx, 200Bx thì nồng độ chất khô

sau lên men giảm mạnh và độ cồn tăng lên cao, và mức 200Bx là thu được độ cồn

cao nhất.

Ở mức 220Bx nồng độ chất khô giảm nhưng độ cồn thu được không cao.

Ở mức 240Bx thì nồng độ chất khô còn lại cao và độ cồn thu được thấp hơn các

mức khác.

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

53

Bảng 4.7: Kết quả xác định số lượng tế bào nấm men (106 CFU/mL)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

sau 7 ngày lên men

Sau mỗi ngày 16 0Bx Nồng độ chất khô (0Bx) 22 0Bx 20 0Bx 18 0Bx 24 0Bx

1 2 3 4 5 6 7 11 12,5 14 15 16,5 15 14 11 12 13,5 15,5 17 14,5 13,5 12 13 13,5 16,5 18 15,5 14 9,5 11 13 14 12,5 11 10,5 10 11 12,5 13 11 10,5 10

Ảnh hưởng của độ Brix đến sự phát triển nấm men

7.3

7.25

7.2

7.15

16 Độ Brix

) l

7.1

18 Độ Brix

/

20 Độ Brix

7.05

22 Độ Brix

m U F C ( g o

7

l

24 Độ Brix

6.95

6.9

6.85

6.8

Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 Ngày 4 Ngày 5 Ngày 6 Ngày 7 Thời gian

Biểu đồ 4.6: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô (0Bx) đến sự phát triển

nấm men

Nhận xét:

Ở mức 220Bx thì nấm men tăng trưởng số lượng nhanh nhưng suy giảm cũng

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

54

nhanh.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Ở mức 160Bx và 180Bx thì nấm men phát triển tốt, mức độ suy giảm chậm hơn

nhưng số lượng tế bào nấm men đạt được chưa cao.

Ở mức 240Bx nấm men phát triển không tốt, số lượng nấm men không cao và suy

giảm sớm.

Ở 200Bx nấm men phát triển tốt nhất đạt số lượng cao nhất.

Kết luận:

Dựa vào độ cồn thu được cao nhất và số lượng nấm men phát triển tốt nhất nên

chúng tôi chọn 200Bx là nồng độ chất khô tốt nhất cho quá trình lên men

4.3.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men

Bảng 4.8: Kết quả ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men đến quá trình lên men

Các yếu tố ban đầu Kết quả sau 7 ngày lên men STT mẫu Độ cồn (%V) Tỉ lệ nấm men (%) pH Nồng độ chất khô (0Bx)

20 4,5

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

55

Nồng độ chất khô (0Bx) 11,4 10,2 8,2 7,4 7,0 7,6 2 4 6 8 10 12 7,4 8,6 9,2 9,4 9,8 9,0 1 2 3 4 5 6

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men đến độ cồn

Độ cồn

9.8

9.4

10

9.2

9

8.6

9

7.4

8

7

Độ cồn

6

5

4

3

2

1

0

2,0% 4,0% 6,0% 8,0% 10,0% 12,0%

Tỉ lệ nấm men

Biểu đồ 4.7: Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men đến độ cồn

Nhận xét:

Với tỉ lệ 2%, 4% nấm men thì nồng độ chất khô còn lại sau lên men cao và độ

cồn thu được thấp.

Với tỉ lệ 6%, 8%, 10%, 12% nấm men thì nồng độ chất khô giảm mạnh và độ cồn

thu được cao, và độ cồn cao nhất tương ứng với tỉ lệ 10% nấm men. Độ cồn cao thứ

2 tương ứng với tỉ lệ 8% nấm men.

Bảng 4.9: Kết quả xác định số lượng tế bào nấm men (106 CFU/mL) sau 7 ngày lên men

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

56

Sau mỗi ngày 1 2 3 4 5 6 7 Tỉ lệ nấm men (%) 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14 7,5 18 8 21,5 9,5 23,5 11 19 9 16,5 6,5 14 8 14,5 18,5 20,5 23 20,5 19 18 12 13,5 15 16 17,5 16 14 11 9,5 13,5 15 12 11 11 13 15,5 18 20 19,5 18 16

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men đến sự phát triển nấm men

7.5

7.4

7.3

7.2

) l

2,0% 4,0%

7.1

/

6,0%

7

8,0%

10,0%

m U F C ( g o

6.9

l

12,0%

6.8

6.7

6.6

6.5

Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 Ngày 4 Ngày 5 Ngày 6 Ngày 7

Thời gian

Biểu đồ 4.8: Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men đến sự phát triển nấm men

Nhận xét:

Sử dụng 2% và 4% nấm men thì số lượng nấm men tăng chậm, nồng độ chất khô

còn lại cao, độ cồn thu được thấp.

Với 6% và 8% nấm men thì tốc độ tăng trưởng và suy giảm của nấm men ổn

định nhưng độ cồn thu được trung bình.

Với 12% nấm men thì tốc độ sinh trưởng tăng sinh khối của nấm men mạnh nhất

và suy giảm nhanh nhất, nhưng độ cồn thu được không phải cao nhất.

Với tỉ lệ 10% thì số lượng tế bào nấm men tăng đều, suy giảm chậm và độ cồn

thu được cao nhất.

Với 8% nấm men thì sự phát triển của nấm men tốt và độ cồn thu được cao thứ

hai.

Kết luận:

Dựa vào độ cồn cao nhất thu được và số lượng nấm men phát triển tốt nhất chúng

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

57

tôi chọn 10% là tỉ lệ nấm men tốt nhất cho quá trình lên men.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

4.3.4 Ảnh hưởng của thời gian lên men

Bảng 4.10: Kết quả ảnh hưởng của thời gian lên men

Kết quả

Thời gian (ngày) pH Độ cồn (%V) Nồng độ chất khô (0Bx) Các yếu tố ban đầu Nồng độ chất khô (0Bx) Tỉ lệ nấm men (%)

4,5 20 10

15,6 10,2 8,2 7,6 7,2 7,2 3,6 8,6 10,8 11,0 11,2 11,2 3 5 7 8 9 10

Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ cồn

Độ cồn

11.2

11.2

12

11

10.8

10

8.6

8

Độ cồn

6

3.6

4

2

0

3 Ngày 5 Ngày 7 Ngày 8 Ngày 9 Ngày 10 Ngày

Thời gian

Biểu đồ 4.9: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ cồn

Nhận xét:

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

58

Theo thời gian nhận thấy nồng độ chất khô càng giảm và độ cồn càng tăng.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Nồng độ chất khô giảm mạnh vào ngày thứ 3 đến ngày thứ 7 và đồng thời độ cồn

cũng tăng mạnh trong khoảng thời gian này.

Đến ngày thứ 8 thì nồng độ chất khô giảm rất ít, độ cồn tăng lên rất ít, không có

sự thay đổi lớn về độ cồn.

Ngày thứ 9 đến ngày thứ 10 nồng độ chất khô không giảm nữa, độ cồn thu được

đã ổn định.

Kết luận:

Do từ ngày thứ 8, 9, 10 lên men không có sự tăng đáng kể vể độ cồn nữa nên

chúng tôi chọn thời gian lên men chính là 7 ngày, rút ngắn được thời gian lên men.

4.4 KẾT QUẢ TỐI ƯU HOÁ THỰC NGHIỆM

Quá trình lên men rượu là quá trình chuyển hoá đường thành rượu, trong những

thí nghiệm tối ưu hoá này chúng tôi muốn tìm được điều kiện tối ưu cho quá trình

lên men.

 Thông số chúng tôi muốn tối ưu hoá là độ cồn (y) và các yếu tố ảnh hưởng

đến thông số tối ưu là pH, nồng độ chất khô và tỉ lệ giống (xj).

Đặt các biến như sau:

x1: pH

x2: Nồng độ chất khô (0Bx)

x3: Tỉ lệ giống

+

+

+

+

+

y

+= b 0

xb 11

xb 22

xb 33

xxb 21

12

xxb 31

13

xxb 32

23

Mô hình được chọn là mô hình tuyến tính. Phương trình hồi qui có dạng:

Ta có bảng sau:

Bảng 4.11: Các mức yếu tố ảnh hưởng

Các mức

Mức cơ sở Khoảng biến thiên (xj) Mức trên (+) Mức dưới (-) Các yếu tố x2 20 2 22 18 x1 4,5 0,5 5,0 4,0 x3 10 2 12 8

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

59

Số thí nghiệm cánh tay đòn thực hiện là: N = 23 = 8

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Thí nghiệm được tiến hành trên 8 mẫu. Do không lặp lại thí nghiệm nên làm

th Như vậy trong thí

thêm 3 thí nghiệm ở tâm để xác định phương sai tái hiện S 2

nghiệm tối ưu hoá này chúng tôi thực hiện 11 thí nghiệm (TN).

Bảng 4.12: Ma trận qui hoạch thực nghiệm

STT x0 + TN1 + TN2 + TN3 + TN4 + TN5 + TN6 + TN7 + TN8 x1 + - + - + - + - x2 + + - - + + - - x3 + + + + - - - - x1x2 + - - + + - - + x1x3 + - + - - + - + x2x3 + + - - - - + + y 9,4 11,6 7,8 11,2 10,6 11,4 10,6 10

3 thí nghiệm ở tâm (pH = 4,5; nồng độ chất khô 200Bx; tỉ lệ nấm men 10%)

1; y0

2; y0

3

Cho các giá trị y0

Ta có bảng kết quả sau:

2

3

y -

y

(

y -

y

)

2

0 u

0 TB

0 u

0 TB

0 uy

0 TBy

(

y -

y

)

Bảng 4.13: Kết quả xử lý số liệu các thí nghiệm ở tâm

0 u

0 TB

= 1

u

3

(cid:229)

0 TBy

=u 1

=

,12

267

3

(cid:229) 0,02667 12,2 12,2 12,4 STT 1 2 3 0,067 0,067 0,133 0,004489 0,004489 0,017689

n

2

(

)

Xác định phương sai tái hiện:

Y

0 Y u

0 TB

,0

= 1

u

=

=

=

S

,0

0133

2 th

- (cid:229)

n

1

02667 13

- -

,0

=

=

=

S

,0

0016625

2 bj

2 S th N

0133 8

S

=

S

,0=

0408

bj

Với n = 3 là số thí nghiệm tại tâm.

th N

=>

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

60

Tính các hệ số trong phương trình hồi quy:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

N

+

+

+

+

+

+

4,9(

+ 8,76,11

2,11

6,10

4,11

6,10

)10

=

=

=

325,10

b 0

iY

8

1 N

= 1

i

N

=

b

(cid:229)

j

YX i ji

1 N

= 1

i

N

=

b

(cid:229)

j

1

YXx i

1

i

= 1

i

(cid:229)

Từ công thức trên tính được các hệ số bj như sau:

Bảng 4.14: Các hệ số của phương trình hồi quy

b0 10,325 b1 - 0,725 b2 0,425 b3 - 0,325 b1b2 - 0,025 b1b3 - 0,675 b2b3 0,075

=

+

+

Ta có phương trình hồi quy tổng quát như sau:

Y

325,10

725,0

,0

425

x

325,0

x

,0

025

675,0

,0

075

x 1

2

3

xx 21

xx 31

xx 2

3

- - - -

b

j

t =

j

S

bj

 Kiểm định ý nghĩa của các hệ số hồi qui theo chuẩn Student:

Từ đó tính được các hệ số theo bảng sau:

Bảng 4.15: Kết quả kiểm định ý nghĩa của các hệ số hồi qui theo

chuẩn Student

Sbj

0,0408

STT 0 1 2 3 12 13 23 bj 10,325 - 0,725 0,425 - 0,325 - 0,025 - 0,675 0,075 tj 253,06 17,77 10,42 7,97 0,61 15,32 1,84

Tra bảng tp(f) với p = 0,05, f = n – 1 = 3 – 1 = 2 ta được t0,05(2) = 4,30

Kết luận: do t12 và t23 nhỏ hơn tp(f) nên các hệ số b12 và b23 bị loại khỏi phương

trình hồi quy tuyến tính.

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

61

Vậy phương trình hồi quy có dạng:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

=

+

y

325,10

725,0

,0

425

x

325,0

x

675,0

x 1

2

3

xx 31

(cid:217) - - -

y được tính theo phương trình hồi quy vừa tìm được.

 Kiểm định sự tương thích của mô hình với thực nghiệm theo chuẩn Fisher: (cid:217)

Bảng 4.16: Kết quả để kiểm nghiệm phương sai tương thích theo

2

chuẩn Fisher

N

yˆ

ˆ y

(

) 2

y 1

y -

ˆy

1

(

)

y

ˆ y

i

i

= 1

i

- - (cid:229) y STT x1 x2 x3

0,895

1 2 3 4 5 6 7 8 + - + - + - + - + + - - + + - - + + + + - - - - 9,4 9,025 11,6 11,825 8,175 7,8 11,2 10,975 10,6 11,025 11,4 11,125 10,6 10,175 10,275 10 0,375 0,225 0,375 0,225 0,425 0,275 0,425 0,275 0,140625 0,050625 0,140625 0,050525 0,180625 0,075625 0,180625 0,075625

N

2

)

Phương sai tương thích

( ˆ YY i

i

= 1

i

=

=

=

S

,0

22375

2 tt

- (cid:229)

lN

895,0 48

=

=

=

F

8,16

,0 22375 ,0 0133

S S

2 tt 2 th

- -

Với N = 8 (số thí nghiệm)

l = 4 là hệ số có ý nghĩa trong phương trình hồi quy.

Tra bảng F1-p(f1, f2) với p = 0,05

f1 = N – l = 8 – 4 = 4

f2 = n – 1 = 3 – 1 = 2

Suy ra F0,95(4,2) = 19,3

Kết luận: do F = 16,8< F0,95(4,2) = 19,3 vậy phương trình tương thích với thực

=

+

y

325,10

725,0

,0

425

x

325,0

x

675,0

x 1

2

3

xx 31

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

62

nghiệm. Ta có phương trình tương thích với thực nghiệm là: (cid:217) - - -

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Từ mô hình toán học ta thấy rằng muốn tăng giá trị của thông số tối ưu hoá cần

tăng giá trị của yếu tố x2 và giảm giá trị của yếu tố x1, x3.

Hàm lượng cồn thu được phụ thuộc cả 3 yếu tố: pH (x 1), nồng độ chất khô (x2) và

tỉ lệ nấm men cho vào dịch lên men (x3). Đồng thời độ cồn cũng chịu ảnh hưởng bởi

sự tương tác giữa hai yếu tố pH và tỉ lệ nấm men.

 Tối ưu hoá thực nghiệm theo phương pháp đường dốc nhất. Bắt đầu từ điểm 0

là mức cơ sở:

x1 = 4,5

x2 = 200Bx

x3 = 10%

Chọn bước chuyển của yếu tố x2 là ∆2 = 0,50Bx

Các bước chuyển động của các yếu tố x1 và x3 được tính như sau:

D=

=

-=

.5,0

,0

213

1

2

,0( ,0

725 425

5,0). 2.

xb 1 1 xb 2

2

D - D D

2).

3

D=

=

-=

.5,0

382,0

3

2

325,0( 2.425

,0

xb 3 xb 2

2

D - D D

Tiến hành thí nghiệm với các thông số chuyển động theo chiều hướng sau:

Độ brix tăng dần từ 200Bx đến 220Bx với bước tăng là 0,50Bx.

Giảm dần pH từ 4,5 xuống 3,0 với bước giảm là 0,213.

Tỉ lệ giống nấm men giảm từ 10% xuống 8% với bước giảm là 0,382%.

Bảng 4.17: Kết quả thực nghiệm tối ưu hoá

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

63

y x1 x2 x3

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

4,5 20 8 - Mức cơ sở xj

- 0,725 0,425 - 0,325 - Hệ số bj

0,5 - 0,3625 2 0,85 2 - 0,65 - - Khoảng biến thiên xj bjxj

- 0,213 0,5 - 0,382 - Bước j

Số TT thí nghiệm pH Tỉ lệ nấm men (%) Độ cồn (%V)

Nồng độ chất khô (0Bx) 20,5 21 21,5 22 4,281 4,047 3,861 3,648 9,618 9,236 8,854 8,472 8,8 10,6 11,2 12,8 1 2 3 4

Nhận xét:

Khi tăng dần nồng độ chất khô và giảm dần pH và tỉ lệ nấm men thì lượng cồn

thu được tăng dần.

Kết luận:

Như vậy để lên men có nồng độ cồn cao nhất là 12,8 0 thì phải tiến hành lên men

trong điều kiện pH = 3,648; nồng độ chất khô là 220Bx; tỉ lệ nấm men đưa vào môi

trường là 8,472%.

4.5 HOẠCH TOÁN CHI PHÍ SẢN XUẤT

Bảng 4.18: Chi phí sản xuất 1 lít rượu vang xoài

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

64

Nguyên liệu Xoài Số lượng 1,2 kg Đơn giá 5.000 đồng/kg Thành tiền 6.000 đồng

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Đường Enzyme pectinase Các phụ liệu 14.000 đồng/kg 880.000 đồng/lít -

0,5 kg 25 ml - Tổng cộng chi phí sản xuất Giá bán dự kiến trên thị trường Lãi 7.000 đồng 22.000 đồng 5.000 đồng 40.000 đồng/lít 80.000 đồng/lít 40.000 đồng/lít

Nhận xét:

Sau khi hoạch toán: Chi phí để sản xuất 1 lít rượu vang xoài là 40.000 đồng/lít.

Giá bán dự kiến trên thị trường là 80.000 đồng/lít. Nên sản xuất 1 lít rượu vang

xoài chúng tôi sẽ thu lãi là 40.000 đồng/lít.

Kết luận:

Sản xuất rượu vang từ xoài làm tăng giá trị kinh tế lên gấp 7 lần so với nguyên

liệu ban đầu do đó rất có ý nghĩa kinh tế.

4.6 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN VÀ KIỂM TRA SẢN PHẨM

4.6.1 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm rượu vang xoài

Bảng 4.19: Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm

Điểm chưa có trọng lượng của các thành viên Tổng số điểm Điểm trung bình Hệ số quan trọng Chỉ tiêu Điểm có trọng lượng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

65

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 50 5,0 0,8 4,0 Độ trong và

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

màu sắc

Mùi 3 4 4 4 5 5 5 5 4 5 44 4,4 1,2 5,28

Vị 4 4 4 3 5 4 4 4 4 4 40 4,0 2,0 8,0

Điểm số trung bình 17,28

Nhận xét:

Từ bảng 4.19 ta nhận thấy điểm có trọng lượng của sản phẩm là 17,28 lớn hơn

15,2 và nhỏ hơn 18,5; điểm trung bình của mùi và vị đều lớn hơn 3,8.

Kết luận:

Theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79 thì sản phẩm rượu vang xoài đạt loại khá.

4.6.2 Kết quả kiểm tra vi sinh của sản phẩm rượu vang xoài

Bảng 4.20: Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh của rượu vang xoài

Chỉ tiêu

Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1mL sản phẩm E. coli, số vi khuẩn trong 1mL sản phẩm Coliforms, số vi khuẩn trong 1mL sản phẩm Cl. perfringens, số vi khuẩn trong 1mL sản phẩm S. aureus, số vi khuẩn trong 1mL sản phẩm Tổng số nấm men - nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1mL sản phẩm Kết quả (CFU/mL) <1 <1 <1 <1 <1 <1

Nhận xét:

Theo kết quả phân tích vi sinh của các chỉ tiêu thì kết quả biểu thị đều nhỏ hơn 1

CFU/mL nghĩa là không có khuẩn lạc nào mọc trên đĩa.

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

66

Kết luận:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Các chỉ tiêu về vi sinh vật của sản phẩm rượu vang xoài đều đạt yêu cầu theo tiêu

chuẩn TCVN 7045:2002.

4.6.3 Kết quả phân tích thành phần sản phẩm rượu vang xoài

Bảng 4.21: Kết quả phân tích sản phẩm rượu vang xoài

Axit (tính theo axit citric) Đường tổng Đường khử Nước Tro 3,79 % 5,16 % 1,69 % 89,63 % 0,21 %

Từ bảng 4.21 ta nhận thấy hàm lượng axit, đường khử, nước hàm lượng tro

phù hợp theo tiêu chuẩn TCVN.

CHƯƠNG 5

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1 KẾT LUẬN

Sau khi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang từ xoài”.

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

67

Tiến hành khảo sát trái xoài, khảo sát tỉ lệ enzyme pectinase bổ sung trích ly dịch

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

quả xoài, nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu vang từ

xoài. Chúng tôi rút ra một số kết luận sau:

 Xoài ghép có trọng lượng trung bình 291,5g cho tỉ lệ thịt quả trung bình

 Bổ sung enzyme pectinase với tỉ lệ 3ml pectinase/100g thịt quả cho hiệu suất

73,59%.

trích ly cao nhất là 93,68%.

 Phương trình hồi quy tuyến tính tương thích với thực nghiệm là:

=

+

y

325,10

,0

725

,0

425

x

325,0

x

,0

675

x 1

2

3

xx 31

 Để thu được hàm lượng cồn cao nhất 12,80 cần tiến hành lên men rượu vang

(cid:217) - - -

 pH = 3,648.

 Nồng độ chất khô 220Bx.

 Tỉ lệ nấm men giống cho vào môi trường lên men 8,472%.

 Thời gian lên men của quá trình lên men dịch xoài khi nấm

xoài trong điều kiện:

men đã được kích hoạt lên mạnh nhất với nồng độ đường

220Bx, 8,472% men giống chính thức chỉ khoảng 07 ngày là

kết thúc tiến trình lên men chính.

Sau khi nghiên cứu chúng tôi đề xuất quy trình sản xuất rượu vang từ xoài như

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

68

sau:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Xoài chín

Làm sạch, bỏ vỏ và hạt

Nước (1:1)

Xay, ép

3 ml pectinase/100g thịt quả xoài

ủ 3 giờ ở 400C

Lọc trong

Nấm men S.cerevisiae

Pha chế dịch lên men

pH = 3,648 0Bx = 22

Nhân giống

Lên men chính 7 ngày (25 – 280C)

Tỉ lệ men giống 8,472 %

Cặn men

Lắng cặn, tách men

Chiết rượu non

Lên men phụ (10 – 150C)

Tàng trữ lạnh

Cặn, bã

Lắng trong

Chiết chai

Rượu vang xoài

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

69

Sơ đồ 5.1: Quy trình tối ưu sản xuất rượu vang xoài

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

5.2 KIẾN NGHỊ

Vì thời gian và kỹ thuật có hạn nên chúng tôi chỉ khảo sát được các yếu tố: nồng

độ chất khô, pH, tỉ lệ nấm men, thời gian lên men và chỉ sử dụng chủng giống S.

cerevisiae EC đã được phân lập thuần chủng để lên men rượu. Do đó chúng tôi có

một số kiến nghị sau để nghiên cứu được các chỉ tiêu tốt hơn cho quy trình sản xuất

 Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại xoài khác nhau đến quá trình lên men

rượu vang xoài tối ưu nhất:

 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của dịch xoài tươi và dịch xoài pha chế từ siro

rượu.

 Nghiên cứu các loài nấm men khác nhau dùng lên men rượu.

 Nghiên cứu yếu tố nhiệt độ ảnh hưởng tới quá trình lên men.

xoài đến quá trình lên men.

 Rượu sau khi lên men thường không còn mùi thơm của nguyên liệu xoài ban

 Sau khi lên men chính bổ sung thêm cồn tinh chế và một lượng nhỏ dịch xoài

đầu do đó chúng tôi kiến nghị:

chín vào để tăng thêm độ cồn và mùi thơm cho sản phẩm. Sau đó tiến hành

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

70

lên men phụ 10 – 150C tạo hương vị đặc trưng cho rượu vang xoài.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tiếng Việt

[1] Bộ công nghiệp lên men (1994), Cơ sở vi sinh nghành lên men, NXB Đại học

Công nghiệp nhẹ Hà Nội.

[2] Viện dinh dưỡng, Bộ y tế (1995), Thành phần dinh dưỡng thức ăn Việt Nam,

NXB Y học.

[3] Nguyễn Cảnh (2004), Quy hoạch thực nghiệm, NXB ĐHQGTPHCM.

[4] GS.TSKH. Phạm Thị Trân Châu, PGS.TS. Phan Tuấn Nghĩa (2007), Công nghệ

sinh học (Tập 3 - Enzyme và ứng dụng), NXB Giáo Dục.

[5] TS. Nguyễn Thanh Hằng, PGS.TS. Nguyễn Đình Thưởng (2000), Công nghệ

sản xuất và kiểm tra cồn etylic, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật.

[6] Vũ Công Hậu (2005), Làm rượu vang trái cây trong gia đình, NXB Nông

Nghiệp TPHCM.

[7] Hội dược học Việt Nam, Tạp chí thuốc và sức khoẻ (số 339 ngày 1/9/2007).

[8] PGS.TS. Nguyễn Đức Lượng (2000, 2001, 2002), Công nghệ vi sinh vật (Tập 1,

2, 3), NXB ĐHQGTPHCM.

[9] Nguyễn Đức Lượng (2003), Thí nghiệm công nghệ sinh học (Tập 1 – Thí

nghiệm hoá sinh học, NXB ĐHQGTPHCM.

[10] Nguyễn Đức Lượng (2004), Công nghệ enzyme, NXB ĐHQGTPHCM.

[11] Trần Bích Lam, Tôn Nữ Minh Nguyệt, Đinh Trần Nhật Thu (2004), Thí

nghiệm hoá sinh thực phẩm, NXB ĐHQGTPHCM.

[12] Lê Văn Việt Mẫn (2006), Công nghệ sản xuất thức uống, NXB ĐHQG

TPHCM.

[13] TS. Nguyễn Đăng Nghĩa, KS. Nguyễn Mạnh Chinh (2006), Trồng, chăm sóc,

phòng trừ sâu bệnh xoài, vú sữa, sapôchê, dừa, NXB Nông Nghiệp.

[14] Lương Đức Phẩm (2006), Nấm men công nghiệp, NXB Khoa Học Kỹ Thuật,

2006.

[15] Trần Thị Thanh (2001), Công nghệ vi sinh vật, NXB Giáo Dục.

[16] Hà Duyên Tư (2006), Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm, NXB Khoa

Học và Kỹ Thuật.

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

71

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

[17] GS.TS. Phạm Văn Ty, TS. Vũ Nguyên Thành (2007), Công nghệ sinh học

(Tập 5 – Công nghệ vi sinh và môi trường), NXB Giáo Dục.

[18] Tiêu chuẩn Việt Nam, Rượu mùi: Phân tích cảm quan bằng phương pháp cho

điểm TCVN 3217-79, NXB Hà Nội.

[19] Đồng Thị Thanh Thu (2003), Sinh hoá ứng dụng, NXB ĐHQGTPHCM.

[20] Lê Quang Trí (2001), Khảo sát chất lượng xoài và dứa qui hoạch cho ngành

chế biến tỉnh Tiền Giang, Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ ngành Công Nghệ Thực

Phẩm, Đại học Bách Khoa TPHCM.

Tài liệu nước ngoài

[21] Prescott and Dunn (1959), Industrial Microbiology, Mc Graw Hill, New York.

[22] Teshome Edae Jiru, Naznin Sultana, Michael Wawire (2001), Fermentation

processing, NXB Trí Nhân Minh.

[22] Srisamtthakaran, Chanrittisen, Burana wijarn, “Effects of Sampee mango “

(Mangifera indica).

[23] “Ripening stage and flesh ratio on mango wine quality”, Food Science and

Technology Department, Lampany Agricultural.

[24] “Research and Training centre”, Rajamangala Institute of Technology,

Thailand, 2004.

Tài liệu internet

[25] http://www.rauquavn.vn

[26] http://www.wikipedia.com.vn

[27] http://www.ruoungoai.com.vn

[28] http://www.winegrowers.info/tasting/home.htm

[29] http://www.winetitles.com.au/cwol/over

view

[30] http://www.scarborough.com

[31] http://www.winereport.htm

SVTH: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

72