Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố lên hàm lượng các sản phẩm bậc hai tạo thành trong quá trình lên men rượu dứa ở Quảng Trị

Chia sẻ: Xedapbietbay Xedapbietbay | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:120

Thêm vào BST

Báo xấu

53
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của đề tài là cung cấp một số thông số công nghệ thích hợp có ảnh hưởng đến hàm lượng các sản phẩm bậc hai tạo thành trong quá trình lên men rượu dứa được nuôi cấy trong thiết bị lên men 15L. Phương pháp nghiên cứu là xác định hàm lượng rượu bậc cao, hàm lượng methanol, hàm lượng andehyde… bằng thiết bị máy chưng cất rượu, máy đo quang UV-VIS, bộ ngưng tụ ester…

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố lên hàm lượng các sản phẩm bậc hai tạo thành trong quá trình lên men rượu dứa ở Quảng Trị

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ THỊ THU GIANG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ LÊN HÀM LƯỢNG CÁC SẢN PHẨM BẬC HAI TẠO THÀNH TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU DỨA Ở QUẢNG TRỊ LUẬN VĂN THẠC SĨ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC,THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm HUẾ - 2019
ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ THỊ THU GIANG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ LÊN HÀM LƯỢNG CÁC SẢN PHẨM BẬC HAI TẠO THÀNH TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU DỨA Ở QUẢNG TRỊ LUẬN VĂN THẠC SĨ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC, THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 8540101 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. ĐỖ THỊ BÍCH THỦY HUẾ - 2019
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố lên hàm lượng các sản phẩm bậc hai tạo thành trong quá trình lên men rượu dứa ở Quảng Trị” là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và tài liệu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào. Tất cả những tham khảo và kế thừa đều được trích dẫn và tham chiếu đầy đủ. Học viên Vũ Thị Thu Giang
ii LỜI CẢM ƠN Để có thể hoàn thành luận văn thạc sĩ tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ của các cá nhân và tập thể. Tôi xin chân thành cảm ơn các quý thầy cô giáo trường Đại học Nông Lâm Huế đã truyền đạt cho tôi kiến thức trong suốt thời gian tôi học tập và rèn luyện tại trường. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc tới PGS-TS Đỗ Thị Bích Thủy, người hướng dẫn khoa học, đã luôn luôn động viên giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và viết luận văn này. Những nhận xét và đánh giá của cô, đặc biệt là những gợi ý về hướng giải quyết vấn đề trong suốt quá trình nghiên cứu-thực sự là những bài học vô cùng quý giá đối với tôi không chỉ trong quá trình viết luận văn mà cả trong hoạt động nghiên cứu chuyên môn sau này. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể giảng viên Khoa cơ khí và công nghệ trường Đại học Nông Lâm Huế, các Thầy Cô đã giúp đỡ, góp ý và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình nghiên cứu và viết luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị giáo viên phòng thí nghiệm Khoa Cơ khí -Công nghệ, Trung tâm ứng dụng và thông tin khoa học và công nghệ Quảng Trị và Trung tâm kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm khu vực Tây Nguyên thuộc Viện vệ sinh dịch tễ Tây Nguyên, nơi tôi đang công tác, những đồng nghiệp đã chia sẻ, động viên, giúp đỡ để tôi hoàn thành luận văn này. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè đã động viên và hỗ trợ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành luận văn thạc sĩ này. Do hạn chế về mặt thời gian và năng lực của bản thân nên không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự thông cảm và góp ý của quý thầy cô, bạn đọc để luận văn được hoàn thiện hơn nữa. Tôi xin chân thành cảm ơn. Huế, tháng 6 năm 2019 Học viên Vũ Thị Thu Giang
iii TÓM TẮT Đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố lên hàm lượng các sản phẩm bậc hai tạo thành trong quá trình lên men rượu dứa ở Quảng Trị”đã được thực hiện tại Trung tâm Nghiên cứu, ứng dụng và thông tin khoa học và công nghệ thuộc Sở khoa học và công nghệ tỉnh Quảng Trị, Phòng thí nghiệm khoa Cơ khí - Công nghệ và Trung tâm kiểm nghiệm ATVSTP khu vực Tây Nguyên thuộc viện vệ sinh dịch tễ Tây Nguyên từ ngày 08/11/2018 đến ngày 01/03/2019 với sự hướng dẫn của PGS.TS.Đỗ Thị Bích Thủy nhằm khảo sát khả năng lên men của nước dứa phục vụ cho nhu cầu của người dân trong nước và xuất khẩu, đa dạng hóa sản phẩm dứa nâng cao giá trị kinh tế của quả dứa qua đó cải thiện đời sống cho bà con nông dân. Quả dứa được trồng ở nhiều nước khác nhau. Dứa là một loại cây dễ trồng, giá thành tương đối rẻ lại chứa nhiều vitamin, khoáng chất và có mùi thơm rất đặc trưng. Vì vậy, dứa rất được ưa chuộng ở khắp nơi trên thế giới và tại Việt Nam. Dứa được sử dụng ở dạng tươi hay chế biến thành các sản phẩm (nước ép, mứt dứa, dứa sấy khô) đều có giá trị dinh dưỡng cao. Đặc biệt dứa còn có khả năng chữa bệnh dân gian thường dùng rễ dứa làm thuốc lợi tiểu, chữa tiểu tiện khó, dùng dịch ép dứa chưa chín làm thuốc tẩy nhuận tràng, chữa huyết áp cao, chữa sỏi thận... Dứa chứa nhiều vitamin, khoáng chất và một số chất dinh dưỡng thiết yếu khác cho quá trình lên men rượu. Vì vậy chỉ cần bổ sung một lượng đường thích hợp và cho lên men ở những điều kiện tối ưu chúng ta sẽ có một loại rượu vang mới lạ, thơm ngon, bổ dưỡng và có giá trị cao về mặt y học. Mục đích của đề tài là cung cấp một số thông số công nghệ thích hợp có ảnh hưởng đến hàm lượng các sản phẩm bậc hai tạo thành trong quá trình lên men rượu dứa được nuôi cấy trong thiết bị lên men 15L. Phương pháp nghiên cứu là xác định hàm lượng rượu bậc cao, hàm lượng methanol, hàm lượng andehyde… bằng thiết bị máy chưng cất rượu, máy đo quang UV-VIS, bộ ngưng tụ ester… Kết quả đạt được trong quá trình nghiên cứu là: Độ chín của quả dứa thích hợp (dựa trên màu sắc của vỏ) để làm nguyên liệu lên men rượu là những quả dứa có màu từ vàng nhạt đến vàng cam thẫm. Các thông số công nghệ thích hợp để tạo ra sản phẩm rượu dứa có cảm quan tốt, sản phẩm bậc hai thấp đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm là: Độ Bx ban đầu: 30%, Thời gian lên men: 168 giờ, Hàm lượng bánh men ban đầu: 2 g/L dịch lên men ban đầu, Nhiệt độ lên men thích hợp là 20oC Sản phẩm rượu vang dứa có màu vàng nhạt, hương thơm, vị hài hòa. Sản phẩm đạt yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm.
iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii TÓM TẮT ................................................................................................................. iii MỤC LỤC .................................................................................................................. iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................ vii DANH MỤC BẢNG BIỂU ......................................................................................viii DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................... ix CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU ................................................................................................ 1 1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................. 1 1.2. Mục đích đề tài ..................................................................................................... 2 1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài................................................... 2 1.3.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................................... 2 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................ 2 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................... 3 2.1. Tổng quan về dứa ................................................................................................. 3 2.1.1. Nguồn gốc và phân loại...................................................................................... 3 2.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ dứa trên thế giới và Việt Nam ............................. 4 2.1.3. Thành phần hóa học của dứa .............................................................................. 5 2.1.4. Thu hoạch và bảo quản dứa ................................................................................ 6 2.2. Giới thiệu về rượu vang ........................................................................................ 7 2.2.1 . Khái quát về rượu vang ..................................................................................... 7 2.2.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất rượu vang ...................................................... 7 2.2.3. Giá trị rượu vang ................................................................................................ 9 2.2.4. Phân loại rượu vang ........................................................................................... 9 2.2.5. Tiêu chuẩn chất lượng vang ............................................................................... 9 2.2.6. Thành phần cơ bản của vang ............................................................................ 11 2.3. Quá trình lên men rượu vang............................................................................... 14
v 2.3.1. Giới thiệu về nấm men ..................................................................................... 14 2.3.2. Nấm men dùng trong sản xuất rượu vang ......................................................... 14 2.3.3. Cơ chế lên men rượu ....................................................................................... 17 2.3.4. Sự tạo thành các sản phẩm phụ của quá trình lên men rượu .............................. 21 2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men vang .............................................. 23 2.4.1. Ảnh hưởng của hàm lượng đường .................................................................... 24 2.4.2. Ảnh hưởng của độ pH ...................................................................................... 24 2.4.3. Ảnh hưởng của nồng độ rượu ........................................................................... 24 2.4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ ................................................................................... 25 2.4.5. Ảnh hưởng của acid hữu cơ.............................................................................. 25 2.4.6. Ảnh hưởng của Nitơ......................................................................................... 25 2.4.7. Ảnh hưởng của các loại muối khoáng............................................................... 25 2.4.8. Ảnh hưởng của lượng men giống ..................................................................... 26 2.4.9. Ảnh hưởng nồng độ ôxy hoà tan ...................................................................... 26 CHƯƠNG 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................... 27 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ....................................................................... 27 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu....................................................................................... 27 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................... 28 3.2. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 29 3.2.1. Nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch dứa theo độ chín ................... 29 3.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số lên hàm lượng ethanol và các sản phẩm bậc hai tạo thành trong sản phẩm...................................................................... 29 3.3. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 29 3.3.1. Phương pháp vật lý .......................................................................................... 29 3.3.2. Phương pháp hóa học ....................................................................................... 29 3.3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm để thực hiện nội dung nghiên cứu .................... 34 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ...................................... 38 4.1. Nghiên cứu xác định nồng độ chất khô trong dứa theo độ chín............................ 38 4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của Bx ban đầu lên sự biến đổi một số chỉ tiêu trong quá trình lên men. ............................................................................................................. 39
vi 4.2.1. Sự thay đổi của Bx theo thời gian với các nồng độ chất khô ban đầu của dịch lên men khác nhau ........................................................................................................... 42 4.2.2. Sự thay đổi của giá trị pH................................................................................. 44 4.2.3. Sự biến đổi của nồng độ ethanol....................................................................... 46 4.2.4. Sự thay đổi của hàm lượng các sản phẩm bậc hai trong quá trình lên men........ 48 4.2.5. Biện luận xác định thời gian lên men chính và chọn nồng độ chất khô ban đầu của dịch lên men phù hợp. ......................................................................................... 52 4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của khối lượng bánh men lên hàm lượng ethanol và các sản phẩm bậc hai tạo thành trong sản phẩm. .............................................................. 53 4.3.1. Ảnh hưởng của khối lượng bánh men ban đầu lên hàm lượng đường còn lại. ... 53 4.3.2. Ảnh hưởng của khối lượng bánh men ban đầu lên giá trị pH cuối cùng. ........... 54 4.3.3. Ảnh hưởng của khối lượng bánh men ban đầu lên giá trị ethanol ..................... 54 4.3.4. Ảnh hưởng của khối lượng bánh men ban đầu lên giá trị các sản phẩm bậc hai..... 55 4.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men lên hàm lượng ethanol và các sản phẩm bậc hai tạo thành trong sản phẩm...................................................................... 57 4.4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men lên hàm lượng ethanol tạo thành. .................. 57 4.4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men lên hàm lượng các sản phẩm bậc hai và mô tả cảm quan sản phẩm.................................................................................................... 58 4.5. Đề xuất quy trình lên men ruợu dứa. ................................................................... 60 4.5.1. Quy trình lên men rượu dứa ............................................................................. 60 4.5.2.Thuyết minh quy trình....................................................................................... 61 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................................ 62 1. Kết luận ................................................................................................................. 62 2. Đề nghị .................................................................................................................. 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 63 PHỤ LỤC .................................................................................................................. 66
vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam ATVSTP : An toàn vệ sinh thực phẩm RBC : Rượu bậc cao RE : Tinh luyện %v/v : Phần trăm thể tích ĐBSCL : Đồng bằng sông cửu long
viii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1. Tình hình sản xuất dứa từ năm 2015 – 2018 và kế hoạch sản xuất năm 2018 ................................................................................................................... 3 Bảng 2.2: Sản xuất dứa, 2002 – 2007 ........................................................................... 4 Bảng 2.3. Thành phần hóa học của một số giống dứa................................................... 6 Bảng 2.4: Sản lượng rượu ở một số quốc gia trên thế giới (lít/người/năm) ................... 8 Bảng 2.5. Tiêu chuẩn hóa học của vang ..................................................................... 10 Bảng 2.6. Thành phần các loại rượu có trong vang..................................................... 12 Bảng 3.1 Bảng bố trí tiến hành thí nghiệm ................................................................. 30 Bảng 3.2. Bảng bố trí tiến hành thí nghiệm ................................................................ 31 Bảng 3.3. Bảng bố trí tiến hành thí nghiệm ................................................................ 32 Bảng 4.1. Diễn biến bên ngoài của quá trình lên men................................................. 39 Bảng 4.2. Mô tả cảm quan bằng chủ quan của người làm thí nghiệm. ........................ 52 Bảng 4.3. Các giá trị Bx, pH, ethanol và các sản phẩm bậc hai tại thời điểm lựa chọn kết thúc lên men chính ............................................................................................... 53 Bảng 4.4. Mô tả cảm quan bằng chủ quan của người làm thí nghiệm. ........................ 56 Bảng 4.5: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men lên hàm lượng các sản phẩm bậc hai tạo ra trong sản phẩm .......................................................................................................... 58 Bảng 4.6. Kết quả mô tả cảm quan của sản phẩm....................................................... 59 Bảng 4.7. Bảng chất lượng sản phẩm ......................................................................... 61
ix DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1. Hình thái tế bào nấm men. .......................................................................... 14 Hình 2.2. Men bánh. .................................................................................................. 15 Hình 2.3. Sơ đồ tóm tắt quá trình đường phân xảy ra trong tế bào nấm men............... 18 Hình 2.4. Sơ đồ tóm tắt lên men và hô hấp xảy ra trong tế bào nấm men ................... 19 Hình 2.5. Tóm tắt cơ chế hóa sinh của quá trình lên men rượu. .................................. 20 Hình 2.6. Sơ đồ tóm tắt cơ chế hóa sinh sự tạo thành sản phẩm phụ trong quá trình lên men rượu ................................................................................................................... 22 Hình 3.1. Bánh men Làng Vân ................................................................................... 27 Hình 3.2. Thiết bị lên men 15L CENTRION.............................................................. 28 Hình 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát ............................................................... 34 Hình 4.1. Sự thay đổi giá trị Bx và pH dịch dứa theo màu sắc của vỏ. ....................... 38 Hình 4.2. Sự thay đổi hàm lượng đường trong quá trình lên men. .............................. 42 Hình 4.3. Sự thay đổi của pH trong quá trình lên men ................................................ 45 Hình 4.4. Sự thay đổi ethanol trong quá trình lên men ............................................... 47 Hình 4.5. Sự thay đổi của các sản phẩm bậc hai trong quá trình lên men của nồng độ chất khô ban đầu 20% ................................................................................................ 48 Hình 4.6. Sự thay đổi của các sản phẩm bậc hai trong quá trình lên men của nồng độ chất khô ban đầu 30%. ............................................................................................... 49 Hình 4.7. Sự thay đổi của các sản phẩm bậc hai trong quá trình lên men của nồng độ chất khô ban đầu 40%. ............................................................................................... 50 Hình 4.8. Sự thay đổi của các sản phẩm bậc hai trong quá trình lên men của nồng độ chất khô ban đầu 50%. ............................................................................................... 51 Hình 4.9. Ảnh hưởng của khối lượng bánh men ban đầu lên hàm luợng đuờng còn lại. .................................................................................................................... 53 Hình 4.10. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của khối lượng bánh men ban đầu lên giá trị pH... 54 Hình 4.11 . Ảnh hưởng của khối lượng bánh men ban đầu lên giátrị ethanol.............. 55 Hình 4.12. Ảnh hưởng của khối lượng bánh men ban đầu lên các sản phẩm bậc hai .. 55 Hình 4.13: Sự biến đổi của hàm lượng ethanol theo thời gian ở các mức nhiệt độ lên men khác nhau. .......................................................................................................... 57
x Hình14. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men (25 oC) lên hàm lượng các sản phẩm bậc hai tạo ra trong sản phẩm ................................................................................................. 59 Hình 15. Quy trình lên men ruợu dứa........................................................................ 60
1 CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Việt nam là một nước nhiệt đới gió mùa ẩm, được thiên nhiên ưu đãi với bốn mùa hoa trái xanh tươi vì vậy rất phong phú và đa dạng về chủng loại. Đây thực sự là thế mạnh của nước ta, tuy nhiên những vấn đề thách thức về loại nông sản này cũng không ít. Thực trạng được mùa mất giá vẫn xảy ra triền miên gây lao đao cho người nông dân. Việc đưa mặt hàng trái cây vào sản xuất với quy mô công nghiệp là một giải pháp hữu hiệu nhằm phát huy hết tiềm năng của nó, không những góp phần giải quyết vấn đề đầu ra cho nguyên liệu mà còn tạo công ăn việc làm cho người lao động. Hiện nay, các loại mặt hàng được chế biến từ trái cây rất đa dạng trong đó có rượu vang. Vang là một loại đồ uống có từ lâu ở nhiều nước trên thế giới nhưng chỉ mới đuợc du nhập vào nước ta. Tuy vậy nó nhanh chóng có chỗ đứng vững chắc trên thị trường và trở thành loại đồ uống không thể thiếu. Ngoài nho, chúng ta còn có nhiều loại trái cây khác rất thích hợp để lên men ruợu trong đó phải kể đến quả dứa. Dứa là loại trái cây nhiệt đới cho giá trị kinh tế lẫn chất lượng dinh dưỡng khá cao. Loài cây này dễ thích nghi trong bất kỳ điều kiện thời tiết trải dài từ bắc vào nam. Khả năng đặc biệt của dứa là có thể sống ở các vùng đất phèn, ngoài ra cây dứa còn có khả năng chống xói mòn đất. Trong những năm qua, dứa đã trở thành một loại quả có giá trị xuất khẩu cao, được nhiều thị trường trong và ngoài nước yêu thích nhất là thị trường các nước châu Âu, các nước thuộc vùng khí hậu ôn đới. Hiện nay các mặt hàng được chế biến từ dứa rất đa dạng trong đó có rượu vang. Quả dứa có chứa hàm lượng đường đáng kể nên có thể sử dụng để sản xuất rượu vang. Hàm lượng đường cao cùng với sự cân bằng giữa đường và acid tạo nên vị hài hòa của dứa. Đa số các công bố chỉ ra rằng Bx của dịch quả dứa dao động trong khoảng 13 -17,5% và hàm lượng acid tổng số là 0,2% đến 0,76% [37, 38, 41, 44]. Bên cạnh đó, quả dứa còn chứa nhiều loại vitamin như vitamin A (0,16 mg/100g – 0,38 mg/100g), C (22,5 mg/100g – 33,5 mg/100g), B3 (0,38 mg/100g – 2,4 mg/100g), B12 (0,2 mg/100g – 1,2 mg/100g) [34, 40, 39, 43]. Trong quả dứa còn chứa một lượng khá lớn các hợp chất polyphenol [42, 36]. Các hợp chất polyphenol trong quả dứa có khả năng chống oxy hóa tốt cho sức khỏe [35, 38]. Tuy nhiên ngành công nghiệp sản xuất rượu vang ở nước ta vẫn chưa thực sự đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng, quy mô sản xuất nhỏ theo phương pháp thủ công, chất lượng còn hạn chế. Nhiều sản phẩm rượu trên thị trường còn chứa nhiều các hợp chất thứ cấp như methanol, aldehyde, rượu cao, ester…. gây ngộ độc rượu tràn lan. Do đó việc nghiên cứu nâng cao chất lượng sản phẩm bằng cách hoàn thiện công nghệ sản xuất là vấn đề cần thiết. Xuất phát từ vấn đề này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu thực hiện đề
2 tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố lên hàm lượng các sản phẩm bậc hai tạo thành trong quá trình lên men rượu dứa ở Quảng Trị” 1.2. Mục đích đề tài Xác định các thông số công nghệ thích hợp trong quá trình lên men tạo ra sản phẩm rượu dứa đạt tiêu chuẩn an toàn thực phẩm. Các mục tiêu cụ thể như sau: Cung cấp một số thông số công nghệ thích hợp có ảnh hưởng đến hàm lượng các sản phẩm bậc hai tạo thành trong quá trình lên men rượu dứa gồm: hàm lượng đường trong dịch lên men ban đầu, hàm lượng bánh men, nhiệt độ lên men và thời gian lên men. 1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần bổ sung thêm những thông tin tài liệu liên quan đến sản xuất rượu vang dứa nói riêng và các lĩnh vực trong công nghệ thực phẩm nói chung. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu về sản xuất rượu vang dứa sẽ tạo tiền đề cho việc xây dựng cơ sở sản xuất rượu vang dứa ở quy mô công nghiệp nhằm tạo ra loại rượu vang mới độc đáo, góp phần đa dạng hóa sản phẩm, đáp ứng nhu cầu thị trường hiện nay và tiến tới đưa sản phẩm vào sản xuất với quy mô công nghiệp.
3 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1. Tổng quan về dứa Dứa là loại trái cây của miền nhiệt đới có nguồn gốc từ các nước Brazil, Paraquay ở Trung và Nam Mỹ. Tên ban đầu của dứa là “Ananas”, sau đó các nhà thám hiểm Tây Ban Nha thấy quả dứa khá giống chóp quả thông nên đặt là “Pine”, người Anh thêm chữ “Apple” để nói lên vị ngọt dịu và ăn được của nó. Tiếng Việt thì gọi dứa là “thơm” hay “khóm” [4]. Theo thống kê của FAO (2016) Việt Nam có sản lượng dứa đứng hàng thứ 10 trên thế giới với tổng diện tích trồng dứa của cả nước khoảng 34642 ha và sản lượng đạt 555047 tấn. Các tỉnh có diện tích canh tác dứa lớn đáng kể như Tiền Giang, Kiên Giang, Long An và Hậu Giang chiếm 70 – 80% sản lượng dứa cả nước [6]. Theo Báo cáo ngành trồng trọt tại Việt Nam 2017, tình hình sản xuất dứa ở nước ta năm 2015 đến 2017 và kế hoạch năm 2018 được thể hiện ở bảng sau: Bảng 2.1. Tình hình sản xuất dứa từ năm 2015 – 2018 và kế hoạch sản xuất năm 2018 Dứa 2015 2016 2017 KH 2018 Tổng diện tích (1000 ha) 39,7 40,5 41 42 Sản lượng (1000 tấn) 578,2 560,4 567,1 610 Nguồn: Theo Bộ NN và PTNT, 2017 Tuy nhiên, tình hình chế biến và sử dụng các sản phẩm từ dứa ở nước ta chưa được đa dạng, chủ yếu là dứa khoanh đóng hộp, dứa rẻ quạt, dứa đông lạnh, nước ép dứa hay dứa pure để xuất khẩu hoặc là tiêu thụ tươi. Vì vậy, việc nghiên cứu phát triển đa dạng hơn các sản phẩm từ dứa là cần thiết. 2.1.1. Nguồn gốc và phân loại 2.1.1.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển của quả dứa trên thế giới Theo một số tài liệu đang lưu hành ở Việt Nam, dứa được phát hiện ra vào năm 1942 trong cuộc thám hiểm tìm ra tân thế giới (Châu Mỹ) của Chrixtopha Comlomb. Khi đến châu Mỹ thì Chrixtopha Comlomb đã tìm thấy tại vùng sông Amazone có rất nhiều dứa mà người dân bản xứ tại đây (người da đỏ) gọi là Ananas có nghĩa là “quả
4 cây tuyệt hảo”. Do vậy, trước đây vào khoảng thế kỷ thứ 17 chỉ có những người thuộc tầng lớp thượng lưu, giai cấp thống trị mới được ăn quả này, chính vì điều này nên người ta còn gọi dứa là ”trái cây của vua”. Hiện nay, trên thế giới dứa được trồng nhiều nhất ở Hawai, Úc, Đài Loan, Thái Lan, Philippin, Nam Phi, Braxin, Mêxico…Người ta biết đến dứa không chỉ đơn thuần là loại trái cây “hoàng đế” do có những giá trị dinh dưỡng cao, hương thơm, vị ngọt, màu sắc đẹp mà còn biết đến dứa như là một loại thuốc dùng trong lĩnh vực men tiêu hóa protein và là vị cứu tinh ở lĩnh vực biệt dược trong đại phẩu thuật, việc trị bệnh ung thư và nội tạng. 2.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ dứa trên thế giới và Việt Nam Năm 2007, sản xuất Dứa của thế giới đạt 18,9 triệu tấn. So với năm 2002, sản lượng đã tăng 19%. Thái Lan, Philippines và Indonesia là những nước sản xuất chính mặt hàng dứa đã chế biến (như nước ép dứa và dứa đóng hộp) cho thị trường xuất khẩu. Ấn Độ và Trung Quốc là những nhà xuất khẩu lớn nhưng những nước này có thị trường nội địa lớn và không cung cấp nhiều hàng cho xuất khẩu. Nước xuất khẩu lớn nhất mặt hàng dứa tươi là Costa Rica với 47% thị phần xuất khẩu của cả thế giới. Bảng 2.2: Sản xuất dứa, 2002 – 2007 (Đơn vị: nghìn tấn) 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Sản xuất của 15,801 16,139 16,714 17,852 19,038 18,874 thế giới Braxin 2,150 2,160 2,216 2,292 2,561 2,666 Thái Lan 1.739,00 1,90 2,10 2,18 2,71 2,32 Philippines 1,64 1,70 1,76 1,79 1,83 1,90 Indonesia 556,00 677,00 710,00 925,00 1,43 1,50 Trung quốc 1,24 1,27 1,27 1,29 1,39 1,44 Ấn độ 1,18 1,31 1,23 1,23 1,35 1,31 Costa Rica 992,00 984,00 1,08 1,61 1,20 1,23 Nigeria 889,00 889,00 889,00 890,00 895,00 900,00 Mehico 660,00 721,00 669,00 552,00 634,00 635,00 Kenya 620,00 399,00 600,00 600,00 600,00 605,00 Bờ biển Ngà 228,00 243,00 216,00 195,00 250,00 240,00
5 Ở nước ta trong giai đoạn 1991 ÷ 1997, diện tích dứa có sự giảm sút đáng kể từ 39 ngàn ha (năm 1995) xuống chỉ còn 26 ngàn ha (năm 1997). Nguyên nhân chủ yếu là do mất thị trường xuất khẩu chính là Liên Xô và các nước Đông Âu cũ ảnh hưởng xấu tới sản xuất trong nước. Từ năm 1997 đến nay sự năng động của các công ty trong việc khai thác, tìm kiếm thị trường và nhờ các chính sách mở của nhà nước trong việc tăng cường phát triển thương mại với bên ngoài nên thị trường xuất khẩu ngày càng mở rộng và ổn định. Diện tích dứa tăng từ 26 ngàn ha năm 1997 lên xấp xỉ 38 ngàn ha năm 2002. Đây thực sự là bước tăng trưởng đáng kể của ngành dứa Việt Nam, góp phần vào phát triển sản xuất nông hộ, tạo thu nhập, việc làm cho người sản xuất và đẩy mạnh tăng trưởng xuất khẩu nông sản. Trong các vùng của cả nước, Đồng bằng sông cửu Long (ĐBSCL) là vùng sản xuất cây ăn quả chủ yếu của cả nước. Năm 2002, diện tích dứa của vùng đạt trên 20 ngàn ha chiếm 55,6% tổng diện tích dứa của cả nước. Các tỉnh trồng dứa chính của ĐBSCL là Kiên Giang với khoảng 8700 ha (chiếm 43% diện tích của vùng). Tiếp theo là Tiền Giang với 6.870 ha dứa, chiếm 35% diện tích vùng. Do chiếm tỷ trọng khá lớn về diện tích lên, ĐBSCL chiếm tới 65,9% sản lượng cả nước. Theo báo cáo của Cục Nông nghiệp, đến nay thống kê trong cả nước mới trồng được 3.600 ha Dứa Cayen (chưa đến 10% tổng diện tích Dứa cả nước). Trong mấy năm gần đây, ngân sách Nhà nước Trung ương và các tỉnh đã chi ra hơn 90 tỉ đồng để nhập khoảng 1.200 triệu chồi Dứa Cayen và canh tác trên 3.227 ha. Tính mỗi ha dứa Cayen trồng mới chi hết 29,36 triệu đồng tiền giống nhập ngoại. 2.1.3. Thành phần hóa học của dứa [9] Quả dứa có khoảng 72 – 88% nước, 8 – 18,5% đường, 0,3 – 0,8% acid, 0,25 – 0,5% protein, khoảng 0,25% muối khoáng. 70% đường dứa là saccharose, còn lại là glucose. Acid nhiều nhất trong thành phần acid hữu cơ của dứa là citric acid 65%, còn lại là malic acid 20%, tatric acid 10%, succinic acid 3%. Trong quả dứa còn có enzyme thủy phân protein là bromelin giúp cho việc tiêu hóa tốt. Hàm lượng bromelin được tăng dần từ ngoài vào trong và từ dưới gốc lên trên ngọn, được sản xuất bằng cách trích ly từ vỏ và cùi dứa. Hàm lượng vitamin C khoảng 15 – 55mg%, vitamin A 0,06mg%, vitamin B1 0,09mg%, vitamin B2 0,04mg%, .... Thành phần hóa học của dứa thay đổi tùy theo giống, độ chín, thời vụ, địa điểm và điều kiện trồng trọt.
6 Bảng 2.3. Thành phần hóa học của một số giống dứa Độ khô Đường khử Saccharose Độ acid Giống dứa pH % % % % Dứa hoa Phú Thọ 18 4,19 11,59 0,51 3,8 Dứa hoa Tuyên Quang 18 3,56 12,22 0,57 3,8 Dứa Victoria nhập nội 17 3,2 10,9 0,5 3,8 Dứa Hà Tĩnh 12 2,87 6,27 0,63 3,6 Dứa mật Vĩnh Phú 11 2,94 6,44 0,56 3,9 Dứa Cayen Phủ Quỳ 13 3,2 7,6 0,49 4,0 Dứa Cayen Cầu Hai 13,5 3,65 6,5 0,49 4,0 Khóm Đông Nai 15,2 3,4 9,8 0,31 4,5 Khóm Long An 14,8 3,3 8,6 0,37 4,0 Khóm Kiên Giang 13,5 2,8 7,5 0,34 4,1 2.1.4. Thu hoạch và bảo quản dứa [9] Theo Viện Khoa học Nông nghiệp miền Nam, người ta đánh giá độ chín của dứa theo 5 mức sau đây: Độ chín 0: trái vẫn còn xanh sẫm, mắt chưa mở. Độ chín 1: trái vẫn còn xanh bóng, một hàng mắt mở. Độ chín 2: 3 hàng mắt mở, 25 – 75% vỏ trái có màu vàng tươi. Độ chín 3: Khoảng 4 hàng mắt mở, 75 – 100% vỏ trái có màu vàng tươi. Độ chín 4: 100% vỏ trái có màu vàng sẫm, trên 5 hàng mắt mở. Tại các nông trường, dứa được thu hoạch khi độ chín tại ruộng là 1 và 2, sẽ có màu sáng đẹp, khoảng 4 – 8 ngày sau dùng để ăn tươi hay chế biến đều tốt. Trái ở độ chín 3 và 4 tại ruộng sẽ dễ dàng bị hỏng sau khi thu hoạch.
7 2.2. Giới thiệu về rượu vang [17, 19] 2.2.1 . Khái quát về rượu vang Rượu vang là một sản phẩm nguyên chất thu được từ sự lên men rượu toàn phần từ nho tươi ép ra nước, hoặc từ hỗn hợp nước nho và bã nho ép ra nước [19]. Phân loại rượu vang được dựa trên màu sắc của chúng như vang màu và vang trắng. Trong các loại vang màu thì vang đỏ có giá trị nhất. Trước đây người ta quan niệm rằng rượu vang chỉ được sản xuất từ nho đỏ chất lượng dinh dưỡng cao. Ngày nay nguyên liệu chế biến vang được mở rộng ra các loại nguyên liệu quả khác nhau rất phong phú về màu sắc và chất lượng của chúng. Ngoài màu sắc còn có thể phân loại là “vang ngọt” và “vang khô”. Vang ngọt là loại vang lên men còn đường và dùng sau mỗi bữa ăn, còn vang khô là loại vang lên men hết đường và được dùng trong khi ăn. Cả vang trắng và vang màu đều là những loại rượu mà con người ưa thích, công nghệ sản xuất vang này có khác nhau đôi chút về công đoạn xử lý quả và công đoạn lên men. Vang trắng được sản xuất theo công nghệ lên men không có xác quả, còn vang màu được sản xuất theo công nghệ lên men có xác quả [10], [16] 2.2.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất rượu vang 2.2.2.1. Tình hình nghiên cứu sản xuất rượu vang trên thế giới Người ta biết làm rượu vang từ 3000 năm trước công nguyên. Cho đến nay trên thế giới đã có hàng loạt rượu khác nhau và công nghệ chế biến rượu vang ngày càng phát triển ở mức độ cao trở thành ngành thực sự mang lại tính thương mại tại nhiều quốc gia thuộc Châu Âu, Châu Mỹ… như Pháp, Italia, Mỹ, Nga, Đức…với tổng sản lượng gần 29 tỷ lít/ năm. Trước kia nguồn nguyên liệu để sản xuất rượu vang hầu hết ở các quốc gia chỉ là quả nho chín được thu hoạch từ các giống nho đã được tuyển chọn kỹ dành riêng cho sản xuất vang và được trồng ở một số vùng nhất định Ngày nay do sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sinh học nhất là lĩnh vực sinh hóa, vi sinh vật và nguồn nguyên liệu để sản xuất vang cũng chuyển dần sang một số quả khác như dâu, táo, lê, dứa….[16] Sự phát triển công nghệ chế biến rượu vang tại một số quốc gia trên thế giới được thể hiện qua bảng sau:
8 Bảng 2.4: Sản lượng rượu ở một số quốc gia trên thế giới (lít/người/năm) Năm 2004 2005 2006 2007 2008 Quốc gia Pháp 55,57 55,08 53,55 53,22 53,22 Ý 44,68 46,47 46,44 47,99 50,06 Bồ Đào Nha 46,32 45,45 45,19 44,79 44,32 Hung gari 30,86 35,07 35,07 35,07 35,07 Tây ban nha 30,86 33,88 34,44 33,29 33,29 Đức 24,08 24,08 24,19 24,19 24,14 Chilê 15,79 16,39 16,11 16,11 16,11 Canada 10,09 11,46 12,05 12,08 12,24 Mỹ 8,45 8,28 9,12 9,57 9,68 Nga 7,11 7,35 7,38 7,42 7,45 Nhật 1,98 2,01 1,87 1,84 1,86 Trung quốc 0,40 0,72 1,05 1,07 1,08 Nguồn internet [14],[15] 2.2.2.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất rượu vang tại Việt Nam Ở Việt nam ngành sản xuất rượu vang mới bắt đầu từ những năm 80 của thế kỷ XX, được đánh dấu từ sự hiện diện của vang mang nhãn hiệu Thăng Long trên thị trường nội địa. Trước năm 2001 rượu vang của Pháp và Ý chiếm lĩnh thị trường nhưng nay thời thế đã khác, khi mà rượu vang của Chile, Úc, Tây Ban Nha đang tràn vào thị trường Việt Nam thì vang trong nước cũng đang cạnh tranh quyết liệt với vang ngoại nhập nhờ lợi thế giá thấp hơn vang ngoại, không phải chịu thuế nhập khẩu và người tiêu dùng có thu nhập thấp vẫn có thể mua được vào mỗi dịp tết. Theo hiệp hội rượu bia và nước giải khát Việt Nam, hiện nay trong nước có khoảng 10 doanh nghiệp sản xuất rượu vang, với sản lượng trung bình mỗi năm 12,5 triệu lít. Các nhãn hiệu rượu vang trong nước đã quá quen thuộc với người tiêu dùng