BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG KHOA HÓA BÀI BÁO CÁO LÊN MEN RƯỢU Sinh viên thực hiện Nhóm 6 Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Thị Đông Phương Lớp 21H2CLC2 Năm họ[.]
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
KHOA HÓA
BÀI BÁO CÁO
LÊN MEN RƯỢU
Sinh viên thực hiện : Nhóm 6
Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Thị Đông Phương Lớp : 21H2CLC2
Năm học : 2022 -2023
Trang 2NHÓM 5
4 Trương Thị Như Hoà Làm word và tìm hiểu cơ chế lên
men rượu
Mục lục
I) Tìm hiểu về lên men rượu
1) Lên men rượu là gì
2) Cơ chế lên men rượu
a) Sự lên men thông thường
b) Sự lên men trong điều kiện kiềm yếu
II) Nguồn sinh vật lên men rượu
a) Nấm men
b) Nấm mốc
c) Vi khuẩn
*Vi sinh vật có hại cho lên men rượu
III) Giới thiệu về rượu ( rượu vang )
a) Rượu vang là gì
b) Nguồn gốc của rượu vang
c) Tuổi thọ
d) Phân loại
e) Các vi sinh có hại và lợi cho rượu vang
Trang 3Lên men rượu
1 Giới thiệu về lên men
- Lên men là gì ?
- Lên men là quá trình làm tăng sinh khối lượng của các vi sinh vật được nuôi hoặc cấy trực tiếp vào thực phẩm hoặc để tạo nên thức uống Quá trình này sẽ thúc đẩy việc trao đổi chất bên trong một sản phẩm, cũng như để chuyển hóa đường thành các sản phẩm khác, như rượu lên men, axit hay khí của vi khuẩn hoặc nấm men
- Lên men còn được hiểu là sự sống thiếu không khí, bởi các vi sinh vật hoạt động quá trình biến đổi này đều phát triển trong điều kiện hiếu khí hoặc yếm khí
- Ngày nay chúng ta có rất nhìu phương pháp lên men phổ biến như lên men lactic lên men ethanol, lên men rượu ,…
- xét về khía cạnh lên men rượu chúng ta có thể hiểu rằng lên men rượu là quá trình chuyển hóa đường glucoza thành rượu etylic và CO2
- Sự lên men rượu được ứng dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp (sản xuất rượu vang, bia
và các nước uống giải khát lên men,…
2 Cơ chế lên men rượu
- Phương trình tổng quát của quá trình lên men :
C6H12O6 + 2(P) + 2ADP -> 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
- Đường cùng với chất dinh dưỡng khác của môi trường lên men , trước tiên được hấp thụ trên bề mặt và sau đó khuếch tán qua màng tế bào và vào bên trong tế bào nấm men , sự phân hủy đường thành ethanol trong tế bào nấm men xảy ra hàng loạt các phản ứng với
sự tham gia của nhiều loại enzyme khác nhau , bước cuối cùng của quá trình lên men là
sự chuyển hóa acid pyruvic thành ethanol và CO2
- Thực ra quá trình lên men rất phức tạp qua nhiều giai đoạn và tạo thành nhiều sản phẩm phụ: glyxerin, aldehyt axetic, các axit xucsinic, axetic, lactic và xitric, các este và rượu bậc cao
- Sự lên men
Có 2 sự lên men
- Sự lên men thông thường: Khi môi trường có pH từ 4 đến 5, nó chia thành từng thời kỳ khác nhau:
Trang 4 Thời kỳ cảm ứng
Thời kỳ tĩnh
- Sự lên men trong điều kiện kiềm yếu: Tiến hành kiềm hóa môi trường bằng Na2CO3 , K2CO3 hay (NH4 )2CO3
a) Sự lên men thông thường
Thời kỳ cảm ứng
- Lượng CH3CH=O được tạo thành còn ít
- H+ được chuyển từ NADH2 đến glyxeraldehyt-3-photphat để tạo thành glyxerin 3-photphat
- Sau đó glyxerin 3-photphat bị mất gốc photphat để tạo thành glyxerin
Thời kỳ tĩnh
- Khi CH3CH=O tạo thành đạt được một lượng nhất định
- Axetaldehyt bị khử tạo thành rượu etylic
- Glyxerin chỉ được tạo thành trong môi trường cảm ứng do đó nó chỉ là sản phẩm phụ trong khi lên men trong môi trường axit
- Phương trình tổng quát của quá trình này như sau: C6H12O6 + 2(P) + 2ADP -> 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
b) Sự lên men trong điều kiện kiềm yếu
- Axetaldehyt vừa bị khử vừa bị oxi hóa, vì vậy chất nhận H2 từ NADH là glyxeraldehyt 3-photphat và kết quả sẽ tạo thành glyxerin
- Như vậy trong môi trường kiềm ta thu được glyxerin, axit axetic và rượu etylic
- Phương trình tổng quát như sau:
2C6H12O6 + H2O -> CHOH + CH3COOH ( CH2OH )+ C2H5OH + 2CO2
- Nếu thêm NaHSO3 vào môi trường thì nó sẽ kết hợp với axetaldehyt thành
acetaldehitbisulfitnatri khó tan
- Khi đó không có axetaldehyt làm chất nhận H2 chất nhận H2 là dioxyacetonphotphat
Trang 5- Kết quả là tạo thành glyxerin
- Phương trình tổng quát của quá trình này như sau:
C 6 H 12 O 6 + NaHSO 3 -> CHOH (CH 2 OH) + CH 3 – CH ( OH hoặc SO 3 Na) + CO 2
3 Nguồn vi sinh vật lên men rượu
a) Nấm men
- Là tác nhân cơ bản trong quá trình lên men rượu
- Trong sản xuất hiện nay người ta thường dùng một số loài thuộc họ Saccharomyces cerevisiae
Nấm men nổi:
- Nấm men nổi có tên khoa học là Saccharomyces Cerevisiae sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ cao, nổi trên bề mặt dịch hèm sau đó dần dần chìm xuống đáy tank khi quá trình lên men kết thúc
o Là những nấm men có cường lực lên men rất nhanh và mạnh, nhiệt độ thích hợp cho nấm men này sinh trưởng từ 20 – 28°C, có tốc độ lên men rất lớn, lượng đường tiêu thụ rất nhiều
o Người ta thường dùng để sản xuất cồn và bánh mì.Tiêu biểu là loài Saccharomyces
cerevisiae
Nấm men chìm:
- Nấm men chìm sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ tương đối thấp Loại nấm men này lên men mạnh trong lòng môi trường và kết chùm lắng xuống đáy
o Là những nấm men có cường lực lên men yếu, nhiệt độ thích hợp từ 5 –10°C
o Trong quá trình lên men lượng khí CO2 tạo ra ít và do nhiệt độ thấp nên nó được giữ lại trong dung dịch lên men
o Nấm men tiếp xúc ít và sau khi lên men chúng tạo thành váng cặn dưới đáy thùng
Quá trình lên men chậm và xảy ra từ từ Tiêu biểu là loài Saccharomyces ellipsoideus Nấm men chìm thường dùng trong sản xuất bia, rượu vang, sâmpanh
Trang 6o Do sinh ra nhiều khí CO2 nên các tế bào nấm men ở dưới sẽ theo CO2 nổi lên trên bề
mặt, vì vậy nấm men hoạt động mạnh hơn và lên men cả các phân tử đường trên bề mặt
o Đặc điểm nổi bậc của nấm men nổi và nấm men chìm:
- Có hương thơm nổi trội: nhiều ester,
hương hoa quả và khá đa dạng, hương
thơm khá đậm
- Hương thơm thuần khiết nhưng ít chủng loại
- Khả năng lên men nhanh, thời gian lên
men khoảng 3 tuần - Thời gian lên men kéo dài khoảng 4 tuần
- Khả năng lên men triệt để
- Lên men ở nhiệt độ cao từ 20– 28°C - Nhiệt độ lên men thấp,từ 5–
10°C
- Khả năng kháng cồn ở mức trung bình
b) Nấm mốc:
- Nấm mốc cho enzyme amylase để chuyển tinh bột thành đường
- Hiện nay người ta thường sử dụng một số loại nấm mốc sau:
o Aspergillus oryzae:
- Sợi nấm có vách ngăn, cuống mang bào tử bụi phồng lên ở ngọn Các chuổi bào tử bụi từ đầu phồng mọc tỏa khắp mọi hướng Bào tử bụi có thể màu vàng (Aspergillus flavus), màu đen (Aspergillus niger)
- Đặc điểm của nó là có hệ enzyme amilase và protease
o Aspergillus awamori:
- Là nấm mốc có màu xám đen giàu enzyme amylase
- Được ứng dụng rộng rãi trông sản xuất rượu
Trang 7o Aspergillus usamii:
- Là nấm mốc có màu xám trắng, rất giàu enzyme amylase
- Được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp sản xuất rượu
o Mucor rouxii:
- Thường có màu xám trắng, được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy rượu sản xuất theo phương pháp amilo
c) Vi khuẩn:
- Một số vi khuẩn có khả năng lên men chuyển hóa đường thành ethanol như Sasina ventriculi, Zymononas mobylis, ngoài ra còn có vi khuẩn lactic dị hình, Clostridium hay
vi khuẩn đường ruột cũng có khả năng lên men đường thành ethanol, butyric… Tuy nhiên công nghệ thực phẩm người ta thường sử dụng nấm men trong lên men ethanol (ethanol, còn được biết đến như là rượu ethylic, alcohol ethylic, rượu ngũ cốc hay cồn, là một hợp chất hữu cơ nằm trong dãy đồng đẳng của alcohol, dễ cháy, không màu, là một trong các rượu thông thường có trong thành phần của đồ uống chứa cồn.)
- Trong sản xuất một số nhà máy sản xuất còn sử dụng vi khuẩn lactic để tạo pH môi trường thích hợp cho quá trình lên men trong rượu
- Sau khi đường hóa xong người ta cho vi khuẩn lactic vào môi trường, chúng sẽ phát triển
và tạo lượng axit nhất định, độ axit này thích hợp cho nấm men phát triển và tiến hành lên men
- Thường người ta sử dụng vi khuẩn Thermobacterium cereale và vi khuẩn Denbrue
1 Các vi sinh vật gây hại cho rượu:
Đối với nấm men:
- Zygosaccharomyces, Pichia:
Làm đục rượu vang và tạo mùi ảnh hưởng đến chất lượng rượu
- Brettanomyces/ Dekura:
Tạo mùi khó chịu
Trang 8- Saccharomyces:
Làm đục rượu Sủi bọt do CO2
Đối với vi khuẩn:
- Vi khuẩn lactic:
Có thể tạo mùi hôi Tạo CO2 làm hỏng chất lượng rượu Gây “nở” hoa làm đục rượu
- Streptemyces:
Gây mùi đất cho rượu
- Acetic:
Gây vị chua
- Bacillus
Gây mùi khó chịu và đục nước
5) Giới thiệu về rượu
a) Rượu vang là gì?
- Rượu vang là đồ uống có cồn được lên men trực tiếp từ trái nho chín trong tự nhiên Về mặt bản chất, chỉ có rượu được lên men từ trái nho mới được gọi là rượu vang nhưng ngày nay, người ta sáng tạo ra rất nhiều công thức đồ uống khác nhau nên một số thức uống được lên men từ các loại quả như táo, mận… cũng được gọi là vang
b) Về nguồn gốc rượu vang
- Trong bất kì nguồn thông tin nào giới thiệu về rượu vang, chúng ta cũng nên tìm hiểu rượu vang xuất xứ từ đâu Nguồn gốc của rượu vang chính thức bắt nguồn từ Trung Đông theo truyền thuyết Ba Tư huyền bí Truyền thuyết kể rằng, xa xưa có 1 vị công chúa Ba
Tư không được vua cha yêu mến nên đã cố quyên sinh bằng cách ăn thật nhiều những quả nho bị thối rữa Nhưng sau khi ăn 1 lượng lớn, nàng bị say men nho và ngủ thiếp đi Khi tỉnh dậy, tinh thần công chúa thay đổi hẳn, nàng thấy hưng phấn, thoải mái và yêu đời hơn nên được vua cha yêu quý Sau đó, nhà vua đã cho lan truyền thức uống được lên men từ những trái nho “hỏng” và phổ biến cho tới tận ngày nay
Trang 9- Theo nhiều nghiên cứu khảo cổ cho thấy, tại các vùng đất trước kia là quốc gia Ai Cập cổ đại, Lưỡng Hà người ta tìm thấy những di tích, cổ vật ghi nhận quá trình sản xuất rượu vang thủ công, những hầm rượu vang chìm sâu trong lòng đất có niên đại lên tới hàng nghìn năm Cùng với Trung Đông, một số quốc gia Tây Âu cũng được xác định là “cái nôi” của rượu vang thế giới như: Pháp, Hy Lạp Người La Mã cổ có những đóng góp vô cùng quan trọng trong việc giới thiệu về rượu vang ra khắp Thế giới qua con đường tơ lụa nổi danh một thời
c) Rượu vang bao nhiêu tuổi?
- Chất lượng rượu vang được quyết định bởi rất nhiều yếu tố, từ giống nho nguyên liệu, công thức lên men cho tới thời gian ủ rượu Vì vậy, dựa vào tuổi của rượu vang cũng có thể đánh giá được phần nào độ ngon của rượu Bạn có thể tìm hiểu tuổi của rượu vang trong phần giới thiệu về rượu vang in trên thân chai hoặc vỏ hộp rượu.Để đảm bảo hương
vị thơm ngon của rượu vang có thể tăng lên theo thời gian bảo quản rượu, cần đảm bảo rất nhiều yếu tố kỹ thuật, đặc biệt là về nhiệt độ Nhiệt độ lý tưởng nhất để bảo quản rượu vang là trong khoảng 5-18 độ C Trong đó, vang đỏ là 15- 18 độ C; vang trắng là 12-15
độ C Không phải tất cả các loại rượu vang đều cần ủ nhiều năm mới đạt được hương vị chuẩn Thậm chí hiện nay có nhiều nhà sản xuất rượu vang ứng dụng công nghệ kỹ thuật hiện đại cho phép sản xuất ra những chai rượu vang uống được ngay khi sản xuất mà vẫn đảm bảo hương vị thơm ngon Trong số các loại rượu vang, rượu vang đỏ chứa lượng tannin – chất chát lớn nên tuổi rượu vang càng cao – ủ càng lâu thì hương vị càng đậm
đà, tuyệt hảo
d) Phân loại rượu vang
- Dựa theo màu sắc vang được chia thành Vang đỏ ( Red wine), Vang trắng ( White wine), Vang hồng ( Rose wine)
- Theo tính chất ta có thêm Vang Sủi ( Sparkling wine ), Vang Ngọt ( Sweet wine), Vang Cường hóa ( Fortified wine )
o Vang Đỏ ( Red wine )
- Vang đỏ được tạo ra khi người ta sử dụng các giống nho chuyên sản xuất vang đỏ như ( Cabernet Sauvignon, Merlot, Primitivo ) Các giống nho này có sắc tố lớp vỏ tối màu ( màu đỏ đến đỏ thẫm), nên trong quá trình sản xuất rượu vang người ta ngâm nước nho (
có màu trắng) với lớp xác ( gồm vỏ nho) Rượu vang khi tạo thành sẽ có màu đỏ đến đỏ thẫm tùy thuộc vào từng giống nho và thời gian ngâm nước nho trong xác nho
o Vang Trắng ( White wine )
Trang 10- Gọi là rượu Vang trắng nhưng thật ra vang thường có màu vàng nhạt đến màu vàng đậm hay hay hổ phách Vang được sản xuất bởi các giống nho như Chardonnay, Sauvignon Blanc, Riesling vv Các giống nho này có vỏ chứa sắc tố màu màu xanh hoặc vàng Màu của rượu Vang trắng sẽ phụ thuộc tùy giống nho cũng như tuổi của rượu, càng để lâu, màu rượu có xu hướng càng ngã vàng
o Vang hồng ( Rose wine )
- Trong quá trình sản xuất vang hồng, người ta hay sử dụng các giống nho đỏ để sản xuất, nhưng khi tiến hành ngâm nước nho với xác nho, người ta chỉ ngâm trong thời gian ngắn
từ vài giờ hoặc vài ngày để màu vang ngã sang đỏ nhẹ hoặc hồng thì sẽ được vớt ra ngay
o Vang Sủi ( Sparkling wine )
- Vang Sủi nổi tiếng nhất phải kể đến Champange của Pháp với phương pháp sản sản xuất
" Champenoise " rất cầu kì, độc đáo nên Champange giá rất đắt và hương vị tuyệt đỉnh Ngoài ra Ý cũng là quốc gia sản xuất Sparkling nổi tiếng với phương pháp " Charmat "
o Vang Ngọt ( Sweet wine )
- Vang ngọt đơn giản là rượu vang có vị ngọt nổi trội, là dòng vang tráng miệng Có nhiều cách sản xuất vang ngọt, nổi tiếng nhất có thể kể đến cách sản xuất rượu dựa vào nấm mốc quý phái Botrytis ( rượu Sauternes của Pháp, Tokaj của Hungary ) hay dòng rượu ngọt Moscato của Ý, Vang tuyết ( Ice wine ) của Đức, Canada vv
o Vang Cường Hóa ( Fortified wine )
- Vang cường hóa là rượu vang đỏ hoặc trắng được bổ sung thêm rượu mạnh vào, rượu mạnh này được làm từ nho ( Brandy ) Nồng độ cồn của rượu này khá cao có thể đạt đến
20 độ Nổi tiếng nhất của dòng rượu này phải nhắc đến rượu PORT của Bồ Đào Nha
Quá trình tạo ra rượu vang
- Bước 1: Thu hoạch nho ngon,hảo hạng thường là bằng tay
- Bước 2: Bỏ cuống và phân loại nhở để chuyển về nhà máy
- Bước 3: Nghiền ép nho
- Bước 4: Tạo màu cho rượu
- Bước 5: Lên men ủ rượu trong thùng gỗ sồi khiến lượng đường trong rượu chuyển hoá thành cồn và sẽ kết thúc khi toàn bộ đường chuyển hết thành rượu
- Bước 6: Lọc rượu sau khi ủ người ta chuyển rượu từ thùng này sang thùng khác để lọc bỏ cặn bã
- Bước 7: Chín mùi và đóng chai, người ta thường hay để rượu ủ thêm một thời gian ở thùng gỗ sồi để tạo mùi thơm của gỗ thanh tao hơn,sau đó thì được đóng chai và để tĩnh (5-6 tháng) rồi xuất ra thị trường
Trang 116 Các vi sinh vật tạo nên rượu vang
a) Nấm men
- Là tác nhân cơ bản gây nên quá trình lên men
- Trong sản xuất hiện nay người ta hay dùng nấm men họ Saccharomyces như:
o Saccharomyces chevalieri
o Saccharomyces oviformics
o Saccharomyces cerevisiae
o Saccharomyces uvarum
- Một số loại vi khuẩn kị khí và hiếu khí có khả năng lên men chuyển hoá đường thành rượu
o Vi khuẩn Lactic:
Lactobacillus
Leuconostoc
Pediococcus
o Vi khuẩn sinh Acid acetic:
Gluconobacter
Acetobacter
b) Nấm mốc là nguồn giàu enzyme amylase để chuyển tinh bột thành đường
- Hiện nay người ta thường sử dụng một số loại nấm mốc
o Botrytis
o Penicillium
o Aspergillus
Trang 12o Mucor
o Rhizopus
o Alternaria
o Uncinula
o Cladosporium
Trang 13Tài liệu tham khảo :
https://vinalab.org.vn/
maythucphamkag.com
https://sachthucpham.com/datafiles/8753/upload/files/L%C3%8AN%20MEN%20R%C6%AF
%E1%BB%A2U(1).pdf
https://abvbeershop.com/co-gi-khac-biet-giua-nam-men-noi-va-nam-men-chim/#:~:text=N
%E1%BA%A5m%20men%20n%E1%BB%95i%20c%C3%B3%20t%C3%AAn,tr%C3%ACnh
%20l%C3%AAn%20men%20k%E1%BA%BFt%20th%C3%BAc
https://sachthucpham.com/datafiles/8753/upload/files/L%C3%8AN%20MEN%20R%C6%AF%E1%BB
%A2U(1).pdf
https://sachthucpham.com/datafiles/8753/upload/files/L%C3%8AN%20MEN%20R%C6%AF%E1%BB
%A2U(1).pdf