Phân lập và tuyển chọn nấm men có khả năng lên men rượu vang dưa hấu và đài hoa bụp giấm

DANH SÁCH BẢNG Bảng 1 Phân loại khoa học cây dưa hấu 5 Bảng 2 Thành phần dinh dưỡng trong 100g dưa hấu 5 Bảng 3 Phân loại khoa học cây bụp giấm 6 Bảng 4 Thành phần hóa học của rượu vang

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN NẤM MEN

CÓ KHẢ NĂNG LÊN MEN RƯỢU VANG DƯA HẤU VÀ ĐÀI HOA BỤP GIẤM

NGUYỄN THANH NHẬT

AN GIANG, THÁNG 5 NĂM 2021

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN NẤM MEN

CÓ KHẢ NĂNG LÊN MEN RƯỢU VANG DƯA HẤU VÀ ĐÀI HOA BỤP GIẤM

CHẤP NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG

Chuyên đề “Phân lập và tuyển chọn nấm men có khả năng lên men rượu vang

Dưa hấu và đài hoa Bụp giấm”, do sinh viên Nguyễn Thanh Nhật thực hiện

dưới sự hướng dẫn của TS Đoàn Thị Minh Nguyệt

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian thực hiện chuyên đề “Phân lập và tuyển chọn nấm men

có khả năng lên men rượu vang Dưa hấu và đài hoa Bụp giấm”, tôi xin chân thành cảm ơn TS Đoàn Thị Minh Nguyệt đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để tôi hoàn thành tốt chuyên đề tốt nghiệp này !

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn các quý thầy/cô Bộ môn Công nghệ Sinh học – Trường Đại học An Giang đã cho tôi những kiến thức vô cùng quý báu cũng như những kinh nghiệm, kỹ năng trong suốt quá trình học tập tại trường

Cảm ơn các bạn sinh viên khóa 19SH và các bạn sinh viên thực hiện chuyên

đề - khóa luận phòng thí nghiệm 410 đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện chuyên đề

Tôi cũng gửi lời cảm ơn đến các cán bộ phòng thí nghiệm khu Công nghệ sinh học đã hỗ trợ tôi các dụng cụ, hóa chất đầy đủ trong quá trình thực hiện đề tài của mình

Cuối cùng, tôi xin kính chúng quý thầy/cô Bộ môn Công nghệ Sinh học –Trường Đại học An Giang, cán bộ phòng thí nghiệm luôn dồi dào sức khỏe, gặp nhiều may mắn và thành công trong cuộc sống !

Xin chân thành cảm ơn !

An Giang, ngày 23 tháng 05 năm 2021

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh Nhật

LỜI CAM KẾT

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu trong

công trình nghiên cứu này có xuất sứ rõ ràng Những kết luận của chuyên đề

này, chƣa công bố trong bất kí công trình nào khác

An Giang, ngày 23 tháng 05 năm 2021

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh Nhật

MỤC LỤC

Trang

DANH SÁCH HÌNH vii

DANH SÁCH BẢNG ix

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT x

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1

1.5 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI 1

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2

2.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, SẢN XUẤT RƯỢU VANG 2

2.1.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất rượu vang trên thế giới 2

2.1.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất rượu vang ở Việt Nam 2

2.2 NẤM MEN 4

2.2.1 Đặc điểm chung của nấm men 4

2.2.2 Dinh dưỡng nấm men 4

2.2.3 Nấm men trong sản xuất rượu vang 4

2.3 NGUYÊN LIỆU DƯA HẤU VÀ BỤP GIẤM 5

2.3.1 Nguyên liệu Dưa hấu 5

2.3.2 Nguyên liệu Bụp giấm 7

2.4 RƯỢU VANG QUẢ 10

2.4.1 Định nghĩa 10

2.4.2 Thành phần hóa học của rượu vang quả 10

2.4.3 Phân loại rượu vang 12

2.4.4 Quá trình sản xuất rượu vang quả 13

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 16

3.1.1 Thời gian và địa điểm tiến hành thí nghiệm 16

3.1.2 Vật liệu thí nghiệm 16

3.1.3 Dụng cụ thí nghiệm 16

3.1.4 Thiết bị 16

3.1.5 Hóa chất 16

3.1.6 Môi trường phân lập nấm men 17

3.2 PHƯƠNG PHÁP 17

3.2.1 Thí nghiệm 1: Phân lập và định danh sơ bộ các dòng nấm men từ dịch quả Dưa hấu lên men 17

3.2.2 Thí nghiệm 2: Tuyển chọn các dòng nấm men có khả năng lên men Dưa hấu và đài hoa Bụp giấm 18

3.2.3 Thí nghiệm 3: Đánh giá khả năng lên men của các dòng nấm men đã được tuyển chọn 19

3.2.4 Cách xử lý số liệu 22

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀO THẢO LUẬN 23

4.1 KẾT QUẢ PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG NẤM MEN TỪ DỊCH DƯA HẤU LÊN MEN 23

4.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG LÊN MEN CỦA CÁC CHỦNG NẤM MEN ĐÃ PHÂN LẬP ĐƯỢC 28

4.3 KẾT QUẢ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG LÊN MEN CỦA CÁC DÒNG NẤM MEN ĐÃ ĐƯỢC TUYỂN CHỌN 30

4.4 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM LÊN TỪ DƯA HẤU KẾT HỢP VỚI BỤP GIẤM 33

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 36

5.1 KẾT LUẬN 36

5.2 KIẾN NGHỊ 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

PHỤ LỤC A 39

MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU 39

PHỤ LỤC B 43

CÁC PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH 43

1 Phương pháp nhân giống nấm men, đếm mật số 43

2 Các phương pháp xác định chỉ tiêu lý hóa 43

a Xác định hàm lượng chất khô hòa tan ( o Brix) 43

b Xác định pH 44

c Độ cồn 44

3 Phương pháp xác định độ cồn 44

a Nguyên lý 44

b Dụng cụ 44

PHỤ LỤC C 46

PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 46

PHỤ LỤC D 49

KẾT QUẢ THỐNG KÊ 49

PHỤ CHƯƠNG D.1: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 2 49

Phụ chương D.1.1: Chiều cao cột khí CO2 sinh ra sau 6 giờ 49

Phụ chương D.1.2: Chiều cao cột khí CO2 sau 8 giờ 49

Phụ chương D.1.3: Chiều cao cột khí CO2 sau 12 giờ 50

Phụ chương D.1.4: Chiều cao cột khí CO2 sau 16 giờ 51

Phụ chương D.1.5: Chiều cao cột khí CO2 sau 20 giờ 51

Phụ chương D.1.6: Chiều cao cột khí CO2 sau 24 giờ 52

Phụ chương D.1.7: Độ cồn sau khi chưng cất 53

PHỤ CHƯƠNG D.2: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 3 53

Phụ chương D.2.1: Độ cồn sau khi chưng cất ở 3 tỉ lệ nguyên liệu của 3 dòng nấm men tuyển chọn được 53

Phụ chương D.2.2: Độ pH sau khi lên men ở 3 tỉ lệ nguyên liệu của 3 dòng nấm men đã được tuyển chọn 54

Phụ chương D.2.3: Độ Brix sau khi lên men ở 3 tỉ lệ nguyên liệu của 3 dòng nấm men đã được tuyển chọn 55

Phụ chương D.2.4: Điểm đánh giá cảm quan 55

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2 Hình ảnh cây bụp giấm 6 Hình 3 Hình dạng tế bào và hình dạng khuẩn lạc (X40) của

Hình 13 Độ pH của các dòng nấm men trước và sau khi lên

men với các tỉ lệ ngyên liệu Dưa hấu : Bụp giấm

31

Hình 14 Độ Brix của các dòng nấm men trước và sau khi lên

men với các tỉ lệ nguyên liệu Dưa hấu : Bụp giấm

Durham

Hình 20 Chưng cất để đo độ cồn 40 Hình 21 Độ Brix trước khi lên men được đo bằng Brix kế 41 Hình 22 Chỉnh pH trước khi lên men 41 Hình 23 Độ cồn sau khi chưng cất 42 Hình 24 Các nghiệm thức ở thí nghiệm 3 42

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1 Phân loại khoa học cây dưa hấu 5 Bảng 2 Thành phần dinh dưỡng trong 100g dưa hấu 5 Bảng 3 Phân loại khoa học cây bụp giấm 6 Bảng 4 Thành phần hóa học của rượu vang nho 9 Bảng 5 Thành phần môi trường YPG 17 Bảng 6 Bảng đánh giá chỉ tiêu chất lượng rượu 20 Bảng 7 Bảng đánh giá cảm quan 22 Bảng 8 Đặc điểm khuẩn lạc và tế bào của 8 dòng nấm men 23 Bảng 9 Chiều cao cột khí ổng Durham (cm) của 8 dòng

Bảng 12 Độ pH trước và sau khi lên men với các tỉ lệ nguyên

liệu Dưa hấu : Bụp giấm

31

Bảng 13 Độ Brix trước và sau khi lên men với các tỉ lệ

nguyên liệu Dưa hấu : Bụp giấm

32

Bảng 14 Điểm đánh giá cảm quan của 3 dòng nấm men được

tuyển chọn ở các tỉ lệ nguyên liệu Dưa hấu : Bụp

giấm

33

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

TNHH Trách nhiệm hữu hạn

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Việt Nam là đất nước nhiệt đới nên các loại trái cây rất phong phú và đa dạng Nhiều loại trái cây đặc sản của Việt Nam đã chinh phục được thị trường trong nước và đang vươn ra nhiều thị trường khác ở ngoài nước, đặc biệt phải kể đến

đó là Dưa hấu Dưa hấu là một loại trái cây chứa nhiều chất dinh dưỡng, vitamin và các khoáng chất cần thiết cho cơ thể

Theo số liệu Tổng cục Thống kê Việt Nam (2014), sản lượng Dưa hấu dao động 500 đến 600 nghìn tấn trên năm Với sản lượng lớn, kinhh nghiệm bảo quản của người dân còn hạn chế do đó việc đưa ra một phương pháp bảo quản Dưa hấu sau thu hoạch là điều cần thiết

Rượu vang là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng và được lên men từ dịch quả của các loại trái cây không qua chưng cất Bụp giấm là một loại cây có nhiều tác dụng, lá có vị chua có thể dùng làm rau ăn hoặc làm gia vị, đài hoa được dùng làm nước uống có thể trị các bệnh về tim, thần kinh và huyết áp, đặc biệt đài hoa Bụp giấm có thể được chiết xuất để làm màu thực phẩm Việc kết hợp đài hoa Bụp giấm và Dưa hấu để tạo ra rượu vang là một nghiên cứu vừa tận dụng được nguồn nguyên liệu Dưa hấu dồi dào vừa đa dạng hóa các

sản phẩm rượu vang Do đó nghiên cứu: “Phân lập và tuyển chọn nấm men có

khả năng lên men rượu vang Dưa hấu và đài hoa Bụp giấm” được thực hiện

Phân lập và tuyển chọn được các dòng nấm men có khả năng lên men rượu vang Dưa hấu và đài hoa Bụp giấm

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Nấm men được phân lập từ quá trình lên men tự nhiên của dịch quả Dưa hấu Hắc Mỹ Nhân

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Phân lập các dòng nấm men tự nhiên từ dịch quả Dưa hấu lên men

- Khảo sát và so sánh khả năng len men của các dòng nấm men phân lập được để tuyển chọn ra dòng nấm men tốt nhất để len men rượu vang Dưa hấu và đài hoa Bụp giấm

- Đánh giá khả năng lên men của các dòng nấm men phân lập được

1.5 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI

- Trong công tác giảng dạy: cung cấp kiến thức và những bài học kinh nghiệm trong các giáo trình, bài giảng về lên men rượu vang từ Dưa

hấu

- Trong nghiên cứu khoa học: sử dụng nấm men được phân lập tự nhiên

để len men tạo ra rượu vang Dưa hấu kết hợp với đài hoa Bụp giấm

- Trong nông nghiệp: đa dạng hóa các sản phẩm từ Dưa hấu

- Trong chuyển giao công nghệ: nghiên cứu tạo ra sản phẩm rượu vang Dưa hấu và làm đa dạng thêm các sản phẩm rượu lên men từ trái cây

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, SẢN XUẤT RƯỢU VANG

2.1.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất rượu vang trên thế giới

Rượu vang đã được sản xuất trong hàng ngàn năm Các dấu vết rượu vang được biết đến sớm nhất là từ Georgia (khoảng  6000 trước Công nguyên), Iran (khoảng  5000 trước Công nguyên), và Sicily (khoảng  4000 trước Công nguyên) mặc dù có bằng chứng về một loại đồ uống có cồn tương tự được tiêu thụ trước đó ở Trung Quốc (khoảng  7000 trước Công nguyên) Nhà máy rượu được biết đến sớm nhất là nhà máy rượu Areni-1 6.100 tuổi ở Armenia Rượu vang đến Balkan vào năm 4500 trước Công nguyên và được tiêu thụ và tổ

chức ở Hy Lạp cổ đại , Thrace và Rome

Tổ chức rượu vang và rượu quốc tế (OIV) ước tính năm 2018 sản lượng rượu vang trên toàn cầu đạt 279 hectoliter (1 hectoliter tương đương 100 lít) Theo OIV, Italy đang giữ vị trí là quốc gia sản xuất rượu vang hàng đầu thế giới với 48,5 triệu hectoliter (4,85 tỷ lít), tiếp theo là Pháp 46,4 triệu hectoliter (4,64 tỷ lít) Bên cạnh hai nhà sản xuất rượu vang hàng đầu, bức tranh về thị trường rượu vang thế giới 2018 còn được tô điểm bởi những thông tin đa chiều từ các nhà sản xuất khác như Chile, Mexico, Mỹ và Australia

Nghiên cứu “Sản xuất rượu vang từ trái cây hỗn hợp (Dứa và Dưa hấu) bằng cách sử dụng nấm men chịu được độ rượu cao được phân lập từ cây cọ” sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae được phân lập từ cây cọ để lên men sản xuất rượu vang Quá trình lên men kéo dài trong 7 đến 28 ngày, trong đó các chỉ tiêu như pH, nồng độ cồn, lượng đường được thực hiện thiêu các tiêu chuẩn (Okeke và cs., 2015)

Nghiên cứu “Sản xuất và đánh giá chất lượng rượu từ nước ép dưa hấu và chiết xuất gừng” , mục đích của nghiên cứu này là để giảm sự thất thoát sản lượng dưa hấu và gừng sau thu hoạch cũng như tạo ra được sản phẩm rượu vang để tăng cường cho sức khỏe Rượu được phối trộn theo tỉ lệ 100:0, 95:5, 90:10, 85:15, 80:20, 75:25 nước ép dưa hấu với chiết xuất gừng Trong suốt quá trình lên men các chỉ tiêu pH, trọng lượng riêng, độ cồn được theo dõi hằng ngày (Ysufu MI và cs., 2018)

2.1.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất rượu vang ở Việt Nam

Những năm gần đây do đời sống được cải thiện, người Việt Nam từ nhu cầu

“ăn no, mặc ấm” đã trở nên cầu kì hơn đòi hỏi phải là “ăn ngon, mặc đẹp” Trong tầng lớp trung lưu xuất hiện thói quen sang trọng đó là uống rượu vang thay vì các sản phẩm rượu truyền thống không chỉ trong các dịp lễ tết mà ngay

cả trong sinh hoạt gia đình hàng ngày

Ở Việt Nam ngành sản xuất rượu vang mới thật sự bắt đầu từ những năm 80 của thế kỉ XX, được đánh dấu từ sự hiện diện của vang mang nhãn hiệu của 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

Chilê, Úc, Tây Ban Nha đang tràn vào thị trường Việt Nam, tập trung nhiều nhất ở TP.HCM, kèm theo là chiến lược quảng bá, tiếp thị rầm rộ ở các nhà hàng, khách sạn, siêu thị (Phạm Hữu Quang, 2010)

Vang sản xuất 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 đều có thể mua một chai rượu vang nội vào dịp tết khi giá từ bình quân 30.000 ÷ 50.000 đồng/chai, thấp hơn 2-3 lần so với vang ngoại nhập loại trung bình (Phạm Hữu Quang, 2010)

Theo thống kê của Hiệp hội Rượu Bia và Nước giải khát Việt Nam, hiện cả nước có hơn 15 doanh nghiệp sản xuất và đóng chai rượu vang với sản lượng mỗi năm tăng khoảng 12 – 13 triệu lít Các nhãn hiệu rượu vang trong nước đã quen thuộc với người tiêu dùng như vang Ðà Lạt của công ty thực phẩm Lâm Ðồng, vang Thăng Long, vang Ðông Ðô Trong khi đó vang ngoại nhập cũng đang tăng mạnh về số lượng Theo Tổng cục Hải quan, trong năm 2003, hải quan cửa khẩu đã sử dụng khoảng 8 triệu tem rượu nhập khẩu, tăng gần gấp đôi so với năm 2002 Ðó là chưa kể những trường hợp rượu vang nhập không

chính thức (Phạm Hữu Quang, 2010)

Mặc dù là nhà phân phối rượu vang ngoại nhập nổi tiếng trong nước lâu nay với 80% là vang của Pháp, nhưng bà Nguyễn Thị Ngọc Lan, giám đốc công ty TNHH Lan Chi (thương hiệu LaCave) ở Hà Nội và có chi nhánh ở TP.HCM

và nhiều thành phố khác, vẫn khen ngợi rượu vang sản xuất trong nước đang

ổn định dần về chất lượng, nhất là vang Ðà Lạt của công ty thực phẩm Lâm Ðồng "Tôi tuy kinh doanh vang ngoại nhưng vẫn thích uống vang Ðà Lạt", bà Lan cho biết dịp tết vừa qua vang của Pháp vẫn chiếm lĩnh thị trường Việt Nam, rồi mới đến vang của Úc, Chilê, Mỹ "Người tiêu dùng trong nước vẫn chuộng vang của Pháp vì chất lượng ổn định, hợp với gu của người thưởng thức vang chuyên nghiệp" (Phạm Hữu Quang, 2010)

Rượu vang Ðà Lạt của công ty thực phẩm Lâm Ðồng đã chiếm được cảm tình của người tiêu dùng trong nước với chất lượng ổn định, hợp gu người Việt và giá bán thấp so với vang ngoại, phù hợp với thu nhập của đa số người tiêu dùng bình dân Một cán bộ kinh doanh của công ty này cho biết dịp tết này sản lượng rượu vang của công ty tiêu thụ tăng mạnh, được phân phối trong hầu hết các siêu thị trong nước, nhất là TP.HCM Hiện nay khách nước ngoài đổ vào Việt Nam ngày càng nhiều thông qua con đường làm việc và du lịch vì vậy nhu cầu sử dụng rượu vang tăng lên đáng kể (Phạm Hữu Quang, 2010)

Nghiên cứu “Phân lập, tuyển chọn nấm men và xác định điều kiện ảnh hưởng quy trình lên men rượu vang Dưa hấu” với mục đích đa dạng hóa các sản phẩm lên men từ trái cây và nâng cao giá trị sản phẩm Nghiên cứu khảo sát quy trình lên men thích hợp để sản xuất rượu vang dưa hấu dựa trên các chỉ tiêu về loại nấm men và mật số nấm men, hàm lượng đường bổ sung vào dịch lên men, chỉ tiêu về nhiệt độ ủ và thời gian lên men (Ngô Thị Phương Dung và cs., 2011)

Nghiên cứu “Phân lập và tuyển chọn nấm men có khả năng lên men rượu vang thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus)” với mục đích phân lập và tuyển

chọn nấm men có hoạt tính cao nhằm ứng dụng lên men rượu vang thanh long ruột đỏ (Phạm Thị Thu Thảo và cs., 2019)

2.2 NẤM MEN

2.2.1 Đặc điểm chung của nấm men

Nấm men có cấu tạo đơn bào, có kích thước tương đối lớn, gấp từ 5 – 10 lần

so với tế bào vi khuẩn Hình dáng tế bào cũng rất đa dạng (hình oval, hình cầu,…) Nấm men có hai hình thức sinh sản: vô tính và hữu tính Chúng sinh sản vô tính bằng cách nảy chồi hay tạo bào tử, còn sinh sản hữu tính bằng phương pháp tiếp hợp (Nguyễn Đức Lượng, 2006)

2.2.2 Dinh dưỡng nấm men

Nấm men tiếp nhận thức ăn bằng con đường hấp thu chọn lọc qua màng nguyên sinh chất của tế bào, sau đó khuếch tán vào bên trong để sinh năng lượng và tổng hợp thành các hợp chất của tế bào Để dễ hấp thu, các chất dinh dưỡng phải có khối lượng phân tử thấp, hòa tan trong nước ở dạng ion Nấm men có thể sinh enzyme thích hợp để chuyển hóa một số hợp chất cao phân tử (protein, glucid, lipid,…) (Lương Đức Phẩm, 2005)

Nấm men cũng cần có nguồn nguyên liệu cho sự phát triển, một số chất cần thiết như: carbon, hydro, oxy, nitơ, phospho, kali, vitamin, khoáng,… thường

ở dạng thích hợp (Lương Đức Phẩm, 2005)

2.2.3 Nấm men trong sản xuất rượu vang

Theo Lương Đức Phẩm (2005) thì nấm men trong sản xuất rượu vang thuộc

giống Saccharomyces Sau đây là một số loài nấm men thường gặp trong nước

quả có vai trò quan trọng trong nghề làm rượu vang:

a) Saccharomyces vini

Nấm men này phổ biến trong quá trình lên men nước quả, chiếm tới 80%

trong tổng số Saccharomyces có trong nước quả khi lên men Khả năng kết

lắng của nó phụ thuộc vào từng nòi: các tế bào dạng bụi hoặc dạng bông Nguồn dinh dưỡng cacbon của loài này là đường, cồn và axit hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là axit pantotenic, biotin, mezoinit, tiammin và pyridoxin

Đa số các tế bào của loài này hình oval, kích thước 3 – 8 x 5 – 12 µm, sinh sản theo lối nảy chồi và tạo thành bào tử Chủng này lên men chỉ đạt 8 – 10% hàm lượng rượu theo thể tích Các chủng này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sunfite, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra rượu vang có mùi đặc trưng riêng biệt

b) Saccharomyces uvarum

Men này được tách ra từ nước nho, rượu và nước quả phúc bồn tử lên men tự nhiên Về hình thái nó không khác với các loài khác Khả năng sinh bào tử khá mạnh trên môi trường thạch – malt Các nòi của loài này có thể lên men 12 –

130 cồn trong dung dịch nước nho Một vài nòi được dùng trong sản xuất rượu vang

c) Saccharomyces chevalieri

Nấm men này được tách ra từ nước nho lên men tự nhiên; từ vang non được gây men nước dừa hoặc nước cọ

Saccharomyces chevalieri thuần chủng lên men nước có thể tạo độ cồn 160

cồn Nó thường lẫn với Saccharomyces vini

d) Saccharomyces oviformis

Được tách ra từ nước nho tự lên men, nhưng loại nấm men này ít hơn so với S

vini Giống thuần chủng phát triển tốt trong nước nho và các loại nước quả

khác, có khả năng chịu được đường cao, cồn cao, lên men kiệt đường và tạo thành tới 180 cồn Dùng các nòi thuần chủng của giống này lên men dịch quả

có hàm lượng đường cao để chế vang khô cho kết quả tốt S oviformis lên

men được glucose, fructose, saccarose, maltose, mannose và 1/3 rafinose, không lên men được lactose, pentose Trong quá trình lên men chúng nổi lên

bề mặt dịch lên men tạo thành màng

e) Những yêu cầu đối với nấm men rượu vang:

- Có lực lên men cao đối với nước quả

- Sử dụng đường cho lên men gần như hoàn toàn

- Kết lắng tốt

- Làm trong dịch rượu nhanh

- Chịu được độ rượu cao và độ axit của môi trường

- Tạo cho rượu có hương thơm thanh khiết

2.3 NGUYÊN LIỆU DƯA HẤU VÀ BỤP GIẤM

2.3.1 Nguyên liệu Dưa hấu

Dưa hấu là một trong những loại trái cây yêu thích của nhiều người vào mỗi dịp hè nóng bức Loại quả này không chỉ có vị ngọt thanh mát mà còn mang lại nhiều lợi ích nhất định cho sức khỏe bởi chúng chứa nhiều thành phần dinh dưỡng thiết yếu, như vitamin, khoáng chất và các hợp chất thực vật Dưa hấu rất giàu vitamin A, vitamin C và các hợp chất thực vật khác như citrulline và lycopene tốt cho sức khỏe Bên cạnh đó, loại dưa này còn mang lại nhiều lợi ích sức khỏe cho người sử dụng, bao gồm cải thiện độ nhạy insulin, giảm đau nhức cơ bắp và hạ huyết áp

Hình 1 Dưa hấu Hắc Mỹ Nhân

2.3.1.2 Đặc điểm thực vật

Dưa hấu sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện nhiệt độ cao, có khả năng chịu nóng nhưng rất mẫn cảm với lạnh và đông giá Ở nhiệt độ thấp, cây phát triển yếu; mưa nhiều rễ dễ bị thối chết, dưa khó trổ bông, khó thụ phấn và đậu trái, nếu đậu trái thì trái dễ thối, chất lượng kém,ẩm độ không khí càng cao càng dễ phát sinh bệnh; khi có mưa bão, nhiệt độ thấp, ẩm độ cao thân lá dễ dập nát mau tàn khó trồng Nhiệt độ thích hợp cho dưa hấu sinh trưởng từ 20 -

300C, có khả năng chịu nhiệt độ cao tới 350C Nhiệt độ thích hợp nhất cho hạt dưa hấu nẩy mầm là 25 – 350C

2.3.1.3 Phân loại khoa học

Bảng 1 Phân loại khoa của cây Dưa hấu

Phân loại khoa học

Ngành (phylum) Magnoliophyta

Loài (species) Citrullus lanatus

2.3.1.4 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng

Trong dưa hấu chiếm tới 92% là nước và còn lại là đường (chủ yếu là các loại đường đơn giản như fructose, glucose và sucrose) Dưa hấu là loại trái cây chứa ít năng lượng nên rất thích hợp cho việc giảm cân, nó còn là nguồn cung

cấp các khoáng chất và vitamin như B1, B2, B3, B9 ngoài ra còn có kali, canxi giúp duy trì cấu trúc và biệt hóa tế bào (Makaepea M Maoto và cs., 2019)

Bảng 2 Thành phần dinh dưỡng trong 100g Dưa hấu

Bụp giấm có tên khoa học: Hibiscus Sabdarif a Linn., thuộc họ Bông

(Malvaceae) hay còn gọi là Atiso đỏ, cây Giấm, đay Nhật, Quế mầu, tên tiếng anh gọi là Roselle Cây có nguồn gốc ở Tây Phi, ở nước ta cây được trồng làm cảnh khá phổ biến, được trồng nhiều ở miền Trung có đặc tính không kén đất,

ưa đất đồi núi, khí hậu nóng ẩm ở Đông Nam Bộ

Hình 2 Cây Bụp giấm (Hibiscus Sabdariffa L.)

2.3.2.2 Phân loại khoa học

Bảng 3 Phân loại khoa học cây bụp giấm

Phân loại khoa học

(Lê Hồng Thảo Quyên, 2019)

2.3.2.3 Đặc điểm thực vật

Cây Bụp giấm là một loài cây thân gỗ nhỏ sống hàng năm hoặc lâu năm Thân cao 2 - 2,5 m, phân nhánh gần gốc, bóng, màu tím nhạt; các lá sâu ba đến năm thùy, dài 8 – 15 cm, bố trí luân phiên trên thân cây; hoa đơn độc, mọc ở nách, gần như không có cuống, tràng hoa màu vàng hồng hay tía, có khi trắng, có một đài hoa mập mạp, rộng 1 – 2 cm, dài 3 – 3,5 cm, có màu đỏ tươi như trái cây chín; quả nang, hình trứng, có lông thô, mang đài màu đỏ sáng tồn tại, bao quanh quả; hạt màu đen, gần trò và thô, chứa nhiều tinh dầu

Đặc điểm sinh trưởng: chịu được khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới ấm áp hay

ẩm ướt, và dễ bị tổn thương do sương giá Cây Bụp giấm có thể sống được trong bóng râm và có thể được trồng trong nhà kính, nhưng thường phát triển tốt nhất trong điều kiện đồng ruộng dưới ánh sáng mặt trời đầy đủ (Morton, J., 1987; James A Duke., 1983)

Công dụng:

- Lá cây Bụp giấm có thể dùng làm hương vị cho các món ăn vì có vị chua hoặc có thể xấy khô để làm trà

- Đài hoa dùng làm màu thực phẩm hoặc làm nước giải khát

- Tăng cường chức năng tiêu hóa: hoa Bụp giấm còn có tác dụng kích thích nhu động ruột, tẩy ký sinh trùng đường ruột, kháng khuẩn, giúp nhuận tràng ngừa bệnh trĩ

- Giảm tình trạng mỡ trong máu: qua nhiều nghiên cứu thực hiện với các dạng chế phẩm khác nhau của hoa Bụp giấm (đài hoa khô, viên nang, trà…) đã cho thấy hoa Bụp giấm có tác dụng giảm cholesterol toàn phần từ 7,6 – 26%

- Giúp tăng cường sức đề kháng cho cơ thể: nhờ hàm lượng vitamin C cao trong hoa Bụp giấm cùng với nhiều axit hữu cơ nên hoa Bụp giấm

có tác dụng kháng khuẩn, kháng viêm, giúp cơ thể tăng sức đề kháng

và chống chịu

- Giảm cân: hoa Bụp giấm có tác dụng ức chế men amylase, vì vậy uống một chén trà Bụp giấm sau bữa ăn sẽ làm giảm sự hấp thụ đường và tinh bột nhờ đó góp phần giảm cân

2.3.2.4 Tác dụng dược lý

Cây Bụp giấm đã cho thấy hoạt tính kháng khuẩn in vitro chống lại E.coli Một đánh giá gần đây cho rằng chiết xuất của cây Bụp giấm có hoạt động chống xơ vữa động mạch, bệnh gan, ung thư, bệnh tiểu đường và hội trứng trao đổi chất khác

Đài hoa Bụp giấm có tính chống co thắt cơ trơn và có tính kháng sinh do chứa chất hibiscin được xác định là chất kháng sinh, trị ho, viêm họng Trong y học dân gian hoa Bụp giấm được dùng để kiểm soát cao huyết áp, bệnh gan và làm thức uống ở nhiều quốc gia Dịch chiết từ đài hoa Bụp giấm có tác dụng làm giảm mỡ vàcholesterol trong máu và chống xơ vữa động mạch (Alaa G A., 2012)

2.3.2.5 Thành phần hóa học

Bụp giấm chứa nhiều vitamin, khoáng chất quan trọng, và các hợp chất axit hữu cơ, phytosterol và polyphenol Hàm lượng phenolic trong cây bao gồm chủ yếu là anthocyanin như delphinidin-3- glucoside, sambubioside và cyanidin-3-sambubioside; các flavonoid khác như gossypetin, hibiscetin và glycosides tương ứng; axit protocatechuic, eugenol và sterol như β-sito cholesterol và ergoesterol (Ali-Bradeldin và cs., 2005)

Anthocyanin được tách chiết từ đài hoa Bụp giấm có khả năng phát hiện hàn the trên thị trường (Nguyễn Thị Hiển và cs., 2012) Đài hoa Bụp giấm rất giàu

anthocyanin, axit ascorbic và axit hibiscus Đài chứa khoảng 1,5% anthocyanin, axit hữu cơ khoảng 15 - 30%, các vitamin A, B1, B2, C, E, F và nhiều loại khoáng chất như sắt, đồng, canxi, magie, kẽm,…Đài hoa Bụp giấm chứa một loại chất chống oxy hóa rất hiếm là Flavonoid lên tới 12%

Bụp giấm chứa nhiều vitamin, khoáng chất quan trọng, và các hợp chất axit hữu cơ, phytosterol và polyphenol Hàm lượng phenolic trong cây bao gồm chủ yếu là anthocyanin như delphinidin-3- glucoside, sambubioside và cyanidin-3-sambubioside; các flavonoid khác như gossypetin, hibiscetin và glycosides tương ứng; axit protocatechuic, eugenol và sterol như β-sito cholesterol và ergoesterol (Ali-Bradeldin và cs., 2005)

2.4 RƯỢU VANG QUẢ

2.4.1 Định nghĩa

Rượu vang quả là rượu lên men etylic, được sản xuất từ các loại dịch quả không qua chưng cất, có độ rượu từ 6-18% Ngoài ra rượu vang còn chứa 85 – 89% nước, dưới 1% acid và các loại chất tạo hương khác (Roger và cs., 1998) Theo Vũ Công Hậu (2005) rượu vang quả là một loại rượu chế từ nước quả,

do lên men tự nhiên mà thành Sau khi lên men xong, gạn lọc và ổn định rượu, không được phép cho thêm bất cứ chất gì; đường, cồn, axit, chất màu, dầu thơm – để đảm bảo tính chất tự nhiên của sản phẩm

Rượu vang cũng có nhiều loại: vang khô, không còn đường, thường uống giữa bữa ăn, vừa ăn vừa uống; vang ngọt, còn đường, uống như trà, cà phê, sau bữa

ăn Cũng như trà, cà phê, người ta đã quen thì ưa uống vang khô vì nếu có đường, vị ngọt che lấp hết các vị khác (Vũ Công Hậu, 2005)

2.4.2 Thành phần hóa học của rượu vang quả

Thành phần hóa học của rượu vang rất phức tạp, người ta chưa thể biết hết tất

cả các chất cấu thành vì có những chất hiện diện với lượng tương đối lớn có thể xác định được, nhưng cũng có những chất có mặt với một tỷ lệ rất thấp như chất thơm, acid bay hơi,… Nhìn chung, thành phần rượu vang gồm nước, cồn, đường, acid tổng số, acid bay hơi, vitamin, chất gây mùi thơm, polyphenol, tro và các muối khoáng,… (Bruce, 1995)

Bảng 4 Thành phần hóa học của rượu vang nho (Vũ Công Hậu, 2005)

Thành phần Khối lượng trong 1 lít rượu (gram)

a) Ethanol

Là một trong những thành phần quan trọng nhất cửa rượu vang Ethanol có được do lên men tự nhiên từ trái cây do đó nó là thứ cồn tinh khiết, không lẫn andehyde Độ cồn của rượu vang từ 100 – 120, nếu dưới 100 rượu sẽ hơi lạt,

120 trở lên là độ cồn hơi cao, uống mau say Có thể nói rượu vang chứa lượng cồn trung bình, không nhẹ quá như bia, không nặng quá như rượu trắng Do vậy nhiều người uống được kể cả phụ nữ và người cao tuổi (Bruce, 1995) b) Đường

Đường trong rượu vang vào khoảng 62 – 132g/l, chủ yếu là đường fructose, glucose và một ít galactose Nếu cho thêm đường sacharose trước khi lên men thì toàn bộ bị thủy phân thành đường khử, vậy nếu phát hiện sacharose trong rượu vang thành phẩm, tức là đường pha thêm (Vũ Công Hậu, 2005)

Tùy theo lượng đường khử còn lại trong rượu vang, sau khi đã lên men xong, người ta phân biệt rượu vang khô (dưới 10 g/lít đường), nửa khô (20 – 30 g/lít), nửa ngọt (45 – 65 g/lít) và ngọt (80 – 110 g/lít) Lượng đường khử càng cao, độ cồn càng phải cao để cho cân đối Độ cồn của rượu khô chỉ 9 – 110; rượu ngọt thì độ cồn đạt 12 – 130

và hơn nữa (Vũ Công Hậu, 2005)

Rượu vang còn nhiều đường khử, đặc biệt khi độ cồn thấp rất dễ bị nhiều loại yếm khuẩn yếm khí cũng như háo khí phả hủy đường, chuyển thành axit lactic, giấm; rượu mất mùi vị (Vũ Công Hậu, 2005)

c) Axit

Đối với người phương Tây, axit là một thành phần quan trọng của rượu vang, ngang vơi cồn Rượu vang là đồ uống có độ chua cao (axit tống số tới 4 – 5 g/lít, pH 2,9 – 3,9) nhưng dễ uống vì vị chua của axit được cân đối bởi vị ngọt của cồn, của glyxerin, vị chát của polyfenola, vị mặn của các chất muối (Vũ Công Hậu, 2005)

Axit hữu cơ trong rượu vang còn có một tác dụng nữa: ngăn cản hoạt động của các khuẩn làm 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/lít), malic (0 –

4 g/lít), xitric (0 – 0,5 g/lít), oxalic (0 – 0,06 g/lít)…

Đó là những axit có tác dụng “tích cực” – ngoài ra còn những axit có tác dụng

“tiêu cực”: axit bay hơi chủ yếu là axit axêtic và axit béo cùng một dây chuyền: formic, propionic, butyric… Những axit này, nếu có nhiều, sẽ gây ra các bệnh rượu: mùi vị thay đổi đến mức rượu không uống được nữa Khi lên men, dù lành mạnh, cũng có một lượng nhỏ axit axêtic, không quá 0,4 g/lít, nếu vượt quá là có sự cố Axit axêtic là axit bay hơi chủ yếu, chiếm tới 90% tổng số

d) Tro và muối khoáng

Theo Vũ Công Hậu (2005) có nhiều muối khoáng trong rượu vang quả, phổ biến nhất là P, S, K, Na, Ca, Mg, Si, Fe, Mn, Fl2, Cl2, Br2, I2, Al… mặc dù

lượng tuyệt đối thấp Trong 1 lít rượu nho chỉ có 1,5 – 3,0 g tro nhưng chất muối trong tro giữ một vai trò quan trọng:

- Làm tăng hương vị của rượu

- Tăng giá trị dinh dưỡng: có nhiều chất muối hết sức cần thiết cho cơ thể sống với một lượng rất nhỏ

- Những chất vi lượng như Fe hàm lượng bình thường chỉ vài ba mg/lít

và Cu 0,2 – 0,3 mg/lít, nếu chỉ tăng một vài mg trong 1 lít cũng gây kết tủa, làm cho rượu đục, mất hương vị

e) Chất gây mùi thơm

Chưa phát hiện hết các chất gây mùi thơm dù đã dùng các phương pháp hiện đại như sắc ký khí

Quả tươi, đặc biệt quả nhiệt đới như xoài, dứa rất thơm Đó là mùi thơm do các chất nguồn gốc tecpen quyết định, nhưng đại bộ phận các chất này bị phân hủy và 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 Trong quá trình rượu chính, 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 – vì vậy 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 (Vũ Công Hậu, 2005)

f) Vitamine

Nước quả có tiếng là giàu vitamine Vấn đề là các vitamine này có bị phá hủy trong quá trình lên men hay không Rượu vang cũng giàu vitamine như nước quả, có loại kém có loại hơn; kém vì men tiêu thụ vitamine trong nước nho, nhưng tự mình tổng hợp các vitamine đó yếu; hơn vì men tự mình tổng hợp được các vitamine, không có trong nước nho Khi men chết, tự hủy, các vitamine này trả lại cho rượu vang Điều kiện cất giữ ảnh hưởng nhiều đến lượng vitamine trong rượu vang (Vũ Công Hậu, 2005)

g) Polyfenola

Hợp chất phức tạp chỉ có trong vỏ quả Do đó khi chế bằng nước quả không có xác, rất ít polyfenola (vang trắng); ngược lại khi chi lên men cả nước và xác quả thì trong rượu nhiều polyfenola (vang đỏ), làm cho rượu có màu, có vị chát, cũng tạo những điều kiện không thuận lợi cho khuẩn hại (Vũ Công Hậu, 2005)

2.4.3 Phân loại rượu vang

Theo Vũ Công Hậu (2005) thì có những phân loại sau

a) Phân loại theo hàm lượng đường

- Rượu vang khô (dry wine): đường khử còn lại dưới 10 g/l

- Rượu vang bán ngọt (semi – dry wine): đường khử còn lại khoảng 20 –

30 g/l

- Rượu vang ngọt (sweet wine): đường khử còn lại khoảng 45 g/l

- Vang rất ngọt (strong – weet wine): đường khử còn lại khoảng 80 – 110 g/l

b) Phân loại theo quá trình lên men

- Rượu vang tự nhiên (natural wine)

- Rượu vang cao độ (fortified wine)

c) Phân loại theo lượng CO2

- Rượu vang không có gas (table wine)

- Rượu vang có gas (sparkling wine): có 2 loại

+ Rượu vang có gas tự nhiên (do lên men tạo ra): Champange

+ Rượu vang có gas nhân tạo: Carbonated wine

d) Phân loại theo màu sắc

- Rượu vang trắng (white wine): vang lên men từ các quả nho khi chín vỏ không màu, hoặc màu lục nhạt, hoặc lên men từ các dịch nước quả mà không có xác quả

- Rượu vang đỏ (red wine): vang lên men từ các quả nho khi chín có màu

đỏ tím ở những mức độ khác nhau, hoặc lên men từ quả lấy dịch quả và xác

e) Phân loại theo giới tiêu dùng

- Vang bàn: là vang đỏ, vang trắng và vang hồng có hàm lượng rượu từ 9 – 14%, thường dùng trong bữa ăn

- Vang sủi tăm: còn gọi là champange, có từ 8 – 12% cồn, thường được dùng vào những dịp liên hoan và bữa săn sang trọng Vang sủi tăm là

2.4.4 Quá trình sản xuất rượu vang quả

Tóm tắt quy trình chế rượu vang từ Vũ Công Hậu (2005)

- Hái quả (hay mua) mang về nơi chế rượu, không làm giập nát

- Chọn quả: loại những quả thối, quả giập, tạp chất…

- Rửa quả trong nước lã sạch Sau đó hong khô trong khoảng hai tiếng đồng hồ

- Giã nát quả, làm nhanh tay để không bị oxy hóa, tuyệt đối không để quả tiếp xúc với bất cứ vật gì bằng sắt hay bằng đồng

- Vắt nước vào bình lên men đã có sẵn đường, nước cái men hoặc men bánh và nếu có thì cho thêm muối amôn và vitamin B1

- Nếu cho lên men cả nước, cả bã thì không lọc mà đổ thẳng vào bình lên men đã có sẵn đường, men, và nếu có cả muốn amôn và vitamin B1 Lượng các chất này cũng như khi chỉ có nước quả; có thể rút bớt một ít men, muối amôn… vì có bã, lên men dễ hơn

- Dù lên men cả bã hay không có bã, không đổ đầy bình lên men mà còn

để lại 1/3 – 1/5 bình để có đủ oxy và khi sủi, bọt không trào ra ngoài

- Nên dùng bình miệng rộng để lên men Sau khi đổ quả vào, nút bông chống bụi bẩn

- Nơi lên men phải thoáng, sạch, nắng không chiếu vào bình lên men – ánh sáng ít càng tốt

- Trong suốt thời gian lên men, nếu có bã thì bã sẽ nổi lên mặt, phải lấy đũa đã tiệt trùng bằng nước sôi khuấy để dìm xuống, mỗi ngày 4 – 5 lần Nếu lên men không có bã, ngày khuấy một lần là đủ và chỉ cần khuấy trong 2 – 3 phút

- Sau khi lên men đã chấm dứt, không còn bọt nữa thì tiến hành gạn cặn

bã ngay

- Cả 2 trường hợp, có bã hay không có bã, khi đã gạn cặn xong thì được rượu trẻ Rượu trẻ được chăm sóc như nhau trong các giai đoạn sau: Khi gạn cặn xong cho sang chai miệng nhỏ, rượu đầy đến miệng, nút chặt để hạn chế oxy

- Lên men cả bã thì dễ lên men, được nhiều rượu hơn nhưng tốn công khuấy đảo, rượu thô hơn; lên men không có bã thì đỡ tốn công khuấy đảo, hương vị tốt hơn, nhưng được ít rượu và có phần khó lên men hơn

- Khoảng 20 – 30 ngày sau khi gạn cặn lần thứ nhất, khi xác men và cặn tiếp tục lắng xuống đáy chai, hình thành một tầng cặn mới, lại gạn cặn bằng ống xi fông Gạn cặn như vậy 2 – 4 lần nữa, tổng cộng 3 – 5 lần gạn cặn, mỗi lần cách nhau 20 – 30 ngày, càng về sau càng thưa ra Sau mỗi lần gạn cặn, dự trữ sẵn một lượng rượu để sau khi gạn cặn xong, đổ thêm vào cho đầy đến nút Càng về sau nút càng cần kín, cách

ly vơi oxy càng cần chặt chẽ

- Cuối cùng khi rượu đã không còn cặn thì nút thật chặt – buộc thêm mấy lần bằng giấy polyetylen cho kín Có điều kiện thì “hạ thổ”, chôn xuống đất sâu 50 – 60 cm, miệng chai thấp hơn mặt đất độ 20 cm, ở một chỗ mát, cao, đất cát pha, dù mưa cũng không ngập – tốt hơn cả là ở trong nhà nơi nhiệt độ ít dao động Nếu không có điều kiện hạ thổ, để trong một cái hòm, hoặc thùng gỗ, đổ cát vùi kính

 Khái quát quá trình lên men (Farkaš, 1988)

Lên men là một quá trình trao đổi chất nhờ tác dụng của các enzyme tương ứng gọi là chất xúc tác sinh học (được sinh ra từ sự trao đổi chất để duy trì sự sống vi sinh vật) Tùy theo sản phẩm tích tụ sau quá trình lên men người ta chia làm nhiều kiểu lên men khác nhau Tuy nhiên có hai hình thức lên men chính: lên men yếm khí và lên men hiếu khí

- Lên men hiếu khí: là sự thủy phân đường với sự có mặt của O2 như quá trình lên men acid acetic, acid citric,…

- Lên men yếm khí: là sự thủy phân đường không có sự hiện diện của O2như quá trình lên men lactic, lên men rượu etylic, butylic,… Quá trình lên men rượu, bia hay còn gọi là quá trình rượu, cồn hóa đều là quá trình lên men yếm khí với sự có mặt của nấm men Nấm men chuyển hóa đường lên men thành rượu etylic và CO2

Trong thời kì lên men rượu người ta chia thành hai thời kì chính:

- Thời kì phát triển sinh khối: giai đoạn này với sự có mặt của O2 tế bào nấm men phát triển sinh khối (gia tăng kích thước và số lượng)

- Thời kì lên men chuyển đường thành rượu và CO2: giai đoạn này nấm men hấp thụ các chất dinh dưỡng và sử dụng các enzyme sẵn có của

mình để thực hiện xúc tác sinh hóa trong quá trình trao đổi chất duy trì

sự sống tạo thành rượu và CO2

 Quá trình lên men ethanol (Giáo trình lên men thực phẩm, 2017)

Lên men ethanol là quá trình phân giải yếm khí đường thành ethanol dưới tác dụng của vi sinh vật Phương trình phản ứng tổng quát của quá trình lên men ethanol được trình bày như sau:

C6H12O6 + 2ADP + 2H3PO4  2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + 2H2O

Đường cùng với chất dinh dưỡng khác của môi trường lên men, trước tiên được hập 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

Sự chuyển hóa đường hexose thành ethanol và khí CO2 diễn ra trong tế bào chất của nấm men Đây là quá trình trao đổi năng lượng của nấm men trong điều kiện kị khí, ethanol và CO2 tạo ra trong tế bào sẽ được nấm men “thải” vào môi trường lên men

Trong điều kiện hiếu khí, quá trình lên men bị ức chế, khi đó khí hydro tách ra được chuyển qua chuỗi hô hấp tới oxy và acid pyruvic, sản phẩm của quá trình đường phân sẽ tiếp tục bị oxy hóa qua nhiều bước trong chu trình Krebs, các cặp hydro tách ra được chuyển tới oxy Quá trình này liên hợp với quá trình tạo ATP Tùy điều kiện môi trường, sự lên men rượu có thể tiến hành theo các kiểu khác nhau

Bên cạnh ethanol và khí CO2, tế bào nấm men còn tổng hợp và “thải” vào dịch hàng trăm sản phẩm phụ và sản phẩm trung giang khác trong quá trình lên men Những hợp chất này được tìm thấy trong dịch lên men với hàm lượng rất nhỏ, chẳng hạn như: glycerol cùng các rượu bậc cao, aldehyde, acid hữu cơ và ester

Quá trình lên men ethanol được ứng dụng trong sản xuất ethanol, sản xuất bia, sản xuất rượu vang, sản xuất nước giải khát lên men có cồn

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

3.1.1 Thời gian và địa điểm tiến hành thí nghiệm

+ Đường D-glucose

+ Yeast extract

+ Nutrient Broth

+ Và một số hóa chất khác

3.1.6 Môi trường phân lập nấm men

Bảng 5 Thành phần môi trường YPG Agar

3.2.1.1 Phương pháp thu mẫu

Dưa hấu Hắc Mỹ Nhân được mua tại chợ Mỹ Xuyên, Long Xuyên, An Giang

- Môi trường phân lập : YPG trong đĩa Petri

- Hút 0,1 mL dịch quả cấy trải trên môi trường YPG

- Đem đĩa ủ ở 30oC trong 24 - 48 giờ Sau khi ủ, chọn những khuẩn lạc rời điển hình cấy ria sang môi trường YPG Quan sát bằng mắt thường, nhận diện khuẩn lạc đơn lẻ, trắng đục tiếp tục cấy chuyền Sau đó quan sát dưới kính hiển vi để sát định độ ròng (Guimarães T M và cs., 2006; Maragatham và cs., 2011)

- Tiến hành trữ giống và định danh sơ bộ các dòng nấm men vừa phận lập được theo khóa phân loại của Nguyễn Đức Lượng (2006)

3.2.1.4 Chỉ tiêu theo dõi

 Khảo sát trong bình lên men

- Chuẩn bị bình lên men

- Phối trộn Dưa hấu và Bụp giấm theo tỉ lệ 200g Dưa hấu và 50g Bụp giấm giữ cố định

- Tăng sinh các dòng nấm men đã phân lập trong môi trường Nutrient Broth (NB) trên máy lắc 120 vòng/phút trong 24 giờ

- Bổ sung đường vào dung dịch để đạt độ Brix 210.

- Hút 2,5ml dung dịch nấm men đã tăng sinh bỏ vào bình lên men có chứa dịch nước Dưa hấu và đài hoa Bụp giấm, lắc đều và ủ ở nhiệt độ phòng

- Lên men khoảng 5-6 ngày

 Khảo sát trong ống nghiệm

- Chuẩn bị ống nghiệm có nắp và ống Durham

- Tăng sinh các dòng nấm men đã phân lập được trong môi trường Nutrient Broth (NB) trên máy lắc 120 vòng/phút trong 24 giờ

- Bổ sung đường để đạt độ Brix đến 210 và cho 9 mL vào ống nghiệm có chứa ống Durham

- Hút 1ml dung dịch nấm men đã tăng sinh bỏ vào ống nghiệm có chứa dịch nước dưa hấu, lắc đều và ủ ở nhiệt độ phòng

- Lên men trong 24 giờ

3.2.2.3 Chỉ tiêu theo dõi

 Bình lên men

- Độ cồn sau khi chưng cất

- Độ Brix trước và sau khi lên men

 Ống nghiệm

- Chiều cao cột khí ống Durham tại các thời điểm

- Số bọt khí tại các thời điểm lên men

- Độ Brix trước và sau khi lên men

3.2.3 Thí nghiệm 3: Đánh giá khả năng lên men của các dòng nấm men đã được tuyển chọn

- Cho thêm đường vào để đạt 210 Brix

- Bổ sung nấm men với mật số 106 tế bào/mL (mỗi 1 mL nấm men thì cho 100 mL dịch quả)

- Lên men trong 10 ngày

- Phân tích cảm quan

* Phương pháp phân tích cảm quan và cho điểm theo tiêu chuẩn TCVN

3217-79

Lấy mẫu

- Lượng mẫu lấy theo yêu cầu của hội đồng cảm quan nhưng không quá 4 lít

- Mẫu phải bảo quản cho tới khi thử nghiệm ở nơi không có ánh sáng mặt trời chiếu thẳng vào và ở nhiệt độ không quá 250C

Tiến hành thử

- Chuẩn bị mẫu

+ Trước khi thử phải trộn mẫu ở bình thủy tinh

+ Khi kiểm tra nhiễu mẫu thì bình đó phải được đánh dấu bằng số hoặc bằng chữ cái

+ Các mẫu được đưa ra giữ ở nhiệt độ không quá 250C trong suốt quá trình thử Nhiệt độ được kiểm tra bằng nhiệt kế đặt trong mẫu so sánh

- Tiến hành thử

Cho rượu mẫu vào đầy chai thủy tinh, chai đó đã được tráng bằng nước cất và rượu mẫu thử nghiệm ngay sau đó tiến hành kiểm tra độ trong mà màu dưới ánh sáng tự nhiên hay ánh sáng nhân tạo

Khi kiểm tra nhiều mẫu thì bình đó phải được đánh dấu bằng sô hoặc chữ cái Rót rượu vào khoảng một phần ba thể tích cốc thủy tinh, cốc đó đã được tráng bằng nước cất và mẫu thử nghiệm ngay sau đó tiến hành kiểm tra mùi, vị Nếu rượu có chuẩn thì tiến hành so sánh với rượu mẫu

Sau khi cảm quan xong một mẫu phải nghỉ từ 5 – 10 phút Cảm quan xong một phần hai số mẫu phải nghỉ 20 – 30 phút Trong thời gian nghỉ, phải súc miệng bằng nước đun sôi để nguội không có mùi, vị lạ và dùng những thức ăn không ảnh hưởng tới vị giác để đưa cảm giác trở lại bình thường

Khi cảm quan nhiều loại rượu phải tiến hành theo thứ tự: rượu không đường trước, rượu có đường sau, rượu có nồng độ nhẹ trước, rượu có nồng độ mạnh sau, rượu ít chua trước, rượu chua nhiều sau Sô mẫu thử trong ngày không quá 10 mẫu và không quá 3 loại rượu khác nhau

Số điểm chưa có trọng lượng là số điểm cho tương ứng với từng bậc đánh giá đối với mỗi chỉ tiêu chất lượng được quy định trong bảng bên dưới:

Bảng 6 Bảng đánh giá chỉ tiêu chất lượng rượu

Độ trong và

màu sắc

5

Chất lỏng trong suốt, không vẩn đục

và vật thể lạ Màu hoàn toàn đặc trưng cho sản phẩm

4

Chất lỏng trong suốt, không vẩn đục,

có ít vật thể lạ nhỏ, màu đặc trưng cho sản phẩm

3

Chất lỏng trong, có tương đối nhiều vật thể lạ, nhỏ, thô trầm trọng, màu hơi khác một ít so với màu đặc trưng sản phẩm

2

Chất lỏng hơi đục, có khá nhiều vật thể lạ, thô Màu khác nhiều so với màu đặc trưng sản phẩm

1

Chất lỏng đục, nhiều lắng cặn, có nhiều vật thể lạ nhỏ, trầm trọng, thô Màu không đặc trưng cho sản phẩm

0 Vẫn đục, mầu bẩn, sản phẩm bị ho Mùi 5 Hòa hợp, thơm diệu, hoàn toàn đặc

4

Chưa hoàn toàn hòa hợp, hậu vừa phải, đặc trưng cho sản phẩm bình thường

3 Chưa hòa hợp, hơi gắt và sốc, hậu

Điểm trung bình

Hệ

số quan trọng

Điểm có trọng lƣợng