Nghiên cứu ảnh hưởng của qui trình tách chiết đến tính chất và chất lượng của chitin và chitosan sản xuất từ vỏ tôm thẻ chân trắng

Cũng trong thời kỳ Trung Cỗ, rượu vang của Pháp đã được xuất sang Anh, Bỉ, Hà Lan, Lúc Xăm Bua và các nước Bắc Âu.[3] Năm 1935, Viện kiểm chứng quốc gia về sản phẩm rượu vang chất lượng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

- -

NGUYỄN THỊ DUNG

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM RƯỢU VANG TỬ QUẢ CHÙM RUỘT

Giáo viên hướng dẫn:

ThS NHÂM VĂN ĐIỂN

Nha Trang, tháng 07 năm 2013

Em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới:

Ban các Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nha Trang, Các thầy cô trong khoa Công nghệ Thực phẩm đã tận tình dạy dỗ cho em kiến thức và nhiều lời khuyên quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường

Em xin cảm ơn quý thầy cô giáo, các cán bộ phòng thí nghiệm Công nghệ Thực phẩm, phòng thí nghiệm Hóa Sinh – Vi Sinh đã tạo điều kiện cho em thực hiện tốt đề tài

Đặc biệt em xin cảm ơn ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ và sự chỉ bảo tận tình của thầy Nhâm Văn Điển đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt thời gian làm đồ án

Em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ, cho

em nhiều ý kiến hay trong quá trình thực hiện đồ án

Em xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, tháng 7 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Dung

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .i

MỤC LỤC ii

CÁC TỪ VIẾT TẮT .v

DANH MỤC BẢNG .vi

DANH MỤC HÌNH .vii

LỜI NÓI ĐẦU 1

1.1 Tổng Quan Về Nguyên Liệu Chùm Ruột 3

1.1.1 Tình hình phát triển trong và ngoài nước của cây chùm ruột 4

1.1.2 Thành phần hoá học 4

1.1.3 Tác dụng của chùm ruột 5

1.1.4 Một số sản phẩm được chế biến từ Chùm ruột 7

1.2 Tổng quan về rượu vang 8

1.2.1 Khái quát về rượu vang 8

1.2.2 Tình hình sản xuất rượu vang 10

1.2.3 Thành phần hóa học của rượu vang: 11

1.2.4 Một số kỷ thuật áp dụng chung cho sản xuất rượu vang 14

1.2.4.1 Sơ đồ nguyên tắc trong sản xuất rượu vang 14

1.2.4.2 Kỷ thuật chống oxy hóa nước quả 14

1.2.5 Vi sinh vật dùng trong chế biến rượu vang 16

1.2.5.1 Men tự nhiên 16

1.2.5.2 Men nuôi cấy thuần chủng 16

1.2.5.3 Men bánh 18

1.2.6 Các giai đoạn trong quá trình lên men rượu vang 18

1.3 Giới thiệu về quá trình lên men rượu 20

1.3.1 Đại cương về lên men rượu 20

1.3.2 Cơ chế của quá trình lên men rượu 20

1.3.3 Một số biện phấp nâng cao chất lượng 21

1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 23

1.3.5 Quy trình sản xuất rượu vang từ nước trái cây 27

1.3.6 Chỉ tiêu chất lượng rượu vang: 28

1.3.6.1 Chỉ tiêu hóa học 28

1.3.6.2 Chỉ tiêu vi sinh vật 29

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 Đối tượng nghiên cứu: 30

2.1.1 Nguyên liệu chùm ruột 30

2.1.2 Nấm men 30

2.1.3 Đường Saccharose 31

2.1.4 Enzyme pectinase 31

2.1.5 Dụng cụ và thiết bị dùng trong quá trình nghiên cứu 32

2.2 Sơ đồ quy trình sản xuất rượu vang chùm ruột khảo sát 33

2.2.1 Quy trình công nghệ dự kiến 33

2.2.2 Thuyết minh quy trình 33

2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 35

2.3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 35

2.3.2 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme pectinase thích hợp cần bổ sung 35

2.3.3 Bố trí thí nghiệm xác định đường thích hợp cần bổ sung thêm 37

2.3.4 Xác định hàm lượng men tối ưu cần bổ sung 38

2.3.5 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men thích hợp 39

2.4 Xây dựng bảng điểm cảm quan cho sản phẩm rượu vang chùm ruột 40

2.5 Đánh giá chất lượng sản phảm rượu vang 42

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44

3.1 Kết quả nghiên cứu xác định các thông số trong sản xuất rượu vang 44

3.1.1 Kết quả xác định tỷ lệ enzyme cần bổ sung 44

3.1.2 Kết quả xác định tỷ lệ đường bổ sung 46

3.1.3 Kết quả xác định tỷ lệ men giống thích hợp cần bổ sung 48

3.1.4 Kết quả xác định thời gian thích hợp cho lên men 50

3.1.5 Biến đổi hàm lượng chất khô (Bx) 53

3.2 Đề xuất quy trình sản xuất sản phẩm hoàn thành 54

3.2.1 Quy trình 54

3.2.2 Thuyết minh quy trình 55

3.3 Kết quả sản xuất thử nghiệm 56

3.4 Đề xuất tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm 57

3.4.1 Tiêu chuẩn chất lượng cảm quan 57

3.4.2 Tiêu chuẩn về vi sinh vật 58

3.5 Tính toán chi phí sản xuất một đơn vị sản phẩm 58

CHƯƠNG IV KẾT LUẬN ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

TN: Thí nghiệm

ĐCCC: Điểm cảm quan chung

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

H: Giờ

Tb: Tế bào

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.3 Thành phần các chất khoáng chính của men rượu 26

1.5 Giới hạn hàm lượng kim loại nặng của rượu vang 28

2.2 Bảng điểm cảm quan chỉ tiêu mùi của rượu vang 41 2.3 Bảng điểm cảm quan chỉ tiêu màu sắc và độ trong của rượu vang 41

2.5 Phân cấp chất lượng sản phẩm rượu vang theo TCVN 3215-79 42 2.6 Các chỉ tiêu vi sinh vật của rượu vang theo TCVN 3215-79 43 3.1 Đặc điểm cảm quan của các TN xác định tỷ lệ enzyme bổ sung 44 3.2 Tỷ lệ đường bổ sung ở các TN xác định tỷ lệ đường bổ sung 46 3.3 Điểm đánh giá cảm quan của hôi đồng cảm quan sản phẩm 56

3.6 Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1 lít rượu vang 59

1.6 Sơ đồ quy trình sản xuất rượu vang từ nước trái cây 27

2.6 Sơ đồ bố trí TN xác định tỷ lệ enzyme pectinase cần bổ sung 36 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định đường thích hợp cần bổ sung 37 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định lượng men cần bổ sung 38 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men thích hợp 39

3.3 Hiệu suất thu hồi dịch ép phụ thuộc tỷ lệ enzyme 45

3.4 Độ rượu các TN xác định tỷ lệ đường bổ sung thích hợp 46 3.5 Điểm cảm quan các TN xác định tỷ lệ đường thích hợp 47

3.7 Điểm cảm quan các TN xác định tỷ lệ men thích hợp 49

3.8 Hàm lượng đường còn lại sau lên men các TN xác định tỷ lệ men

50 3.9 Độ rượu của các TN xác định thời gian lên men thích hợp 51 3.10 Điểm cảm quan các TN xác định thời gian lên men thích hợp 51

3.11 Hàm lượng đường sót sau lên men ở các TN xác định thời gian

lên men thích hợp

52 3.12 Biến đổi hàm lượng chất khô sau quá trình lên men 7 ngày 53 3.13 Quy trình sản xuất rượu vang chùm ruột hoàn chỉnh 54

LỜI NÓI ĐẦU

Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu của con người ngày càng cao Đặc biệt là nhu cầu thực phẩm Ngày nay người ta không chỉ ăn no mặc ấm mà còn phải

ăn ngon mặc đẹp Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người thì ngành Công nghệ Thực phẩm phải không ngừng phát triển tạo ra nhiều sản phẩm chất lượng, mẫu mã đẹp, phù hợp hơn với nhu cầu của con người

Trong xu thế đó sản phẩm bia rượu cũng sẽ phát triển mạnh mẽ Rượu là sản phẩm vừa mang tính bình dân vừa mang tính sang trọng Nó gắn liền với lịch sử lâu đời của loài người Ở nhiều nước trên thế giới và đặc biệt ở Việt Nam rượu đã đi vào văn hóa, đi vào thơ ca Mỗi dịp lễ tết mọi người biếu nhau chai rượu để cầu chúc điều tốt đẹp cho nhau Trong các buổi tiệc tùng sang trọng thì không thể thiếu rượu Tuy nhiên, so với các nước trên thế giới ngành công nghệ sản xuất rượu của Việt Nam còn nhỏ lẻ, đa số sản xuất ở quy mô gia đình Chỉ có một số ít công ty rượu như công ty rượu bia Hà Nội, đặc biệt là công ty Nông Sản và Thực Phẩm Lâm Đồng với sản phẩm Vang Đà Lạt.Cùng với sự phát triển ngày càng cao của nền kinh tế Việt Nam thì rượu bia sẽ ngày càng phát triển hơn Do đó, em làm đề

tài: “Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm rượu vang từ quả Chùm ruột” vì cây

chùm ruột rất dễ trồng, giá thành rẻ và đặc biệt là thành phần hóa học của nó phù hợp để sản xuất rượu Ngoài ra rượu chùm ruột còn giúp đa dạng hóa các sản phẩm thực phẩm từ quả chùm ruột, qua đó giúp tiêu thụ nguyên liệu chùm ruột.Trong quá trình nghiên cứu đề tài này em gặp rất nhiều khó khăn, nhưng với sự giúp đỡ nhiệt

tình của thầy Nhâm văn Điển và các thầy cô trong khoa chế biến, bạn bè, gia đình nên em đã hoàn thành đề tài

Nội dung thực hiện gồm:

Xác định các thông số kỷ thuật của quy trình sản xuất

Đề xuất quy trình và sản xuất thử nghiệm rượu vang từ chùm ruột

Tính chi phí nguyên liệu cho một đơn vị sản xuất

Dù đã cố gắng rất nhiều để thực hiện đề tài này nhưng cũng không thể tránh được những thiếu sót Nên em kính mong quý thầy, bạn bè đóng góp ý kiến

Nha Trang, tháng 07 năm 2013 Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Thị Dung

CHƯƠNG I TỔNG QUAN

1.1 Tổng Quan Về Nguyên Liệu Chùm Ruột

Chùm ruột, còn gọi là tầm ruột (Phyllanthus acidus, Phyllanthus distichus,

Cicca disticha, Cicca acida hay Averrhoa acida) là loài cây duy nhất có quả ăn được

trong họ Phyllanthaceae Cây chùm ruột vừa trồng làm cây kiểng vừa lấy quả ăn [28]

Hình 1.1 Hình ảnh quả Chùm ruột Hình 1.2 Hinh ảnh cây Chùm ruột

Chùm ruột hay còn gọi là tầm ruột, nở hoa vào tháng 3÷5, kết quả vào tháng

6 ÷ 8 Chùm ruột quả mọng, có khía, khi chín màu vàng nhạt, vị chua mát, thường

được ăn sống hay nấu canh Nước ép quả để giải nhiệt vì chứa đến 40% vitamin

C.[24]

Mô tả: Cây nhỏ, cao tới 5m hay hơn, có thân nhẵn Cành non màu lục nhạt,

cành già màu xám, mang nhiều vết sẹo ở những lá rụng Lá kép mọc so le, có cuống

dài mang nhiều chét mỏng, gốc tròn, chóp nhọn Hoa nhỏ mọc thành xim, hoa màu

đỏ ở nách lá đã rụng Quả mọng có khía, khi chín màu vàng nhạt, vị chua, ngọt.[26]

Mùa hoa tháng 3÷ 5, mùa quả tháng 6 ÷ 8 Bộ phận dùng: Lá, quả, vỏ thân

và rễ

Nơi sống và thu hái: Cây của Mỹ châu nhiệt đới, được trồng để lấy quả Có

thể thu hái lá, vỏ thân và vỏ rễ quanh năm Quả hái lúc chưa chín.[26]

1.1.1 Tình hình phát triển trong và ngoài nước của cây chùm ruột

Ở nước ta thì cây chùm ruột được trồng nhiều ở miền nam, vừa làm để làm cây cảnh trước sân, trong vườn vừa được dùng làm rau, lấy quả Ở Việt Nam có hai giống chùm ruột, đó là: Chùm ruột ngọt (ít chua): Được dùng để ăn chơi, làm mứt Chùm ruột chua: Được dùng để ăn chơi, làm mứt và lấy chất chua để nấu canh

Chùm ruột phân bố chủ yếu ở khu vực Châu Á nhiệt đới từ Madagascar đến

ấn độ sang tận Đông Nam Á Hiện nay trên thế giới cây chùm ruột được trồng ở các nước: Đảo Guam (tên ceremai), Indonesia (tên ceremai hoặc cerema), Miền Nam Việt Nam (Chùm ruột), Cambodia (kantuet), Thái Lan (mayom), Lào (cerme), Bắc

Mã Lai (chermai), Ấn Độ (chalmeri và harpharoi), Philippines (iba ở Tagalog và karmay ở llokano), ở Mỹ được trồng tại đảo Hawaii và phía Nam của bang Florida (country gooseberry).[29]

1.1.2 Thành phần hoá học

Trong quả có nước, chất proitid, lipid glucid acid acetic và vitamin C Vỏ rễ chứa tanin 18% saponin acid gallic và một chất kết tinh vỏ rễ chứa saponin acide galic và tanin Một số hợp chất triterpen (philanthol, B- Amiryn), còn nhiều acide phenol.[27]

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của chùm ruột

Rượu ngâm bằng vỏ thân cây chữa thối tai, tiêu mủ, bôi chữa ghẻ, loét, vết thương chảy máu ngoài da, chữa đau răng, họng Cách làm, vỏ vây và quả chùm ruột phơi khô, tán thành bột mịn hòa cùng rượu trắng nồng độ cao Cứ 200 gam bột ngâm với 1 lít rượu để trong 10 ngày là sử dụng được Ngoài ra, bột vỏ thân ngâm giấm còn chữa được bệnh trĩ, uống ngày 2 lần, mỗi lần một thìa canh.[29]

Tuy có nhiều tác dụng, nhưng rễ và vỏ rễ cây này rất độc Trong y học cổ truyền dân tộc, có một vài cách sử dụng chùm ruột làm vị thuốc chữa bệnh Lá chùm ruột tươi giã nát cùng hồ tiêu rồi đắp vào chỗ đau chữa đau nhức Vỏ thân chùm ruột một phần, vỏ thân vông đồng 2 phần, sắc cô đặc, hòa vào rượu trắng uống ngày 2 muỗng cà phê, chia làm hai lần, chữa suy yếu tim Vỏ thân cây phơi khô, tán bột, chưng với dầu dừa để bôi vào vết thương, chữa lở ngứa, mề đay, ghẻ loét, vết thương ngoài da.[29]

Theo Les plantes médicales thì chùm ruột có nhiều nước, vị rất chua do chứa nhiều axít oxalic, chất nhầy, giàu pectin, glucid, khoáng chất và vitamin C (45%)

Rễ cây tươi và lá chùm ruột có khả năng trị bệnh scorbut (một bệnh do thiếu hụt vitamin C) Lá nấu chín đắp lên mụn nhọt giúp hút mủ rất tốt Người ta còn nhai lá chùm ruột để xoa dịu các chứng viêm họng và miệng Thân cây chùm ruột được đưa vào các trị liệu dân gian do khả năng làm hạ sốt nhanh chóng Có tác dụng giải độc, chùm ruột là một trong những loại thực vật được đưa vào chương trình giải độc cơ thể, trị các bệnh về da.[30]

Chùm ruột được sử dụng trong các món gỏi, làm nước uống, nước xốt hay làm mứt Khi nấu ở nhiệt độ cao sẽ chuyển sang màu đỏ rất đẹp Lá chùm ruột có vị chua nhẹ, được sử dụng để gói nem chua vì tính sát khuẩn mạnh.[29]

Tính vị, tác dụng: Quả có tác dụng giải nhiệt và làm se Rễ và hạt có tính

tẩy Lá và rễ dùng như chất chống độc đối với nọc rắn độc Lá và rễ có tính nóng, làm tan huyết ứ, tiêu độc tiêu đờm và sát trùng.[26]

Cách dùng: Quả thường dùng ăn tươi hoặc nấu canh ăn cho mát Lá giã nhỏ

với hồ tiêu để đắp trị các chỗ đau Vỏ phơi khô tán nhỏ ngâm rượu trắng (200g trong 1 lít) trong 10 ngày đem lọc lấy rượu, mỗi ngày uống 2 lần, mỗi lần 2 thìa canh Rượu này nhỏ vào tai hôi thối làm hết mủ; thấm bông bôi ghẻ, loét, vết thương mau lành Bột vỏ Chùm ruột ngâm giấm uống hết bệnh trĩ Còn có thể nấu cao uống mỗi lần 1/2 thìa cà phê với nước chín trị họng sưng, họng mọc nấm, lỗ mũi lồi thịt Phối hợp với vỏ Vông đồng lượng gấp đôi, rồi hoà rượu trắng uống mỗi ngày 2 thìa

cà phê, trị các bệnh về tim Rễ và vỏ rễ có độc, chỉ nên dùng ngoài, không được uống.[27]

Ðơn thuốc: Trị phong ngứa, nổi mụn như ghẻ phỏng, hoặc lở cùng mình,

ngứa dữ dội, dùng vỏ Tầm ruột, lá Me chua, đọt ổi, đọt Chuối Sứ cùi (cây non) Các

vị bằng nhau đem nấu một lần, để vào một cục phèn chua bằng ngón tay cái, nấu nước sôi vài đạo nhắc xuống để nguội, hoặc tắm hoặc thoa vào chỗ bị ngứa để vậy cho khô, làm nhiều lần đến khi hết ngứa mới thôi (Kinh nghiệm của An Giang) Chữa đau nhức (đau lưng, chân, háng): lá chùm ruột tươi giã nát cùng hồ tiêu rồi đắp vào chỗ đau Chữa suy yếu tim: Vỏ thân chùm ruột một phần, vỏ thân vông đồng 2 phần Sắc lên để cô thành cao đặc Khi dùng hòa với rượu trắng, uống ngày 2 muỗng cà phê, chia làm 2 lần Chữa lỡ ngứa, mề đay, ghẻ loét vết thương ngoài da

Vỏ thân cây phơi khô, tán bột, chưng với dầu dừa, dùng để bôi.[28]

Và thật đơn giản, bạn muốn làn da bạn mịn màng như da em bé, hãy ăn khoảng 200gr trái chùm ruột mỗi ngày, nhất là khi trời nắng nóng

1.1.4 Một số sản phẩm được chế biến từ Chùm ruột

Mứt Chùm ruột

Mứt chùm ruột rất dễ làm, mứt có màu đỏ rất hấp dẫn, khi ăn có vị chua thanh, ngọt, rất được trẻ con và người lớn ưa thích Quả chùm ruột làm mứt, dùng que tre xỏ xâu là thức ăn là chơi được bày bán theo đường phố hoặc trường học, học sinh rất thích ăn, nhất là các em học sinh nữ

Hình 1.3 Hình ảnh mứt chùm ruột Hình 1.4 Mứt nhuyễn chùm ruột

Cách làm mứt chùm ruột rất đơn giản, rẻ tiền và có sản phẩm hấp dẫn:

Nguyên liệu: 1kg chùm ruột (ngọt hoặc chua càng tốt), 700 đường cát.[29]

Các bước thực hiện:

Chỉ cần cho chùm ruột tươi vào ngăn đá tủ lạnh khoảng 2 ngày cho nó đông cứng lại, sau đó đem ra ngoài rã đông là tự nhiên trái chùm ruột nó mềm xèo Sau đó chỉ cần đem vắt cho nó ra bớt nước chua là xong, bắt đầu làm được rồi

Tuy nhiên chúng ta nên vắt kỹ một tý kẻo sau này mứt dễ bị nhão Tiếp theo

là cho đường vào, 1kg chùm ruột cho vào khoảng 700g đường là vừa ăn, trộn đều lên rồi đem ra nắng phơi cho đường tan hết Trùm lại cho vệ sinh, an toàn thực phẩm

Sau khi thấy đường tan hết rồi thì cho hết lên chảo, san đều tay Mở vung kiểm tra, thấy màu hơi đậm và nước cạn thì nhắc xuống Cho ra mâm phơi 1 buổi là được Vậy là đã có mứt chùm ruột nhâm nhi, đãi khách trong mấy ngày tết.[30]

1.2 Tổng quan về rượu vang

Khoảng 2000 năm trước công nguyên, rượu nho đã có mặt ở Ai Cập Đến thế

kỷ thứ 6 trước công nguyên, cây nho xuất hiện ở vùng Địa Trung Hải thuộc nước pháp bây giờ Người Gaulois đã nghĩ ra việc nuôi rượu trong thùng gỗ Tới thời Trung Cỗ, nhà thờ giữ một vai trò quan trọng trong việc mở rộng diện tích trồng nho

và cách làm rượu vang, lý do là họ sử dụng nhiều rượu vang trong các buổi lễ thánh Các tu sĩ phát hoang rồi trồng nho xung quanh các nhà thờ và tu viện Cũng trong thời kỳ Trung Cỗ, rượu vang của Pháp đã được xuất sang Anh, Bỉ, Hà Lan, Lúc Xăm Bua và các nước Bắc Âu.[3]

Năm 1935, Viện kiểm chứng quốc gia về sản phẩm rượu vang chất lượng cao (INAO) được thành lập Cho tới nay, nhiều nước trên thế giới vẫn coi INAO là người đảm bảo cho rượu vang Pháp giữ được phẩm chất cao nhờ các quy trình ngặt nghèo Từ đầu thế kỷ thứ 20, rượu vang không những chỉ là một đồ uống như những

đồ uống khác mà đã trở thành một chủ đề văn hóa như văn chương, âm nhạc hay hội họa Khắp nơi ở pháp, ở Châu Âu, Châu Mỹ hay châu Úc, các buổi tọa đàm về văn hóa Rượu vang ngày càng thu hút được thính giả [3],[4], [9]

1.2.1 Khái quát về rượu vang

Khái niệm: Rượu vang là loại đồ uống có cồn được sản xuất bằng phương

pháp lên men từ các loại trái cây và không qua chưng cất nhờ tác nhân nấm men (quá trính lên men một giai đoạn) hoặc nấm men và vi khuẩn lactic (quá trình lên men 2 giai đoạn) Nhờ quá trình lên men đặc biệt đó mà tạo cho rượu vang có

hương vị đặc trưng khác với các loại rượu thông thường khác.[4]

Phân loại: Phân loại rượu vang nhờ trên màu sắc của chúng như: Vang màu

và vang trắng Trong các loại vang màu thì vang đỏ có chất lượng cao nhất và có truyền thống lâu đời nhất Trước đây người ta quan niệm rượu vang chỉ được sản xuất từ nho đỏ và có màu sắc đặc thù của nho đỏ có chất lượng dinh dưỡng cao Vang đỏ hay vang nho đều đồng nghĩa với vang – tên gọi cổ điển của nó Ngày nay

nguyên liệu quả khác rất phong phú, chính vì vậy rượu vang ngày nay có nhiều chủng loại phong phú về màu sắc và chất lượng của chúng 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 Để có vang màu chất lượng cao ngày nay người ta thường cho lên men với 2 giai đoạn, còn vang trắng chỉ cần lên men một giai đoạn

mà thôi.[4]

Nguyên liệu sản xuất rượu vang

Việc chon lựa nguyên liệu cho sản xuất rượu vang phải được xem xét kỹ lưỡng, phải thỏa mãn các điều kiện dinh dưỡng, giá cả, mùa vụ, trữ lượng, và các điều kiện khác Tất cả các loại quả có chứa đường, protein, vitamin, khoáng, acid hữu cơ … không chứa nhiều tanin đều có thể sử dụng lên men rượu vang Các loại quả khác nhau chỉ khác nhau ở chỗ lên men dễ hay khó, xử lý quả dơn giản hay phức tạp, thành phần bổ sung khác nhau thế nào.[4]

Tiêu chuẩn để sản xuất rượu vang: Đường tổng số trong nước quả có độ Brix cao, chỉ cần cho thêm ít đường trước khi lên men để đạt độ Brix từ 20÷22 Hàm lượng acid hữu cơ tương đối cao, pH thấp (2,8÷3,8) vì nếu không có một lượng acid tối thiểu thì rượu sẽ không đạt vì thiếu chua: quan trọng hơn nữa, nếu thiếu acid, pH quá cao thì tạp khuẩn phát triển mạnh, gây khó khăn cho hoạt động của men Mặt khác chua quá cũng không tốt: khó lên men rượu khó uống.[9]

Thành phần nước quả thích hợp với hoạt động của men tối thiểu chứa các chất sau đây:

Acid amin, vitamin, muối khoáng thực hiện vai trò xúc tác với một lượng rất nhỏ Polyphenol - tanin làm cho rượu vang đỏ có màu sắc hấp dẫn và đóng góp vào việc ức chế khuẩn hại, của enzyme oxy hoá

Chất sản sinh ra mùi thơm ảnh hưởng tới hương vị của rượu Còn một số chất

vi lượng nữa tuy phân tích sinh hoá chưa phát hiện nhưng dự đoán có mặt ở một số nước quả, qua kinh nghiệm lên men

1.2.2 Tình hình sản xuất rượu vang

Tình hình sản xuất rượu vang trên thế giới

Năm 1885 Louis Paster tiến hành các nghiên cứu về sự biến đổi của rượu vang, phát minh ra một kỹ thuật nhằm giảm thiểu sự tạp nhiễm môi trường nuôi cấy bằng cách đun nóng môi trường này lên đến khoảng 550C÷60 0C trong điều kiện không

có không khí Kỷ thuật này sau đó được đặt tên là phương pháp khử khuẩn Paster một phương pháp được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp chế biến và bảo quản rượu vang.[3], [9]

Tình hình sản xuất rượu vang ở Việt Nam

Hiện nay trên thị trường xuất hiện nhiều loại rượu vang trái cây Trước đây phần lớn là sản xuất chỉ ở quy mô gia đình, ngày nay đã phát triển ở quy mô công nghiệp Một số nhà máy lớn đã sử dụng dịch quả mơ, dâu, táo để sản xuất như:

Rượu vang Thăng Long, vang Gia Lâm, vang Đà Lạt Ngoài ra một số địa phương như Vĩnh Phú tận dụng nguồn quả tự nhiên như chuối, dứa, mận, mơ sản xuất vang đạt tiêu chuẩn chất lượng cao Đặc biệt rượu vang Đà Lạt nổi tiếng với các loại vang trắng, vang đỏ đã tạo được chỗ đứng trên thị trường trong nước được nhiều người ưa chuộng.[20]

Năm 2003, Tiến sĩ Phạm Văn Sáng đưa ra giải pháp để tận dụng phế liệu của quả dứa… chiếm gần 30% trọng lượng quả dứa nhằm sản xuất ra rượu vang.[21]

Năm 2004 Phan Thị Thanh Hoài, Đặng Ngọc Huê, Nguyễn Nữ Quỳnh Hương, Ngô Nữ Quỳnh Như và Nguyễn Bá Dũng nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý phế thải chế biến bã ướt cà phê.[20]

Năm 2007, Bộ môn công nghệ sinh học (Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TPHCM) đã nghiên cứu thành công công nghệ sản xuất rượu vang từ trái điều Với công nghệ này có thể làm ra 2 loại rượu vang ngọt và chát, có mùi thơm nhẹ và hương vị đặc trưng của trái điều.[20]

1.2.3 Thành phần hóa học của rượu vang:

Khi phân tích người ta xác định được thành phần chính của rượu vang như sau:[5], [6]

Bảng 1.2 Thành phần chính của rượu vang

Ethanol: Ethanol được hình thành từ quá trình lên men đường glucose,

saccharose nhờ nấm men Hàm lượng ethanol lên men tự nhiên thường đạt từ 7÷16

độ Ethanol là thành phần quan trọng chính nhờ có nó mà làm cho rượu vang khác với các đồ uống khác Nhờ có ethanol làm cho rượu mạnh, uống vào gây hiện tượng sinh lý gọi là say Ethanol còn có mùi thơm, vị hơi ngọt, ethanol cùng với acid bay hơi, đường và các thành phần khác có trong rượu vang tạo nên mùi vị hấp dẫn riêng

biệt của nó.[5]

Đường: Đường là thành phần còn lại sau lên men, trong đó chủ yếu là

glucose, fructose và phần nhỏ glactose Ngoài ra còn có các loại đường khác đặc biệt là đường nghịch đảo đã tạo nên mùi thơm dễ chịu cho rượu vang thành phẩm Thành phần đường còn lại cũng là yếu tố tham gia tạo vị cho sản phẩm Tuy nhiên,

hàm lượng đường trong vang đỏ và vang trắng cũng khác nhau Vang đỏ còn chứa

2÷3g đường tổng số/lít, còn vang trắng hàm lượng đường còn lại là 70÷80g/lít.[6]

Acid hữu cơ: Acid là một thành phần quan trọng của rượu vang ngang với

ethanol Rượu vang là đồ uống có độ chua cao (acid tổng số tới 4÷5g/l, pH=2,9÷3,9) nhưng dễ uống vì vị chua của acid được cân đối với vị ngọt của cồn, của glycerin, vị chát của polyphenol, vị mặn của các muối Acid hữu cơ trong rượu vang chia làm hai nhóm là nhóm có tác dụng tốt cho rượu vang và nhóm có tác dụng xấu cho rượu

vang Chẳng hạn khi phân tích thành phần acid hữu cơ của rượu vang cho thấy.[6]

Acid Taric: 1,5÷4g/l; acid malic: 0÷4 g/l; acid citric: 0÷0,5 g/l; acid malic: 0÷0,6 g/l Các acid này thuộc loại acid có tác dụng tích cực đến mùi vị của rượu vang và còn có tác dụng làm ổn định rượu vang Trên phương diện chúng ngăn cản hoạt động của các vi khuẩn làm hỏng rượu Tuy nhiên các acid này cũng cần có tỷ lệ cân đối nếu quá cao hoặc quá thấp sẽ làm cho vị không hài hòa Ngoài ra còn có một

số acid khác như: acetic, lactic, fomic, propionic, butyric nhưng hàm lượng rất nhỏ các acid này nếu hàm lượng cao sẽ làm cho rượu vang có mùi vị kém đặc biệt đối với acid acetic cần lưu ý: trong lên men tự nhiên thường tạo ra khoảng 0,4 g/l acid acetic nếu vượt quá hàm lượng này sẽ gây ra bệnh rượu Nếu hàm lượng acid acetic quá lớn sẽ làm cho mùi vị của rượu vang thay đổi và không thể uống được Acetic là acid bay hơi chiếm tỷ lệ 90% tổng lượng acid bay hơi của rượu vang Acid malic thường có vị chua rất gắt Vị chua gắt đối chọi với vị chát khá mạnh.[5]

Do vậy trong sản xuất rượu vang màu thường phải có quá trình chuyển đổi Acid malic thành Acid lactic để làm cho rượu vang có vị hài hòa Quá trình chuyển đổi này được thực hiện bởi vi khuẩn lactic đặc biệt và được gọi là “quá trình malolactic”

Tro và các chất mùi: Trong rượu vang chứa nhiều các chất khoáng như: P,

S, K, Na, Ca, Mg, SI, Fe, Mn, Cl, Br, I, Al… các chất khoáng này có thể tồn tại dưới dạng tự do hoặc có thể dưới dạng muối Thành phần khoáng của rượu vang do quả cung cấp Do vậy các loại rượu vang khác nhau sẽ có hàm lượng khoáng và muối

khác nhau Hàm lượng tro trong rượu vang thường từ 1,5÷3g/ lit Vai trò của chất khoáng trong rượu vang là làm tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị chữa bệnh cho con người (CO2 sinh ra trong quá trình lên men sẽ kết hợp với các chất muối khoáng tạo nên các hoạt chất có khả năng phòng hoặc chữa một số bệnh) Đồng thời chất khoáng còn có vai trò quan trọng là tham gia tạo vị đậm đà cho rượu vang và cùng

với các vị ngọt, chua, chát tạo nên vị hài hòa cho rượu vang[6]

Các chất tham gia tạo mùi thơm cho rượu vang gồm có:

Các chất thơm có nguồn gốc terpen được cung cấp từ nguyên liệu quả chín Ethanol do quá trình lên men tạo nên

Các alcol cao (izoamylic, amylic…) do quá trình lên men tạo nên

Các chất thơm đặc biệt (bouquet) do quá trình oxy hóa sinh ra

Các ester đặc biệt do các phản ứng sinh hóa học của quá trình làm chín rượu vang

Vitamin: Vitamin trong rượu vang gồm có các vitamin nhóm B, vitamin C,

vitamin A và các chất tiền vitamin A và các hàm lượng vitamin trong rượu phụ thuộc vào mỗi loại quả khác nhau Vitamin có trong rượu cung cấp các dưỡng chất cho cơ thể rất tốt Vì vậy trong sản xuất rượu vang cần chú ý để tránh tổn thất vitamin có trong dịch quả.[6]

Polyphenol: Polyphenol là hợp chất phức tạp chỉ có trong vỏ quả Do đó khi

chế biến rượu vang từ nước quả không có xác quả rất ít Polyphenol Ngược lại khi

cho lên men cả nước và xác quả thì trong rượu chứa nhiều polyphenol.[5]

Polyphenol gồm nhiều hóa chất khác nhau:

Acid phenol như acid benzoic, acid xinamic

Flavon làm cho rượu có màu vàng

Antoxian làm cho rượu có màu đỏ

Tamin dễ kết bông với protein trong nước quả cũng dễ bị oxy hóa làm cho màu vàng rượu tối lại

Polyphenol chỉ có nhiều trong rượu vang đỏ làm cho rượu có màu, có vị chát, cũng tạo những điều kiện không thuận lợi cho khuẩn hại

1.2.4 Một số kỷ thuật áp dụng chung cho sản xuất rượu vang

1.2.4.1 Sơ đồ nguyên tắc trong sản xuất rượu vang

Quá trình lên men không có xác quả Quá trình lên men có xác quả

Hình 1.5 Sơ đồ nguyên tắc trong sản xuất rượu vang

1.2.4.2 Kỷ thuật chống oxy hóa nước quả

Nguyên nhân và tác hại của quá trình oxy hóa nước quả trong sản xuất rượu vang

Khi nghiền quả hoặc ép quả, tế bào bị phá vỡ, cân bằng sinh hóa trong quả bị phá hủy nghiêm trọng, đồng thời oxy không khí sẽ có điều kiện tiếp xúc với các chất dưới tác dụng của enzyme oxy hóa khử oxydoreductase làm cho nước quả bị oxy hóa nhanh chóng Quá trình oxy hóa nước quả sẽ gây ra nhiều biến đổi bất lợi, làm

Vang đỏ

Phụ gia

giảm chất lượng của dịch trước khi lên men, ảnh hưởng không tốt đến chất của rượu vang sau nay như:[4]

Mùi thơm của nước quả giảm do các chất mùi bị phá hủy, quá trình hủy oxy hóa Tanin tăng do oxy hóa các polyphenol Lượng tanin tăng sẽ làm cho vị chát của rượu tăng, vị của rượu sẽ không hại hòa và đặc biệt ảnh hưởng đến sự sống của nấm men

Màu sắc của nước quả bị sẫm lại làm cho màu rượu cũng thay đổi đáng kể

Có thể gây hiện tượng kết tủa enzyme do muối sắt, muối đồng ở thể oxy hóa khử, các enzyme này rất cần thiết cho quá trình làm chín rượu vang sau này

Các biện pháp chống oxy nước quả

Không làm dập nát quả trong suốt quá trình thu hái, vận chuyển Sau khi làm dập hoặc ép nước cần tiến hành lên men ngay Sử dụng các biện pháp hóa lý như:

Thêm chất chống oxy hóa vào nước ép quả

SO2 là chất được phổ biến và cho phép được dùng trong chế biến rượu vang

SO2 có tác dụng trên các phương diện: Chống oxy hóa có tác dụng thu oxy của môi trường và làm tê liệt các enzyme oxy hóa khử và tiêu diệt nhiều vi sinh vật có hại, trong đó có khuẩn lactic Tuy nhiên cần lưu ý hàm lượng bổ sung vào dịch quả Thường cho phép dùng 120mg/l, nếu nhiều quá sẽ làm cho rượu vang có mùi khó chịu đồng thời sẽ ảnh hưởng đến đời sống của nấm men và vi khuẩn trong lên men Malolactic.[4]

Có thể xử lý nhiệt dịch quả để hạn chế oxy hóa

Xử lý nhiệt nhằm vô hoạt enzyme oxy hóa khử và giảm bới lượng oxy hòa tan vào dịch quả từ đó hạn chế oxy hóa Tuy nhiên chỉ cho phép xử lý trong thời gian ngắn ở nhiệt độ không cao lắm, chẳng hạn với pH nước quả thường là 3,2 ÷3,6 thì chỉ cần gia nhiệt ở 600C trong vòng từ 15÷20 phút Phương pháp này ít dùng vì

có hại là ở nhiệt độ cao sẽ làm vô hoạt enzyme oxy hóa cần thiết cho việc làm chín rượu vang sau này.[4]

1.2.5 Vi sinh vật dùng trong chế biến rượu vang

1.2.5.1 Men tự nhiên

Hệ vi sinh vật tự nhiên trong lên men rượu vang tương đối phức tạp và không đồng nhất Trong môi trường nước quả tươi có các nhóm vi sinh vật khác nhau nhiễm vào từ môi trường xung quanh và từ thân, lá, vỏ quả trong đó phần lớn là nấm men, nấm mốc, một số ít là vi khuẩn không sinh bào tử, xạ khuẩn… Nấm men trong dịch quả thường ít hơn nấm mốc xong lại có khả năng sinh trưởng và phát triển nhanh hơn trong điều kiện yếm khí hoặc thiếu oxy, đồng thời lên men tích tụ cồn Chính nhờ điều kiện và trong dung dịch cồn sẽ làm ức chế nấm mốc, tạo điều kiện cho nấm men phát triển chiếm ưu thế trong qúa trình lên men

Các men tự nhiên hay men dại luôn có sẵn trên bề mặt của quả Đó là một số

loại như: Sacccharomyces apiculata có hình múi chanh nó có khả năng lên men tại 4÷5 độ rượu Ngoài ra còn có mycoderma có khả năng phân giải acid malic thành

acid lactic làm cho rượu ít bị chua gắt Hay còn có các loại khác như: Hancelnula, gichia… tạo màng trắng trên mặt rượu Nhưng nếu để men dại phát triển tự nhiên thì qúa trình lên men rất khó điều chỉnh và chất lượng rượu thu được không ổn định Khi nền công nghiệp ngày càng phát triển thì con người đã có những biện pháp cần thiết để diệt men dại và thay vào đó là nuôi cấy nấm men thuần chủng, với những đặc tính sinh học nhất định sẽ giúp cho quá trình chế biến rượu vang đem lại hiệu quả và chất lượng cao.[3]

1.2.5.2 Men nuôi cấy thuần chủng

Hệ vi sinh vật trong lên men tự nhiên rất phức tạp nên thường cho độ cồn không cao (< 10%V), dễ bị nhiễm có mùi chua của acid acetic, chất lượng rượu ít được đảm bảo, mùi vị rượu không hài hòa Do đó việc áp dụng các chủng nấm men thuần chủng trong sản xuất rượu vang ở quy mô công nghiệp đang được phổ biến rộng rãi trên thế giới Những chủng nấm men thuần khiết thường cho lên men rượu vang là: saccharomyces vini, saccharomyces cerevisiae, saccharmyces ellipsoidues, saccharomyces ovifom …

Ưu điểm khi dùng nấm men thuần khiết là thời gian lên men nhanh, quá trình lên men không bị dừng giữa chừng, nồng độ cồn thu được cao hơn lên men tự nhiên 0,1÷1 độ, vang có màu sáng hơn, vị thanh khiết.[3]

Nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharomyces

Theo phân loại của Yelio V.N.P giống này có vị trí như sau:

+ Lớp Ascomyces

+ Bộ Saccharomyces

+ Họ phụ Saccharomyces toideae

Giống Saccharpmyces có tới 18 loại nhưng chỉ có một số loài hay được sử

dụng sản xuất rượu vang

Saccharomyces cerevisiae: Là loại nấm men hay được sử dụng sản xuất bánh

mì cũng như trong sản xuất rượu vang Trước đây gọi là S.cerevisiae var

ellipsoideus Tế bào có hình ellip, kích thước tương tự như S.vini Khi lên men Saccharomyces cerevisiae có khả năng đạt được 18÷20% cồn theo thể tích.[3]

Saccharomyces vini: S.vini là tên gọi phổ biến ngày nay, trước đây người ta

còn gọi là S cerevisiae var vini Đa số các tế bào có hình ovan, kích thước (3÷7)x(4÷12,5) μm chúng sinh sản theo phương pháp nảy chồi và tạo thành bào tử

S.vini sinh enzym ngoại bào invectaza có khả năng phân giải saccharose thành

fructose và glucose Vì vậy trước khi lên men ta có thể thêm đường saccharose vào dịch quả, hàm lượng rượu có thể đạt 18÷20% theo thể tích.[3]

Ở giai đoạn cuối của qúa trình lên men S.vini kết lắng nhanh và làm trong dung dịch rượu đồng thời lúc lên men S.vini còn tổng hợp được các cấu tử bay hơi,

các sản phẩm cấp thấp làm cho vang có mùi vị đặc trưng riêng biệt Chính vì vậy mà

S.vini là loại nấm men được ưa chuộng trong sản xuất rượu vang.[3]

Saccharomyces oviformis: S.oviformis được tách từ quả nho cho lên men tự

nhiên Nấm men có ít hơn S.vini và có hình dáng giống S.vini Chúng có khả năng

lên men được trong dịch đường có nồng độ đường cao đạt 18% theo thể tich, chúng

hay được dùng chế rượu vang khó và cho chất lượng tốt

Saccharomyces chevalieri: S.chevalieri được tách từ nước nho lên men tự

nhiên, hoặc từ vang non được gây men từ nước dừa hay nước cọ Chúng có khả

năng lên men tạo được tới 16% cồn theo thể tích Nó thường lẫn với S.vini Các

chủng nấm men thuần khiết tuy đạt tới độ cồn sau lên men tương đối cao nhưng mỗi chủng khác nhau lại thích nghi và phát triển tốt trên các môi trường dịch quả khác nhau.[4]

Để chọn chủng hoàn toàn thích hợp trên môi trường dịch quả nghiên cứu ta phải nuôi cấy chúng trên môi trường đó và chọn chúng thoả mãn các điều kiệu

giống sacharomyces cerevisae thích hợp cho quá trình lên men rượu vang nên chọn

chủng nấm men này cho quá trình lên men.[3]

1.2.6 Các giai đoạn trong quá trình lên men rượu vang

Trong quá trình lên men rượu vang, lên men là giai đoạn quyết định để chuyển hóa dịch đường thành rượu dưới tác động của nấm men thông qua hoạt động sống của chúng Quá trình lên men ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của sản

phẩm rượu vang Dựa vào cơ chế tác dụng, quá trình sản xuất rượu vang chia làm hai giai đoạn: giai đoạn lên men chính và giai đoạn lên men phụ (hay còn gọi là giai đoạn tàng trữ).[1]

Giai đoạn lên men chính:

Là giai đoạn lên men tạo rượu chủ yếu được thực hiện bởi nấm men Nấm men chuyển hóa đường thành ethanol và CO2 Bên cạnh sản phẩm là ethanol trong giai đoạn này còn tạo ra nhiều sản phẩm phụ như các ester, aldehyd, rượu cao phân

tử, acid hữu cơ… Giai đoạn lên men chính chủ yếu tạo cho rượu vang một độ cồn thích hợp, có khả năng ức chế hoạt động của nấm men ở cuối giai đoạn, đồng thời

pH của dịch lên men giảm tạo môi trường thích hợp cho vi khuẩn lactic hoạt động,

đặc biệt là loài Leuconostoc oenos, là tác nhân chính của quá trình lên men

malolactic tiếp theo Rượu sau lên men chính là rượu non.[3]

ít, độ chua của sản phẩm giảm, vì mức độ phân ly của acid lactic nhỏ hơn của acid malic ban đầu Cuối giai đoạn này rượu vang được hình thành, CO2 được bão hòa, các hạt lơ lững trong vang, các tanat và muối tartrat được lắng xuống làm cho rượu vang trong, đồng thời rượu vang có hương vị hài hòa, đặc trưng.[1], [3]

Acid maclic có trong dịch quả cũng như được tạo ra trong qúa trình lên men được chuyển hóa thành acid lactic và khí cacbonic theo phản ứng tổng quát:

HOOC-CH2-CHOH-COOH H3C-CHOH-COOH + CO2

1.3 Giới thiệu về quá trình lên men rượu

1.3.1 Đại cương về lên men rượu

Lý thuyết về quá trình lên men rượu đã được các nhà sinh học nghiên cứu từ lâu Năm 1976, Lavoisier phân tích sản phẩm lên men rượu và nhận thấy khi lên men, đường không chỉ biến thành rượu mà còn tạo acid acetic nữa.[2]

Từ năm 1803 L.J.thenard chứng minh rằng nấm men là nguyên nhân trực tiếp của quá trình lên men rượu Đến năm 1810 được Gay- Lussac viết thành phương trình là:[3]

Tuy vậy thời đó Pasteur đã có những quan điểm sai lầm “sự lên men chỉ xảy

ra trong tế bào men sống” về sau Buchner đã nghiên cứu bổ sung hoàn chỉnh bản chất quá trình lên men rượu qua thí nghiệm lên men rượu dịch nghiền tế bào nấm men ông đã đưa ra kết luận chính xác như sau về sự lên men rượu: “sự lên men rượu

là sự phân giải các chất đường thành rượu và CO2 dưới tác dụng của các chất do nấm men tiết ra”[2]

1.3.2 Cơ chế của quá trình lên men rượu

Đường và các chất dinh dưỡng được hấp thụ qua bề mặt tế bào rồi thẩm thấu vào bên trong Ở đó, các enzyme sẽ tác dụng qua nhiều giai đoạn trung gian để cuối

cùng tạo ra sản phẩm chính là rượu và khí cacbonic Hai chất này khuếch tán và tan vào môi trường xung quanh

Diễn biến của quá trình lên men

Trong quá trình lên men ethanol đầu tiên tế bào nấm men hấp thụ đường và chất dinh dưỡng khác lên bề mặt của nó Sau đó các chất khuếch tán qua màng bán thấm của tế bào vào trong tế bào Sự khuếch tán này tuân theo định luật chung của

sự thẩm thấu Nước có thể ra vào tự do nhưng đường và các chất hòa tan khác ra vào

tế bào rồi thì không quay ra được Trong nguyên sinh chất của tế bào nấm men, đường được chuyển hóa thành ethanol và CO2 Ethanol và CO2 được tạo thành thoát

ra khỏi tế bào và khuếch tán vào môi trường, ethanol hòa tan vào trong nước Lúc này môi trường lên men nhanh chóng được bão hòa bởi khí CO2, khí CO2 hấp phụ trên bề mặt của tế bào nấm men tạo thành như một cái phao, thắng được trọng lực của tế bào cả bọt khí và nấm men nổi lên Bọt khí vỡ, tế bào nấm men lại chìm xuống Như vậy nếu quan sát vào môi trường lên men ta thấy nấm men vốn không

di động trở thành di động Hiện tượng này góp phần tăng nhanh quá trình trao đổi chất và tốc độ lên men được tăng nhanh một cách tương ứng.[2]

1.3.3 Một số biện phấp nâng cao chất lượng

Nước quả tự nhiên khi có thành phần lý tưởng Tuy vậy, ngay đến nho là quả tương đối tốt, đã được chọn để chế rượu vang từ lâu nhưng cũng còn nhược điểm

Và vì thế người ta tăng giảm một số chất hợp thành trong giới hạn nhất định, đảm bảo cho nước quả có những chỉ tiêu quy định Sau đây là các biện pháp thay đổi thành phần nước quả thường được dùng:[3], [6]

Pha loãng : Rượu là một đồ uống, tất nhiên phải có một tỷ lệ nước thích hợp

Đối với một số quả ít nước người ta bổ sung một tỷ lệ nước nhất định Ví dụ: đối với

mơ, mận, đào, táo người ta thêm 30% nước Cho thêm nước thì được nhiều rượu hơn, giá thành sản phẩm hạ xuống Vì vậy người ta thường có khuynh hướng pha thêm nước vào dịch quả Tuy nhiên khi pha thêm nước vào dịch quả trước khi lên men sẽ làm giảm lượng đường, acid, protein, chất tro và như thế chất lượng rượu sẽ

giảm đi Do đó người ta phải cân nhắc giữa lượng nước cho vào và chất lượng sản phẩm mong muốn Nước quả pha thêm vào dịch quả phải là nước tinh khiết, không

có muối hoà tan ảnh hưởng đến chất lượng sinh hóa của nước quả.[6]

Thêm đường: Đường là một trong những thành phần quan trọng nhất của

nước quả Dưới sự ảnh hưởng của men rượu đường chuyển hoá thành alchol etlylic

và nước Quả nhiều đường thì rượu vang sẽ nhiều cồn và đây là yêu cầu cơ bản của rượu Trong điều kiện Việt Nam quả nhanh chín, thời gian quang hợp không dài, lại mưa nhiều, lượng đường trong một số quả không đủ, do đó ta phải bổ sung thêm

đường.[3]

Điều chỉnh độ chua: Acid hữu cơ là một thành phần quan trọng của nước

quả vì vậy trước khi lên men, đồng thời với đường, cần biết rõ thành phần và hàm lượng acid trong nước quả Hàm lượng acid ảnh hưởng tới độ pH tức độ chua hiện

tại, tác động trực tiếp đến hoạt động của vi sinh vật.[6]

Trong quả có nhiều loại acid và mỗi loại diễn biến một khác trong quá trình chín Độ pH ở các loại quả chua trung bình như: dứa, cam, dâu, vải, xoài ở trong giới hạn 2,8÷3,8 Nếu pH cao (độ chua thấp) người ta cho thêm một acid không độc hại như acid citric, acid tatric để làm tăng độ chua của dịch quả Nếu pH thấp (độ chua cao) người ta cho thêm kali tactrat trung tính hoặc Na2CO3 hoặc CaCO3 để trung hoà acid có trong dịch quả.[6]

Điều chỉnh các chỉ tiêu khác: Khi nước quả nhiều protein, có thể thêm một

lượng nhỏ tanin để kết tủa protein rượu sau này ổn định hơn Ngoài ra để dễ lên

men, cũng có thể thêm một số muối amoni, vitamin …

Quá trình lắng trong và tàng trữ rượu vang

Quá trình lắng trong rượu vang: Sau khi kết thúc quá trình lên men chính thì hầu hết đường được chuyển thành rượu và các sản phẩm khác ta thu được rượu non

ở trạng thái yên tĩnh Nấm men già lắng cặn xuống đáy nhưng nó vẫn còn hoạt động được sau thời gian do còn lại trong men một lượng glucogen, sau đó lượng này giảm dần Cặn men trong rượu non có tác dụng làm cho rượu khá trong nhưng nếu để lâu

men chết và tự phân hủy làm cho rượu bị đắng và kém phẩm chất Thời gian lắng càng lâu, các vẩn đục lắng cặn càng nhiều thì rượu càng trong nên nước quả tốt, lên men tiến hành tốt thì chỉ sau 2 đến 3 tuần các vẩn đục đã lắng hoàn toàn, tạo thành các cặn đặc và lớp rượu trong Khi rượu đã trong ta không nên giữ rượu trong cặn vì

để lâu rượu sẽ có mùi xấu do protein biến tính, mặt khác các cặn có trong rượu sau một thời gian sẽ lắng xuống nhưng khi nhiệt độ tăng lên hoặc có tác động khuấy trộn thì các cặn này dễ dàng nổi lên gây đục trở lại vì vậy phải tách cặn ra khỏi rượu.[3]

Quá trình tàng trữ vang: Quá trình tàng trữ là quá trình lên men vang từ từ, tốc độ chậm, cường độ lên men nhỏ nhằm chuyển hóa hết lượng đường còn sót lại trong vang và quan trọng hơn cả là quá trình xảy ra hàng loạt các phản ứng giữa các acid hữu cơ, rượu, đường, acid amin có trong vang để tạo ra các chất thơm làm tăng hương vị cho vang, làm ổn định thành phần cho vang đồng thời kết lắng protein làm cho vang trong hơn.[6]

1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men

Ảnh hưởng của oxy:

Oxy là một yếu tố ảnh hưởng lến đến quá trình lên men Mặc dù quá trình lên men yếm khí nhưng trong giai đoạn đầu các vi sinh vật vẫn còn oxy để gia tăng sinh khối nhằm đảm bảo đủ số lượng vi sinh vật đáp ứng cho quá trình lên men chuyển hoá một lượng nước quả lớn Do đó, khi nhân giống vi sinh vật để đưa vào nước quả người ta thường áp dụng các biện pháp sục oxy cho nước cái men: lắc cơ giới cho oxy tăng nhanh vào nước, dùng bơm bơm thêm oxy vào nước Khi lên men những lượng nước quả lớn có khả năng thiếu oxy dẫn đến quá trình lên men xảy ra chậm lại, khi đó người ta rút nước quả ra rồi bơm trở lại lên phía trên bể lên men nhằm làm tăng lượng oxy đảm bảo nước quả lên men tốt Tăng oxy chỉ có lợi trong giai đoạn đầu, làm quá muộn khi nấm men đã hoạt động yếu đi, do lượng alchol etlylic tăng lên, một số các chất vi lượng bị sử dụng hết thì dù có cung cấp oxy, men cũng không thể tái sinh sản mạnh, lên men cũng không nhanh thêm.[4]

Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ cũng ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ lên men và độ cồn đạt được do ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của nấm men Mỗi chủng nấm men thích nghi với mỗi nhiệt độ nhất định Nhiệt độ tối thích thay đổi tuỳ theo các giai đoạn phát triển của nấm men: sinh sản, hô hấp, lên men Một số điều kiện công nghệ cũng ảnh hưởng tới nhiệt độ thích hợp của quá trình lên men Thí dụ nếu thiếu oxy, độ đường cao thì nhiệt độ lên men càng phải thấp, nếu nhiệt độ cao lên men không hết đường, dừng lại nửa chừng.[4]

Trong giới hạn từ 15÷350C, nhiệt độ càng cao thì giai đoạn chuẩn bị từ khi cấy men đến khi những bọt CO2 đầu tiên xuất hiện càng ngắn lên men càng nhanh

và kết thúc sớm Nhưng nhiệt độ càng cao lên men càng hạn chế, độ cồn càng thấp, lượng đường cồn lại trong rượu càng nhiều Nhiệt độ càng cao, số lượng tế bào men trong 1ml dịch càng giảm Vì vậy lượng đường phân huỷ được càng ít đi Nhiệt độ cao ảnh hưởng đến quá trình lên men cũng tương tự như độ đường cao hay sự tiếp xúc hạn chế với oxy Tốt nhất là từ đầu đến cuối cho lên men ở cùng một nhiệt độ Nhiệt độ ổn định dù ở mức khá cao 300C nhưng liên tục tốt hơn là lúc đầu ở 200C, rồi sau tăng lên 300C Nơi lên men, vì vậy phải giữ nhiệt độ càng ổn định càng tốt, đêm và ngày không khác nhau nhiều.[4]

Ảnh hưởng của đường, đạm, muối khoáng và PH nước quả:

Đường: Đường là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu cho nấm men, trong

đó đường glucose là loại đường thích hợp nhất cho tất cả các loại nấm men vì nó là đường đơn giản dễ đồng hóa Trong dịch nước quả thường có đường glucose và fructose, nhưng lượng đường thấp không ổn định vì vậy người ta phải bổ sung thêm đường saccharose, đường này nhanh chóng được enzyme invertase trong nấm men chuyển thành đường khử, dễ đồng hóa Tỉ lệ đường càng cao thì độ rượu càng lớn nên thêm đường vào nước quả là biện pháp rất phổ biến Người ta thấy khi nồng độ đường dưới 200 g/l thì nấm men hoạt động bình thường, có những chủng nấm men lên men

tốt ở độ đường cao hơn (200÷220g/l) Nếu hàm lượng đường cao quá thì áp suất thẩm thấu của dung dịch tăng cao làm ức chế hoạt động của nấm men do hiện tượng co nguyên sinh chất dẫn đến việc không xảy ra hoặc xảy ra chậm quá trình lên men.[4]

Đạm: 25 ÷ 60% khối lượng khô của men là những chất có đạm vì vậy trong nước quả phải có đủ đạm để men sinh sản nhanh và cường độ lên men tăng theo Thường trong nước quả có đủ đạm để cung cấp cho nhu cầu của men xong cũng có trường hợp không đủ do một số nguyên nhân nào đó như: sâu bệnh, hạn hán, tỉ lệ đạm thấp thì phải thêm đạm Đối với chủng Saccharomyces, nguồn nitơ là muối amoni là thích hợp nhất vì men đồng hòa được các dạng muối này Nên cho thêm trước khi lên men, vì nếu cho muộn men không có khả năng đồng hòa đạm Từ muối amoni, men có thể tổng hợp được tất cả các acid amin và protein cần thiết cho mình, nhưng nếu cho thêm acid amin dưới dạng hỗn hợp nhiều loại thì tác dụng kích thích rất rõ Khả năng tổng hợp acid amin của men lớn, do đó cho thêm tương đối nhiều muối amoni thì hàm lượng đạm trong men tăng lên, khi chết men tự huỷ, acid amin hoà tan trong rượu vang có thể tăng đạm tổng số cả rượu lên tới ba, bốn lần Đạm rất cần thiết cho men trong quá trình lên men [4]

Muối khoáng: Muối khoáng cần thiết cho men để cấu thành các tổ chức của mình, cũng cần để cấu thành các enzym là tác nhân gây ra các phản ứng sinh hóa trong rượu

Ngoài ra còn một lượng nhỏ các chất Al, Br, Cr, Cu, Pb, Au, Te, Sn, Zn, Sr…tất cả các muối khoáng chiếm 5 ÷ 10% khối lượng khô của men.[3]

Dưới đây là các chất khoáng chính của men rượu tính theo phần trăm khối lượng tro

Bảng 1.3 Thành phần các chất khoáng chính của men rượu

Độ pH: Các chủng nấm men trong quá trình sinh sản và phát triển chịu ảnh hướng lớn của PH môi trường Chúng chỉ hoạt động trong những giới hạn PH nhất định Người ta thấy cho lên men những nước quả chua thì rượu ngon hơn và từ đó

nghĩ rằng PH thấp tốt hơn PH cao Thực ra PH tối thích đối với Saccharomyces là

4÷6 Độ pH nước quả từ 2,8÷3,8 không phải là tối thích, nhưng men vẫn hoạt động tốt còn khuẩn thì bị ức chế Do đó, người chế rượu ưa dùng nước quả độ pH 3,0÷3,5 không cản trở hoạt động của men nhưng nếu vì những điều kiện khác không thuận lợi như thiếu oxy, nhiệt quá cao men ngừng hoạt động thì rượu cũng không bị khuẩn làm hỏng

Chất kích thích hoạt động của nấm men: Cũng như các sinh vật cao cấp

nấm men cần một số chất kích thích, trước hết là vitamin để sinh sản và hoạt động Một số chủng nấm men có thể tổng hợp được những vitamin nhất định, lấy nguyên

liệu từ các chất hữu cơ trong nước quả Những vitamin khác nấm men không tự tổng

hợp được nếu không có sẵn trong nước quả

Ngoài hoạt động của nấm men và khuẩn, lượng vitamin còn bị nhiều yếu tố khác ảnh hưởng như: ánh sáng, lọc, xử lý nhiệt…

1.3.5 Quy trình sản xuất rượu vang từ nước trái cây [6]

Hình 1.6 Sơ đồ quy trình sản xuất rượu vang từ nước trái cây

Đường, PH, chất dinh

Lên men chính Khử trùng

Tàng trữ

Lên men phụ Tách cặn

Lắng trong Đóng chai

Pha chế dịch lên

CO2 Nhân giống

Nấm men

Cặn nấm men

Cặn

Quả

Làm sạch Gia công cơ học Lọc

Tạp chất

Bã

Rượu vang

1.3.6 Chỉ tiêu chất lượng rượu vang: TCVN 7045 : 2002 , Rượu vang- quy định

kỹ thuật ( wine – specification), Hà Nội, 2002

4 Hàm lượng SO2 , mg/l,không lớn hơn 350 350

5 Hàm lượng xianua và các phức chất xianua,

mg/l, không lớn hơn

0,1

công bố của nhà sản xuất

Bảng 1.5: giới hạn hàm lượng kim loại nặng của rượu vang:

Tên chỉ tiêu Giới hạn tối đa (mg/l)

1.3.6.2 Chỉ tiêu vi sinh vật

Bảng 1.6 chỉ tiêu vi sinh vật của rượu vang

Tổng số vi khuẩn hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1ml sản phẩm 102

Tổng số nấm men, nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1ml sản phẩm 10