Cải thiện và nâng cao chất lượng rượu vang khóm

Kết quả nghiên cứu cho thấy, với tỷ lệ chanh dây bổ sung là 20% và sử dụng nấm men phân lập với mật số 106cfu/ml sẽ cho sản phẩm có màu sắc sáng đẹp hơn, độ rượu cao và đường sót ít.. Độ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

PGs TS Nguyễn Minh Thủy Phạm Trường Thọ MSSV: 2071776 Lớp: CNTP K33

Cần Thơ, 2010

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của giáo viên hướng dẫn và chính tôi thực hiện Các số liệu thu thập và kết quả phân tích trong đề tài là trung thực, đề tài không trùng với bất cứ đề tài khoa học nào

Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

Sinh viên thực hiện

Phạm Trường Thọ

LỜI CẢM TẠ

Đề tài luận văn tốt nghiệp được hoàn thành dựa trên kết quả thực tập và nghiên cứu sau ba tháng tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ Những thành quả đạt được hôm nay chính là nhờ sự giúp đỡ và động viên của thầy cô và các bạn

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Nguyễn Minh Thủy, người đã tận tình chỉ dẫn, truyền đạt cho em những kiến thức sâu rộng để em có thể hoàn thành đề tài luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức và rèn luyện kỹ năng trong suốt thời gian học đại học

Em xin chân thành cám ơn các anh chị trong phòng thí nghiệm và các cô thư viện Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng đã tạo điều kiện giúp đỡ cho em hoàn thành tốt đề tài luận văn

Cuối lời, tôi xin cảm ơn đến tập thể các bạn lớp Công Nghệ Thực Phẩm khóa 33, những người luôn ở bên cạnh và giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và nghiêm cứu luận văn

Chúc thầy cô và các bạn luôn thành công trong sự nghiệp và cuộc sống

Chân thành cám ơn!

Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

Sinh viên thực hiên

Phạm Trường Thọ

Kết quả nghiên cứu cho thấy, với tỷ lệ chanh dây bổ sung là 20% và sử dụng nấm men phân lập với mật số 106cfu/ml sẽ cho sản phẩm có màu sắc sáng đẹp hơn, độ rượu cao và đường sót ít Hàm lượng bentonite sử dụng là 20g/l với thời gian ủ là 6 ngày sẽ cho độ trong tốt nhất Kết hợp bổ sung natri metabisulphite với hàm lượng

là 0,01% có khả năng bảo vệ màu rượu vang tốt nhất

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN………i

LỜI CẢM TẠ iv

TÓM LƯỢC v

MỤC LỤC vi

DANH SÁCH BẢNG viii

DANH SÁCH HÌNH ix

CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 TỔNG QUAN……… Error! Bookmark not defined. 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU……….Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 Khóm……… 2

2.1.1 Nguồn gốc và phân bố 2

2.1.2 Phân loại 2

2.1.3 Giá trị dinh dưỡng 3

2.2 Chanh dây……… 3

2.2.1 Nguồn gốc và phân bố 3

2.2.2 Giá trị dinh dưỡng 4

2.3 Rượu vang……… 5

2.3.1 Lịch sử hình thành và phát triển 5

2.3.2 Thành phần của rượu vang 5

2.4 Nấm men……… 7

2.4.1 Đặc tính của nấm men trong lên men rượu 7

2.4.2 Nấm men thường gặp trong sản xuất rượu trái cây 7

2.4.3 Diễn biến của quá trình lên men 8

2.4.4 Các tác nhân ảnh hưởng đến lên men vang 9

2.5 Phương pháp làm trong rượu vang 10

2.6 Sắc tố trong khóm……… 12

2.7 Tác nhân ổn định màu trong rượu vang……… 13

2.7.1 Vai trò của sắc tố trong sản xuất thực phẩm 13

2.7.2 Tác nhân ổn định màu rượu vang 14

2.7.3 Cơ chế của quá trình chống oxi hóa carotenoid 14

CHƯƠNG III PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 16

3.1 Phương tiện nghiêm cứu……… 16

3.1.1 Địa điểm và thời gian 16

3.1.2 Thiết bị dụng cụ 16

3.1.3 Nguyên liệu, hóa chất 16

3.2 Phương pháp thí nghiệm……… 17

3.2.1 Quy trình sản xuất rượu vang khóm……… 17

3.2.2 Bố trí thí nghiệm ………18

3.3 Phương pháp phân tích 20

3.4 Xử lý số liệu thu thập……… 20

CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21

4.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ chanh dây và laọi nấm men sử dụng đến chất lượng sản……… … 21

4.1.1 Độ hấp thụ của sản phẩm 21

4.1.2 Độ rượu của sản phẩm 21

4.1.3 Hàm lượng đường sót của sản phẩm 22

4.1.4 Hàm lượng methanol của sản phẩm 23

4.1.5 Hàm lượng SO2 trong sản phẩm 24

4.2 Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng và thời gian làm trong của bentonite đến độ hấp thụ của sản phẩm……… 24

4.3 Khảo sát ảnh hưởng cảu các nhân tố đến khả năng bảo vệ màu sắc của sản phẩm……….22

6 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 29

5.1 Kết luận ……….30

5.2 Đề Nghị……… 30

TÀI LIỆU THAM KHẢO 30

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hoá học của khóm 3

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của chanh dây (trên 100 g phần ăn được) 5

Bảng 2.3 Ảnh hưởng của nồng độ đường đến lượng rượu tạo thành 9

Bảng 2.4: Thành phần khoáng chất của bentonite 10

Bảng 2.5 Nồng độ sử dụng cho một vài ứng dụng của bentonite 12

Bảng 4.1 Bảng thể hiện độ trong của rượu thông qua độ hấp thụ 21

Bảng 4.2 Độ rượu theo tỷ lệ chanh dây và nguồn nấm men sử dụng trong sản phẩm 21

Bảng 4.3 Sự thay đổi pH dịch lên men theo tỷ lệ chanh dây 22

Bảng 4.4 Hàm lượng đường sót theo tỷ lệ chanh dây bổ sung và nguồn nấm men sử dụng trong sản phẩm (%) 23

Bảng 4.5 Lượng methanol theo tỷ lệ chanh dây bổ sung và nguồn nấm men sử dụng trong sản phẩm (g/l) 23

Bảng 4.6 Lượng SO2 theo tỷ lệ chanh dây bổ sung và nguồn nấm men sử dụng trong sản phẩm (mg/l) 24

Bảng 4.7 Độ hấp thụ của sản phẩm khi sử dụng bentonite với hàm lượng và thời gian khác nhau 25

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Các giống khóm 2

Hình 2.2 Chanh dây tím và chanh dây vàng 4

Hình 2.3 Cấu trúc lát mỏng và các trúc tinh thể của bentonite 11

Hình 2.4 Các hình dạng của bentonite: đất sét thô, bột đất sét nghiền mịn 11

Hình 2.5 Công thức cấu tạo của lutein 12

Hình 2.6 Công thức cấu tạo của β – carotene 12

Hình 2.7 Các sản phẩm của quá trình oxy hóa lutein bởi ánh sáng 13

Hình 3.1 Một số dụng cụ phân tích trong phòng thí nghiệm 16

Hình 3.2 Quy trình sản xuất rượu khóm (có bổ sung chanh dây) 17

Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 18

Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 19

Hình 3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 20

Hình 4.1 Độ hấp thụ (giá trị A) của sản phẩm khi sử dụng bentonite với hàm lượng và thời gian làm trong khác nhau 25

Hình 4.2 Sản phẩm rượu vang khóm trước và sau khi sử dụng bentonite 26

Hình 4.3 Sự biến đổi màu của sản phẩm 27

Hình 4.4 Đồ thị thể hiện khả năng bảo vệ màu của metabisulphite 28

CHƯƠNG I GIỚi THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Đồng bằng sông Cửu Long là vùng đất có thế mạnh về nông nghiệp với diện tích tự nhiên toàn vùng 40.518 km2 trong đó có khoảng 18,43% sử dụng để làm nông nghiệp Vì thế sản lượng cây ăn quả hàng năm của vùng rất cao, số lượng sản phẩm tiêu thụ trong nước xuất khẩu ra nước ngoài rất lớn Và khóm là một trong số những loại cây ăn trái có giá trị sản xuất và tiêu thụ vào loại cao nhất, do là loại trái rất dễ trồng cho năng suất cao, đồng thời khóm rất giàu dinh dưỡng tốt cho sức khỏe Nhưng cũng giống với nhiều loại trái cây khác là thời gian tồn trữ ngắn, nên yêu cầu đặt ra là phải chế biến thành nhiều dạng khác nhau để bảo quản và đa dạng hóa sản phẩm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ của thị trường về loại quả này Trong đó rượu vang khóm là một trong những dạng sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, được nhiều người sử dụng Tuy nhiên chất lượng rượu vang khóm chưa thật sự hoàn thiện, do vậy nghiên cứu nâng cao chất lượng và hoàn thiện quy trình sản xuất rượu vang khóm là nội dung của nghiên cứu này

Bên cạnh đó chanh dây là loại trái cây giải khát có mùi thơm và vị chua, được trồng nhiều ở các tình đồng bằng sông Cửu Long như Cần Thơ, An Giang, Kiên Giang…

Là loại trái có nhiều dinh dưỡng như vitamin C, sắt, kali… Đặt biệt chanh dây có khả năng giữ màu rượu vang rất tốt do chứa nhiều acid citric và acid ascorbic

Vì thế cần nghiên cứu để tìm ra tỷ lệ chanh dây thích hợp bổ sung cho rượu vang khóm để giữ màu cho sản phẩm, và tìm ra loại nấm men tốt nhất để tiến hành lên men Đồng thời nghiên cứu các tác chất bảo vệ màu để duy trì màu sắc sản phẩm trong thời gian tồn trữ

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Trên cơ sở đó, mục tiêu nghiên cứu của đề tài là cải thiện và nâng cao chất lượng rượu vang khóm thông qua các yếu tố ảnh hưởng (tỷ lệ chanh dây bổ sung, loại nấm men sử dụng, tác chất bảo vệ màu)

CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1.1 Nguồn gốc và phân bố

Khóm thuộc họ dứa (Bromeliaceae) được trồng chủ yếu ở Châu Mỹ La Tinh, nhiều

nhất là Brazil Sau khi tìm ra Châu Mỹ, khóm được đem trồng ở hầu hết các nước nhiệt đới và một số nước Á nhiệt đới có mùa đông ấm như Hawai (chiếm 31% sản lượng thế giới), Thái Lan (16%), Brazil (9%)

Ở Việt Nam, đến cuối năm 1989 có 35.338 ha trồng khóm, trong đó miền Bắc có 6.482 ha, miền Nam có 28.856 ha Vùng đồng bằng sông Cửu Long có diện tích khóm lớn nhất, chiếm khoảng 72,45% diện tích trồng khóm cả nước Riêng Kiên Giang có 13.000 ha, chiếm 36,8% diện tích

Nhóm Queen: quả có nhiều mắt, mắt nhỏ, lồi, cứng nên tương đối dễ vận chuyển Thịt quả vàng, ít nước, có màu sắc và vị thơm hấp dẫn, thích hợp cho ăn tươi Nhóm này cho chất lượng tốt với độ ngọt cao, độ acid thấp so với nhóm Cayenne và

ít chất xơ Quả bé và khối lượng trung bình khoảng 200-700g/trái Nếu chăm sóc kém thì chỉ nặng khoảng 300g

Nhóm Spanish: quả ngắn, kích thước to hơn quả của khóm Queen nhưng bé hơn nhóm Cayenne Khối lượng trung bình xấp xỉ 1kg Quả có dạng hơi cân đối, hơi hình trụ Thịt quả màu trắng không đều, mắt quả sâu, vị hơi chua Hình 2.1 là hình

ảnh về ba loại khóm

Hình 2.1 Các giống khóm

(Nguồn: http://vi.wikipedia.org/Họ_Dứa)

2.1.3 Giá trị dinh dưỡng

Thành phần hoá học của khóm (bảng 2.1) thay đổi theo nhiều yếu tố: giống, địa điểm trồng, thời gian thu hoạch, độ chín, kỹ thuật trồng Khóm có hàm lượng đường cao, dao động trong khoảng 12-18oBrix Trong thành phần của khóm hầu như không chứa tinh bột và vitamin D Trong khi các loại vitamin khác đều hiện đủ, đặc biệt vitamin C chiếm tỷ lệ tương đối cao

Tên thường gọi: Dây Mát, Mát Mát, Lạc Tiên, Chanh Sô-Đa, trái Mê Ly

Chanh dây là loại trái cây hình quả trứng, mọc chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt Nó có nguồn gốc từ Brazil, Úc, Malaysia và Nam Mỹ, nhưng lại được trồng chủ yếu ở New Zealand Chanh dây có màu đỏ tía, vỏ ngoài hơi sần sùi, bên trong

có nhiều hột và có cùi màu vàng, vị mát Tuy nhiên, hột chanh giòn, mềm nên có thể ăn được Chanh dây có hơn 400 loài, trong đó có khoảng 60 loài cho trái ăn

được

Chanh dây có hình cầu hoặc hình bầu dục, màu tím sậm hay màu vàng chanh, tự rụng khi chín Ngoại quả bì (vỏ trái) mỏng và cứng, trung quả bì màu xanh, nội quả

bì màu trắng Trái mang rất nhiều hột có cơm mềm, mùi thơm Chanh dây được chia làm hai dạng tuỳ màu vỏ trái (hình 2.2), dạng trái có màu tím sậm, trái nhỏ, có tua dây, nhánh và gân xanh lá Dạng trái vàng có vỏ màu vàng chanh, trái lớn hơn dạng trái tím, có tua dây, nhánh và gân lá ửng đỏ tím

Hình 2.2 Chanh dây tím và chanh dây vàng

(Nguồn: http://vi.wikipedia.org/wiki/Chanh_Leo)

2.2.2 Giá trị dinh dưỡng

Chanh dây rất giàu vitamin C, là chất chống oxi hoá và chống viêm nhiễm Do đó

có thể giúp giảm các triệu chứng hen suyễn Chanh vàng ít vitamin C hơn chanh tía nhưng acid tổng số lại nhiều hơn (chủ yếu là acid citric) Chanh vàng là nguồn cung cấp niacin và riboflavin dồi giàu Các acid amin trong chanh tía bao gồm arginin, acid aspartic, glycin, leucine, lysine, proline, threonine, tyrosine, valine

Chanh dây là loại hoa quả chứa nhiều chất xơ nên dễ gây no bụng có tác dụng tốt đến sức khoẻ, có thể ngăn ngừa bệnh tim mạch vành Ngoài ra còn giữ được lượng cholesterol Chanh dây cũng giàu carbohydrate cung cấp năng lượng cho cơ thể Nó

có chứa thành phần gây ngủ và rất tốt để thư giãn, do dó nên uống một ít chanh dây trước khi đi ngủ (như vậy giấc ngủ sẽ sâu hơn)

Vỏ: hàm lượng pectin trong vỏ khoảng 2.4% (14% theo căn bản khô) Phần còn lại của vỏ bao gồm 5-6% protein và có thể được sử dụng làm chất độn trong chế biến thức ăn gia súc, gia cầm

Hạt: trong thành phần của hạt chanh dây hàm lượng lipid chiếm tỷ lệ khá cao (23,8%) Dầu của hạt chanh dây tương tự như của hạt hướng dương và dầu hạt đậu nành

Phần thịt quả chín có vị chua ngọt, thường được dùng dưới dạng nước uống giải khát, có tác dụng rất tốt cho sức khoẻ Chanh dây còn giúp giảm sự phát triển của tế bào ung thư Giá trị thực phẩm của chanh dây được cho ở bảng 2.2

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của chanh dây (trên 100 g phần ăn được)

Thành phần Đơn vị Giá trị trên 100 g phần ăn được

2.3.2 Thành phần của rượu vang

Cồn là thành phần quan trọng nhất của rượu vang Cồn ethylic có mùi thơm, độ cồn phổ biến của rượu vang là từ 10 – 12o

Đường: trong rượu vang chủ yếu là đường fructose, glucose và một ít galactose Nếu cho thêm đường Saccharose vào trước khi lên men thì toàn bộ sẽ bị thuỷ phân

thành đường khử Tuỳ theo loại đường khử trong quá trình lên men, mà rượu vang được chia ra làm bốn loại:

+ Vang khô: lượng đường dưới 10 g/l

+ Vang nửa khô: lượng đường từ 20-30 g/l

+ Vang nửa ngọt: lượng đường từ 45-65 g/l

+ Vang ngọt: lượng đường từ 80-110 g/l

Rượu vang còn nhiều đường khử Đặc biệt khi độ cồn còn thấp rất dễ bị nhiều vi khuẩn yếm khí cũng như hiếu khí phá huỷ đường chuyển thành acid lactic làm mất mùi vị của rượu

Acid: rượu vang là thức uống có độ chua rất cao (acid tổng số 4-5 g/l, pH từ 3.9) nhưng rất dễ uống vì vị chua của acid được cân đối bởi vị ngọt của cồn và glycerine, vị chát của polyphenol, vị mặn của muối Acid hữu cơ trong rượu vang còn có tác dụng ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn gây hư hỏng

2.9-Tro và các muối: có nhiều khoáng trong rượu vang phổ biến nhất là P, S, K, Na, Ca, Mg Mặc dù hàm lượng thấp khoảng 1,5-3g/l nhưng giữ vai trò rất quan trọng: + Làm tăng hưong vị cho rượu

+ Làm tăng dinh dưỡng cho rượu vì có một số muối rất cần thiết cho cơ thể sống với một lượng nhỏ Những chất vi lượng như Fe hàm lượng bình thường chỉ vài mg/l và Cu là 0,2-0,3mg/l Nếu chỉ tăng vài mg/l cũng gây kết tủa làm đục và mất hương vị

Chất gây mùi thơm: đó là mùi thơm cho các chất có nguồn gốc tecpen quyết định nhưng đại bộ phận chất này bị phân huỷ và bị khí CO2 kéo ra trong quá trình lên men Có nhiều chất thơm được sinh ra khi lên men, ở dạng cồn cao phân tử và este của chúng Trong quá trình rượu chín phát sinh ra một mùi thơm đặc biệt gọi là buke (bouguet) do các chất oxi hoá khử gây ra, nhưng ở dạng khử oxi mới thơm Vì vậy giữ rượu vang quả trong bình nút kín hoàn toàn không có oxi một thời gian dài làm cho sản phẩm có mùi thơm

Vitamin: các vitamin trong nước quả đa phần không bị phá huỷ trong quá trình lên men Theo J.Ribero-Gayon viết “nói tóm lại, lên men rượu điều chỉnh lại phần vitamin của nước quả, có phần bổ xung thành phần đó Chớ tưởng rằng lên men phá huỷ hết vitamin nước quả Thực ra đó là kỷ thuật tốt để giữ lại các vitamin đó” Polyphenol: hợp chất phức tạp chỉ có trong vỏ quả do đó khi chế biến bằng nước quả không có xác rất ít polyphenol Ngược lại, khi cho lên men cả nước và xác quả thì trong rượu vang có nhiều polyphenol Polyphenol bao gồm nhiều hoá chất khác nhau:

+ Acid phenolic: acid benzoic, acid xinamin

+ Flavon làm cho rượu có màu vàng, Antoxian làm cho rượu có màu đỏ

+ Tannin dễ kết bông với protein trong nước quả, cũng dễ bị oxi hoá làm cho rượu

có màu tối

2.4 Nấm men

2.4.1 Đặc tính của nấm men trong lên men rượu

Nấm men trong rượu vang thuộc giống Saccharomyces Trong quá trình lên men thì trong một vài ngày đầu các men dại hình thoi dằu nhỏ hay hình chuỳ (Kloeckera)

chiếm ưu thế (70-80% trong tổng số nấm men) sau đó các nấm men hình elip hay ovan nhanh chóng phát triển gây lên men mạnh, lượng đường tiêu hao nhanh và tích

tụ cồn ethylic nhiều Khi cồn tương đối cao (8-12%) thì nấm men hình elip

saccharomyces vini ngừng hoạt động Khi ấy nấm men chụi cồn Saccharomyces oviformis tiếp tục lên men cho đến khi kết thúc

Saccharomyces có bào tử trong nang thường là 1-4 bào tử, có khi tới 8 Tế bào của

chúng có hình dáng khác nhau: hình tròn, ovan, elip Sinh sản bằng cách nảy chồi,

sử dụng đường trong quá trình hô hấp và lên men, có trường hợp lên men ở dịch đường 30% và tạo được 18% cồn (Lương Đức Phẩm, 2006)

2.4.2 Nấm men thường gặp trong sản xuất rượu trái cây

2.4.2.1 Saccharomyces vini

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

tổng số saccharomyces có trong nước quả khi lên men Nguồn dinh dưỡng cacbon

của loài này là đường, cồn và acid hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là acid pantothenic, mezoinozit, thiamin và piridoxin

Đa số các tế bào này có hình ovan kích thước (3-8) × (5-12) µm, sinh sản theo lối

nảy chồi và tạo thành bào tử Saccharomyces vini sinh ra enzyme invertase có khả

năng khủ đường saccharose thành fructose và glucose, vì vậy trong lên men ta có thể bổ sung loại đường này vào dịch quả và hàm lượng rượu được hình thành bình thường, đối với nhiều nòi của nấm men này chỉ đạt được 8-10% thể tích

Các nòi của giống này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sunfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra mùi vị đặc trưng riêng biệt Ở giai

đoạn cuối của quá trình lên men các tế bào Saccharomyces vini thường bị già,

không tiếp tục chuyển đường thành cồn và bị chết đi rất nhanh

2.4.2.2 Saccharomyces urarum

Men này được tách từ nước nho, rượu và nước hoa quả giúp bào 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 giống này có thể lên men 12-13o cồn trong dung dịch nước nho

2.4.2.3 Saccharomyces oviformis

Giống thuần chủng phát triển tốt trong nước nho và các loại hoa quả khác, có khả năng chụi được đường cao, cồn cao, lên men kiệt đường và tạo thành tới 18o cồn Không lên men được galactose và men nổi lên bề mặt dịch lên men tạo thành màng

2.4.2.4 Sacchsaromyces chevalieri

Nấm men này được tách từ nước nho lên men tự nhiên, từ vang non được gây men

nước dừa hay nước cọ Saccharomyces chevalieri thuần chủng lên men nước nho có

thể tạo 16o cồn (Lương Đức Phẩm, 2006)

2.4.3 Diễn biến của quá trình lên men

Đường cùng các chất dinh dưỡng khác của quá trình lên men, trước tiên được hấp thụ vào bề mặt của nấm men, sau đó khuếch tán qua màng tế bào bán thấm đó mà vào bên trong tế bào Sự khuếch tán này tuân theo những định luật chung của sự thẩm thấu

Trong khi nước được vào ra tế bào một cách tự do thì đường và các chất dinh dưỡng khác chỉ được màng tế bào cho đi vào mà không cho quay ra Vì vậy, đường được chuyển hoá qua một chuỗi các phản ứng enzyme để tạo ra các sản phẩm cuối cùng của sự lên men là rượu ethylic và cacbonic Như vậy, thông qua các hoạt động sống của tế bào nấm men mà trong nguyên sinh chất của chúng liên tục xảy ra những phản ứng sinh hoá rất phức tạp để rồi cuối cùng dẫn đến tổng hợp một chất này và phân huỷ một chất kia

Rượu ethylic và cacbonic được tạo thành liền thoát ra khỏi tế bào và khuếch tán vào môi trường xung quanh Vì rượu hoà tan với nước theo bất kỳ tỷ lệ nào nên có thể khuếch tán vào môi trường một cách nhanh chóng và tạo ra một độ đậm lớn xung quanh nấm men Khí cacbonic cũng hoà tan được trong dịch thể, song độ hoà tan trong nước của nó không lớn lắm (ở điều kiện 25-30oC và 860 mmHg, một lít nước hoà tan được 0,837-0,865 lít CO2) Độ hoà tan của khí cacbonic trong rượu lớn hơn trong nước gấp 3 lần, do vậy môi trường xung quanh nhanh chóng bão hoà khí CO2 Liền đó khí CO2 được hấp thụ trên bề mặt tế bào nấm men và những vật thể rắn khác của môi trường Khi thoát ra khỏi dung dịch khí CO2 liền tạo thành những bọt

và kết hợp vững chắc với tế bào nấm men Khi các bọt đạt đến độ lớn nào đó thì lực nâng của chúng vượt quá trọng lượng của tế bào và thế là bọt và nấm men nổi lên trên bề mặt, rồi bọt bị vỡ ra, tế bào nấm men chìm xuống Như vậy tế bào nấm men vốn dĩ không chuyển động, trở thành chuyển động được ở trong môi trường lên men, khiến cho sự trao đổi chất trong tế bào mạnh mẻ hơn và sự lên men cũng gia tăng một cách tương ứng

Nấm men có thể làm lên men được mặc dù hơi chậm những dung dịch đường có nồng độ 25-30% Tuy nhiên, môi trường thuận lợi cho nấm men là chứa 10–18% đường Dung dịch đường có nồng độ quá cao sẽ tạo ra áp suất thẩm thấu khá lớn gây phá huỷ trạng thái sinh lý bình thường của nấm men Thời gian lên men sẽ kéo dài, sử dụng không triệt để hết đường, đồng thời lượng rượu tạo thành quá lớn sẽ ức chế hoạt động của nấm men Môi trường lên men có nồng độ đường quá thấp sẽ không thuận lợi về kinh tế

Nồng độ đường và khí CO2 cũng có tác dụng kìm hãm đến sự sinh sản cũng như khả năng lên men của nấm men Sự sinh sản của nấm men sẽ chậm lại khi nồng độ rượu có trong môi trường là 2% và sẽ ngừng khi nồng độ rượu 5% Khí CO2 ức chế

sự lên men nhưng sự thoát khí CO2 lại các tác dụng tốt đến quá trình lên men Sự

thoát khí CO2 sẽ làm cho môi trường lên men luôn bị khuấy động, kéo dài trạng thái

lơ lững của nấm men do đó làm tăng nhanh sự lên men (Nguyễn Ngọc Tú, 2004)

2.4.4 Các tác nhân ảnh hưởng đến lên men vang

2.4.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng bật nhất đối với nấm men nói chung và lên men vang nói riêng Nó có tác dụng rõ rệt đến khả năng lên men của chủng nấm men và chất lượng của rượu vang (độ rượu, đường sót, chất thơm ) Lên men rượu vang thường xuất hiện trong khoảng nhiệt độ từ 10–30oC Ở nhiệt độ cao lên men bắt đầu sớm, xảy ra mạnh mẽ, nhưng dễ bị ngừng lại ngang chừng và kết thúc lên men khi đường sót còn lại ở dịch lên men là khá cao Nhiệt độ càng cao càng tạo điều kiện kỵ khí cho lên men nhưng lại gây khó khăn cho lên men phụ từ các đường sót, đặc biệt là lên men được tiến hành không có oxy của không khí, với hàm lượng lên men ban đầu tương đối cao Nhiệt độ không những có ảnh hưởng đến cường độ lên men, tốc

độ sinh sản của men giống mà con sinh tổng hợp các sản phẩm thứ cấp

2.4.4.2 Đường

Trong dịch quả hàm lượng đường không lên men lên tới 20% tổng lượng đường Như vậy, nồng độ đường sót lại là khá cao trong lên men và làm chất ức chế cho việc tạo thành rượu Ảnh hưởng nồng độ đường trong môi trường đến việc tạo thành cồn được cho bảng 2.3

Bảng 2.3 Ảnh hưởng của nồng độ đường đến lượng rượu tạo thành

2.4.4.3 Ảnh hưởng của oxy

Oxy là một trong những nhân tố cơ bản xác định sự sinh sản của nấm men Trong môi trường càng nhiều tế bào nấm men càng lên men mạnh Sinh trưởng và phát triển của tế bào nấm men trong thời gian lên men rượu vang (đặc biệt là lên men dịch quả có nồng độ đường cao) phụ thuộc vào số lượng oxy của không khí

Oxy rất cần cho lên men vang ở một vài giai đoạn, đặc biệt là ở giai đoạn logarit Đưa không khí vào môi trường sẽ nâng cao nồng độ tế bào và phần trăm đường đầu lên men, thậm chí chỉ cần thêm một lượng nhỏ (0,15m3 không khí cho 1lít môi

trường hoặc 0,2mg O2) cũng ảnh hưởng rõ rệt đến tốc độ lên men và tăng sinh khối đáng kể Trong lên men, khi đã sinh ra một lượng lớn rượu thì hiệu quả không khí đưa vào không làm tăng sinh sản, mặc dù nấm men vẫn sử dụng không khí như giai đoạn đầu lên men Vai trò của oxy đặc biệt quan trọng trong giai đoạn đầu của nhân giống và giai đoạn đầu của lên men

2.4.4.4 Ảnh hưởng của pH môi trường

Độ pH của dịch quả nằm trong khoảng 2,8-3,8 Loài Sacchromyces vini phát triển bình thường ở pH 3,5 So với Saccharomyces carlsbergenis thì Saccharomyces vini

chịu được độ chua tốt hơn

Nếu nâng cao độ chua của môi trường lên men nữa nấm men sẽ thay đổi hình thái,

tế bào nhỏ hơn, dạng hình cầu vượt trội, trong tế bào tích tụ chất béo

2.4.4.5 Các chất phenol

Ảnh hưởng của polyphenol đến sinh trưởng của nấm men đã được nghiên cứu từ rất

lâu Người ta thấy rằng, các loài thuộc giống Saccharomyces tương tương đối chịu được polyphenol hơn các giống Pichia, Hanseniaspora, Kloekere

2.4.4.6 Khí CO 2

Dưới áp suất của khí CO2 sinh trưởng của nấm men và lên men hầu như không bị ảnh hưởng Loại CO2 từ môi trường lên men bằng nitơ hoặc bằng không khí thì quá trình lên men không rút ngắn được thời gian Nếu rút dần CO2 bằng bơm chân không thì lên men mạnh nhưng không nhiều

Dưới áp lực của CO2 những tế bào nấm men rượu vang tăng kích thước đáng kể và ngả sang hình tròn

CO2 là một trong những chất trao đổi, trong nồng độ xác định nó có tác dụng kìm hãm hoặc ngừng sinh trưởng của nấm men (Lương Đức phẩm, 2006)

2.5 Phương pháp làm trong rượu vang

Phương pháp làm trong bằng bentonite

Bentonite là nhôm silicat ngậm nước tự nhiên Bentonite có thành phần chủ yếu là khoáng montmorillonite Tinh thể montmorillonite bao gồm những tấm khác biệt nhau được tạo thành từ những mãnh nhỏ chắc chắn Giữa các lớp là các cation nên

có thể giữ được nước bên trong và làm mở rộng khoảng cách giữa các lớp Bên trong các lớp này, các tiểu phân bentonite tích điện âm và sẽ bị kết vón khi cho thêm hỗn hợp dịch mang điện tích dương (hình 2.3)

Bentonite là một khoáng chất đất sét, là một loại đá mền (hình 2.4) Một viên đá bentonite mới được khai thác thì mềm và dẻo, đặc tính dẻo của nó cho phép dễ dàng cạo bằng móng tay, nó có bề mặt sáp các khía cạnh có những khe nứt hình giống như vỏ sò, hoặc xòe ra, thường mịn (Passcal Ribereau, 2006) Thành phần khoáng chất của bentonite được cho ở bảng 2.4

Bảng 2.4: Thành phần khoáng chất của bentonite

(Nguồn: Passcal Ribereau, 2006)

Hình 2.3 Cấu trúc lát mỏng và cấu trúc tinh thể của bentonite

(Nguồn: Passcal Ribereau, 2006)

Hình 2.4 Các hình dạng của bentonite: đất sét thô, bột đất sét nghiền mịn

(Nguồn: Passcal Ribereau, 2006)

Màu của bentonite thô có thể khác nhau như: trắng, xanh, vàng, đỏ, nâu, xanh tím

… tùy thuộc vào lĩnh vực làm việc và từng vùng

Trên thế giới có hàng trăm loại bentonite khác nhau, nhưng rất ít trong số đó đủ chất lượng để chế biến nước giải khát.

Bentonite không có độc tố, tỷ khối là 800 ÷ 960 kg/m3, độ pH trong nước nhỏ hơn

9 Bentonite được ứng dụng rộng rải trong nhiều lĩnh vực đặc biệt là trong xây dựng Bentonite củng được ứng dụng trong thực phẩm như làm trong rượu

Bentonite là loại khoáng sét tự nhiên có tính hấp phụ và trao đổi ion Có thể dùng trong thuốc uống, mỹ phẩm và thực phẩm Trong thuốc uống, nó được dùng để hấp phụ hoạt chất cation và làm chậm quá trình giải phóng, còn được dùng để che vị

khó chịu của một số thuốc (Hoàng Ngọc Hùng, 2000) Nồng độ sử dụng của một

vài ứng dụng của bentonite được cho ở bảng 2.5

Bảng 2.5 Nồng độ sử dụng cho một vài ứng dụng của bentonite

là yếu tố chính xác định màu sắc Trong khóm chứa 24 mg/kg carotenoid chủ yếu là

β – carotene và lutein Lutein quyết định màu vàng cho trái cây và rau quả (H.–D.Belitz, 2004) Công thức cấu tạo của lutein và β – carotene được trình bày ở hình 2.5 và hình 2.6

Hình 2.5 Công thức cấu tạo của lutein

màu nâu, các chất mùi cũng được tạo ra trong quá trình oxy hóa carotenoid làm giảm chất lượng thực phẩm và mất giá trị cảm quan (Hoàng Kim Anh, 2008)

Oxy hóa lutein

Carotenoid dễ bị oxy hóa do các nối đôi trong phân tử nhạy cảm với nhiệt độ và ánh sáng Sự oxy hóa làm mất màu carotenoid là vấn đề quan trọng được chú ý trong thực phẩm Sự oxy hóa tăng nhanh khi có sự hiện diện của sunfite, ion kim loại, độ

ẩm, oxy không khí… Những thảo luận mới đây, oxy hóa carotenoid có 2 dạng được nhận thấy với nhiều hợp chất với cơ chất nghiêm cứu là lutein

Dạng thứ nhất, chuỗi polyene của carotenoid liên quan đến sự oxy hóa làm đứt gãy chuỗi polyene của carotenoid và có thể hình thành một số loại của apocarotenal, apocarotenones và apocarotenoid (Lester Packer, 2004)

Hình 2.7 Các sản phẩm của quá trình oxy hóa lutein bởi ánh sáng

(Nguồn: Lester Packer, 2004)

2.7 Tác nhân ổn định màu trong rượu vang

2.7.1 Vai trò của sắc tố trong sản xuất thực phẩm

Chất lượng trong một sản phẩm thực phẩm bao hàm không chỉ giá trị dinh dưỡng

mà còn giá trị cảm quan Màu sắc là một chỉ số quan trọng trong giá trị cảm quan Màu sắc của các loại sản phẩm thực phẩm không chỉ có giá trị hình thức mà còn có