Nghien cuu qua trinh san xuat ruou vang thanh long va mot so yeu to anh huong den chat luong san pham

Rất nhiều loại trái cây ựã ựược sử dụng trong nghiên cứu tạo ra các sản phẩm lên men như: nước lên men từ chanh dây nghiên cứu của PGS.TS Trần Minh Tâm - 2008, các sản phẩm vang lên men

MỤC LỤC

Phần 1: MỞ ðẦU 1

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ðỀ TÀI: 1

1.2 MỤC ðÍCH CỦA ðỀ TÀI: 2

1.3 YÊU CẦU CỦA ðỀ TÀI: 2

1.4 Ý NGHĨA CỦA ðỀ TÀI: 3

Phần 2: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 4

2.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC: 4

2.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI: 6

2.3 NGUYÊN LIỆU THANH LONG: 6

2.3.1 ðặc ñiểm sinh thái: 7

2.3.2 ðặc ñiểm thực vật học: 7

2.3.2.1 Thân, cành: 7

2.3.2.2 Rễ: 8

2.3.2.3 Hoa: 8

2.3.2.4 Quả và hạt: 9

2.3.3 Các dạng thanh long: 9

2.3.4 Thành phần hóa học: 11

2.3.5 Diện tích sản xuất thanh long tỉnh Bình Thuận năm 2007: 11

2.3.6 Tiêu chuẩn xuất khẩu thanh long Bình Thuận: 12

2.3.7 Tình hình sản xuất thanh long Bình Thuận qua các năm: 12

2.4 NẤM MEN: 14

2.4.1 Hình thái và cấu tạo: 14

2.4.1.1 Hình thái: 14

2.4.1.2 Cấu tạo: 15

2.4.2 Phân loại: 16

2.4.3 Một số giống nấm men thường gặp trong tự nhiên và ñược sử dụng trong công nghiệp: 18

2.4.3.1 Giống Saccharomyces: 18

2.4.3.2 Giống Candida Berkhout: 22

2.4.3.3 Giống Hanseniaspora (Zikes) Klöecker 23

2.4.4 Thành phần hóa học tế bào nấm men: 24

2.4.5 Dinh dưỡng nấm men: 25

2.4.5.1 Dinh dưỡng carbon: 25

2.4.5.2 Dinh dưỡng nitơ: 26

2.4.5.3 Dinh dưỡng các nguyên tố vô cơ : 26

2.4.5.4 Dinh dưỡng các chất sinh trưởng: 26

2.4.6 Sinh trưởng của nấm men: 27

2.4.6.1 Sinh sản: 27

2.4.6.2 Sinh trưởng: 27

2.5 RƯỢU VANG: 28

2.5.1 ðịnh nghĩa: 28

2.5.2 Phân loại rượu vang: 29

2.5.3 Quy trình sản xuất rượu vang: 33

2.5.4 Các tác nhân ảnh hưởng ñến lên men vang: 36

2.5.4.1 Nhiệt ñộ: 36

2.5.4.2 Oxy của không khí: 37

2.5.4.3 ðường: 37

2.5.4.4 ðộ acid của môi trường: 38

2.5.4.5 Các chất phenol: Error! Bookmark not defined 2.5.5 Sản phẩm lên men: 38

2.5.5.1 Những sản phẩm ñược tạo ra trong hoạt ñộng sống của nấm men: .38

2.5.5.2 Các sản phẩm tạo thành trong quá trình tự phân của nấm men: 38

Phần 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

3.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU: 39

3.1.1 Xây dựng quy trình lên men thích hợp ñể tạo sản phẩm vang thanh long trắng 39

3.1.1.1 Quy trình lên men rượu vang thanh long 39

3.1.1.2 Mô tả quy trình lên men 39

3.1.2 Nghiên cứu khảo sát sự sinh trưởng và phát triển của các chủng nấm men: Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces oviformis, Saccharomyces vini trên môi trường dịch chiết thanh long 39

3.1.2.1 Xác ñịnh ñường cong sinh trưởng của 3 chủng nấm men: 39

3.1.2.2 Nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển của 3 chủng nấm men giai ñoạn ống giống gốc: 39

3.1.2.3 Nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển của 3 chủng nấm men trong giai ñoạn nhân sinh khối: 39

3.1.2.4 Nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển của 3 chủng nấm men trong giai ñoạn lên men chính – môi trường dịch chiết thanh long: 40

3.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố ựến chất lượng sản phẩm 40

3.1.3.1 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của việc bổ sung enzyme pectinase ựến quá trình xử lý nguyên liệu 40

3.1.3.2 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của 3 chủng nấm men ựến chất lượng rượu vang thanh long 40

3.1.3.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn hai chủng nấm men Saccharomyces oviformis, Saccharomyces vini ựến quá trình lên men vang thanh long 40

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 41

3.2.1 đối tượng nghiên cứu: 41

3.2.2 Bố trắ thắ nghiệm: 41

3.2.2.1 Xây dựng quy trình sản xuất vang thanh long: 41

3.2.2.2 Nghiên cứu khảo sát sự sinh trưởng và phát triển của 3 chủng nấm men trên môi trường dịch chiết thanh long 41

3.2.2.3 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số yếu tố ựến quá trình lên men .44

3.2.3 Phương pháp phân tắch: 46

3.2.3.1 Xác ựịnh tổng hàm lượng chất khô hòa tan 46

3.2.3.2 Xác ựịnh pH 46

3.2.3.3 Xác ựịnh hàm lượng ựường khử bằng 3,5-Dinitrosalycylic acid 46

3.2.3.4 Xác ựịnh hàm lượng acid tổng số 48

3.2.3.5 Xác ựịnh hàm lượng ethanol: 49

3.2.3.6 Xác ựịnh trực tiếp số lượng tế bào bằng buồng ựếm hồng cầu: 50

3.2.3.7 đánh giá cảm quan: 51

3.2.4 đánh giá chất lượng sản phẩm: 53Phần 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 554.1 XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG THANH LONG: 554.1.1 Khảo sát nguồn nguyên liệu: 554.1.2 Quy trình sản xuất rượu vang thanh long: 564.2 NGHIÊN CỨU SỰ SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ CHỦNG NẤM MEN: 594.2.1 Xác ựịnh ựường cong sinh trưởng của 3 chủng nấm men: 594.2.2 Nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển của các chủng nấm men ở giai ựoạn ống giống gốc: 604.2.2.1 Trên môi trường thạch - malt: 604.2.2.2 Trên môi trường thạch - thanh long: 624.2.3 Nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển của các chủng nấm men ở giai ựoạn nhân sinh khối: 654.2.3.1 Trên môi trường dịch malt: 654.2.3.2 Trên môi trường dịch thanh long: 674.2.4 Nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển của các chủng nấm men ở giai ựoạn lên men chắnh: 704.2.4.1 Ảnh hưởng của sự sinh trưởng và phát triển của các chủng nấm men ựến sự thay ựổi tổng hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình lên men chắnh: 704.2.4.2 Ảnh hưởng của sự sinh trưởng và phát triển của các chủng nấm men ựến sự thay ựổi pH trong quá trình lên men chắnh: 724.2.4.3 Ảnh hưởng của sự sinh trưởng và phát triển của các chủng nấm men ựến sự thay ựổi hàm lượng ethanol trong quá trình lên men chắnh: 73

4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ðẾN CHẤT LƯỢNG CỦA

RƯỢU VANG: 74

4.3.1 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của việc bổ sung enzyme pectinase ñến việc xử lý nguyên liệu: 74

4.3.1.1 Xác ñịnh tỉ lệ bổ sung enzyme pectinase ñể xử lý dịch quả: 74

4.3.1.2 Xác ñịnh thời gian thích hợp ñể xử lý dịch quả: 75

4.3.1.3 Xác ñịnh nhiệt ñộ tiến hành xử lý dịch quả: 76

4.3.2 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số chủng nấm men khác nhau ñến quá trình lên men vang thanh long: 77

4.3.2.1 Quan sát trạng thái dịch lên men của các chủng nấm men: 77

4.3.2.2 Ảnh hưởng của một số chủng nấm men ñến sự thay ñổi tổng hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình lên men: 80

4.3.2.3 Ảnh hưởng của một số chủng nấm men ñến sự thay ñổi giá trị pH trong quá trình lên men: 81

4.3.2.4 Ảnh hưởng của một số chủng nấm men ñến sự thay ñổi hàm lượng ethanol trong quá trình lên men: 81

4.3.3 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn hai chủng nấm men S.oviformsis và S vini ñến quá trình lên men vang thanh long: 82

4.3.3.1 Quan sát trạng thái lên men ở các tỉ lệ phối trộn khác nhau: 82

4.3.3.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn hai chủng nấm men S.oviformis và S.vini ñến sự thay ñổi tổng hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình lên men: .87

4.3.3.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn hai chủng nấm men S.oviformis và S.vini ñến sự thayñổi pH của các công thức lên men: 88

4.3.3.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn hai chủng nấm men S.oviformis và

S.vini ựến sự thay ựổi hàm lượng ethanol trong quá trình lên men: 89

4.3.4 đánh giá cảm quan: 90

4.3.5 đánh giá chất lượng sản phẩm: 92

4.3.6 Kết quả phân tắch hồi quy: 93

Phần 5: KẾT LUẬN VÀ đỀ NGHỊ 94

5.1 KẾT LUẬN : 94

5.2 đỀ NGHỊ : 95

TÀI LIỆU THAM KHẢO 96

Phần 1: MỞ đẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA đỀ TÀI:

Thanh long là một loài cây ựược trồng làm cảnh hay lấy quả, thuộc họ xương rồng Nó có nguồn gốc từ Trung và Nam Mỹ Nó cũng ựược trồng ở các nước như Trung Quốc, đài Loan và trong khu vực đông Nam Á như Việt Nam, Malaysia, Thái Lan,Ầ có mùi vị thơm dịu, vị ngọt vừa phải và ắt cung cấp calo [31,32]

Tại Việt Nam, thanh long ựược trồng chủ yếu ở Bình Thuận, Long An, Tiền Giang và Tây Ninh Trong ựó, thanh long ựược trồng ở Bình Thuận là nhiều nhất với diện tắch trồng 9016 ha, sản lượng 141458 tấn/năm (2007) [32,49] Với nhu cầu xuất khẩu chỉ chiếm khoảng hơn 20% lượng thanh long thu hoạch, nên hiện nay lượng thanh long còn lại phải tiêu thụ ở thị trường trong nước là khá lớn, ựặc biệt là vào thời ựiểm chắnh vụ Do thói quen sử dụng thanh long từ trước ựến nay chủ yếu

là ăn tươi, nên ngoài lượng thanh long ựạt tiêu chuẩn xuất khẩu thì lượng thanh long còn lại không tiêu thụ hết ở thị trường trong nước sẽ bị hư hỏng, thất thoát

Chắnh vì vậy, việc tạo ra những sản phẩm chế biến ựể giúp tiêu thụ một lượng lớn thanh long, cải thiện ựời sống người nông dân cũng như góp phần ựa dạng hóa sản phẩm trên thị trường là một việc làm rất cần thiết Tuy nhiên, việc cho ra ựời một sản phẩm có rất nhiều vấn ựề cần xem xét và quan tâm

Từ xa xưa, con người ựã biết sử dụng vi sinh vật trước khi biết rõ chúng Vì thế, vi sinh vật ựã trở nên rất quen thuộc và quan trong ựối với ựời sống Vì vậy, hiện nay việc sử dụng vi sinh vật trong lĩnh vực thực phẩm là rất phổ biến Rất nhiều loại trái cây ựã ựược sử dụng trong nghiên cứu tạo ra các sản phẩm lên men như: nước lên men từ chanh dây (nghiên cứu của PGS.TS Trần Minh Tâm - 2008), các sản phẩm vang lên men từ mơ, dứa, dâu, mận, nho của công ty cổ phần Thăng Long,Ầ[46] Các sản phẩm này ựã góp phần ựa dạng hóa sản phẩm của ngành công nghệ thực phẩm và ngành công nghệ vi sinh

Thanh long với ñặc ñiểm quả to, nhiều nước, vị chua ngọt, có chứa các vitamin và khoáng chất như: vitamin C, B1, B2, B12, Fe, Ca, K…[31] rất thích hợp lên men rượu ñể sản xuất vang

Trước thực trạng này, tôi thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu quá trình sản xuất rượu vang thanh long và một số yếu tố ảnh hưởng ñến chất lượng sản phẩm” ðề tài nghiên cứu giúp cung cấp một số chỉ tiêu kỹ thuật cần thiết ñể có thể ñạt ñược sản phẩm rượu vang thanh long có chất lượng

1.2 MỤC ðÍCH CỦA ðỀ TÀI:

Mục ñích của ñề tài nhằm xác ñịnh ñược quy trình tối ưu lên men rượu vang

từ trái thanh long, ñồng thời khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng ñến chất lượng sản phẩm Cụ thể như sau:

• Xác ñịnh quy trình lên men rượu vang thích hợp cho thanh long

• Nghiên cứu khảo sát sự sinh trưởng và phát triển của các chủng nấm men: Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces oviformis, Saccharomyces vini trên môi trường dịch chiết thanh long

Trên cơ sở ñó, so sánh sự sinh trưởng và phát triển giữa chúng nhằm xác ñịnh ñược chủng nấm men có hoạt lực lên men mạnh nhất, phù hợp nhất với môi trường dịch thanh long ñể có thể tạo ra loại rượu vang có chất lượng tốt nhất

• Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố ñến chất lượng sản phẩm như: sử dụng enzyme pectinase trong quá trình xử lý nguyên liệu, sử dụng một số chủng nấm men Saccharomyces, tỉ lệ phối trộn hai chủng Saccharomyces

1.3 YÊU CẦU CỦA ðỀ TÀI:

Xây dựng quy trình lên men thích hợp ñể tạo sản phẩm vang thanh long trắng Nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển của 3 chủng nấm men Saccharomyces trên môi trường dịch chiết thanh long

Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố ñến chất lượng sản phẩm như:

• Việc sử dụng enzyme pectinase trong quá trình xử lý nguyên liệu

• Việc sử dụng 3 chủng nấm men Saccharomyces khác nhau ñể lên men tạo sản phẩm vang thanh long

• Việc sử dụng những tỉ lệ phối trộn khác nhau của hai chủng Saccharomyces oviformis và Saccharomyces vini trong quá trình lên men rượu

1.4 Ý NGHĨA CỦA ðỀ TÀI:

• Cung cấp một số chỉ tiêu kỹ thuật cần thiết trong quy trình lên men sản xuất rượu vang từ thanh long

• Giải quyết lượng thanh long tồn ñọng, không tiêu thụ hết trên thị trường trong nước hiện nay

• Góp phần ña dạng hóa sản phẩm từ thanh long trên thị trường

Phần 2: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 2.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC:

Rượu vang - thực chất là sản phẩm dịch nho lên men – ñã trở thành một loại rượu truyền thống lâu ñời ở các nước có vùng nguyên liệu nho phong phú Sau này người ta mở rộng sử dụng các loại trái cây khác ñể lên men Từ ñó có khái niệm mới - rượu vang trái cây và ngày nay việc làm ra rượu vang trái cây ngày càng trở nên phổ biến Trên thế giới hiện ñã có hàng trăm loại rượu vang trái cây khác nhau ñược sản xuất ở quy mô công nghiệp và quy mô gia ñình

Rượu vang trái cây là sản phẩm ñược ưa chuộng nhiều trên thế giới vì hầu hết trong tất cả các buổi lễ hội, các buổi tiệc gia ñình, nó là một trong những ñồ uống không thể thiếu ñược Rượu vang trái cây ñã trở thành thức uống truyền thống từ xa xưa của người Âu - Mỹ Hiện nay, người châu Á cũng ñã làm quen với rượu vang trái cây trong mỗi bữa ăn

Trái cây tươi không những là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, mà còn là thực phẩm tươi phục vụ trực tiếp trong ñời sống hàng ngày như cung cấp vitamin, axit hữu cơ, muối khoáng cho con người Do nước ta có khí hậu nhiệt ñới ẩm nên việc bảo quản trái cây tươi là rất khó, dễ bị thối, hỏng sau khi thu hoạch và vận chuyển làm giảm phẩm chất ban ñầu của trái cây Do ñó bên cạnh việc bảo quản trái cây tươi thì việc chế biến các loại trái cây cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng nhằm nâng cao giá trị sử dụng của các loại trái cây và phù hợp với nhu cầu, thị hiếu của người tiêu dùng, ñồng thời tạo ra ngành sản xuất mới góp phần tạo việc làm ổn ñịnh

và tăng thu nhập cho người dân

Bản chất của rượu vang trái cây là sản phẩm ñược sản xuất từ nước dịch trái cây bằng phương pháp lên men với sự tham gia của chủng nấm men Saccharomyces Trong thành phần rượu vang trái cây, ngoài ñường bị lên men thành cồn êtylic, còn có những thành phần khác giống ở trái cây chẳng hạn như: vitamin, muối khoáng, axit hữu cơ

Nước ta là xứ sở của các loại trái cây nhiệt ựới như: thanh long, nho, xoài, dứa, mắtẦ có thể nói ựây là nguồn nguyên liệu ựa dạng phong phú cho việc nghiên cứu và chế biến các loại rượu vang trái cây Với nguồn nguyên liệu sẵn có ở ựịa phương tùy từng mùa, từng thời vụ mà chúng ta tạo ra những sản phẩm rượu vang trái cây mong muốn

Trước ựây phần lớn sản phẩm rượu vang trái cây tạo ra chỉ ở quy mô gia ựình, ngày nay cùng với sự tiến bộ của các ngành khoa học, công nghệ vi sinh ựang từng bước phát triển, ựiển hình nhất là lên men ở quy mô công nghiệp Một số nhà máy lớn ựã sử dụng dịch trái mơ, dâu, táo ựể sản xuất như: rượu vang Thăng Long, rượu vang Gia Lâm Ngoài ra một số ựịa phương như Vĩnh Phú tận dụng nguồn trái cây như chuối, dứa, mận, mơ sản xuất rượu vang ựạt tiêu chuẩn chất lượng cao Ở một số cơ sở nhỏ như công ty ong Hà Nội, công ty ong Nam Hà ựã có những sản phẩm rượu vang ựặc trưng đặc biệt rượu vang đà Lạt nổi tiếng với rượu vang trắng, rượu vang ựỏ ựã tạo ựược chỗ ựứng trên thị trường trong nước và rất ựược ưa chuộng

Nguồn trái cây ở nước ta thật ựa dạng và phong phú, chúng ta có thể sử dụng nhiều loại ựể lên men và sản xuất rượu vang Chỉ cần lựa chọn chắnh xác các loại dịch quả và xây dựng một quy trình kĩ thuật ổn ựịnh, tối ưu ựể sản xuất rượu vang ựạt chất lượng cao đặc ựiểm chung của những loại trái cây ựược lựa chọn ựể lên men vang là phải nhiều nước và có vị chua ngọt Thanh long với ựặc ựiểm quả to, nhiều nước, vị chua ngọt, có chứa các vitamin và khoáng chất như: vitamin C, B1, B2, B12, Fe, Ca, KẦ[31] rất thắch hợp lên men rượu ựể sản xuất vang

Hiện nay, ở Việt Nam ựã có một vài nghiên cứu nhất ựịnh về các sản phẩm từ trái thanh long, như chế biến cocktail từ trái thanh long [2], chế biến nước lên men, rượu vang thanh long [16] Tuy nhiên, việc nghiên cứu chỉ dừng lại ở một loại thanh long và các yếu tố ảnh hưởng ựến quá trình lên men rượu vang thanh long cũng chưa ựược quan tâm nhiều

2.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI:

Rượu vang trái cây phần lớn ựược sản xuất từ nho, ựược lên men không qua chưng cất thường có ựộ cồn từ 9o - l5o với sản lượng hàng năm của rượu vang nho trên toàn thế giới khoảng 220 triệu lắt Tuy nhiên số lượng rượu vang trái cây ựược sản xuất từ các loại trái cây khác cũng chiếm một tỉ lệ quan trọng Ở Liên Xô lượng rượu vang trái cây chiếm tới 30% tổng sản lượng rượu vang

Rượu vang là một sản phẩm ựược sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới, ựặc biệt

là ở các nước Châu Âu Tập ựoàn Lallemand ựã cho ra ựời rất nhiều sản phẩm sinh khối nấm men ựóng gói dùng trong sản xuất bánh mì, sản xuất bia và rượu vang [48] Tại Malaysia ựã có sản phẩm rượu vang thanh long ựỏ mang nhãn hiệu Kluang [47], và các sản phẩm từ thanh long khác như: nước lên men, yelly, marmalade, mứt, nước ép, Ầ [44]

Bên cạnh ựó, các nước trên thế giới hiện nay ựang có xu hướng sử dụng hỗn hợp chủng nấm men trong hầu hết các sản phẩm lên men nhằm mục ựắch tạo ra hương vị ựặc trưng cho sản phẩm [35, 39, 44] Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu cụ thể có thể ứng dụng cho việc sản xuất trên quy mô công nghiệp ựối với sản phẩm rượu vang, mà ựiển hình là rượu vang từ trái thanh long

2.3 NGUYÊN LIỆU THANH LONG:

Thanh long một loài cây ựược trồng làm cảnh hay lấy quả, là tên của một vài chi của họ xương rồng Nó có nguồn gốc từ Trung và Nam Mỹ Nó cũng ựược trồng

ở các nước như Trung Quốc, đài Loan và trong khu vực đông Nam Á như Việt Nam, Malaysia, Thái Lan, Philippines Việc trồng loại ruột trắng vỏ ựỏ hay hồng ở Thái Lan, Trung Quốc, đài Loan, Philippines v.v là lấy giống từ Bình Thuận, Việt Nam [31, 32]

Các hạt giống như hạt vừng ựen nằm lẫn lộn trong ruột Lớp cùi thịt trong ruột thường ựược ăn ở dạng quả tươi, có mùi vị thơm dịu, ngọt vừa phải và ắt cung cấp calo Hương vị của nó ựôi khi giống như hương vị của quả kiwi (Actinidia deliciosa) Quả có thể chế biến thành nước quả hay rượu vang; hoa có thể ăn ựược

hay ngâm vào nước giống như chè Mặc dù các hạt bé tắ xắu của chúng ựược ăn cùng với thịt của ruột quả nhưng chúng không bị tiêu hóa [47]

Loại ruột ựỏ, vỏ hồng lấy giống từ đài Loan năm 1988, hiện nay mới trồng thử nghiệm tại Lạng Sơn và Phủ Quỳ (tỉnh Nghệ An) Loại ruột trắng vỏ hồng hay ựỏ ựược trồng rộng rãi ở các tỉnh như Bình Thuận, Long An, Tiền GiangẦ[49]

2.3.1 đặc ựiểm sinh thái:

Thanh long là cây có nguồn gốc nhiệt ựới, chịu hạn giỏi nên ựược trồng ở những vùng nắng, nóng nhưng không chịu ựược giá lạnh, thắch hợp khi trồng ở những nơi có số ngày nắng cao, thời gian chiếu sáng dài và cường ựộ ánh sáng mạnh, ánh sáng toàn phần, khi bị che khuất thân cây sẽ ốm yếu và lâu cho ra quả, quả nhỏ và chất lượng không cao Cây mọc ựược trên nhiều loại ựất khác nhau như ựất xám bạc màu, ựất phèn, ựất ựỏ latosolẦ nhưng thắch hợp nhất là ựất xám bạc màu Thanh long có khả năng thắch ứng với ựộ chua của ựất rất khác nhau Cũng như những cây thuộc họ xương rồng, thanh long chịu ựược ựộ mặn kém, là cây ưa

ẩm nhưng không chịu ựược úng ngập nước, thắch hợp ở những nơi có lượng mưa trung bình [31, 32]

2.3.2 đặc ựiểm thực vật học:

2.3.2.1 Thân, cành:

Thân trườn leo thân trụ và cành trườn bò trên trụ ựỡ Thân, cành có ba cánh

dẹp, màu xanh Tiết diện trụ ngang cho thấy

có hai phần: bên ngoài là nhu mô chứa diệp lục, bên trong là lõi cứng hình trụ Mỗi cánh chia ra làm nhiều thùy có chiều dài từ 4 Ờ 6cm [31]

Hình 1.1: Thân, cành thanh long

đáy mỗi thùy có từ 3 Ờ 5 gai ngắn (nông dân gọi là mắt) và chắnh nơi ựây là

cơ quan sinh trưởng, phát dục của cây Mỗi năm cây cho từ 3 Ờ 4 ựợt cành, ựợt cành

thứ nhất là cành mẹ của ñợt cành thứ hai và cứ thế xếp thành từng lớp trên ñầu trụ Trong mùa ra cành, khoảng thời gian giữa hai ñợt từ 40 – 50 ngày [31]

Rễ khí sinh mọc dọc theo thân cây

phần trên không, chúng xuất phát từ bó mạch

chính (lõi cứng) xuyên qua lớp biểu bì và

bám vào cây chống (trụ) theo hướng hướng

ñịa ñể giúp cây leo lên giá ñỡ Những rễ khí

sinh nằm gần ñất sẽ ñi dần xuống ñất cùng

với rễ ñịa sinh giúp cây phát triển tốt

2.3.2.3 Hoa:

Thanh long là cây ngày dài, trong tự

nhiên tại Bình Thuận hoa xuất hiện sớm nhất

vào trung tuần tháng 3 dương lịch và kéo dài

tới tháng 10; rộ nhất từ tháng 5 ñến tháng 8 Trung bình có từ 4 – 6 ñợt ra hoa rộ mỗi năm Hoa lưỡng tính, rất to, có chiều dài trung bình từ 25 – 35cm, nhiều lá ñài

và cánh hoa phần dưới dính vào nhau thành ống (sau này thành vỏ quả); chiều dài ống từ 5 – 7cm tùy theo bông to hay nhỏ, phần trên ñài và cánh hoa rời nhau Trong hoa gồm bầu noãn nằm gần cuống hoa (ñáy hoa), trên noãn có vòi hoa dài 18 – 24cm, trên vòi hoa có nhụy hoa (nuốm nhụy), trên nhụy hoa phân rất nhiều tia nhỏ

Hình 1.2: Hoa thanh long

ñều nhau có thể gọi là xúc tu, là nơi tiếp nhận hạt phấn, bao quanh nhụy hoa là rất nhiều bao phấn Hoa nở xòe ra, khi có gió lùa vào bao phấn vỡ cho ra nhiều hạt phấn và bao trùm kín các xúc tu [31]

Hoa thường nở tập trung từ 20 – 24 giờ ñêm và nở ñồng loạt trong vườn Từ khi nở ñến khi tàn khoảng 2 – 3 ngày Thời gian xuất hiện nụ hoa tới khi hoa tàn khoảng 20 ngày Tỉ lệ ñậu trái rất cao từ 90 – 100%

2.3.2.4 Quả và hạt:

Sau khi hoa thụ tinh, bầu noãn sẽ phát triển thành quả mọng, trong 10 ngày ñầu tốc ñộ phát triển tương ñối chậm, sau ñó tăng rất nhanh cả về kích thước lẫn trọng lượng Thời gian từ khi ra hoa ñến khi quả chín từ 25 – 28 ngày Quả thanh long có hình bầu dục, có nhiều tai lá xanh (do phiến hoa còn lại), ñầu quả lõm sâu tạo thành “hốc mũi” Khi còn non vỏ quả màu xanh, lúc chín chuyển qua màu ñỏ tím rồi ñỏ ñậm Thịt quả màu trắng, mỗi quả có nhiều hạt nhỏ, màu ñen nằm trong khối thịt màu trắng, hạt nhỏ và mềm [31]

• Selenicereus megalanthus thuộc chi Selenicereus, ruột trắng với vỏ vàng [32, 47]

Hình 1.4: Thanh long vỏ vàng

• Hylocereus polyrhizus thuộc chi Hylocereus, ruột ñỏ với vỏ hồng hay ñỏ [32, 47]

Hình 1.5: Thanh long ruột ñỏ

Thanh long ruột ñỏ thích nghi với nơi có nhiều ánh sáng, dưới ánh sáng cao, ñộ ñường tăng, nhiệt ñộ thích hợp từ 15 – 35°C, nếu dưới nhiệt ñộ ñó cây sẽ phát triển chậm hoặc không sinh trưởng ñược Do ñó khi trồng cần tận dụng hướng nam và ñông nam, nơi có ñất ñai bằng phẳng và ánh sáng nhiều Là cây có tính chống hạn thích hợp với các loại ñất ở trên núi ñá hay bờ rào ở nông thôn và vùng ven biển, ñất có tỷ lệ hạt dính 20%, hạt cát 40%, hạt ñất 40% sẽ giúp cho cây hấp thụ dinh dưỡng, hàng tháng lượng mưa từ 50 – 100 mm cây sẽ sinh trưởng phát triển tốt [47, 49]

2.3.4 Thành phần hóa học:

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của thanh long [31]

Hàm lượng Thành phần ðơn vị tính

Bình Thuận Tiền Giang Long An

2.3.5 Diện tích sản xuất thanh long tỉnh Bình Thuận năm 2007:

Hiện nay, ở Bình Thuận thanh long ñược trồng chủ yếu tập trung ở 2 huyện Hàm Thuận Nam và Hàm Thuận Bắc, với tổng diện tích là 7996 ha chiếm gần 90% diện tích trồng của cả tỉnh, ở các huyện còn lại thì diện tích trồng không ñáng kể [32]

TP Phan Thiết Thị xã Lagi Hàm Tân Hàm Thuận Nam

TP Phan Thiết Thị xã Lagi Hàm Tân Hàm Thuận Nam

Hình 1.6: Diện tích sản xuất thanh long [18]

2.3.6 Tiêu chuẩn xuất khẩu thanh long Bình Thuận:

Theo Quyết ñịnh số 227/Qð-BKHCN ngày 17/02/2006 của Bộ khoa học và Công nghệ ban hành Tiêu chuẩn Việt Nam quả thanh long : TCVN 7523 : 2005

Hình 1.7: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7523-2005 cho quả thanh long [32] 2.3.7 Tình hình sản xuất thanh long Bình Thuận qua các năm:

Bảng 1.2: Tình hình sản xuất thanh long Bình Thuận [32]

Diện tích thu

Năng suất / Diện

Sản lượng thu

Xuất khẩu trực

Doanh nghiệp ngoài tỉnh

Kim ngạch xuất khẩu

(ha) hoạch

(ha)

tích (tạ/ha)

hoạch (tấn)

tiếp (tấn)

XK và tiêu thụ

1990, thanh long ñược trồng có tính chất quản canh, việc ra hoa kết trái phụ thuộc vào thời vụ (từ tháng tư ñến tháng mười hàng năm) từ giữa những năm 90 của thế

kỷ 20, người trồng thanh long tại Bình Thuận ñã sử dụng ánh sáng ñèn ñện ñể cho thanh long ra hoa trái vụ, quả thanh long ñã có quanh năm Những năm gần ñây người trồng thanh long tại Bình Thuận ñang nghiên cứu thực nghiệm việc thay quang kỳ bằng các chất ñiều hòa sinh trưởng ñể cho thanh long ra quả có năng suất, chất lượng cao nhưng giảm chi phí sản xuất do không phải dùng ánh sáng ñèn ñiện [31]

So với các vi sinh khác (ñối với vi khuẩn chẳng hạn) tế bào nấm men có kích thước tương ñối lớn: ñường kính khoảng 1 µm; chiều dài 8 µm (1 µm = 10-6 m) [17]

Trọng lượng riêng của tế bào nấm men không khác mấy so với tế bào vi khuẩn (ở nấm men chỉ số này là 1,055 - 1,060; ở vi khuẩn : 1,050 – 1,112)

Hình 1.8: Hình thái tế bào nấm men [17]

2.4.1.2 Cấu tạo:

Nấm men là sinh vật ñơn bào hiển vi, tế bào cơ bản giống như ở ñộng, thực vật So sánh cấu tạo tế bào nấm men với vi khuẩn ta thấy có sự tiến hóa nhảy vọt từ nhân sơ ñến nhân chuẩn Cùng với sự tiến hóa về nhân và cơ chế phân chia nhân ở

cơ thể nhân chuẩn xuất hiện nhiều thể không thấy ở thể nhân sơ như: ti thể, lục lạp…

Tế bào nấm men có thành phần và cấu tạo phức tạp Trong tế bào có các cấu

tử - tiểu thể và có thể chia thành: các cơ quan nội bào hay cơ quan tử của tế bào và các chất chứa trong tế bào hay các thể vùi của tế bào (inclusion) [17]

Hình 1.9: Cấu tạo tế bào nấm men

2.4.2 Phân loại:

Từ cổ xưa loài người ñã biết nấu rượu Tác nhân chuyển hóa ñường thành rượu là một loại nấm men thường ñược gọi là men rượu Theo hệ thống phân loại, nấm men thuộc vào giới nấm (Kindom Fungi theo Whitaker, 1969, Takhtakjan, 1970) Fungi bắt nguồn từ chữ La tinh Fungus có nghĩa là nấm, ñôi khi dùng Mycetes bắt nguồn từ chữ Hy Lạp Mukes

Nấm men là nhóm nấm cơ thể ñơn bào hoặc tập hợp ñơn bào, nhân chuẩn, hiển vi Nấm men có thể thuộc về hai lớp nấm: nấm túi (Ascomycetes) và nấm bất toàn (Deuteromycetes hoặc Fungi imperfect) [17]

Hình 1.10: Sơ ñồ phân loại nấm men [17]

2.4.3 Một số giống nấm men thường gặp trong tự nhiên và ñược sử dụng trong công nghiệp:

2.4.3.1 Giống Saccharomyces:

Giống này gồm các nấm men có thể lên men ñường sinh ra rượu ethylic Các loài của giống này phổ biến rất rộng rãi trong tự nhiên, ñặc biệt một số nòi ñã ñược nghiên cứu và biết khá rõ Các men này có vai trò rất to lớn trong sản xuất các sản phẩm lên men có chứa cồn

Giống saccharomyces có hình dáng tế bào là hình cầu, hình ovan hay ellipse Sinh sản vô tính bằng nảy chồi hoặc hữu tính bằng cách tạo bào tử Thường có 1 – 4 bào tử trong nang, ít khi có 8 bào tử Thế hệ sinh dưỡng của các giống này trong ñiều kiện bình thường là các thể lưỡng bội Khi già chúng thường kết thành vòng và mọc trên dịch lên men sợi giả, có thể kết thành màng nổi Lên men ñường tốt, nhưng nồng ñộ ñường không quá 30% (chính vì ñiều này những nấm men này ñược gọi là giống “nấm ñường”) và tạo thành tới 18% v/v cồn ethylic Chúng không ñồng hóa ñược muối nitrat [ 12,18]

Một số chủng Saccharomyces tiêu biểu trong sản xuất bia và rượu vang: Chủng Saccharomyces carlsbergensis:

Tế bào Saccharomyces carlsbergensis có hình ovan, kích thước 6 – 12µm, sinh sản bằng cách nảy chồi, khó tạo bào tử Lên men mạnh trong lòng môi trường, khi lên men xong các tế bào kết chùm hoặc chuỗi và lắng xuống ñáy thiết bị, thuận tiện cho quá trình lọc và làm trong sản phẩm, dễ dàng thu nhận sinh khối nấm men sau lên men ñể tái sử dụng [12,17]

Thời gian lên men dài, nhiệt ñộ lên men thấp 6 – 10oC

Lên men ñược các ñường glucose, fructose, saccarose, maltose, galactose, rafinose Ngoài ra, Saccharomyces carlsbergensis cũng lên men ñược ñường disaccharide melibiose vì ở Saccharomyces carlsbergensis có chứa các gen MEL,

các gen này tạo nên enzym ngoại bào a-galactosidase (melibiase) có khả năng chuyển hoá ñường melibiose [17, 28]

Không lên men ñược ñường lactose, inulin, arabinose, cellobiose…

Hình 1.11: Saccharomyces carlsbergensis(x2000) [17]

Chủng Saccharomyces cerevisiae:

Thường có dạng hình cầu, ovan hoặc hình trứng, sinh sản theo kiểu nảy chồi, có khả năng tạo bào tử, lên men mạnh Trong quá trình lên men tế bào nấm men lơ lửng trong dịch lên men, tập trung nhiều ở vùng bề mặt, khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào kết chùm, chồi, tạo thành lớp màng nổi trên bề mặt, không thuận tiện cho quá trình lọc, khó thu hồi nấm men sau khi kết thúc ñể tái sử dụng [12, 17]

Thời gian lên men ngắn, nhiệt ñộ lên men 10 – 25oC

Lên men ñược các ñường: glucose, fructose, saccarose, maltose, 1/3 rafinose

và các dextrin ñơn giản

Không lên men ñược ñường disaccharide melibiose vì ở saccharomyces cerevisiae không chứa các gen MEL nên không có khả năng tạo enzym ngoại bào a-

galactosidase (melibiase) Do ñó chúng không có khả năng chuyển hoá ñường melibiose [17, 18, 42]

Hình 1.12: Saccharomyces cerevisiae Chủng Saccharomyces vini:

Trước ñây loài này có tên là Saccharomyces ellipsoideus, do hình dáng tế bào của chúng là hình ellip Kích thước Saccharomyces vini vào khoảng (3–8) x (5–12) µm, sinh sản theo cách nảy chồi và tạo bào tử Khả năng kết lắng phụ thuộc từng nòi: các tế bào dạng bụi hoặc dạng bông

Nguồn dinh dưỡng carbon của loài này là ñường, cồn và acid hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là acid pantotenic, biotin, mezoinit, thiamin và piridoxin Saccharomyces vini sinh ra enzym invectase có khả năng khử ñường saccharose thành fructose và glucose, vì vậy trong lên men ta có thể bổ sung ñường saccharose vào dung dịch quả Hàm lượng rượu ñược tạo thành bình thường ñối với nhiều nòi của nấm men này chỉ ñạt ñược 8 – 10% so với thể tích [17]

Ở giai ñoạn cuối lên men, Saccharomyces vini kết lắng nhanh và làm trong rượu Các nòi của giống này có ñặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sulfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra cho vang có mùi vị ñặc trưng riêng biệt

Giai ñoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế bào Saccharomyces vini thường bị già, không tiếp tục chuyển ñường thành cồn và bị chết rất nhanh [18]

Hình 1.13: Saccharomyces vini (x2000) [17]

Chủng Saccharomyces oviformis:

Có hình dáng giống nấm men Saccharomyces vini, có khả năng chịu ñược ñường cao, cồn cao, lên men kiệt ñường và tạo thành tới 18o cồn Các yếu tố sinh trưởng của loại này giống như Saccharomyces vini, dùng các nòi thuần chủng của giống này lên men dịch quả có hàm lượng ñường cao ñể chế vang khô cho kết quả tốt Saccharomyces oviformis lên men ñược glucose, fructose, manose, sacarose, maltose, và 1/3 rafinose, không lên men ñược lactose, galactose, pentose và men nổi lên bề mặt dịch lên men tạo thành màng [12, 17]

Hai giống nấm men rượu vang này (Saccharomyces oviformis và Saccharomyces vini) có khoảng nhiệt ñộ thích hợp là 18 – 25oC, ở 35oC sinh sản của chúng bị ức chế, ở 40 oC sinh sản bị ngừng hoàn toàn, ở nhiệt ñộ thấp hơn 16 oC sinh sản và lên men kéo dài [17]

Hình 1.14: Saccharomyces oviformis (x2000) [17]

2.4.3.2 Giống Candida Berkhout:

Các chủng loại thuộc men này tạo màng, không sinh bào tử Tế bào hình ovan hoặc hình trụ dài có chứa 1 – 2 giọt chất béo nằm ở hai ñầu và ñôi khi khúc xạ ánh sáng rất mạnh

Trên mặt môi trường chứa ñường và rượu ethylic, men này nhanh chóng tạo màu mờ ñục, lúc ñầu phẳng nhẵn, sau nhăn nheo và có màu trắng xám, thường rơi xuống ñáy

Giống Candida gồm 81 loài Trong rượu vang thường gặp Candida valida, lên men ñược glucose và Candida vini Hai giống này không lên men ñược saccharose và người ta xếp chúng vào loài Candida mycoderma Những chủng thuộc loài này có thể phát triển trong rượu vang, trong bia, khi những sản phẩm này còn một lượng nhỏ ñường sót, rượu và acid hữu cơ (chỉ vài phần trăm) Ở rượu vang chúng tạo ra các mùi vị lạ, làm giảm chất lượng sản phẩm [17]

Hình 1.15: Candida mycoderma (x800) [17]

2.4.3.3 Giống Hanseniaspora (Zikes) Klöecker

Tế bào của giống men này khá nhỏ, hình ellipse hoặc hình quả chanh Sinh sản bằng nảy chồi ở một hoặc hai ñầu Hiếm khi sinh bào tử, nếu có thì mỗi túi mang 1 – 2 hoặc 3 – 4 bào tử

Nấm men Hanseniaspora phát triển rất nhanh trên các loại quả, cũng như trong các dịch quả làm hư hỏng các ñối tượng này Tốc ñộ phát triển của chúng rất nhanh, gấp hai lần so với Saccharomyces vini

Hanseniaspora apiculata là loại men dại trong sản xuất rượu vang, làm hỏng dịch và có thể là cả quá trình lên men [17]

Vì vậy, ñể hạn chế việc các loại men có thể gây hư hỏng vang thì trong quá trình lên men phải ñảm bảo ñược yêu cầu về vệ sinh, cũng như bổ sung thêm các chất ngặn chặn hoặc làm giảm sự phát triển của những vi sinh vật có hại

Hình 1.16: Hanseniaspora apiculata (x2000) [17]

2.4.4 Thành phần hóa học tế bào nấm men:

Cũng như cơ thể sống khác, thành phần cơ bản và chủ yếu của tế bào nấm men là nước - khoảng 75(%) khối lượng chung Thành phần sinh khối khô của nấm men ñại thể là như sau:

Hàm lượng các nguyên tố không phải ña lượng (% theo trị số trung bình): Ca – 0,3 ÷ 0,8; K – 2,5 ÷ 9,5; Mg – 0,1 ÷ 0,4; Na – 0,06 ÷ 0,2; S – 0,2

Các nguyên tố vi lượng (mg/kg): Fe – 90 ÷ 350, Cu – 20 ÷ 135, Zn – 100 ÷

160, Mo – 15 ÷ 65

Nước trong tế bào ở 2 dạng: nước liên kết (chủ yếu) và nước tự do Trong phần nước liên kết thì nước ở thể keo của tế bào chất chiếm tới 46 ọ 53% và phần giữa của tế bào là 22 ọ 27% Thay ựổi ựộ ẩm của nấm men sẽ kéo theo sự thay ựổi các tỷ lệ nước trong nội bào và phần giữa của tế bào Khi loại bỏ 85% lượng nước

từ nấm men ở nhiệt ựộ dưới 50 oC hầu như không ảnh hưởng ựến hoạt ựộng của chúng

Chất khô của tế bào nấm men gồm có 23 ọ 28(%) là chất hữu cơ và 5 ọ 7(%) chất tro

Chất hữu cơ ở ựây gồm có:

Protein: 13 ọ 14(%)

Glucogen: 6 ọ 8(%)

Cellulose: 1,8 ọ 2(%)

chất béo: 0,5 ọ 2(%)

2.4.5 Dinh dưỡng nấm men:

Người ta thường chia làm hai nguồn dinh dưỡng ựối với nấm men đó là dinh dưỡng ngoại bào và dinh dưỡng nội bào Chất dinh dưỡng ngoại bào ựược thấm qua màng vào tế bào từ các chất của môi trường nuôi cấy bên ngoài Khi tế bào ở trạng thái nghèo hoặc cạn các chất dinh dưỡng ựối với môi trường bên ngoài thì những chất dự trữ nội bào, như glycogen, tregalose, lipid, các hợp chất chứa N sẽ ựược sử dụng Ờ dinh dưỡng nội bào

2.4.5.1 Dinh dưỡng carbon:

Các hợp chất hữu cơ khác nhau như các loại ựường và dẫn xuất, các rượu, acid hữu cơ, acid aminẦ có thể là nguồn dinh dưỡng carbon của nấm men Ở ựây cũng cần phải lưu ý rằng, hầu hết các loài nấm men ựều không có enzyme polyhydrolase trong ựó có amylase và cellulase Vì vậy, nấm men không sử dụng trực tiếp ựược tinh bột cũng như cellulase và hemicellulase [17, 18, 42]

2.4.5.2 Dinh dưỡng nitơ:

Nguồn nitơ cần thiết cho tổng hợp các cấu tử chứa nitơ của tế bào là các hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ có sẵn trong môi trường

Các hợp chất hữu cơ chứa N của tế bào là acid amin, các nucleotid purin và pyrimidin, protein và một số vitamin Nấm men có khả năng tổng hợp ựược tất cả các acid aminẦ thành phần protein trực tiếp từ các hợp chất vô cơ trong khi sử dụng nguồn carbon là các chất hữu cơ - sản phẩm trung gian của quá trình dị hoá hydratecarbon trong hô hấp và lên men

Nguồn nitơ vô cơ ựược nấm men sử dụng tốt là các muối amoni của acid vô

cơ cũng như hữu cơ đó là amoni sulfate, phosphate rồi ựến các muối acetate, lactate, malate và succinate [17]

2.4.5.3 Dinh dưỡng các nguyên tố vô cơ :

Các nguyên tố vô cơ trong nuôi cấy vi sinh vật nói chung, trong ựó có nấm men thì phospho ựược quan tâm trước hết, sau ựó là kali, magiê, lưu huỳnhẦ [17] 2.4.5.4 Dinh dưỡng các chất sinh trưởng:

Những chất kắch thắch sinh trưởng là các vitamin, các bazơ purin và pyrimidin Những nhân tố sinh trưởng cơ bản ựối với nấm men không có sắc tố là 6 vitamin nhóm B: inozit (vitamin B8), biotin (vitamin B7 hay H), acid pantotenic (vitamin B3), thiamin (vitamin B1), piridocin (vitamin B6), acid nicotinic (vitamin

B5 hay PP) đối với nấm men có sắc tố ựỏ cần các chất sinh trưởng là thiamin, ngoài ra còn có acid paraaminobenzic

Hàm lượng tối thiểu của vitamin cần cho sự phát triển bình thường của nấm men trong môi trường tổng hợp (ộg/ộl) như sau:

Inozit Ờ 5; biotin Ờ 0,0001; acid pantoneic Ờ 0,25; thiamin Ờ 1,0; pyridocin Ờ 0,5 và acid nicotinic Ờ 0,5 [17]

2.4.6 Sinh trưởng của nấm men:

Thuật ngữ sinh trưởng ñối với vi sinh vật bao hàm hai ý nghĩa: sinh sản và phát triển Sinh sản là sự thay ñổi hình thái sinh lý của tế bào dẫn ñến tạo thành một tế bào hoặc nhiều tế bào mới Sự phát triển là sự tăng số lượng tế bào cùng với khối lượng quần thể (tăng sinh khối)

2.4.6.1 Sinh sản:

Nấm men có hai hình thức sinh sản: hữu tính (bằng bào tử) và vô tính (bằng nảy chồi hoặc phân cắt tế bào) Tuỳ thuộc vào ñiều kiện nuôi cấy, tế bào nấm men sẽ sinh sản theo cách sinh sản vô tính hay hữu tính [12]

2.4.6.2 Sinh trưởng:

Khi cấy nấm men hay vi sinh vật nói chung vào môi trường dinh dưỡng, chúng

sẽ sinh sản cho ñến khi cơ chất dinh dưỡng cần thiết ở trong môi trường giảm tới mức thấp nhất Khi ñó sinh trưởng phát triển của chúng chậm dần và ngừng hẳn, cũng có thể tế bào còn vài lần phân chia tiếp, nhưng sự tăng sinh khối không ñáng

kể

Quá trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật nói chung, trong ñó có nấm men, ñược nhiều tác giả chia làm 4 pha: pha tiềm phát, pha phát triển chỉ số, pha ổn ñịnh và pha suy thoái

Lag-pha (pha tiềm phát hay pha làm quen): ðây là giai ñoạn nấm men mới ñược cấy vào môi trường, còn chưa sinh sản Vận tốc sinh trưởng coi như bằng không ðây là pha tiềm phát, nấm men còn thích nghi với môi trường mới, trong ñó một số tế bào bị ức chế, thậm chí có thể bị chết Số lượng tế bào nấm men ở giai ñoạn này là không tăng hoặc tăng không ñáng kể, nhưng sự trao ñổi chất của chúng lại xảy ra mạnh mẽ Tế bào có kích thước tăng lên ñáng kể, hàm lượng các chất protein, acid nucleic ñều tăng lên, các enzyme thích ứng ñều ñược tổng hợp mạnh

mẽ Trong môi trường càng ñầy ñủ dinh dưỡng, giống nấm men cấy vào càng trẻ khoẻ và lag-pha càng ngắn Người ta có thể cấy một lượng giống lớn với các tế bào

trẻ khỏe làm cho lag-pha càng rút ngắn và giống có thể phát triển ngay sau khi tiếp giống

Pha logarit (pha phát triển chỉ số hay pha phát triển theo cấp số nhân): Trong pha này hầu hết thời gian nấm men hay giống vi sinh vật nào khác ñã qua pha tiềm phát sẽ phát triển số lượng tế bào theo cấp số nhân với tốc ñộ sinh trưởng là cực ñại Pha ổn ñịnh: Trong pha này tế bào sống là ổn ñịnh và mật ñộ quần thể là tối ña Cũng có nghĩa là số lượng tế bào sinh ra bằng số lượng tế bào chết

Pha suy vong: Trong pha này các tế bào sống giảm dần và tế bào chết tăng dần, một số tế bào chết bị tự phân do các enzyme protease nội bào Các tế bào sống trở nên già ñi, kích thước nhỏ lại, biến dạng và tế bào chết xuất hiện dạng hạt Tế bào chết bị tự phân trở nên trống rỗng và bên trong còn các hạt chất béo nhỏ [17, 18] 2.5 RƯỢU VANG:

lệ hư hỏng trong quá trình sản xuất [7]

Trong nước quả (nho, dứa, mơ, thanh long…) có chứa ñường glucose, fructose, các chất pectin, các acid hữu cơ (acid tactaric, malic, succinic) và muối

của những acid này, các chất màu, hợp chất chứa nitơ (protein, acid amin) vitamin cũng như các muối khoáng…

Trong quá trình lên men ñường trong dịch quả ñược nấm men sử dụng ñể tăng sinh khối và tổng hợp một số sản phẩm (rượu, khí CO2 và glycerin, acid acetic, acid lactic, este etylacetat) Các alcol bậc cao, aldehyd acetic ñược tạo thành từ các acid amin Các chất pectin bị thuỷ phân khéo theo sự tạo thành một lượng nhỏ methanol

Phương trình tổng quát của sự lên men rượu:

C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2 + 27Kcal Lên men rượu vang thường ñược chia thành các giai ñoạn:

- Lên men chính ở nhiệt ñộ từ 20 – 30oC khoảng 10 ngày hoặc dài hơn Ở cuối giai ñoạn lên men chính dịch lên men trong dần vì protein và pectin lắng xuống

- Lên men phụ ở nhiệt ñộ từ 15 – 18oC Khi lắng cặn hoàn toàn, dịch trong thì gạn Lọc xong sẽ ñược vang có thể uống ñược nhưng chưa ngon, cần phải tàng trữ ở nhiệt ñộ 4 – 10oC ñể vang hoàn thiện hương vị ñặc trưng Thời gian tàng trữ có thể

là vài tháng, vài năm thậm chí tới hàng chục hoặc trăm năm [7, 17]

2.5.2 Phân loại rượu vang: [19, 30]

Nhiều người quen gọi rượu vang là rượu chát hoặc rượu nho Rượu vang ñược phân làm bốn loại (theo giới tiêu dùng): rượu vang bàn, rượu vang sủi tăm, rượu vang mạnh, rượu vang mùi

* Rượu vang bàn (table wine) gồm 3 loại: vang ñỏ, vang trắng và vang hồng

có hàm lượng rượu từ 9% - 14%, thường ñược dùng trong các bữa ăn gia ñình Rượu vang bàn ñược sản xuất từ sự lên men của dịch trái nho

* Rượu vang nổ (sparkling wine) - còn ñược gọi tên khác là rượu Sâm-banh (Champagne), có từ 8%-12%, thường dùng vào dịp liên hoan hoặc bữa ăn sang trọng Rượu Vang nổ là do bổ sung thêm CO2

* Rượu Vang nặng (Fortified wine) - là loại rượu Vang ñược pha thêm rượu mạnh Brandy ñể tăng hàm lượng cồn, thường từ 17% - 22% Rượu Vang nặng thay ñổi nồng ñộ giữa loại ngọt và không ngọt Loại không ngọt có nồng ñộ cồn cao hơn thì dùng làm Vang khai vị, còn loại ngọt thì dùng ñể tráng miệng

* Rượu Vang mùi (Vin aromatisé) Rượu Vang mùi là loại rượu có hàm lượng cồn từ 15%-20% là Vang ñược cường hóa và thêm mùi thơm

Rượu Vang ñược xác ñịnh qua màu sắc, chất lượng, hương vị, tên tuổi và luôn cả mùa thu hoạch nho

2.5.3 Các thành phần chính của rượu vang:

Thành phần rượu vang phức tạp, cho ñến nay ở các nước phát triển người ta chưa biết hết các chất cấu thành Hơn nữa, có chất chỉ có mặt với một tỷ lệ rất thấp Thí dụ dầu thơm, acid bay hơi Về ñại thể thành phần rượu vang gồm có nước, cồn, ñường, chất hoà tan, acid tổng số và bay hơi, vitamin Theo Andrezej Jarezyk và Wieslaw Wzorek thuộc bộ môn chế biến thực phẩm Trường ðại học Tổng hợp Vacsava – Balan thì trong 1 lít rượu vang ở Balan có các chất sau ñây:

Nước : 818 ÷ 899 g ðường tổng số : 62 ÷ 132 g Chất hoà tan không phải ñường : 18 ÷ 30 g Acid (tính ra acid malic) : 5 ÷ 7 g Acid bay hơi : 0,65 ÷ 1,10 g Tro : 1,8 ÷ 2,9 g Trong các số liệu trên ñây, chưa tính cồn etylic, ñộ cồn thường từ 10 ÷ 18 tức

ựó những rượu không có ựường uống vẫn có vị ngọt độ cồn phổ biến của rượu vang là 10 ọ 12o Dưới 10o, rượu hơi lạt, 13 ọ 14o thì ựộ cồn hơi cao, chóng say, không uống ựược nhiều

đường:

Theo Peynaud ở Pháp hàm lượng ựường ở vang ựỏ là 2 ọ 3 g/L và chỉ ở những loại vang trắng ựặc biệt như: Barsac, Sauternes mới lên tới 70 ọ 80 g/L đường trong rượu vang chủ yếu là fructose, glucose và một ắt galactose Nếu cho thêm ựường saccharose trước khi lên men thì toàn bộ bị thuỷ phân thành ựường khử, vì vậy nếu phát hiện thấy có ựường saccharose trong rượu vang thành phẩm tức là ựường pha thêm

Tuỳ theo lượng ựường khử còn lại trong rượu vang sau khi ựã lên men xong người ta phân biệt rượu vang khô (dưới 10g ựường/lắt), nửa khô (20 ọ 30 g/L), nửa ngọt (45 ọ 65 g/L) và ngọt (80 ọ 110 g/L) Lượng ựường khử càng cao, ựộ cồn càng phải cao ựể cho cân ựối độ cồn của rượu khô chỉ 9 ọ 11o, rượu ngọt thì ựộ cồn ựạt

12 ọ 13o và hơn nữa

Acid:

Acid là một thành phần quan trọng của rượu vang ngang với cồn Rượu vang

là ựồ uống có ựộ chua cao (acid tổng số tới 4 ọ 5 g/L, pH từ 2,3 ọ 3,3) nhưng dễ uống vì vị chua của acid ựược cân ựối bởi vị ngọt của cồn, của glycerin, vị chát của polyphenol, vị mặn của muối

Acid hữu cơ có trong rượu vang còn có một tác dụng là ngăn cản hoạt ựộng của các khuẩn làm hỏng rượu định lượng các acid hữu cơ khó hơn các acid vô cơ nhiều, do ựó người ta chưa biết hết các acid của rượu vang quả, nhất là các quả ở nhiệt ựới Trong rượu vang quả những acid chắnh thường gặp là: tartaric (1,5 ọ 4 g/L), malic (0 ọ 4 g/L), citric (0 ọ 0,5 g/L), oxalic (0 ọ 0,06 g/L) đó là những acid

có tác dụng Ộtắch cựcỢ, ngoài ra còn những acid có tác dụng Ộtiêu cựcỢ ựó là acid bay hơi chủ yếu là acid acetic và các acid béo cùng một dây chuyền formic, propionic, butyric,Ầ Những acid này, nếu có nhiều, sẽ gây ra các mùi vị thay ựổi

làm cho rượu không uống ựược nữa Acid acetic là acid bay hơi chủ yếu, chiếm tới 90% tổng số

Tro và các chất muối:

Có nhiều muối khoáng trong rượu vang quả, phổ biến nhất là P, S, K, Na, Ca,

Mg, Si, Fe, Mn, F, Cl, Br, I, Al,Ầ mặc dù lượng tuyệt ựối thấp Trong 1 lắt rượu vang quả chỉ có 1,5 ọ 3,0 gram tro nhưng chất muối trong tro giữ một vai trò quan trọng ựó là:

- 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

Chất gây mùi thơm:

Chưa phát hiện hết các chất gây mùi thơm dù ựã dùng các phương pháp hiện ựại như sắc ký khắ

Quả tươi, ựặc biệt là quả nhiệt ựới như xoài, dứa rất thơm đó là mùi thơm

do các chất nguồn gốc terpene quyết ựịnh, nhưng ựại bộ phận các chất này bị phân huỷ và bị khắ carbonic kéo theo trong quá trình lên men Về phần mình, men cũng sản sinh ra những chất có mùi thơm trong ựó có cồn cao phân tử và ester của chúng Trong quá trình rượu chắn, phát sinh một mùi thơm ựặc biệt gọi là bouquet do các chất oxy hoá khử sinh ra, nhưng chỉ ở dạng khử oxy mới thơm Vì vậy giữ rượu vang quả trong bình nút kắn hoàn toàn không có oxy một thời gian dài thì có mùi thơm Nếu trong bình có chỗ trống và nút không kắn, oxy lọt vào thì mùi thơm bị phá huỷ rất nhanh

Vitamin:

Nước quả giàu vitamin Quá trình lên men rượu ựiều chỉnh lại thành phần vitamin của nước quả, có phần bổ sung thêm các vitamin khác vào thành phần ựó chứ quá trình lên men không phá huỷ hết vitamin của nước quả Thực ra lên men là một kỹ thuật tốt ựể duy trì các vitamin của nước quả

Rượu vang cũng giàu vitamin như nước quả: có loại kém, có loại hơn

- Kém vì men tiêu thụ vitamin trong nước nho, nhưng men lại tổng hợp các vitamin ñó yếu

- Hơn vì men tổng hợp ñược các vitamin, không có trong nước nho Khi men chết,

tự huỷ, các vitamin này trả lại cho rượu vang ðiều kiện cất giữ cũng ảnh hưởng nhiều ñến lượng vitamin trong rượu vang

Polyphenol:

Polyphenol là hợp chất phức tạp chỉ có trong vỏ quả Do ñó khi chế biến rượu vang từ nước quả, không có xác, rất ít polyphenol Ngược lại khi cho lên men cả nước và xác quả thì trong rượu nhiều polyphenol (vang ñỏ) Polyphenol bao gồm nhiều hoá chất khác nhau:

- Acid phenol như acid benzoic, acid cinnamic

- Flavon làm cho rượu có màu vàng

- Anthocian làm cho rượu ñỏ

- Tanin dễ kết bông với protein trong nước quả - cũng dễ oxy hoá làm cho màu rượu tối lại

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

2.5.4 Quy trình sản xuất rượu vang:

Mục ñích của ñề tài là lên men dịch quả thanh long tạo sản phẩm rượu vang thanh long trắng